压电式能量收集道路技术途径及其长期经济性研究

前言

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 能源与环境

1．1．2 压电式能量收集道路

1．1．3 能源技术长期经济性变化

1．2 研究目标与意义

1．2．1 研究目标

1．2．2 研究意义

1．3 研究现状

1．3．1 压电式能量收集道路相关研究

1．3．2 能源技术长期经济性相关研究

1．4 研究思路与框架

1．4．1 问题提出

1．4．2 主要研究内容

1．4．3 关键问题

1．4．4 方法及路线

1．4．5 创新点

第2章 压电式能量收集道路技术途径

2．1 能量收集原理

2．2 基于能量转换效率的压电材料与传统换能结构比选

2．2．1 压电材料比选

2．2．2 传统压电换能器比选

2．3 桥型压电式能量收集道路产能计算及实验

2．3．1 桥型压电式能量收集道路产能计算

2．3．2 桥型压电换能器实验室实验

2．3．3 桥型压电换能器结构优化

2．4 本章小节

第3章 桩型压电式能量收集道路技术研发与经济性分析

3．1 新模式技术原理与能量转换能力计算

3．1．1 无结构模式

3．1．2 新模式技术原理一桩型结构原型模型产生

3．1．3 桩型模式能量转换能力计算

3．2 桩型压电换能结构优化

3．2．1 不同支撑模式下的顶板拉、压、剪应力变化规律

3．2．2 不同支撑模式下顶板变形规律

3．2．3 不同支撑模式下压电陶瓷桩集中应力变化规律

3．2．4 面向能量收集的压杆稳定分析

3．2．5 动载作用下路面响应特征

3．2．6 桩型压电式换能结构实验室实验

3．3 压电式能量收集道路技术经济分析

3．3．1 基于能量转换效率的路面结构分析

3．3．2 平面布局模式

3．3．3 潜在资源总量

3．3．4 不同结构形式压电换能器的对比分析

3．3．5 单位成本估算

3．4 本章小结

第4章 能源技术成本长期动态演化

4．1 学习曲线模型因素分析与选择

4．2 累计研发与累计产量共同作用下的学习曲线模型

4．2．1 能源技术成本动态变化路径

4．2．2 模型构建

4．2．3 结果分析

4．3 能源技术成本长期变化的参考价值及模型改进

4．3．1 能源技术成本长期变化的参考价值

4．3．2 含有一个底限参数的学习曲线模型

4．3．3 累计知识与阶段性

4．4 本章小结

第5章 压电式能量收集道路长期经济性研究

5．1 能源经济性影响因素

5．1．1 能源分类与能源属性

5．1．2 技术进步因素、环境因素与再生性因素

5．2 压电式能量收集道路长期经济性模型及参数

5．2．1 关于技术进步因素的模型与参数

5．2．2 关于环境因素的模型与参数

5．2．3 关于再生性因素的模型与参数

5．3 长期经济性多情景敏感性分析

5．3．1 情景敏感性分析

5．3．2 针对技术进步因素的情景敏感性分析

5．3．3 针对环境因素的情景敏感性分析

5．3．4 针对再生性因素的情景敏感性分析

5．3．5 多因素变化情景综合分析

5．3．6 补贴情景

5．4 本章小结

第6章 新型可再生清洁能源补贴政策建议

6．1 区分公平属性与鼓励属性的补贴模式

6．2 针对能源再生性的政府补贴

6．3 针对能源环境属性的政府补贴

6．4 关于新型可再生清洁能源战略的思考

6．4．1 全球新能源产业布局

6．4．2 关于我国能源战略的思考

6．4．3 制定新能源鼓励性补贴政策需要研究的问题

6．5 本章小结

第7章 结论与展望

7．1 研究工作总结

7．2 进一步研究的展望

参考文献

附录A 力学响应计算报表（部分）

附录B 压电陶瓷性能参数

附录C 桥型换能器实验尺寸及损坏图示（部分）

附录D 路面结构层及标准轴载参数

附录E 五种支撑模式下顶板各点竖向位移图

附录F 桩型换能器实验图（部分）

后记

《压电式能量收集道路技术途径及其长期经济性研究》通过介绍压电能量转换理论推导、结构稳定性约束计算、有限元模拟与实验、学习曲线理论等，对压电式能量收集道路技术途径及其长期经济性进行研究。主要内容包括：分析不同结构压电换能器性能，研究结构较为适合的换能器在交通荷载作用下的力学响应及能量转换能力；探索适合于交通荷载环境、能够收集可观能量的换能器结构，并研究其能量转换性能决定性因素，估算潜在资源规模；研究能源技术成本长期动态演化规律，综合考虑技术进步、环境与再生性等因素，研究压电式能量收集道路长期经济性，并提出相应的政策建议。
　　《压电式能量收集道路技术途径及其长期经济性研究》可作为交通工程科研工作者、新能源技术工作者的参考书，也可作为高校相关专业研究生和本科生的教材。