能源模块3 创新设计
OASIS 能源创新设计
序言：针对我们能耗最低的现状，我们决定能源的细节设计主要向节约能源的方向设计。
一、农场技术
我们在进行调查时发现一则技术报告，现实我国首座节能连栋日光温室在新疆建成[1]。这项技术对我们来说是革新性的，它突破了双层温室结构、可再生技术砖、高效无土栽培等关键技术，实现了能量运用的高效化，对于我们发展农业具有指导性的意义。高效节能连栋日光温室为发展沙漠戈壁设施农业提供了新模式、新方案，对提升种植效益、保障粮食安全具有重要意义。
[1] 我国首座高效节能连栋日光温室在和实验成功 (baidu.com)
二、冶铁技术
黑色金属（尤其是铁）的冶炼是有关民生的大事，而在冶铁工业中存在大量能源被浪费的现象，因此我们决定对冶铁技术进行革新，使之能耗更小，更能符合我们组的实际状况[2]。
1. 新型旋风除尘器，在后续高炉炼铁工艺流程中使用了旋风除尘，而旋风除尘的方式通常采用旋风除尘器及代维钟水净化处理设备。与传统作用力除尘方法对比，除尘工作效率高，能源消耗和资金耗费较低。
2. 废弃炉渣循环再利用技术，炼钢中产生的很多余热回收主要来自于炉渣传输热量，这种炉渣表面温度可达到1000℃之上，所产生的烟尘温度还会维持在350℃上下。根据这类考虑到，专业技术人员把这些余热回收作为二次能源，再次用于炼钢全过程。除此之外，这种废料所产生的余热回收也可以用来加热铁矿砂。这可以为企业发展节省大量资源和能源，从而间接地推动生产率。
3. 干法除尘系统煤气回收引气的温度控制技术，排风打火前，先把冷风送进高炉。冷风运输期为3~5h，冷风温度为100~200℃。通过各种解决，高炉里的混合物质要被迅速干躁，随后打开高炉的整流器，使炉膛内温度和铁矿石等混合物质的温度迅速上升，推动了高炉液化气的回收速率和效率。
[2] 张志响、夏建国、祝道朋、朱加义：《高炉炼铁工艺节能减排技术探讨》，《机械与电子控制工程》2023年第5卷第3期，第116-118页
三、太阳能的创新利用
1.白天吸收太阳能、晚上发光的材料：
e.g.（梵高之路）2014年，设计师达安·罗斯加德（Daan Roosegaarde）与基础设施公司Heijmans Infrastructure以梵高的画作《星夜》为灵感，在梵高在荷兰的故居附近设置了一条能够发光的自行车道。这条自行车道通过创新抛光技术，嵌入了数以千计带有特殊感光材料的石块，它们在白天吸收太阳能，到夜晚则会发出蓝绿色的光亮。此外，自行车道还配有辅助的太阳能LED灯，以便在阴天时为行人提供足够的道路照明。这种照明方法相比其他照明基础设施，对人眼和自然环境都更加温和，设计师称其为“技术诗歌”，它将可持续技术、艺术设计、文化遗产与旅游业结合在一起，为当地带来了独一无二的旅游价值。
想法：采用太阳能LED夜光的人工陶瓷或荧光石。
2.太阳能树：白天遮阳，夜晚发光（可以再在树上搞一点挂着的风轮机或者是一些风动幕墙，利用一下风能）
e.g.（Ecacia）即金合欢，其宛若巨大伞盖的树形是非洲大草原的经典视觉标志之一。这个以金合欢命名的太阳能装置的每个单体由708个单晶硅太阳能电池组成，不仅能够收集太阳能来为附近公共设施和交通工具供电，还模拟了金合欢为非洲动物避光的自然特征，用太阳能树冠构成了大片遮荫的公共空间，以供路人在高温天气时在树冠下方休息。
计划未来给这个装置增加更多附加值，比如加入雾化式主动冷却系统，进一步给树冠下方区域降温。
四、能源储存技术
有了如此丰富的能源，我们也需要在能源的存储上取得创新[3]。
1. 锌基电池
锌基电池相较于锂离子电池有多项优势：存储时间更长，且采用水基系统不易燃。这些电池的退化程度很低，可以持续20多年，与许多可再生能源工厂的寿命相符，通常为20至30年。锌基电池在非常宽的温度范围内工作，无需供暖和空调。
2. 铁-空气电池系统
Form Energy的铁-空气电池系统尺寸类似一套洗衣机和烘干机，包括铁电极和空气电极。这项技术采用安全、廉价易得的有源组件。铁-空气电池能够提供长达100小时的储能持续时间，成为电网可靠性的重要资源。虽然个位数小时储能持续时间也重要，但电网将需要具备“100小时制”储存能力，以应对更长时间的天气驱动事件。
3. 氢能储能
氢能储能使电力部门能够使用可再生能源和电解槽系统生产绿色氢气，随后将其储存很长时间，直至使用燃料电池转化为电力。
4.重力储能
相比于其他资源，基于重力的储存无需依赖未来数年或数十年的研究，具有低环境足迹、无供应链问题，且可灵活扩展等特点，可通用于小规模和大规模储能。
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