時間:2023-06-05 10:16:52
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇新能源技術,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:新能源 民用建筑 節能減排 應用
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
能源的應用在當前社會中是一個極為嚴重的問題,而且隨著科技經濟的迅猛發展,人們生活質量水平的不斷提高,建筑用能量也急速攀升。據統計,建造和使用建筑直接、間接消耗的能源已經占到全社會總能耗的46.7%,且呈現上升趨勢。其中民用建筑的采暖、照明和空調三項能源消耗就占到建筑總消耗的50%——70%。近年來,我國為節能減排,建造綠色建筑而開始大量應用一些新能源技術,下文就對新興的綠色能源(如太陽能、地熱能以及風能等)及其使用技術在民用建筑應用中所存在的問題提出一些思考,探討如何更好地使用新能源技術。
一 新能源在民用建筑中的應用現狀
1 太陽能
太陽能指的是太陽光的輻射能量,是一種綠色且可再生能源,其具有資源豐富、清潔無害和地域限制少等諸多的優點,因而其相關產品及應用技術與建筑的結合成為實現民用建筑節能的有效途徑之一。
太陽能在民用建筑上的應用包括以下兩個大的方面:
(1)太陽能的直接熱能應用。主要是采用平板或真空管太陽能集熱器來實現熱能的回收。通常平板太陽能集熱器可使熱水達到70℃——90℃,而真空管太陽能集熱器可使熱水達110℃的高溫,這就為利用熱能取暖,生活熱水以至空調制冷等應用提供了可能性。但是由于太陽能容易受天氣的影響而具有不穩定性,因此需要利用電爐或燃氣爐進行必要的能量補給。
(2)太陽能間接電能應用。主要是利用硅晶片的光電效應來產生電能,這個完全可以滿足民用建筑的通風能耗需求。
目前多數建筑對太陽能的光熱利用還普遍停留在“生產生活熱水”這樣低水平的應用層面上,再加上產品成本較高,價格惡性競爭等原因,使得一些產品粗制濫造,質量低劣,導致消費者產生了信任危機,從而使太陽能技術和產品在民用建筑中的應用推廣面臨著嚴峻的考驗。 2 地熱能
地熱能是貯存于地球內部的一種巨大的潔凈能源。地熱資源的利用可分為地表地熱和深層地熱,在民用建筑中多為地表地熱的應用。我國擁有豐富的地熱資源,利用地表淺層地熱的地源熱泵技術近年來得到了長足的發展。地源熱泵技術是利用地下的土壤、地表水、地下水溫相對穩定的特性,通過消耗電能,在低溫天氣把低位熱源中的熱量轉移到需要供熱或加溫的地方,在高溫天氣還可以將室內的余熱轉移到低位熱源中,從而達到供熱或制冷的目的。與此同時,它還可以供應生活用水,可謂一舉三得,是一種有效利用能源的方式。
地源熱泵包括三種不同的系統:
(1)以利用土壤作為冷熱源的土壤源熱泵;
(2)以利用地下水為冷熱源的地下水熱泵系統;
(3)以利用地表水為冷熱源的地表水熱泵系統。
其最大的技術特點就是只需消耗少量的高品位能源,便能將蘊藏在淺層地下的低品位能源開發利用,以此來滿足建筑物的供暖、空調和熱水供應需求,這樣達到了節能減排和保護環境的雙重目的。因此利用熱泵技術開發利用淺層地熱能是目前最受歡迎的一項新技術。但是我國的熱泵技術還處于初級階段,與發達國家還存在著一定的差距。造成這一現狀的主要因素是由于目前我國各地對巖土地質材料的性質缺乏全面系統的測試和統計分析,因而該技術仍處于按經驗設計實施的階段,導致時常發生熱泵系統運行效果與設計要求偏離過大的現象,造成了地熱資源的無謂浪費。 3 風能
風能就是地球表面大量空氣流動所產生的動能,是一種由太陽輻射熱引起的自然現象。風能利用的主要形式有風力發電和風能動力兩種,其中又以風力發電這一形式為主。在民用建筑中大多選用微型或者是小型的風力式發電機,這類相關產品在我國已具備了較為成熟的技術。
我國風能資源豐富,主要分布在東南沿海及附近島嶼,內蒙古、新疆和甘肅河西走廊以及東北、西北、華北和青藏高原的部分地區。目前在風電技術和設備制造方面我國已具有領先的優勢,但當務之急是應當加快探索我國沿海島嶼、城鎮鄉村的建筑領域,尤其是在城市高層建筑上因地制宜地發展直接利用風能資源的先進技術。
二 新能源技術在推廣應用中存在的問題及改進方法 在民用建筑領域,新能源技術推廣應用存在的主要問題是成本問題。譬如,目前風力發電系統和太陽能光伏發電系統在民用建筑中使用時,由于造價過高,不能產生規模效應,出現電能效益與其系統造價嚴重脫節的現象,從而陷入了無法收回投資成本的尷尬境地。在大力開發新能源的今天,建筑領域在有效開發利用可再生資源的同時,還需考慮如何合理降低開發和轉化利用的成本,擺脫低質低價的惡性循環,步入良性發展的健康軌道。這已然成為當前新能源開發中急需解決的重要課題,應該從以下幾個方面做好相關工作:
1應根據不同地方的氣候和環境特點,制定出相應的適合各地區新能源開發利用的中長期發展規劃,并按照規劃分步實施。與此同時,需進一步加強財政、稅收等經濟激勵政策方面的探討工作,適時出臺一些鼓勵性的政策措施。另外,在加大政策扶持和資金投入的基礎上,國家應盡快完善與之相適應的配套法律法規,并從建設規劃、設計、監理和工程竣工驗收以及運行效果等各關鍵環節強化監督管理,尤其應重點加強對新能源技術在民用建筑應用中的能效考評工作,使新能源綠色建筑的規范化、標準化、法制化的建設環境得以逐步形成。
2應打破目前該行業中各自為陣的分散局面,加強行業或部門之間的相互交流與合作,并在此基礎上,大力開展新能源產品與建筑產品的集成化技術研究工作,使太陽能、風能和地熱能等相關設施與建筑進行有機的結合,并滿足與建筑主體同時設計、同步施工和具備相同使用周期的要求,以最大限度地利用新能源解決民用建筑供暖、空調、照明和生活熱水等日常用度需求,使建筑產品在逐漸降低對常規能源消耗的同時,還能逐步實現綠色環保和低能耗的建設目標。
3應該在太陽能的轉化技術方面突破低溫利用的制約瓶頸,著力開發中高溫太陽能光熱利用的核心技術產品,特別應在新型高效中高溫太陽能集熱器的研究開發上狠下功夫,在提高太陽能裝置轉換效率的基礎上拓寬太陽能技術產品的應用領域。
4為了充分利用和保護地熱能這一寶貴的清潔能源, 應加強基礎資料的測試研究和統計分析工作,并引進和學習發達國家的先進技術及寶貴經驗。嚴格制定地熱資源開發的審批制度,在統一規劃指導下,逐步推動地熱開發利用向著規范化、規?;?、商業化的方向發展。同時,還需避免造成地熱資源的浪費或地下水質資源污染,使我國的地源熱泵應用技術早日步入可持續的科學發展軌道。
結束語 總而言之,在民用建筑行業風生水起的現狀下,開源節流是降低能耗的關鍵。民用建筑新能源開發和利用是順應當前社會可持續發展以及環境保護大趨勢的有效舉措。這不僅是確保我國中長期能源供需平衡、減少環境污染的先決條件,還是提高能效、達到中等發達國家能源利用水平和實現經濟持續增長的有效措施。需要從根本上克服各種阻力,將全社會利于新能源發展的要素有機的結合起來,全力推進民用建筑領域新能源技術的開發利用工作,從而保障社會經濟和生態環境的可持續健康發展。 參考文獻
[1] 谷海玲,彭宏艷,佟曉鵬,等.民用建筑節能影響因素分析[J].節能,2008(6)
[2] 陳淑琴,李念平,付祥釗,等.住宅建筑能耗統計方法的研究[J].暖通空調,2007(3)
關鍵詞 電力電子;新能源;風力發電
中圖分類號:TM92 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2013)09-0096-02
New Teaching Methods of Power Electronics Combined with New Energies//Li Peng
Abstract Power electronics is the bridge of electrics and electronics. With the rapid development of new energies, the teaching and research of power electronics are facing with chances and challenges. Based on practical teaching experience, this paper describes the necessity, principles and methods of combining power electronics with new energies, which may be of valuable reference for teaching and exploration.
Key words power electronics; new energy; wind power
1 電力電子課程特點
電力電子技術屬大學工科專業課程,早期也稱半導體變流技術。從學科角度,它由電力學、電子學和控制理論交叉形成,是連接“信息電子”(弱電)和“電力電子”(強電)的橋梁。從目的角度,它旨在利用電力電子器件實現電壓、電流、頻率和相位等電能變換和控制。從內容角度,它包括器件、電路、系統及其控制三部分。
根據授課對象及課時要求不同,側重點也應有所差異。在大多電氣類相關專業中,本課程多作為專業主干課,課時在64學時以上,上述三部分內容均需細致講解且輔以專業實驗。而對控制類專業,本課程多作為專業選修課,課時多在32學時以下,目標在于與控制工程相關的基礎學習,偏重基本原理和方法。因此,課程大綱和課堂講授應緊密結合學生所需,以最大效率地實現教與學的有機結合。
同時,與許多本科課程相比,電力電子知識點更加分散,各種器件特點、符號、物理參數等容易混淆,且電路波形繪制和分析對于學生理解和記憶難度較大。因此,未來新課程內容和教學模式探索至關重要。
本文結合新能源尤其是風電技術,簡析課程教學中的一些探索性方法,為實現教學探索提供一定參考。
2 新能源技術與電力電子教學
2.1 新能源與大學教學
能源與環境是當前世界發展的兩大課題,而對于能源問題的技術解決,電力電子技術提供了重要的支撐。在諸多新能源中,風力發電和光伏發電與電力電子技術關系尤為密切,其能量轉換部件及控制電路都包含有電力電子器件。尤其是風力發電,作為公認的安全、環保、技術成熟的新能源,是電力電子技術與自動控制技術的有機融合體。
近年來,國內高校陸續開設了新能源課程,甚至增設了相關學科專業,而電力電子課程多作為此類專業的基礎課展開。相比之下,在非能源類學科或者信息電子為主導的學科中,適當引入新能源背景對于整個電力電子技術的宏觀把握大有裨益。
2.2 基于新能源的電力電子教學示例
下面以電力電子技術的緒論為例,簡述基于新能源的課程講解方法。講解電力電子課程的緒論時,首先需要學生對整個課程的章節內容有宏觀把握。而教學過程中,學生對整流、逆變、PWM等專業技術尚未深入理解,通常很難作為一個有機系統來快速接受。
以國家“十一五”規劃教材《電力電子技術》為例,課程共分為9章,其中,第2章“電力電子器件”是基礎,第3、4章“整流”“逆變”是核心,第5、6章“DC-DC”“AC-AC”是輔助,第7章“PWM控制”是重點,第8、9章作為拓展簡單了解。筆者發現,各章內容可以通過一類簡單的風電系統有機融為一體,如圖1所示。
風電機組是將“風能”轉為“機械能”進而轉為“電能”的復雜系統,其基本過程為:風掃過葉輪引起轉動產生機械能,經過驅動鏈耦合輸送給發電機轉化為電能。由于風的隨機特性,該電能無法直接利用或并網,需進行電力變換處理,而處理過程涵蓋了電力電子課程的核心章節。
1)整流。發電機所得電能先經過第一次變換,將不規則的交流轉化為直流,這種“AC-DC”的變化過程即為“整流”。整流是電力電子核心技術之一,作為第3章內容,是講授重點。
2)斬波。整流所得直流一般不滿足并網幅值的要求,需要進行升降壓轉化,這種“DC-DC”技術即為第5章的“斬波”。與此類似,可進行“AC-AC”的講解,即第6章的“交交變頻”技術。
3)逆變。斬波所得直流無法直接并入交流電網,需要再次轉換為交流并經濾波后并入電網,這種“DC-AC”的技術即為“逆變”。逆變是與整流互逆的電能轉換過程,作為第4章內容,也應著重講解。
4)器件。上述轉換多依賴電力電子器件實現,如現代變流技術中的IGBT正逐漸取代晶閘管成為主流控制器件。可結合教材第2章對此展開深入講述。
5)控制。諸多電能轉換控制方法中,脈寬調制(PWM)是主流技術,另有軟開關等輔助技術,分別對應第7、8章。這些技術已廣泛應用于電力電子工程,大大改善了電路控制性能。
由此可見,看似相互孤立的各章節在風電這一實際系統中緊密聯合為一個整體,學生可快速把握課程主線,并對課程的工程應用價值有初步理解。
除此之外,其他新能源系統如光伏發電、電動汽車等,也具有類似的模塊或功能構成,可作為課程講解的工程背景。
3 教學中的其他輔助方法探討
上節以一個例子簡單描述了引入新能源的電力電子課程緒論的講解方法,下面對教學中的其他輔助方法進行簡要的探討。
3.1 教學方式探討
1)板書結合Flas。良好的板書可以促進學生的感性認知度,控制課堂節奏,加強師生互動效果。以電力電子為例,諸多電路結構僅用PPT解釋難以達到良好效果,利用板書逐層遞進地繪制并講解,需要重點強調以及邏輯推理的用板書,大量的描述或輔解釋用PPT,從而很好地利于學生接受。
傳統電力電子教學中,電路及波形多用靜態PPT描述,生動性較差,難以描述電路動態變化過程,而將Flas引入PPT中,可形象演示電路的工作過程和參數流向。例如:基于晶閘管的整流橋電路,其板書繪制繁瑣,靜態PPT講述難度較大,而引入Flash后可以清晰看到各時段晶閘管的通斷情況、電流流向以及輸出情況,從而極大地提高學生學習樂趣,達到寓教于樂的效果。在實際教學中,建議根據課程內容靈活選擇板書、PPT、Flash等教學手段,適當融合,形成“重點突出、形象生動”的教學模式。
2)波形結合MATLAB仿真。電力電子教學通常有這樣的體會:最耗時也最難講解的多是電路波形。MATLAB的引入將教師從繁重的原理講解中解脫出來,作為數值計算和圖形處理的軟件工具,MATLAB比傳統的高級語言更容易學習和掌握,被譽為“巨人肩膀上的工具”。尤其它集成了SIMULINK和SIMPOWER工具箱,可以很容易地提取元器件,建立系統建模,并利用其友好的交互式界面進行仿真分析。這樣,學生可以清楚地看到整個電路運行過程,對諸多結論性的波形“知其所以然”。
3.2 拓展內容探討
根據課程學時安排的不同,建議有針對性地進行課堂內容的拓展講解,開闊學生視野,同時為后續課開設做一定的技術鋪墊。例如,作為控制與電氣學科的連接紐帶,電力電子許多知識點會涉及相關先行課程。對此,建議回顧并凝練相關的重要結論,這種學科交叉點最難以講解但極容易引發學生的積極性并鍛煉其發散思維。此外,與主干課不同,作為選修課的電力電子通常沒有實驗課,建議結合MATLAB等工具進行模擬,加深學生的理解和記憶。
最后需要注意,電力電子是一種工程性極強的技術,課堂中要注意理論與工程的結合。例如前面提到的新能源技術,可以滲透到每章的課程中,這對于實現研究型和啟發性教學具有積極意義。
4 結語
電力電子技術既是“強電”和“弱電”的橋梁,也是理論與實踐相結合的典范。本文簡要探討了電力電子技術的教學思路,結合新能源技術,探索了一些新的教學方法,希望對于提高大學課堂效率、培養學生興趣以及實踐科研型教學提供有益參考。
參考文獻
[1]王兆安,劉進軍.電力電子技術[M].北京:機械工業出版社,2009.
[2]黃忠霖.電力電子技術的MATLAB實踐[M].北京:國防工業出版社,2009.
在國際金融危機的沖擊下,以美國為代表的西方發達國家興起了新一輪新能源技術革命,不僅直接對存在國際能源供求格局產生沖擊和影響,也對我國能源技術發展提出了新挑戰。如何應全球范圍內興起的新能源技術革命帶來的沖擊和影響,已經成為我國能源高等職業技術教育面臨的重要任務和課題。一般而言,新能源是指以傳統的不可再生的化石能源相區別的可再生能源類型,主要包括太陽能、風能、地熱能、生物能、核能、水及海洋能等,具有低污染、可持續利用、應用前景廣闊等特點。聯合國開發計劃署(UNDP)則把新能源分為三大類:大中型水電;新可再生能源,包括小水電(Small-hydro)、太陽能(Solar)、風能(Wind)、現代生物質能(Modernbiomass)、地熱能(Geothermal)、海洋能(Ocean)(潮汐能);傳統生物質能(Traditionalbiomass)新能源革命則是指以新興能源替代傳統能源特別是傳統化石能源的技術變革。我國作為全球第二大經濟體與主要的能源生產與消費大國,必須適應國際新能源革命的需要,不斷提高能源生產與消費效率,大力推進新能源技術領域的技術進步和管理創新。
同時,我國必須大力培養適應新能源技術發展需求的各類人才,高等能源職業技術教育則承擔著新能源發展領域高等職業技術人才的培養重任。已有學者注意到能源新技術革命對我國影響與沖擊(林伯強,2008)。西方國家在新能源開發與國際合作方面取得了積極進展,引起學術界的關注(周茂榮、祝佳,2007),有學者(李俊峰,2009)認為新能源行業是一個新的高風險和過度競爭的產業。但還沒有專門文獻從人才培養特別是高等能源職業技術人才培養角度探討我國應對新能源技術革命的政策選擇問題。
二、全球范圍內新能源技術革命特點
新能源技術研究開發已經成為世界主要大國之間產業與技術競爭的主要領域之一。如果不能夠在新能源技術研究開發領域占有一席之地,則我國難以在日益激烈的國際競爭中發揮比較優勢、不斷縮小與西方發達國家之間發展差距。在全球范圍內興起的新能源技術革命具有如下四方面的突出特點。
第一,新能源技術革命關注可再生和可持續利用能源的開發問題,專注于能源再生與可持續利用技術的開發和應用。除非宇宙和自然發生重大的不可逆的重大事件,地球上存在著大量的可再生與可持續能源可以被開發和利用。例如風能、水能、太陽能、潮汐能等都可以再生開發和可持續利用。
第二.開發和尋找低污染性和環保型新能源的開發與應用是新能源技術革命的重要目標。如果不能夠有效地減少碳排放和對環境生態環境的破壞,則人類社會的可持續發展目標難以實現。低污染與環保型新能源的開發利用直接影響到一個國家生態環境保護水平和能力的提升。
第三,新能源技術革命的一個重要目標是充分利用太陽、地球和自然界天然存在的能量,促進不同自然能量之間的相互轉化和應用,使得自然能力轉化為推動人類社會經濟發展的有效動力。自然界的能源具有多樣性和可轉化性,新能源類型多樣,例如太陽能、風能、海洋能、生物能等,雖然不同類型的新能源之間存在相互轉化的可能性,但必須掌握必要的技術和必要的資金投入。
第四,新能源技術革命在強調新能源技術開發投入的同時,還關注新能源技術應用帶來的經濟效益,特別是大規模新能源技術應用導致的規模報酬遞增效應。新能源技術應用具有顯著規模經濟收益效應,隨著開發規模擴大和開發網絡擴展,新能源開發的經濟與社會效益隨開發規模擴大、開發網絡擴展而遞增。即使新能源技術沒有取得根本性的進步,隨著其推廣應用范圍的擴展,也會帶來報酬遞增效應。簡言之,新能源技術革命關注可再生能源開發和能源可持續問題,有利于建設低碳經濟和環境友好型社會,促進各種自然能量之間的轉化特別是太陽能與其他能源之間的轉換,新能源技術開發及其應用能夠帶來規模經濟效應。
三、新能源技術革命對我國能源高等職業技術教育帶來的挑戰
新能源技術革命給我國能源高等職業技術教育提出了新的要求。我國傳統的以礦物能源開發為重點的高等能源職業技術教育如果不進行改革和轉型,則難以培養出適應時代需要的專門職業人才。新能源技術革命對我國高等能源職業技術教育的挑戰表現在三方面。
第一,新能源技術革命需要具有大量開拓性與創新性的高等職業技術人才,但現有的高等教育與科研體系難于滿足需要。如果不改革高等教育和科研體系,則我國難于參與其他大國特別是以美國為代表的西方大國之間的國際技術競爭,難于維護我國的能源利益和安全利益。
第二,在新能源開發的關鍵技術領域缺乏系統的人才培養體系和機制。我國現有的高等職業技術教育在航空制造與發動機技術、電子信息與現代通信網絡技術、空間探測技術、大型艦船制造與海洋技術、現代生物技術等領域與發達國家之間仍然存在較大的差距。在新能源技術職業人才培養方面起步較晚,主要培養傳統能源技術職業人才。
第三,我國能源高等職業技術教育投入不足,學科體系不健全,不能夠滿足新能源職業技術人才培養的需要。需要增加對新能源相關基礎科學研究的投入,我國基礎科學發展、新能源技術研究與市場脫機現象仍然存在,新能源技術成果轉化率不高。一個重要原因在于新能源技術開發與應用人才不足,根本原因在于高等能源基礎與職業技術教育投入不足,還沒有形成完整的新能源技術開發與應用人才培養體系。
簡言之,我國能源高等職業技術教育面臨著全球范圍內的新能源技術革命的挑戰,拔尖與創新型人才培養不足,傳統能源職業技術人才比重較高,新能源技術人才培養不足,投入不足,學科布局不合理與學科體系不健全是面臨的主要問題。
四、結論與應對措施
為了提高我國高等能源職業技術教育水平,充分利用全球范圍內出現的新能源技術革命帶來的發展機遇,應對可能出現的各種挑戰,需要采取必要的應對措施。具體而言,我國高等能源職業技術教育需要在如下五方面做出努力。
第一,把新能源高等職業教育納入國家新能源技術開與產業發展戰略規劃,統籌兼顧,不斷完善新能源職業技術人才培養體系和培養機制,為我國乃至世界新能源技術革命提高充足的高等職業技術人才保障。新能源技術與產業發展直接影響到我國參與國際市場競爭的能力和比較優勢能否充分發揮,同時也直接關系到我國的能源安全與可持續發展,需求把新能源高等職業技術人才培養納入國家發展戰略之中。
第二,不斷改革和優化高等能源職業技術教育的專業方向,增加新能源技術職業教育比重,逐漸減少傳統能源技術職業教育,淘汰不適應新能源技術革命需要的一些落后專業。例如,增加太陽能、風能、海水能、核能與生物能職業技術教育專業比重,增加相關領域的人才培養數量,并不斷提高人才培養質量。
新年伊始,國際油價延續下跌態勢。1月5日,美國紐約商品交易所西德克薩斯中質原油期貨價格一度跌破每桶50美元,創下自2009年4月以來的低點。倫敦市場布倫特原油期貨價格也跌破每桶55美元,為2009年5月以來首次。
原油下跌對中國經濟是好事嗎?不全是。從能源戰略和新能源發展看,筆者認為這極可能是個壞事。理由是,目前中國長遠的能源戰略正面臨深刻的挑戰。比如,油價過低,不僅會影響到中國與俄羅斯的能源合作戰略,而且會影響許多與中國達成能源合作戰略的國家間關系。而在中國新能源戰略方向,低油價顯然會對其構成致命的打擊。所以,中國需要因勢利導,出臺更有效的、完整的一套保護新能源產業發展的戰術措施。
有分析認為,傳統能源巨頭,包括中東等全球石油供應國,之所以拒絕抬高油價的所有作為,任由油價下跌,甚至制造石油價格下跌的理由,其核心用意就是針對新能源產業在全球范圍內的急速擴張。我認為,這樣的看法很有道理。這不是“陰謀論”,而是典型的“利益論”,是新舊兩種利益的博弈。就像當年“馬車夫擔心運輸生意被剛剛誕生的火車搶走,而讓馬車與火車賽跑”。
過去5年間,新能源技術在全球范圍內的迅猛興起,與高油價直接相關。未來幾年必將是許多核心技術取得突破、能源使用方式大規模轉變的關鍵時期。尤其是中國,作為制造業為本的、環境壓力日益加大的人口大國,我們的能源缺口越來越大。為了給中國經濟拓展成長空間,也為了給子孫后代創造一個良好的環境,我們必須大力發展新能源。因此,近年來,中國的太陽能、風能、智能電網為代表的新能源技術快速發展,在新能源產品的生產和應用上取得國際領先地位。
但是,石油價格暴跌給全球新能源戰略平添了一道難以逾越的門檻,同時也在極大威脅著中國新能源技術領先地位和運用前景。中國在新能源領域的投資以萬億計,而低油價有可能徹底摧毀這一龐大的投資。不是沒有歷史教訓。1986年開始的、長達20年的低油價,使得一批在上世紀70年代石油危機中催生的、當時被認為極有前途的新能源技術擱淺了。在這期間,所有新能源技術都失去了持續性投資,以及進入商業化運行的機會。
中國絕不能前功盡棄,被低油價摧毀新能源的前程。那該怎么辦?我建議,中國政府應立即確定一兩個關鍵領域,比如新能源汽車和光伏,像建設軍工產業一樣,讓政府力量發揮到極致,培育它們迅速形成規?;a能,大大降低成本,實現商業化運行。而在這方面,我們是有能力做到的。
我認為,現在恰恰是發揮中國特色社會主義制度優勢的時候,是一個向全世界展現社會主義市場經濟優勢的、絕佳的時機,應當在新能源方向“集中財力”辦事,為中國贏得長遠的能源安全與獨立。
另外,中國應當趁著低油價所帶來的油氣資源爭奪“相對松弛期”,大力拓展海洋油氣資源開發,并采取“開而不用”的方法,一方面確立海權;另一方面強化能源戰略威懾,同時為人民幣走向“硬通貨”打下堅實的物質基礎。
在本屆北京車展開幕前夕,國務院常務會議通過了《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》,規劃在確定以“純電驅動”為主要戰略方向的同時,明確提出“推廣普及非插電式混合動力汽車”。
盡管電池技術、基礎設施、居高不下的價格等難題仍然困擾著世界。但無論從各國的利好政策亦或是不斷增加的量產車型上看,都使我們堅信,新能源汽車的普及并不需要另一個百年來實現完整的進化。當然,多少事,從來急。對于新能源汽車,我們不能奢望一蹴而就。“一萬年太久,只爭朝夕”,應該成為這段迷人的汽車發展史中最好的注腳。
在本屆車展上,共展出88輛新能源汽車。記者在車展現場看到,幾乎所有國內外企業的展區均可找到新能源技術的身影。無論是國外品牌還是自主品牌,無論是豪華車亦或是微型車,各大商家都在積極展示自身對新能源概念的詮釋及努力成果。在接下來的文章中,我們將從本屆車展上部分廠商對于新能源技術的展現出發,并同時回顧他們近些年來的成果。最后,文章將重新回到我國對于新能源汽車的發展路線上來。我們會發現怎樣的路線?好吧,就讓我們一同伴隨著本期特別策劃一同去尋找答案吧。
豐田汽車“全力加速云動未來”自主戰略
盡管是否對于中國合作伙伴開放新能源技術始終搖擺不定,但當其發展勢頭遠遜于大眾和通用等巨頭時,今年3月,豐田(中國)終于啟動了首個自主戰略“豐田中國云動計劃”,明確了今后重點推進的“環保技術、福祉車、商品、服務、事業、社會貢獻活動”6大重點推進內容,并將“以混合動力技術為代表的節能新能源技術戰略”作為重中之重。
除了眾多內燃機車型外,豐田(中國)在本屆車展上還推出了“云動雙擎”等新能源車型。其中,將于2015年左右量產的“云動雙擎”車型,搭載了豐田技術研發中心(中國)研發的國產混合動力總成。另外,豐田會在今年提前開始外插充電式混合動力車在中國市場的試銷,而電動車(EV)的實證行駛實驗也在積極開展。
主攻方向
2012年是豐田再度宣布全攻混合動力技術的一年,同時為其未來的高端動力總成戰略定下基調。
技術成果
豐田普銳斯于1997年10月底問世,是世界上最早實現批量生產的混合動力汽車,同時也是目前全球最具代表性的新能源車型。今年2月份,第三代普銳斯正式引入中國。它也與第七代凱美瑞尊瑞、雷克薩斯CT200h等新能源車型一道,成為豐田主推的新能源產品。
大眾汽車的bluemotion項目
大眾汽車以“bluemotion”(藍驅)命名的項目致力于降低汽車的油耗和排放,該項目已在TSI、TDI車型上廣泛得到應用。該項目不僅包括電力驅動、混合動力等新型驅動技術,同時還結合了包括自動啟停、制動能源回收等減低減低能耗的技術。
主攻方向
盡管大眾的bluemotion技術算不上先進,但通過對傳動系統一系列的改良從而降低能耗,是現行容易被外界所接受的方案。
技術成果
目前國內能買到的bluemotion車型以第六代高爾夫藍驅版為代表。該車型搭載的發動機自動啟停、能量回收系統以及低阻輪胎,使得百公里油耗僅為4.9L。
另外,Cross CoupeTDI概念車也首次在國內亮相。根據已公布的數據,這輛柴油混合動力車型如果單純依靠電力,可以行使45km。如果電動機和發動機同時工作,理論上續航里程可達到1287km。
寶馬的高效動力策略
從2002年起,寶馬便明確了Efficient Dynamics(高效動力)戰略。這個戰略不僅僅只是著重于能源消耗節省以及環境保護,同時寶馬所一貫堅持的動態操控與駕駛樂趣,仍毫不妥協地保留下來。性能與環保,乍看之下相互矛盾的兩項訴求,通過寶馬工程團隊的努力逐步完美結合。例如高精度噴射系統、超輕鋁制缸體、可變式雙渦輪增壓技術、換擋提示功能已經運用到寶馬的新一代產品上。
主攻方向
寶馬中期的新能源方案是優化發動機,選擇取代性的材料提升燃油性價比。同時,寶馬也在努力向著氫能源替代方案推進。目前,寶馬7系和X6都擁有氫動力版本。
技術成果
相比其它企業主推的新能源技術,寶馬對于內燃機的熱衷一度使人有著“寶馬不會發展新能源車型”的錯覺。事實上,寶馬早已將自家的新能源技術華麗的呈獻給世人。一年前,MINI E的中國路測項目賺足了眼球,而今年的一部《碟中諜》,讓世人見識了寶馬全新推出的“i”系列子品牌。據了解,寶馬i8的前軸擁有一部電動機,后軸上則是一部擁有161kW的渦輪增壓3缸發動機。
沃爾沃與ELVIIS
ELVIIS是由沃爾沃汽車公司、愛立信、公用事業公司和維多利亞學院組成的聯合體,該項目概念的工作模式包括:車主可以通過任何普通家用電源插座給蓄電池組充電,插座的位置可通過GPS識別;車主在觸摸屏上或通過智能電話或平板電腦遠程預先設定充電時間和充電量;通過移動網絡、汽車與公共電網進行通信,并設定充電方案,以獲得最優惠的電價。系統會將每次充電的費用直接記錄在車主個人的電費賬單上。
主攻方向
輕量化、電動車和小型車是沃爾沃產品的開發趨勢。在沃爾沃目前執行的 “DRIVe綠色駕控戰略”中,將二氧化碳零排放視終極目標之一。
技術成果
目前,沃爾沃C30電動車已成為該項目的測試用車。這輛車配備了集成式彩色觸摸屏,用指尖觸摸就能順暢地完成充電過程。將有5輛C30電動車用于為期一年的該技術的測試和評估。由于該智能技術是基于通用通信平臺上開發的,因此理論上可以在許多車型上適用。
比亞迪的新能源藍圖
作為自主品牌中技術派代表,本屆車展上,比亞迪展示了三項最新技術,涵蓋了傳統汽車、新能源汽車。其中除了“TI+DCI”動力組合、遙控駕駛技術外,全新一代DM雙模電動車“秦”的亮相同樣備受關注。
作為一款全新開發的A+級車型,比亞迪“秦”可切換純電EV或混動HEV兩種模式。同時,“秦”搭載高轉速電機,配合高電壓使功率得到提升,不僅可以使蓄電池重量減輕近一半,同時交流充電技術可以實現交流大功率充電,使電動車擺脫對專業直流充電站的依賴,這對于電動車的推廣普及尤為重要。
主攻方向
盡管近階段大力發展“T+D”技術,但比亞迪對于新能源的態度依然堅定。作為國內電池行業的龍頭企業,對純電動車電池組的改良是比亞迪的主要發展方向。
技術成果
【關鍵詞】課程體系 新能源科學與工程 專業建設 光伏技術
【基金項目】常州工學院教學改革研究課題(項目編號:J120324;J120305)。
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)10-0247-02
引言
新能源產業人才培養落后于產業發展,培養新能源方面專業技術人才已經成為當務之急[1-4]。新能源科學與工程專業是教育部2011批準的第一批戰略性新興產業專業,涉及的學科領域廣泛,屬于交叉學科,涉及物理、能源與動力工程等多個學科。目前國內對該專業的專業課程體系設置存在專業定位、培養方向模糊;專業基礎課程與專業課程的知識結構不成體系;缺乏合理的實踐、實訓體系等諸多問題。如何依托眾多的所屬學科,明確準確的培養人才定位,構建可操作性強、結構合理的課程體系是新能源科學與工程專業建設迫切需要解決的問題。
1.以地方產業背景為引導,明確培養方向定位
圍繞長三角地區光伏產業背景,依據學校創新型應用人才培養目標,創新教學理念,提煉新能源科學與工程專業的培養方向與專業特色。
為適應創新型應用人才培養目標,圍繞學?!白屆恳粋€學生都獲得成功”的辦學理念,創建“以人為本,因材施教,學、做、創并舉”的教學理念,為教學改革和創新型人才培養引領方向。圍繞長三角地區的新能源產業背景,尤其是光伏產業,確定常州工學院新能源科學與工程專業以光伏技術為培養方向,培養從事可再生能源,尤其是光伏技術開發與應用系統的設計、開發、測試、運行、管理等方面的具有創新精神的應用型高級工程技術人才。
2.以“新能源產業鏈”為主線,構建縱橫協同的專業課程體系
根據學生的認知規律,依據“以人為本,因材施教,學、做、創并舉”的教學理念,結合新能源技術的理論與實踐特點,以“新能源產業鏈為主線”構建縱橫協同的專業課程體系,課程體系如圖1所示。實現專業知識覆蓋到“新能源材料開發”、“新能源器件制備”、“新能源應用系統設計”等整個完整的新能源產業鏈。
縱向以“新能源產業鏈中的各種技術能力培養”為主線,建立適應新能源技術學科特點,涵蓋新能源材料開發技術、新能源器件制備技術、新能源系統設計與應用等三大系列的“模塊化、系列化”完整的課程體系。橫向按知識體系與認知能力模塊化專業課程,以“機電基礎”與“理化基礎”為兩個專業基礎模塊、以“光伏技術”為專業主導線、“測試技術”為專業副主線、“各種新能源技術”為專業支撐線,“能源管理”為專業特色線四個專業模塊,共六個課程模塊。在課程體系范圍內,根據培養目標的要求,完善教學大綱,科學合理的設置各個系列各門課程的“多樣化”內容。
3.以“實踐創新能力培養”為實踐主線,構建“分層次、遞進式”實踐訓練體系
以“實踐創新能力培養”為實踐主線,構建“分層次、遞進式”實踐訓練體系,如圖2所示。縱橫之間通過綜合實訓、課程實驗、生產實習、課程設計、畢業設計等環節有機聯系,協調運作,有效解決傳統實踐教學內容依附于理論課程進行劃分,模塊之間關聯度小,知識體系缺乏連續性、系統性的問題,更好地適應信息時代的需求。
將學生實踐能力的培養貫穿于實驗、課程設計、畢業設計、技能培訓、參加科研項目、創新訓練項目、各種學科競賽等實踐教學活動的全過程,體現“全程化”。注重工程實際應用能力的培養,大部分課程設計、畢業設計的選題來自于各類科研項目,科研反哺教學,使學生受到更為系統的工程訓練,體現“工程化”。針對基礎、能力不同的學生,在實踐能力培養上提出不同層次的要求,不搞“一刀切”體現 “多元化”。
4.結語
緊密圍繞長江三角洲地方光伏產業背景,確定常州工學院新能源科學與工程專業以光伏技術為培養方向;根據學生的認知規律,結合新能源技術的理論與實踐特點,以“新能源產業鏈為主線”構建縱橫協同的專業課程體系;以“實踐創新能力培養”為實踐主線,構建“分層次、遞進式”實踐訓練體系;探索出與產業背景緊密結合、具有明顯特色的專業課程設置,帶動人才培養體系創新,實現教育教學質量提高。培養多層次的光伏方向的專業人才,服務于地方經濟的發展。
參考文獻:
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作者簡介:
丹麥位于歐洲北部日德蘭半島上及附近島嶼。南部就是德國,北部瀕臨大西洋北海和波羅的海。丹麥有500多萬人口、4.3萬平方公里面積,工農業高度發達。20世紀70年代的世界石油危機促使一直依賴石油作為唯一能源的丹麥推行能源多樣化政策,積極開發生物質能、風能和太陽能等可再生能源。由于大力調整能源結構,丹麥引發的溫室氣體排放不僅沒有增加,反而下降了30%。丹麥在發展新能源,推動新能源產業發展,實現經濟社會可持續發展方面有許多的成功經驗,概括起來,主要有以下幾個方面:
一、丹麥新能源發展的現狀評估
丹麥自然資源較貧乏,除石油和天然氣外,其他礦藏很少。自第一次石油危機后,丹麥積極開發和利用新能源,從1980年至今,丹麥的GDP增長了近60%,但能源消耗基本維持不變。丹麥在新能源的開發利用中首推風能,在其制訂的最新能源計劃中,明確提出到2030年能源構成將是風能占50%,太陽能15%,生物能和其他可再生能源占35%。
丹麥擁有豐富的風能資源,是世界上最早開始進行風力發電研究和應用的國家之一,風電產業是丹麥領先全球市場的領域,每年營業額超過50億丹麥克朗,其風機生產約占全球40%的市場份額。截止 2009年12月,丹麥風電裝機350萬千瓦,其中68萬千瓦為海上風電,風電比重達到20%。計劃到2020年風電裝機635萬千瓦,其中255萬千瓦為海上風電,風電比重達到50%。丹麥VESTAS、DONG能源公司是全球最大的風力發電機制造商。同時,丹麥風力工業協會提出“風力50”計劃,預計到2025年風電占全部電力消耗比重的50%。
生物質能和太陽能在丹麥的發展亦十分迅猛。20世紀80年代,丹麥政府就開始限制農戶焚燒田間的農作物秸稈,把這些秸稈提供給120個地區供熱鍋爐和10萬個家庭小型供熱裝置作為燃料。同時,丹麥以工業化的方式開始使用沼氣,工業化處理生成沼氣,再輸送到地區的燃氣供熱鍋爐或熱電聯產廠,余料可以作為很好的肥料。對于太陽能的利用,丹麥人不僅用來照明和做飯,而且還制造出了世界上第一部太陽能賽車。
丹麥地處北歐,采暖期長,很多建筑一年四季需要供熱。到2006年12月,丹麥60%以上的建筑采用集中供熱技術,通過發展分布式能源技術,大量采用可再生能源技術進行集中供熱,包括沼氣集中供熱、秸稈及混合燃燒集中供熱等。即使對不適合使用集中供熱的分散獨立建筑,丹麥也盡可能利用可再生能源技術實行獨立建筑物集中供熱系統,可再生能源在丹麥的熱力供應中的比重突出,超過了天然氣和煤炭,約占45%。另據有關資料顯示,截止2012 年12月,丹麥70%以上的建筑采用集中供熱技術,并通過發展分布式能源技術,大量采用可再生能源技術進行集中供熱,包括沼氣集中供熱、秸稈及混合燃燒集中供熱等,大大降低了建筑能耗。
二、丹麥新能源發展的主要做法
丹麥盡管是一個能源貧乏的國家,但是它的經濟發達,能源消費量大,這就使丹麥人形成了十分珍惜常規能源、循環利用可再生能源的可持續發展觀念。丹麥為了發展新能源和可再生能源,采取了一系列有效的政策措施,推動本國經濟跨越式發展。
1、致力于發展優質資源,積極轉變能源消費方式。
20世紀70年代石油危機以來,丹麥著力開發本國北海油氣資源,如2005年石油生產量達到了1800多萬噸,天然氣產量折合910萬噸油當量。尤其是在石油供應充足的條件下,丹麥提出了能源來源多元化戰略,利用價格杠桿,鼓勵企業利用價格低廉的煤炭、天然氣替代石油。丹麥率先征收了能源稅和碳稅,鼓勵發展低碳的可再生能源,鼓勵企業和個人節約能源和提高能源效率。到目前,丹麥的石油消費大幅度減少了,可再生能源的利用比例大大提升了。此外,丹麥是石油和天然氣的凈出口國,在可再生能源開發利用方面,特別是風力發電和生物質能熱電聯產應用,在歐盟成員國中處于領先地位。
2、大力發展可再生能源,推動風電產業快速發展。
自1980年開始,丹麥根據資源優勢,大力發展以風能和生物質能源為主的可再生能源。在目前世界累計安裝的風電機組中,60%以上產自丹麥,占世界風機貿易近70%。丹麥充分利用生物質能源發展熱電聯產和集中供熱,如2005年,丹麥可再生能源發電比例達到30%,提前5年完成了歐盟提出的2010年達到29%的目標??稍偕茉丛诘溎茉垂芯哂信e足輕重的地位,如2005年,丹麥可再生能源占全部能源生產量的15%以上,超過280萬噸油等量。
此外,丹麥還鼓動歐盟大力發展海上風電,通過德國、波蘭等與歐洲北部電網相連,將海上風電輸送到歐洲。這一計劃得到了歐盟的大力支持,并已經列入歐盟支持海上風電發展的示范項目。為此,丹麥爭取在2020年將海上風電發展目標從目前的30萬千瓦左右,提高到300萬千瓦。目前,維斯塔斯和DONG能源公司是世界少數真正掌握了海上風電裝備制造和擁有運行經驗的企業,且在開發丹麥西島海上風電場時就已經聯手,維斯塔斯為其提供價格低廉的海上風機,但前提是擁有全部運行數據。通過多年的實踐,他們在海上風電裝備制造和運行經驗方面,取得了長足的進步,足以保證其世界領先的地位。
3、減少溫室氣體排放,推動可再生能源技術發展。
氣候變化和溫室氣體減排是丹麥發展可再生能源技術的一個動因。全球范圍內的氣候變化和應對氣候變化的呼聲,給丹麥企業界和研究界提供了商機,丹麥政府也高度重視這一問題,把發展可再生能源作為減排溫室氣體最有效手段。通過多年努力,丹麥已經掌握許多與減排溫室氣體相關的可再生能源技術,使丹麥每千瓦時發電量排放的二氧化碳由1990年的940克減少到510克,二氧化碳的排放總量相應地從1990年的6000多萬噸減少到5100萬噸。由于大力發展可再生能源產業,丹麥在能源供應和溫室氣體減排方面的各項指標普遍優于其它發達國家。例如,丹麥能源自給率是156%,日本和美國分別為18%和71%;丹麥人均能耗為3.6噸油當量,日本和美國分別為4噸和7.7噸。人均溫室氣體排放量丹麥為10.4噸,日本和美國分別為9.4和19.7噸。
丹麥通過開發溫室氣體減排技術,一方面履行了京都議定書的責任,也為這些技術和產品的出口奠定了良好基礎。同時,丹麥在出口的能源技術、產品和服務(主要是可再生能源和提高能效的技術、產品和服務)益好。這也表明,減排溫室氣體形成了經濟發展的巨大商機,也為丹麥催生了一批高新技術和新興產業。
三、丹麥新能源發展對我國的深刻啟示
未來可再生能源投資和技術將迎來加速發展時期。可再生能源發電占全球能源需求的比例份額,將從目前的13%上升到2030年的16%,2050年的26%,可再生能源發電技術到2050年對全球二氧化碳減排的貢獻率在9%~16%之間。到2030年我國可再生能源可提供3.5億噸標煤的能源供應,滿足總能源需求的6%,2050年可再生能源約提供7億噸標煤的能源供應,滿足總能源需求的11%。在明確的發展目標引導下,丹麥通過激勵政策、風力發電強制并網、支持電網建設、支持技術研發等措施,大力推動本國的可再生能源發展,以此促進經濟快速發展。同時,也給世界各國留下了許多寶貴經驗,也給許多國家包括中國以深刻啟示。
1、要大力改善能源結構。
能源是社會經濟發展的重要物質基礎,能源結構對整個經濟結構有著重要影響。改善能源結構,提高能源效率,是緩解溫室效應的最佳途徑。我國幾乎是和丹麥同時提出改善能源結構的,丹麥通過30年的努力,徹底改變了能源結構,而我國提出調整能源結構也已近30年,至今煤炭的消費比例仍徘徊在70%左右,我們應認真反思改善能源結構的政策措施,總結經驗教訓。在堅持以煤為基礎的理念下,如何調整和優化能源結構,提高能效,實現清潔發展、可持續發展。
為此,我們應做好以下幾個方面的文章:
(1)增加能源供給,減輕發展負荷。
能源工業要以構筑穩定、經濟、清潔和安全的能源供應體系為目標,在努力增加能源供給、順利實現能源從發展瓶頸向重要動力轉變的同時,大力調整和優化能源結構,加快產業技術進步。
(2)優化企業組織,提高競爭實力。
煤炭企業注重加強資源綜合利用和提升市場競爭力,積極向電力、焦化、鋼鐵、化工和建材等行業延伸,真正形成多元化經營格局。
(3)堅持多元發展,改善能源結構。
在能源供應緊張的情況下,國家堅持統籌兼顧,放眼長遠,適應國內外形勢的新變化,從促進能源可持續發展出發,穩步發展煤炭、石油工業,加快發展天然氣和水電、核電、風電以及生物質能。
2、要注重分布式能源發展。
丹麥相當多的風電、生物質發電和熱電聯產都是以分布式供能方式開發建設的。采取這種方式,不僅使小型、分散、有效、清潔的可再生能源資源得以利用,而且使發展可再生能源與農村經濟發展、與邊遠地區經濟發展聯系起來,增加了這些地區人民的收入,還可以有效減少供能成本。丹麥許多地方的風機一立、兩三臺或三五臺成群,屹立在田野和丘陵地帶;生物質發電站規模大多為幾千千瓦,并不追求大型化和規?;?,而是鼓勵發展分布式能源技術。我國具有大量發展小型風電、生物質發電和太陽能發電的客觀環境和條件,也應鼓勵其發展,同時要研究解決好分布式能源的發展政策問題,特別是上網和電價問題。
為此,我們應堅持先行先試引路,示范項目帶動,徹底摸清制約分布式能源發展的關鍵因素,構建分布式能源發展的基礎制度平臺;應著眼于引導產業整體抱團發展,積極搭建好產業發展平臺,破解項目發展瓶頸。同時要搭建好項目信息對接平臺、技術力量共享平臺、融資擔保體系平臺、行業管理平臺等,形成項目、技術、資金、專家、市場的互動機制。
3、要大力推廣建筑節能。
建筑能耗在一個國家的總能耗中占有舉足輕重的地位。我國建筑節能是一個老大難問題,比起發達國家的節能建筑標準要求還有一定的差距。丹麥在建筑節能方面的政策措施值得我們學習,其主要措施有:
要求開發商提供節能建筑標識,按照能耗高低將建筑分類分級管理,使用戶根據需要選擇;征收能源稅和碳稅,以價格杠桿,提高居民的節能意識;為既有建筑節能改造提供補助,例如窗戶改換、外墻保暖可以得到政府財政補貼;簡化節能檢測方法,重視和監管好門窗和墻壁的保溫效能,使得開發商無法偷工減料,確保節能效果。
我國應規范和細化建筑能耗標準、辦法,建立建筑節能監管制度和體系,加強力量,把節能的政策和措施真正落到實處。同時應從規劃和設計入手,推進全過程建筑節能。建筑節能首先要從集約型的城市化模式做起。事后的節能改造做得再好,也趕不上科學規劃建設來得好。城市布局、功能分區和建筑物一旦成形,能源消費總體水平也就大致確定。這就需要以資源節約和環境良好為原則,進行城市土地利用規劃,形成科學合理的城市布局。要大力推廣節能省地型建筑,降低建筑物的能源消耗水平。
4、要提高技術創新能力。
丹麥政府和國民具有強烈的憂患意識,把技術創新作為丹麥發展的根本動力,把減排溫室氣體的壓力變成動力,積極開發應對氣候變化的技術,并把其發展為具有競爭力的產業,再進一步推向國際市場,形成了溫室氣體減排技術出口的優勢。
我國大多數企業對新能源技術研發仍比較滯后,主要依賴進口,為此付出巨大代價。從丹麥發展的經驗來看,實現節能減排既需要政策,也需要技術,還要持之以恒,長期堅持。我們應該很好的學習借鑒丹麥的經驗,搞好我國可再生能源和節能減排工作,實現可持續發展目標。因此,我們要加大技術投入,推動產、學、研、用相結合,建立有效的研制和發展機制,加強核心技術研究與驗證,促進成果轉化;要緊密跟蹤世界前沿技術發展,提升技術創新能力。在加強自主創新的同時,重視引進技術的集成創新。
5、要構筑良好的政策環境。
政策環境作為最重要的環境因素,在建設良好的投資環境和可持續發展中起著關鍵性的作用。丹麥通過立法和制定風電發展規劃等措施來增強投資者的信心,加上公平的監管體系及對開發資本有嚴格的限制,推動了本國可再生能源的開發利用。
我國應加快制定可再生能源開發利用促進條例,完善可再生能源發展的政策法規,把發展可再生能源作為能源發展的優先領域,加大地方資金的扶持力度,解決發展初期開發成本高的問題。政策激勵重點應放在投資、電價、稅收、并網等方面,包括小水電重建和可再生能源資源調查評價、創新技術研發和示范、農村新能源和可再生能源利用、太陽能熱利用和服務體系建設等。
6、要加強對外交流與合作。
面對二氧化碳排放對氣候變化及環境的影響,通過開發和使用可再生能源技術,減少二氧化碳排放是擺在各國政府面前的一個重要問題。對于這個全球性的問題,需要國際社會的共同努力,因此加強國際科技合作,大力發展可再生能
近來,從國家政策層面傳來的消息對于汽車新能源技術的研發來說,的確是一大利好。目前純電動車的技術還處在積累與摸索期,相較而言,混合動力汽車發展則比較成熟。在中國的市場上,已經有愈來愈多技術水平較高、外形時尚、性價比頗高的混合動力汽車面向消費者。最近豐田新推出的“凱美瑞混動版尊瑞”,就著實讓人眼前一亮。
實事求是地說,日本在汽車混合動力技術上的發展的確比我國的汽車產業超出很多。我們總說日本是“彈丸之地”——地少人多,資源少卻要養活上億口人。也正因此,推動了其汽車產業節能技術的發展。在日本,為促進混合動力汽車產業發展,日本經產省下屬新能源產業技術綜合開發機構成立了“All japan”體制,集合了全日本最頂尖的人才,投入了大量物力進行研發。除豐田、日產等5家汽車企業外,7家電池企業、京都大學、早稻田大學和東北大學等10家研究機構也參加了研發。
就此來看,無論是本田Insight,還是豐田普銳斯以及此次推出的凱美瑞尊瑞,其能夠搭載如此成熟的混動技術,絕非偶然。以往,我們站在中國市場的角度,常詬病混動汽車“價格高”、“太小眾”,因而盡管諸多國產品牌號稱“要在新能源技術上彎道超車”,其中也有不少在混動領域進行了嘗試,但似乎都屬“葉公好龍”,最終也沒拿出什么真材實料。
此次,倒是豐田為鋪路其混動汽車在中國的前景,拿出了“足夠的誠意”。凱美瑞尊瑞25.98萬-32.98萬“貼地氣”的定價讓很多消費者稱贊不已,其最低價格只比汽油版貴3.5萬元左右,這個價格也比上一代混動版的價格直降了6萬元。
在某門戶網站的一項消費者調查中,雖然有40.5%的調查參與者認為混動車型價格還遠沒到位,但表示凱美瑞混動版的價格可以接受。對價格表示“滿意”的調查參與者人數超過“不滿意”的人數8個百分點。此外,有44.0%的調查參與者表示,在“購買同級別車型時會優先考慮混合動力凱美瑞”。另有33%調查參與者認為,凱美瑞將加速混動市場進入上升通道。
雖然凱美瑞混動版是否“叫座”仍然有待市場檢驗,但目前來看,至少“叫好者”頗多。這或許也給我們自主品牌提了一個醒:在不知不覺中,有了豐厚技術儲備的勤奮企業,即將進入收獲期;而對于自主品牌而言,仍需“厚積薄發”。
目前國家對于新能源車出臺了一系列政策,未來或將出臺的“汽車下鄉”政策也必將對節能轎車有一定傾斜,這對自主品牌而言,是發展新能源技術的一大良機。這不僅是響應國家政策,促進節能減排、保護環境;從市場角度而言,發展新能源車也是勢在必行。據JP摩根證券預測, 2020年,全球對混合動力汽車的需求將增至1128萬輛,相當于08年23倍,占汽車總銷量13.3%。按地區分布看,北美349萬輛,歐洲346萬輛,中國197萬輛,日本70萬輛。
自主品牌得算這么一筆賬:到2020年,新能源汽車的大蛋糕,你能分到幾杯羹?
記者分析:隨著我國工農業的迅速發展,需求能源也越來越大,人類的天然能源是有限的,勢必開發新能源來滿足市場的需求,所以我國2006年出臺了《可再生能源法》,從多方面扶持、鼓勵開發新能源。隨著最近液化氣、汽油、柴油漲價,尤其南方一些地區出現柴油缺貨,能源緊缺漲價的問題再一次呈現,更顯開發新能源的重要性。如何通過能源這個商機讓自已早日走上發家致富的道路,成為眾多讀者追求的目標,而開發研制15年來的靈璧清大新能源技術開發部推出的“清大液化氣、復合汽柴油”技術,十年來引起了全國讀者的關注和轟動,更讓有敏銳眼光和超前意識的一部份人創富成功。
多年報道更顯項目真實能源漲價帶來賺錢商機
靈璧縣清大新能源技術開發部的新能源項目已在《生意經》、《現代營銷》、《大眾商務》、《大眾投資》等十幾家雜志報道十年之久,引起了廣大讀者的興趣和關注。單位的三部電話每天都接連不斷的響個不停,有的咨詢項目有關事宜,有的是學習過的學員咨詢生產中的難題和感謝單位的支持走上致富路,更特殊的是湖南省江華縣李勝明,他2005年就打電話同貴單位聯系過,每年都打幾次電話問問有關事宜,但一直都怕上當受騙搞不成,今年他看到當地加油站排隊加油限量(100-300元),尤其民營加油站幾個月無油可售,有的小加油站以每噸9500元也無貨,許多車輛只能停下來,小李考慮此項目已報道多年,技術不斷升級,董老師又一次詳細給他答復并說:我單位的液化氣、復合汽柴油產品質量今年再一次通過國家權威檢測質量合格并申請國家專利,所以學費每項漲1000元,小李說我已聯系8年,請按三年前學費優惠價吧,我以后會感謝你的,董老師爽快的答應了,電話一掛,就乘車來到貴單位,小李一到貴單位看墻上掛滿了資質證書、榮譽證書及多年來全國各地學員贈送的錦旗,心里踏實多了,小李按配方分別配制0號、-10號、-20號柴油和90號、93號、97號汽油,分別在柴油機、汽車上反復試驗,效果良好,小李回去一周后就打電話給董老師說:你給我的柴油7個配方,我已搞成2個配方,汽油7個配方,我已搞成4個配方,每噸利潤都在3000元左右,在當地柴油機、柴油車、挖掘機、汽車上使用,用戶反應良好,也可單用,也可同普通汽、柴油混合用,我現在準備辦一個小型加油站,圓我多年的致富夢。
四川省寧南縣殘疾人馬志新,多年來在很多雜志上看到報道靈璧清大能源項目,也是多年不斷聯系,但一是怕上當搞不成、二是無資金學習,他看到當地液化氣年年漲價,今年已漲到110多元一瓶,他下決心要搞,但又不能去面授,加之經濟困難,董老師得知情況后,特殊照顧他以不足半價的學費優惠價函授,用快遞寄去了資料配方、光盤及一切證書等,收到資料后他又多次向董老師打電話咨詢生產中難題,董老師都細致的給他解答,不到半個月他打電話向董老師報告了好消息:你給我液體液化氣三個配方,我均搞成了,每公斤成本2元多,我以每公斤5元多售出,放在你給我的全氣化灶具燃燒,呼呼作響效果特好,熱值比液化氣還高,無煙無味環保節能,氣體液化氣四個配方,我現在只搞成一個配方,成本每公斤四元多,我以每公斤7元售出,用戶反應熱值比傳統液化氣還高,這兩種液化氣在當地使用效果受到用戶的一致好評,太感謝你的大力支持,我發財了一定重謝你!
記者總結:靈璧清大新能源項目已在我雜志多年報道,是最受讀者關注的創業項目。多年來樹立了無一例加盟者投訴的良好口碑,很多加盟者贈送錦旗、寫感謝信。
注:由能源專家專利發明人親自傳技,嚴格區域保護,確保接產者的經濟效益。
單位:安徽省宿州市靈璧縣清大新能源技術開發服務部(科委宿舍院內)
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《規劃》在上述4個重點技術領域中確定了19個能源應用技術和工程示范重大專項,制定了實現發展目標的技術路線圖,并針對重大專項中需要突破的關鍵技術,規劃了37項重大技術研究、24項重大技術裝備、34項重大示范工程和36個技術創新平臺。
據悉,這是國家能源局成立后的第一部規劃,也是我國第一部能源科技規劃。
新能源自主科技攻關
雖然我國能源科技水平有了顯著提高,但核心技術仍然落后于世界先進水平。例如,主要關鍵技術和設備依賴國外;適合我國復雜地質條件的煤層氣和頁巖油氣勘探、開采與利用技術體系尚未形成;風電的自主創新能力不強,控制系統、葉片設計以及軸承等關鍵部件依賴進口等。
為此,《規劃》提出,到2015年形成較為完善的能源科技創新體系,突破能源發展的技術瓶頸,提高能源生產和利用效率,在能源勘探與開采、加工與轉化、發電與輸配電以及新能源領域所需要的關鍵技術與裝備上實現自主化,部分技術和裝備達到國際先進水平。
其中,在勘探與開采技術領域方面,將完善復雜地質油氣資源、煤炭及煤層氣資源綜合勘探技術,形成頁巖氣等非常規天然氣勘探開發核心技術體系及配套裝備。
在加工與轉化技術領域方面,突破超重和超劣質原油加工關鍵技術,實現煉油輕質油回收率達到80%。自主開發煤炭液化、氣化、煤基多聯產集成技術,以及特殊氣質天然氣、煤制氣以及生物質制氣的凈化技術等。
在發電與輸配電技術領域,實現大容量高電壓輸電關鍵技術和裝備的完全自主化,提高電網輸電能力和抵御自然災害能力,在智能電網、間歇式電源的接入和大規模儲能等方面取得突破。
在新能源技術領域,消化吸收三代核電站技術,形成自主知識產權的堆型及相關設計、制造關鍵技術;掌握6-10MW風電機組整機及關鍵部件的設計制造技術,實現海基和陸基風電的產業化應用;提高太陽能電池效率,發展100MW級具有自主知識產權的多種太陽能集成與并網運行技術等。
提前布局長遠目標
據悉,《規劃》將通過各地能源主管部門、科研機構和能源企業等共同落實完成。
《規劃》提出,各地能源部門等方面要結合《規劃》在“十二五”期間提出的重大技術研究和重大技術裝備項目,選擇并確定重大能源試點示范項目。優先核準自主創新和裝備國產化案完善的重大示范項目,制定相應的措施和辦法。同時利用稅收及首臺(套)設備優惠政策,鼓勵技術創新,積極推進示范工程建設。
同時,《規劃》將已具備一定基礎并在“十二五”期間能夠實現產業化的重大科技工作作為主要務,同時部署未來10年有望取得突破的重大前沿科技項目,如700℃超超臨界機組、高溫高強度材料、高溫氣冷堆示范工程、大型先進壓水堆核電示范工程、大規模儲能等。
建立在互聯網和新材料、新能源相結合基礎上的新一輪科技革命即將來臨,這場以“制造業數字化”為核心的科技革命,將使全球技術要素和市場要素配置方式發生革命性變化。
但人們尚無法知曉哪一個產業才是未來的主導?此次科技革命的突破口又在哪里?
歐盟曾在2010年實施的10年發展規劃“歐洲2020戰略”中提出 “數字經濟”和“綠色經濟”,2011年又強調發展先進制造業。這三大領域正是新一輪科技革命的基石。
“數字經濟”領域中,下一代移動通信、云計算、物聯網、多網融合技術值得關注。
移動通信領域現在的前沿是LTE(Long Term Evolution)技術,即在3G之后繼續演進的技術。其最大技術特征是可進一步大幅提高無線互聯網的接入速度。歐洲走在LTE技術初步商業化運用的前列,其中德國、荷蘭較為突出。
近年來興起的云計算,可讓用戶共享互聯網上的信息處理和儲存能力。全球云計算領域中,北美和歐洲處于先進地位。比如德國電信股份公司、法國電信旗下的通信服務供應商Orange都開發了云計算服務。
在物聯網領域,美國、歐洲、日本和中國起步不相上下,由于物聯網尚處于初見端倪的階段,世界各國還沒有分出絕對高低。歐洲非常重視物聯網的發展,2009年歐盟了以《物聯網——歐洲行動計劃》為題的公告,提出要采取措施確保歐洲在建構新型互聯網的過程中起主導作用。
在“綠色經濟”領域的突破口是新能源技術和先進節能減排技術。新能源技術主要集中在高安全性核能和可再生能源技術。自2011年3月日本福島核電站事故以來,安全性較高的受控核聚變技術成為核能研發的重中之重。2007年10月,中國與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯、美國等合作的“人造太陽”項目(國際熱核聚變實驗堆)在法國啟動。如果這一項目獲得成功,受控核聚變得以實現,那么人類將獲得安全、清潔、低廉、取之不盡的能源,核電安全危機乃至能源危機將有可能成為歷史。
可再生能源的優點是清潔、安全、儲量豐富,基本可以滿足需要,目前的不足是成本高昂。德國政府去年表示在2022年前關閉所有核電廠。德國不僅能夠負擔發展可再生能源的高昂成本,而且通過產業化和技術的發展可大大降低成本。據德國風能協會的研究結果,該國陸地上全力發展風力發電可以滿足全國電力需求的65%。
在節能減排領域,智能能源技術廣受推崇。它是近年來興起的利用傳感技術、計算機和通信技術等合理安排能源生產、輸送和使用等環節的新技術,利用它可大大減少能源消耗,提高能源使用效率。在智能能源技術中,智能電網技術已獲初步進展。據國際能源署預測,廣泛使用智能電網技術每年節約的能源相當于全世界每年原油產量的約10%。2011年年底,歐盟委員會公布了“歐盟2050能源路線圖”決定將率先部署智能電網技術以充分利用風能和太陽能。
在先進制造業領域,電動汽車是研發重點??梢灶A見,未來依靠燃燒石油、煤炭、天然氣直接提供動力的機會越來越少,電能將成為最直接應用的主要能源,電動汽車成為新能源應用的關鍵環節。
目前,制約電動汽車的瓶頸是儲電系統,即電池的儲存量小、成本高,使得電動汽車一次充電后行駛里程與內燃機汽車相比還有較大差距,較高的成本也使電動汽車推廣困難。要實現電動汽車的大規模產業化,必須加強對高性能低成本的儲電系統研發,以及電動機、速度控制、傳動、行駛、轉向、制動等系統研發。
當日,中國客車業巨鱷宇通客車在河南鄭州正式對外??兀ㄓ⑽拿麨镽ectrl)技術,這是宇通在節能與新能源領域的重要技術,該消息一便引來行業強烈關注。
隨著中國汽車擁有量的快速增加,汽車尾氣污染已經超越老牌的工業污染,成為空氣污染不容忽視的“罪魁禍首”。近期國務院出臺的《大氣污染防治行動計劃》中,“治理移動源污染防治”作為篇幅最長的部分之一,將治污矛頭直指日益嚴重的機動車污染。
相關調查顯示,在北京的PM2.5顆粒來源中,機動車排放占22.2%,是當地污染中的首要污染源;在上海,車船尾氣排放占比達到25%;而天津、杭州的機動車尾氣排放對該市PM2.5的影響度高達33%。
在中國大范圍頻現“霧霾襲城”的當下,“公交優先”、“綠色出行”的呼聲日益高漲,大力發展節能與新能源公交儼然已成共識。宇通睿控技術的“橫空出世”被業內稱為一場“及時雨”。
以技術論英雄
此前國務院通過的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》明確提出,到2015年,純電動汽車和插電式混合動力汽車累計產銷量達到50萬輛,2020年時超過500萬輛。國家大力發展新能源汽車市場已成為一種不可逆的趨勢。
2013年在比利時舉行的世界客車博覽會上,大多數歐洲的主流客車品牌都推出了節能與新能源客車的產品。然而,在人類資源日趨枯竭和環境惡化的今天,節能、環保和新能源作為全球汽車產業的共同趨勢,已不單是汽車企業做不做的問題,而是如何能更有效地取得技術突破,進而找到更具市場化的能源支撐。因此,汽車制造商要想進一步發展,必須在新能源技術上搶占先機。
據了解,宇通的??丶夹g經過了充分的市場研究和產品實踐,很好地實現了“電動四化”和“智能四化”,這使得宇通的節能與新能源產品在“綠色經濟時代”脫穎而出。
據宇通新能源技術部部長朱光海介紹,相比傳統車輛,搭載??叵到y的車輛能節省燃料30%以上,PM排放值降低90%以上?!安咫娛交旌蟿恿蛙噷⑹怯钔ǖ闹饕较?,純電動客車為輔助。插電式混合動力客車比純電動客車的成本低,對客戶來說價格更易接受,對充電基礎設施的要求也相對較低?!敝旃夂8嬖V記者,目前,宇通已經建立了插電式混合動力客車動力系統平臺,形成10-18米系列化產品,并擁有相應的產品公告和補貼目錄,其節能環保、安全可靠、成本合理、操作舒適等優勢,可以滿足客戶不同需求,且在市場上的同類產品中具有較強的競爭力,可大規模推廣。
作為跟宇通合作多年的“老主顧”,杭州公共交通集團有限公司深有感觸,該公司科技部部長楊國強對其技術及服務贊賞有加:“我感覺,宇通客車在研究客車節能減排的技術上花了不少心血,并解決了很多問題,為整個城市環境的改善做出了很大貢獻?!彼麑⒂钔ㄔ诩夹g方面的發展總結為“質”和“量”,“質”就是朝著國Ⅳ國Ⅴ方向發展,“量”就是通過純電動等技術降低排放量。
事實上,早在2006年,杭州公共交通集團有限公司便跟宇通等客車廠家共同研究新能源車輛的應用。楊國強透露稱,近幾年,杭州市要強制淘汰800多輛歐Ⅱ(國Ⅱ)級以下排放的車輛,到明年年底,所有歐Ⅱ排放量的車輛要全部淘汰,更新報廢的或新增的車輛力度都要加大。而這批新增車輛,基本上全是新能源車輛。到今年年底,杭州公交的新能源車輛所占比例將達到40%左右。
“這項技術代表了我國在節能與新能源技術上的變革,是在肩負滿足用戶價值最大化使命的同時,找到通向新能源美好未來的鑰匙?!?業內專家對此評價道。
開疆辟地
據了解,近年來,得益于國家的新能源補貼政策及宇通新能源客車的高品質,宇通節能與新能源客車自2010年實現批量銷售以來,已在鄭州、天津、杭州、昆明等54個城市,推廣節能與新能源客車5151輛,其中,2012年宇通節能與新能源客車銷售1770輛,2013年達2285輛,在新能源非示范城市占據了40%的市場份額,銷售量和占有率均持續保持行業第一,帶動了產業的發展。
在國家政策引導及外界環境要求下,加大新能源汽車發展力度,已不是一線城市的“專屬”,越來越多的二三線城市也紛紛大力發展新能源汽車。據悉,鄭州、蘇州也跟杭州一樣,在新能源公交推廣方面投入巨大。數據顯示,鄭州公交數量共計5548輛,其中BRT 數量為479輛,占車輛總數的8.6%。鄭州市公共交通總公司機務處處長翟景森透露稱,今年下半年,鄭州將批復一個新的BRT項目,屆時,該市BRT車輛總數將達到近800輛。這些新增車輛均是宇通新能源客車。
宇通新能源客車何以發展如此迅速?在繁復眾多的新能源汽車產品中,宇通又是如何脫穎而出的?客戶的一些評價似乎給出了答案。
“通過實地考察,我們發現宇通新能源公交車節能效果非常顯著,百公里能耗值在行業同類產品中表現非常突出,且車輛性能很穩定。因此,我們最終選擇宇通的產品?!睏顕鴱娬f道。
江蘇吳江城市彩虹公交有限公司機務處副總經理徐江海對此表示贊同,此外,他還做了進一步的補充:“除了性能優異、節能出色外,售后服務機制也是我們選擇產品的重中之重。宇通為所有客戶提供全方位的‘保姆式服務’,從交付前期到送車過程直到交付后,宇通都能保障車輛使用過程中始終有專業人員來解決車輛問題?!?/p>