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　　未(wei)來20年(nian)中(zhong)國能源(yuan)技術發(fa)展方向——分(fen)布式能源(yuan)及相(xiang)關(guan)技術
　　所謂“分布式能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”是指分布在(zai)(zai)(zai)用(yong)戶(hu)端(duan)的(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)綜合利(li)用(yong)系(xi)(xi)統。一(yi)(yi)次能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)以氣體(ti)(ti)燃料為(wei)主，可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)為(wei)輔，利(li)用(yong)一(yi)(yi)切(qie)可以利(li)用(yong)的(de)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)；二次能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)以分布在(zai)(zai)(zai)用(yong)戶(hu)端(duan)的(de)熱(re)電冷(leng)（植(zhi)）聯產為(wei)主，其他能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)供(gong)應系(xi)(xi)統為(wei)輔，實現(xian)(xian)以直接(jie)滿足用(yong)戶(hu)多種(zhong)需求的(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)梯級利(li)用(yong)，并通(tong)過能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)供(gong)應系(xi)(xi)統提(ti)供(gong)支持和(he)補充；在(zai)(zai)(zai)環境保護(hu)上，將部分污染分散化、資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)化，爭取實現(xian)(xian)適度(du)排放的(de)目標(biao)；在(zai)(zai)(zai)管(guan)理體(ti)(ti)系(xi)(xi)上，依托智(zhi)能(neng)(neng)信息化技術實現(xian)(xian)現(xian)(xian)場無人職(zhi)守，通(tong)過社會化服務體(ti)(ti)系(xi)(xi)提(ti)供(gong)設計(ji)、安裝(zhuang)、運行、維修一(yi)(yi)體(ti)(ti)化保障。 　　分布式能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技術的(de)基礎科(ke)學主要(yao)在(zai)(zai)(zai)以下幾個方面：　　
　　1、動力(li)與能源轉換設(she)備(bei)；
　　2、一次和(he)二(er)次能源相(xiang)關技術；
　　3、智能控制與群控優化技術；
　　4、綜(zong)合(he)系統優(you)化技術；
　　5、資源深度利用(yong)技術(shu)。
　　動力與能源轉換設(she)備：
　　主要是指(zhi)一些基于傳統技(ji)術的完善和(he)新技(ji)術的發(fa)展。
　　（1）小(xiao)型燃氣輪機--在小(xiao)型航空渦輪發動機技(ji)術(shu)的基礎上，實現地(di)面發電和供(gong)熱的聯產技(ji)術(shu)。目前中國(guo)在這一技(ji)術(shu)上已經可以開發相應產品，主(zhu)要的問題是(shi)需要設(she)備(bei)(bei)的能源轉換(huan)效率，可靠性，延(yan)長設(she)備(bei)(bei)檢修周期(qi)，設(she)備(bei)(bei)的自(zi)動智能控制水平；
　　（2）微型(xing)燃氣(qi)輪機--這是基(ji)于汽車發(fa)動機增壓渦(wo)輪技(ji)術(shu)(shu)(shu)的延伸，關鍵技(ji)術(shu)(shu)(shu)在(zai)于精密鑄造(zao)和燒結(jie)金屬陶瓷轉(zhuan)子，空氣(qi)或磁懸浮(fu)軸承，回熱(re)利用技(ji)術(shu)(shu)(shu)，永磁發(fa)電技(ji)術(shu)(shu)(shu)，可(ke)控硅變頻(pin)控制技(ji)術(shu)(shu)(shu)等。由(you)于技(ji)術(shu)(shu)(shu)層次并(bing)不(bu)高，其(qi)中許多項目已經有專家(jia)在(zai)研究，只要真正重視。
　　（3）燃(ran)氣(qi)內(nei)燃(ran)機(ji)--內(nei)燃(ran)機(ji)技術對于中(zhong)國已(yi)經成熟，但是(shi)燃(ran)氣(qi)內(nei)燃(ran)機(ji)的(de)制(zhi)造水(shui)平與國際(ji)先進(jin)設(she)備還(huan)存在比較(jiao)大的(de)差距，主要(yao)是(shi)轉(zhuan)換效(xiao)率、排放控(kong)制(zhi)、電子(zi)控(kong)制(zhi)和設(she)備大修周(zhou)期等(deng)，此(ci)外，國外正在發展的(de)預燃(ran)、回熱、增壓(ya)渦輪技術，以及電子(zi)變頻等(deng)技術，都是(shi)發展的(de)重要(yao)方向；
　　（4）斯特林發(fa)動機(ji)--外燃(ran)式(shi)斯特林技術中國已經有(you)了比較(jiao)大的突破，上(shang)海711所已經可以生產該技術的產品，目前主要是(shi)設備可靠性(xing)和(he)發(fa)電效率，以及自動化(hua)控(kong)制水平；
　　（5）燃料電池(chi)--該技(ji)術(shu)有質子交換膜、固體氧化物(wu)、熔融硅酸鹽(yan)和氫氧重整(zheng)等多種(zhong)技(ji)術(shu)方式(shi)，該技(ji)術(shu)應(ying)用極為廣泛，污染極小，而且可(ke)以同(tong)燃氣(qi)輪機技(ji)術(shu)整(zheng)合，發電效率將可(ke)能達到80%，是未來(lai)有發展價值的技(ji)術(shu)；
　　（6）微型(xing)蒸(zheng)汽輪(lun)(lun)機(ji)--蒸(zheng)汽輪(lun)(lun)機(ji)是傳(chuan)統的(de)技術，但(dan)是利用一部(bu)噪音小、振動小、運行方便可靠(kao)的(de)小型(xing)蒸(zheng)汽輪(lun)(lun)機(ji)代替熱交換器，將(jiang)其中一部(bu)分能(neng)(neng)量(liang)轉換為價值(zhi)較高(gao)的(de)電能(neng)(neng)，或者利用蒸(zheng)汽管網中較低品(pin)位的(de)蒸(zheng)汽為制冰機(ji)組提供低溫冷能(neng)(neng)，可以(yi)更好地利用蒸(zheng)汽中的(de)能(neng)(neng)量(liang)；
　　（7）微型水(shui)(shui)(shui)輪機和微型抽水(shui)(shui)(shui)蓄(xu)(xu)能(neng)電站--小(xiao)型、微型水(shui)(shui)(shui)輪機組不僅可(ke)(ke)以在有水(shui)(shui)(shui)位(wei)落差的地(di)方使用，而且(qie)可(ke)(ke)以廣泛(fan)利用在分布(bu)式能(neng)源項目上。利用自來水(shui)(shui)(shui)管網的水(shui)(shui)(shui)能(neng)壓力，或(huo)者建筑物可(ke)(ke)能(neng)產生(sheng)的落差進行(xing)發電，并(bing)在用電低谷進行(xing)抽水(shui)(shui)(shui)蓄(xu)(xu)能(neng)，新型的微型水(shui)(shui)(shui)輪發電機組將何以采用電子(zi)變頻控(kong)制技術，調整電能(neng)品質；
　　（8）太(tai)陽能發電(dian)和太(tai)陽熱發電(dian)--利用(yong)(yong)太(tai)陽能量(liang)的(de)發電(dian)技術，將(jiang)太(tai)陽熱發電(dian)與沼(zhao)氣利用(yong)(yong)整(zheng)合(he)，將(jiang)光伏電(dian)池與建筑材料(liao)整(zheng)合(he)，利用(yong)(yong)光導纖維與照(zhao)明(ming)技術整(zheng)合(he)等(deng)等(deng)；
　　（9）風能--風力發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)是能源發(fa)(fa)(fa)展的(de)(de)一個重要方(fang)向(xiang)，在大(da)型(xing)風場大(da)量利用大(da)型(xing)風機發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)將何以代替現有的(de)(de)火(huo)力發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)系統(tong)，但是對(dui)于居(ju)住分散(san)的(de)(de)用戶小型(xing)的(de)(de)風力發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)系統(tong)更(geng)加具(ju)有普及意(yi)義，小型(xing)風力發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)系統(tong)主(zhu)要需要解決的(de)(de)是成(cheng)本、可靠性和蓄能問題；
　　（10）余(yu)熱(re)(re)制冷系統(tong)--利用動力機(ji)產生的余(yu)熱(re)(re)供熱(re)(re)制冷是分布式(shi)熱(re)(re)電冷三聯供系統(tong)的重要環節，尤其(qi)是制冷，可(ke)以采用吸(xi)(xi)收式(shi)制冷，也可(ke)以采用吸(xi)(xi)附式(shi)，以及余(yu)熱(re)(re)--動力轉換--低溫制冷等技術(shu)，這些技術(shu)均比較成(cheng)熟，關(guan)鍵是系統(tong)的集成(cheng)率(lv)，以及造(zao)價等問題(ti)；
　　與分布式(shi)能源系統(tong)相關的一次和二次能源相關技術：
　　（1）天(tian)然氣系統的優(you)化利用，以及管(guan)道輸送(song)技術(shu)；
　　（2）液化天然(ran)氣(qi)(qi)的(de)生(sheng)產(chan)和利用(yong)--分散(san)化的(de)液化天然(ran)氣(qi)(qi)生(sheng)產(chan)技(ji)術可以利用(yong)石油開采中(zhong)的(de)伴生(sheng)氣(qi)(qi)資源，減少(shao)溫室氣(qi)(qi)體排(pai)放，資源的(de)綜(zong)合利用(yong)率，液化天然(ran)氣(qi)(qi)利用(yong)中(zhong)對于冷能的(de)有(you)(you)效利用(yong)可以有(you)(you)效節能等(deng)等(deng)，在(zai)液化天然(ran)氣(qi)(qi)利用(yong)中(zhong)，將(jiang)產(chan)生(sheng)大量的(de)新課題(ti)；
　　（3）煤層(ceng)(ceng)氣和(he)礦井(jing)瓦(wa)(wa)斯(si)(si)(si)利用，可能(neng)有(you)60%以上的礦工(gong)是(shi)死在中國(guo)的礦井(jing)里，而瓦(wa)(wa)斯(si)(si)(si)爆炸是(shi)元(yuan)兇之一，減少(shao)礦工(gong)死亡和(he)煤層(ceng)(ceng)氣和(he)礦井(jing)瓦(wa)(wa)斯(si)(si)(si)資(zi)源的利用有(you)著密切關聯(lian)，利用煤層(ceng)(ceng)氣和(he)礦井(jing)瓦(wa)(wa)斯(si)(si)(si)發電等(deng)技(ji)術(shu)不僅(jin)可以挽救無數礦工(gong)的生命，還能(neng)有(you)效減少(shao)溫(wen)室(shi)氣體排(pai)放，緩(huan)解全球(qiu)變暖問題；
　　（4）可燃冰--存在(zai)于海底(di)和高(gao)寒地(di)區的天然氣(qi)水化合物是(shi)人類未來的主要(yao)能(neng)(neng)源，它是(shi)為分(fen)布式能(neng)(neng)源系統提(ti)供燃料的重要(yao)途徑(jing)；
　　（5）煤地下氣(qi)化(hua)--中國目前有100億噸以(yi)上的(de)煤炭(tan)資源在開發(fa)過程中被遺棄在地下，如(ru)何利用可控地下氣(qi)化(hua)技(ji)術將其變為(wei)氣(qi)體燃料回收利用是中國煤炭(tan)工(gong)業的(de)重(zhong)要課題；
　　（6）地(di)熱(re)--利用和開發(fa)地(di)熱(re)資源，將地(di)下低品位熱(re)能(neng)(neng)轉(zhuan)換為高品位的電(dian)能(neng)(neng)或冷(leng)能(neng)(neng)是(shi)技(ji)術的關鍵；
　　（7）深層海(hai)水冷能(neng)--利用沿海(hai)深層海(hai)水的(de)低溫資源，解決沿海(hai)城市(shi)的(de)制冷問題，；
　　（8）水能--利用(yong)水利資源，特別是(shi)小型水電設施解決農村以水代柴，保護植被；
　　（9）沼氣--利用城(cheng)市垃圾、農村廢棄物資源等進(jin)行發電或熱電聯(lian)產(chan)，減少溫室(shi)氣體排放，資源綜合利用水平；
　　（10）甲(jia)(jia)醇(chun)--利(li)用煤等礦物(wu)資源生產甲(jia)(jia)醇(chun)，以代(dai)替石油。甲(jia)(jia)醇(chun)可以滿足燃料電池(chi)對氫的需要；
　　（11）乙(yi)醇(chun)--利用(yong)植物資(zi)源生產乙(yi)醇(chun)，以(yi)(yi)代替石油和其他礦(kuang)物燃(ran)料(liao)，乙(yi)醇(chun)可以(yi)(yi)作(zuo)為燃(ran)料(liao)直接使用(yong)，也可以(yi)(yi)作(zuo)為燃(ran)料(liao)電池的氫分離的原料(liao)；
　　（12）氫--對于氫的(de)(de)利(li)用將(jiang)決定人類的(de)(de)未來，如何從水中低成本地重(zhong)整氫氣(qi)將(jiang)是(shi)技術的(de)(de)關鍵(jian)；
　　（13）壓縮空氣--利用低估電力或其他能源(yuan)(yuan)生產高壓空氣，作(zuo)為汽車和其他動(dong)力設(she)備，以及分布式能源(yuan)(yuan)的動(dong)力源(yuan)(yuan)，主(zhu)要解(jie)決高增(zeng)壓比壓縮技(ji)術、設(she)備小型化、材料和效率(lv)等問題。
智能控制與(yu)群控優化(hua)技術：
　　（1）分布(bu)式(shi)能源機組和系統自(zi)身的智能化控(kong)制--解決(jue)設備“無人(ren)職守”問題，能夠根據需求(qiu)進行調(diao)節，自(zi)動跟蹤(zong)電(dian)、熱、冷負荷；
　　（2）分(fen)布式能(neng)(neng)源(yuan)與載體的(de)信息(xi)互動--解決分(fen)布式能(neng)(neng)源(yuan)系統成為智能(neng)(neng)化(hua)建筑(zhu)的(de)一個組(zu)成部分(fen)，與建筑(zhu)系統的(de)需(xu)求進行優化(hua)整(zheng)合，建筑(zhu)的(de)能(neng)(neng)源(yuan)可靠(kao)性和節能(neng)(neng)性；
　　（3）分(fen)布(bu)式能(neng)源機(ji)組(zu)的聯合(he)控制(zhi)--分(fen)布(bu)式能(neng)源采(cai)用模(mo)(mo)塊化組(zu)合(he)設(she)計(ji)，需(xu)要對模(mo)(mo)塊組(zu)合(he)聯合(he)控制(zhi)，根(gen)據需(xu)求變化進行智能(neng)調(diao)節(jie)，決定每一(yi)模(mo)(mo)塊的運(yun)行狀態和模(mo)(mo)塊之間的調(diao)節(jie)優化關系；
　　（4）遠(yuan)程遙控(kong)--通過電(dian)話線、因特(te)網、無線網絡和電(dian)源線對設(she)備進行遠(yuan)程監視控(kong)制；
　　（5）群控優化--根據一個區域內各(ge)種用(yong)戶對于(yu)電力、熱力、制冷等(deng)需(xu)求(qiu)的變化，以(yi)及燃料、氣溫變化趨勢、蓄(xu)能量庫存等(deng)等(deng)因(yin)素，優化控制各(ge)個用(yong)戶的分布式(shi)能源系(xi)統(tong)，以(yi)及公(gong)共能源系(xi)統(tong)，進行多系(xi)統(tong)容錯優化，減少冗余(yu)，各(ge)系(xi)統(tong)的需(xu)求(qiu)適(shi)應性；
　　（6）智能電網技(ji)術--必(bi)須建立電網信息化(hua)管理系統(tong)。
　　（7）信息化(hua)計(ji)量與結(jie)算系統(tong)--建立網絡化(hua)能(neng)源系統(tong)的(de)各(ge)(ge)(ge)種能(neng)源產品和(he)(he)各(ge)(ge)(ge)個用(yong)戶與分(fen)布(bu)式能(neng)源設施(shi)擁有(you)者之間、各(ge)(ge)(ge)時(shi)段(duan)間根據預約定(ding)價進行計(ji)量和(he)(he)結(jie)算的(de)智(zhi)能(neng)系統(tong)；
　　（8）自動信(xin)息發布系(xi)統(tong)--對(dui)于用(yong)戶(hu)(hu)(hu)與(yu)臨近用(yong)戶(hu)(hu)(hu)能(neng)源(yuan)(yuan)使用(yong)狀(zhuang)態(tai)、用(yong)戶(hu)(hu)(hu)與(yu)臨近用(yong)戶(hu)(hu)(hu)的(de)分布式能(neng)源(yuan)(yuan)系(xi)統(tong)伺服狀(zhuang)態(tai)、以及(ji)燃(ran)料系(xi)統(tong)和公共能(neng)源(yuan)(yuan)供應系(xi)統(tong)的(de)運(yun)行狀(zhuang)態(tai)信(xin)息進行發布，以便智(zhi)能(neng)化(hua)建筑、用(yong)戶(hu)(hu)(hu)能(neng)源(yuan)(yuan)管理(li)系(xi)統(tong)、分布式能(neng)源(yuan)(yuan)設(she)施(shi)、儲(chu)能(neng)設(she)施(shi)、設(she)備運(yun)行服務機構(gou)、以及(ji)燃(ran)料供應者和公共電網能(neng)夠根(gen)據每一信(xin)息源(yuan)(yuan)所發布的(de)實(shi)(shi)時信(xin)息進行狀(zhuang)態(tai)優(you)化(hua)調整，實(shi)(shi)現資源(yuan)(yuan)共享。
　　綜(zong)合(he)系統優化技術：
　　（1）多種能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系(xi)統(tong)(tong)(tong)整合(he)(he)(he)優(you)(you)(you)化(hua)(hua)--將各(ge)種不(bu)同(tong)的(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系(xi)統(tong)(tong)(tong)進(jin)行聯合(he)(he)(he)優(you)(you)(you)化(hua)(hua)，例(li)如：將分布式能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)與(yu)(yu)傳統(tong)(tong)(tong)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系(xi)統(tong)(tong)(tong)整合(he)(he)(he)后(hou)，進(jin)行聯合(he)(he)(he)優(you)(you)(you)化(hua)(hua)；或者，將分布式能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系(xi)統(tong)(tong)(tong)與(yu)(yu)冰(bing)蓄冷(leng)系(xi)統(tong)(tong)(tong)整合(he)(he)(he)并進(jin)行聯合(he)(he)(he)再優(you)(you)(you)化(hua)(hua)，將微型(xing)燃氣輪(lun)機與(yu)(yu)熱泵系(xi)統(tong)(tong)(tong)整合(he)(he)(he)優(you)(you)(you)化(hua)(hua)，以及(ji)太陽能(neng)(neng)與(yu)(yu)分布式系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)優(you)(you)(you)化(hua)(hua)整合(he)(he)(he)等(deng)等(deng)，達到取長補短的(de)目的(de)，發揮各(ge)個系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)綜合(he)(he)(he)優(you)(you)(you)勢；
　　（2）將分(fen)布式能源(yuan)與交(jiao)通(tong)系(xi)統整合(he)優化--利用(yong)低(di)谷電(dian)力(li)為電(dian)動汽車蓄電(dian)或燃(ran)料電(dian)池(chi)汽車儲氫(qing)等，將燃(ran)料電(dian)池(chi)和(he)(he)混合(he)動力(li)汽車作(zuo)為電(dian)源(yuan)形成隨(sui)著人流移動的電(dian)源(yuan)和(he)(he)供水(shui)系(xi)統。實現節約投資經費(fei)；
　　（3）分布式能源系統電網接入研究--解決(jue)分布式能源與現有(you)電網設施的兼(jian)容、整合等(deng)問(wen)題；
　　（4）蓄(xu)(xu)能(neng)技術--通過蓄(xu)(xu)能(neng)技術的開發(fa)應用，解決能(neng)源的延時性調節問題，能(neng)源系統(tong)的容錯(cuo)能(neng)力，其中(zhong)包(bao)(bao)括(kuo)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)、蓄(xu)(xu)熱、蓄(xu)(xu)冷和(he)蓄(xu)(xu)能(neng)四個技術方向。蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)包(bao)(bao)括(kuo)化學蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)：電(dian)(dian)池；物(wu)(wu)理(li)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)：飛輪和(he)水(shui)能(neng)、氣能(neng)。蓄(xu)(xu)熱包(bao)(bao)括(kuo)項變蓄(xu)(xu)熱、熱水(shui)、熱油和(he)蒸汽等多(duo)種形式。蓄(xu)(xu)冷：冰和(he)水(shui)。蓄(xu)(xu)能(neng)包(bao)(bao)括(kuo)物(wu)(wu)理(li)蓄(xu)(xu)能(neng)：機械蓄(xu)(xu)能(neng)、水(shui)蓄(xu)(xu)能(neng)、以及記憶金屬蓄(xu)(xu)能(neng)等多(duo)種方式；
　　（5）地(di)源蓄(xu)(xu)能技術(shu)--利用(yong)地(di)下水和土壤將冬(dong)季(ji)的(de)(de)冷和夏季(ji)的(de)(de)熱(re)蓄(xu)(xu)能儲存，進(jin)行(xing)季(ji)節(jie)性(xing)調節(jie)使(shi)用(yong)，結合熱(re)泵(beng)技術(shu)進(jin)行(xing)直(zhi)接(jie)利用(yong)，減(jian)少城市熱(re)島效應；
　　（6）網絡式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系統--互聯網式(shi)的分布式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)梯級利(li)用系統是未來能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)工(gong)業的重要形態。　　資源(yuan)(yuan)深(shen)度利(li)用技術：
　　（1）天然(ran)氣凝(ning)結(jie)水技術--利用(yong)天然(ran)氣燃燒(shao)后的化學反應結(jie)果回收(shou)水，解決(jue)部分城市水資源緊缺問題；
　　（2）將分布式能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)與大棚(peng)結(jie)合的技術--將分布式能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)系統發電設備排(pai)除的余熱、二氧化(hua)碳和(he)(he)水蒸汽注入大棚(peng)，作為氣體肥(fei)料和(he)(he)熱源(yuan)(yuan)(yuan)，解決城市綠化(hua)和(he)(he)蔬果(guo)供應，同時減少溫室氣體和(he)(he)其他(ta)污染物排(pai)放(fang)問題(ti)；
　　（3）利用(yong)發電制冷的冷卻水生(sheng)產生(sheng)活熱(re)水的技術--利用(yong)熱(re)泵的技術，將低品(pin)位熱(re)源轉換為(wei)較(jiao)高品(pin)位的生(sheng)活熱(re)水，減少能源消耗(hao)；
　　（4）空調(diao)系(xi)統廢(fei)熱(re)回(hui)收技術--發展全新風(feng)空調(diao)系(xi)統中(zhong)有效利用回(hui)風(feng)中(zhong)的余(yu)熱(re)和余(yu)冷(leng)，減少能耗；
　　（5）污水(shui)水(shui)源熱泵系統--利用生活污水(shui)中的熱量；
　　（6）小(xiao)型生(sheng)物質(zhi)(zhi)沼氣(qi)生(sheng)產技(ji)術(shu)--利用民用設施污水(shui)、垃圾和大棚廢棄生(sheng)物質(zhi)(zhi)就地生(sheng)產沼氣(qi)的(de)技(ji)術(shu)。
　　未來20年中國能源技術發展方向——分布式能源及相(xiang)關(guan)技術