時(shí)間：2023-09-22 09:45:49
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)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篇新能源及其發(fā)電技術(shù)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】新能源；并網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)
0 引言
兩次科技革命過(guò)后，我們的科技程度與生產(chǎn)力進(jìn)步程度都有了大幅的提高。隨之而來(lái)的，也有負(fù)面影響。比如，化石能源等不可再生資源越來(lái)越少，環(huán)境污染也越來(lái)越嚴(yán)重。長(zhǎng)此以往，地球上的化石資源等終將枯竭，屆時(shí)人類的生存將面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。不管是從我們賴以生存的自然環(huán)境，還是從我們無(wú)法離開(kāi)的能源資源角度，找到可再生資源來(lái)取代傳統(tǒng)的不可再生資源都是當(dāng)務(wù)之急。一些國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)在著手計(jì)劃以新能源來(lái)代替化石能源，并有了一定成效。我國(guó)的社會(huì)建設(shè)與人民群眾的日常生活一樣離不開(kāi)電力供應(yīng)，從環(huán)保與成本等方面考量，新能源發(fā)電技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源技術(shù)必將成為主流。我國(guó)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也將面臨大的調(diào)整。但由于我國(guó)新能源研究較晚，技術(shù)方面并不是特別成熟，新能源發(fā)電技術(shù)還是小范圍存在，沒(méi)有成大規(guī)模投入使用，所以新能源發(fā)電技術(shù)的研究與發(fā)展還是當(dāng)前需要工作人員繼續(xù)努力推進(jìn)的重點(diǎn)項(xiàng)目。
1 新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
1.1 新能源發(fā)電技術(shù)主要方式
新能源發(fā)電技術(shù)主要方式是分布式。分布式新能源發(fā)電技術(shù)主要突出了分布式和新能源兩個(gè)特點(diǎn)。首先發(fā)電規(guī)模小，其次和電力用戶距離不遠(yuǎn)，第三可單獨(dú)給電力用戶供電的形式就是分布式。傳統(tǒng)能源以外的各種環(huán)保的、清潔的、可再生的能源都是新能源。新能源主要靠發(fā)電技術(shù)與儲(chǔ)能技術(shù)兩者結(jié)合的方式給電力用戶提供電能。
1.2 新能源發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵部件
新能源發(fā)電系統(tǒng)中含有多個(gè)小型的新能源發(fā)電單元，這些小型的發(fā)電單元中可能包含風(fēng)能發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、潮汐能發(fā)電等多種能源發(fā)電形式。這些供電設(shè)備需經(jīng)過(guò)逆變器，然后以并聯(lián)的方式接入大電網(wǎng)，才能保證主網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
新能源發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部位包括：并網(wǎng)逆變器、靜態(tài)開(kāi)關(guān)、電能質(zhì)量控制裝置。
1.3 新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
新能源發(fā)電多以微網(wǎng)形式存在，下面主要分析微網(wǎng)技術(shù)。
1.3.1 微網(wǎng)的運(yùn)行
微網(wǎng)的抗擾動(dòng)能力不強(qiáng)，且我們無(wú)法控制自然資源。比如風(fēng)力的大小，出現(xiàn)的時(shí)間，出現(xiàn)的頻率等，這就導(dǎo)致微網(wǎng)的安全性不穩(wěn)，需對(duì)其加強(qiáng)控制。
1.3.2 微網(wǎng)的故障檢測(cè)與保護(hù)
微網(wǎng)系統(tǒng)中不僅存在單向潮流，也會(huì)包括雙向潮流，傳統(tǒng)的保護(hù)措施不再有效，可研發(fā)在不同于常規(guī)模式下運(yùn)行的故障檢測(cè)與保護(hù)控制系統(tǒng)。
2 新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
我國(guó)的發(fā)電總量在世界上是名列前茅的，但因?yàn)槲覈?guó)人口眾多，基數(shù)過(guò)大，人均電量就難以到達(dá)令人滿意的水平。從另一方面來(lái)說(shuō)，我國(guó)的人均用電量還有很大的上升空間，大力發(fā)展新能源并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)，解決人民群眾生產(chǎn)生活用電需求，既可填補(bǔ)用電缺口，又有利于綜合國(guó)力的提升。目前環(huán)保問(wèn)題已是全球性問(wèn)題，能源問(wèn)題亦然。傳統(tǒng)的化石能源必然會(huì)被可再生新能源替代。所以說(shuō)，新能源發(fā)電技術(shù)必將成電力發(fā)展的主流方向，以下就是幾種新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析：
2.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電
太陽(yáng)能的最大優(yōu)勢(shì)在于方便廉價(jià)，存在面積廣，只要有太陽(yáng)的地方都可以利用，還可以分散到各家各戶采用單獨(dú)供電的方式。也可采用大規(guī)模發(fā)電方式并網(wǎng)運(yùn)行。太陽(yáng)能無(wú)污染無(wú)噪音，是一種重要的清潔能源。
我國(guó)76%的國(guó)土光照充沛，全年輻射重量約917-2333kWh/m2，理論總儲(chǔ)量約為147*108GWh/a，且光照資源分布較為均勻，可以說(shuō)是資源優(yōu)勢(shì)得天獨(dú)厚，就基礎(chǔ)條件來(lái)講，我國(guó)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電前景是非常廣闊的。目前，我國(guó)能源供應(yīng)中所占比例最大的就是煤炭，占主導(dǎo)地位，其消耗量巨大，所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題更是日益嚴(yán)峻。所以，不管是從環(huán)境角度，還是從能源角度，我國(guó)政府都在著手計(jì)劃并已經(jīng)初步采取措施來(lái)研制以可再生新能源來(lái)逐漸替代傳統(tǒng)能源的技術(shù)。2007年我國(guó)制定的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》指出，截止2020年，太陽(yáng)能光伏發(fā)電總?cè)萘繉⑦_(dá)到180萬(wàn)kW，且按有關(guān)專家預(yù)測(cè)，這一數(shù)字或有望達(dá)到1000萬(wàn)kW。從市場(chǎng)需求角度看，我國(guó)很多邊遠(yuǎn)地區(qū)仍處于缺電甚至無(wú)電狀態(tài)，電力缺口很大，加之我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，可以預(yù)見(jiàn)，并網(wǎng)型太陽(yáng)能光伏電站不日將進(jìn)入市場(chǎng)，且發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
2.2 風(fēng)能發(fā)電
風(fēng)能是一N可再生清潔能源，無(wú)污染、能量較大、發(fā)展前景良好。風(fēng)能得到了各國(guó)的認(rèn)同與重視。且風(fēng)力發(fā)電在眾多的可再生能源中屬于成本較低的類型，即可并網(wǎng)運(yùn)行，也可獨(dú)立運(yùn)行，又能與其他技術(shù)互補(bǔ)組成混合型發(fā)電系統(tǒng)。近年來(lái)，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日趨完善，并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)額定功率最大已經(jīng)達(dá)到5MW，葉輪直徑已達(dá)到126m。截止到2005年，全球裝機(jī)容量為58982MW，其中風(fēng)力發(fā)電量占總數(shù)的1%。中國(guó)已成為亞洲風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的助推者之一，總裝機(jī)容量位居世界第八。日后，不論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度都會(huì)大大提升。
2.3 地?zé)岚l(fā)電
地?zé)岚l(fā)電也是新能源的一種，但其易受環(huán)境影響，利用方面小，對(duì)于大面積供電并不適合，但對(duì)于有地?zé)豳Y源的地方來(lái)講，這又是一種福音。地?zé)岚l(fā)電的開(kāi)發(fā)和利用有利于擁有該資源的地區(qū)的經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展，所以，地?zé)豳Y源也是一種不可忽略的新能源。
2.4 海洋能發(fā)電
利用海洋能發(fā)電主要是在海上，對(duì)人們的生產(chǎn)生活影響不大，且我國(guó)海域資源遼闊，海岸線長(zhǎng)，所以，海洋能發(fā)電也是一種主要發(fā)電形式。
2.5 生物質(zhì)能發(fā)電
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年都會(huì)有大量的農(nóng)副產(chǎn)品遺留，且隨著社會(huì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，所產(chǎn)生的生活垃圾也是日漸增多。這些東西都可以作為發(fā)電的生物質(zhì)能資源，既保護(hù)了環(huán)境又可以解決電力需求，所以，生物質(zhì)能資源也有較大的發(fā)展空間。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，雖然新能源發(fā)電技術(shù)目前有一定成績(jī)的取得，但是受種種因素的制約，可再生新能源的并網(wǎng)發(fā)電發(fā)展不是特別理想。為了走可持續(xù)發(fā)展的道路，要逐漸減少發(fā)電企業(yè)對(duì)傳統(tǒng)的不可再生化石能源的依賴，大力發(fā)展可再生新能源的并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)。將新能源研究納入大電網(wǎng)的總體規(guī)劃研究框架中。在堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的高級(jí)配電運(yùn)行框架下，新能源的發(fā)電并網(wǎng)一定能夠快速發(fā)展并發(fā)揮重要作用。
【參考文獻(xiàn)】
[1]孫佐.新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)[J].池州學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，24（3）：31-35.
關(guān)鍵詞：新能源；電力系統(tǒng)；課程建設(shè)；教學(xué)方法
作者簡(jiǎn)介：趙晶晶（1980-），女，重慶人，上海電力學(xué)院電氣工程學(xué)院，副教授；李東東（1976-），男，安徽阜陽(yáng)人，上海電力學(xué)院電氣工程學(xué)院，教授。（上海 200090）
中圖分類號(hào)：G643.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）14-0077-02
21世紀(jì)人類面臨的兩大基本問(wèn)題是能源問(wèn)題與環(huán)境問(wèn)題，發(fā)展新能源是解決這兩大問(wèn)題的必由之路。新能源是相對(duì)于常規(guī)能源而言的，是指采用新技術(shù)和新材料或在新技術(shù)基礎(chǔ)上系統(tǒng)地開(kāi)發(fā)利用的能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿龋蟛糠中履茉幢晦D(zhuǎn)換成電能接入電力系統(tǒng)中。新能源在地理位置上高度分散、受氣候影響大，因此新能源發(fā)電的控制方式比傳統(tǒng)石化燃料發(fā)電復(fù)雜。要將大量新能源電能接入現(xiàn)有電力系統(tǒng)，需要電網(wǎng)在規(guī)劃、運(yùn)行及控制等諸多方面作出調(diào)整，以便能更好地適應(yīng)新能源隨機(jī)性、波動(dòng)性對(duì)電力系統(tǒng)電壓、頻率、穩(wěn)定性等方面帶來(lái)的影響。
2013年，為促進(jìn)上海電力學(xué)院電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)研究生適應(yīng)新能源大量并網(wǎng)后電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，上海電力學(xué)院電氣工程學(xué)院新開(kāi)設(shè)了“新能源與電力系統(tǒng)”研究生專業(yè)選修課程。該課程旨在使學(xué)生對(duì)新能源發(fā)電技術(shù)的基本原理、風(fēng)力與光伏發(fā)電等可再生能源并網(wǎng)后電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)有一個(gè)全面的了解，并能夠利用電力系統(tǒng)專業(yè)分析方法解決新能源并網(wǎng)給電力系統(tǒng)帶來(lái)的新問(wèn)題，為進(jìn)一步分析和研究新能源并網(wǎng)后電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)。
一、課程結(jié)構(gòu)與教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)
“新能源與電力系統(tǒng)”課程的內(nèi)容涉及電氣、動(dòng)力、機(jī)械、控制等許多學(xué)科領(lǐng)域，其中新能源發(fā)電技術(shù)主要包括太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、氫能發(fā)電、天然氣、燃?xì)獍l(fā)電、小水力發(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電和海洋能發(fā)電等多種發(fā)電技術(shù)。新能源發(fā)電并網(wǎng)后對(duì)電力系統(tǒng)的影響包括規(guī)劃、運(yùn)行、控制等諸多方面。該課程涉及“新能源發(fā)電技術(shù)”與“電力系統(tǒng)分析”兩部分內(nèi)容，概念多、知識(shí)面廣、工程應(yīng)用性強(qiáng)。但授課學(xué)時(shí)僅為36學(xué)時(shí)，內(nèi)容多，課時(shí)少，要在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)使學(xué)生有效掌握重要知識(shí)，需要合理設(shè)置課程結(jié)構(gòu)，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行篩選。
在過(guò)去10年中，世界風(fēng)電裝機(jī)容量以平均每年30%累計(jì)速度迅速增長(zhǎng)。截止到2013年，中國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)已突破90GW，全球總裝機(jī)容量達(dá)到318GW。中國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到17.16GW，其中，大規(guī)模光伏電站累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到11.18GW，分布式光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到5.98GW。風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)發(fā)電占據(jù)新能源發(fā)電總裝機(jī)容量的91.5%，是新能源利用的主力軍。生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)嵩吹绕渌履茉窗l(fā)電技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)研究或商業(yè)探索階段，市場(chǎng)份額較小。
大量隨機(jī)性、波動(dòng)性的風(fēng)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)后對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)較大的影響，特別是中國(guó)部分北方地區(qū)千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電場(chǎng)集中接入當(dāng)?shù)?10kV或220kV電網(wǎng)，對(duì)風(fēng)電接入地區(qū)電力系統(tǒng)的運(yùn)行與控制產(chǎn)生了相當(dāng)大的影響。因此，該課程將風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)后對(duì)電力系統(tǒng)的影響作為課程主要講授內(nèi)容之一。而太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝機(jī)容量較小，大型的光伏電站裝機(jī)容量一般在幾兆瓦以內(nèi)，如果直接接入當(dāng)?shù)?10kV或220kV電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)影響不大。但大量的分布式光伏發(fā)電并入配電網(wǎng)后對(duì)配電網(wǎng)的影響卻不可忽視，因此該課程將光伏發(fā)電并網(wǎng)后對(duì)配電網(wǎng)的影響也作為課程主要講授內(nèi)容之一。其他新能源發(fā)電形式由于裝機(jī)容量均較小，對(duì)電力系統(tǒng)影響并不大，則用較少的課時(shí)泛講。新能源并網(wǎng)后對(duì)電力系統(tǒng)的影響包含對(duì)電壓、頻率穩(wěn)定、調(diào)度、規(guī)劃、控制等諸多方面，因此課程安排了較多的課時(shí)對(duì)新能源并網(wǎng)后的電力系統(tǒng)分析進(jìn)行講授，具體課時(shí)安排如下：新能源發(fā)電及并網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2學(xué)時(shí)，風(fēng)力、太陽(yáng)能光伏發(fā)電6學(xué)時(shí)，生物質(zhì)能發(fā)電、氫能發(fā)電、天然氣/燃?xì)獍l(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電和海洋能發(fā)電共2學(xué)時(shí)，風(fēng)電、光伏功率預(yù)測(cè)2學(xué)時(shí)，新能源并網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性2學(xué)時(shí)，海上風(fēng)電2學(xué)時(shí)，新能源并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響共20學(xué)時(shí)（主要包括新能源并網(wǎng)后的消納、電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度、電力系統(tǒng)有功平衡與頻率控制、電力系統(tǒng)無(wú)功電壓控制、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析等）。
二、教學(xué)方法和手段優(yōu)化
“新能源與電力系統(tǒng)”課程教學(xué)中需要積極探索、發(fā)掘與課程特點(diǎn)相匹配的教學(xué)方法和手段；強(qiáng)調(diào)知識(shí)的系統(tǒng)性、完整性；注重理論與實(shí)際、知識(shí)深度與廣度的結(jié)合；重視科研動(dòng)態(tài)的傳遞及科研方法的引導(dǎo)；加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)。
1.課程深度與廣度相協(xié)調(diào)
課程內(nèi)容在滿足廣度的基礎(chǔ)上還應(yīng)保證一定的深度。課程內(nèi)容應(yīng)包括各種新能源發(fā)電技術(shù)基本原理、電力系統(tǒng)分析方法等基礎(chǔ)知識(shí)，在新能源發(fā)電控制技術(shù)，電力系統(tǒng)運(yùn)行、調(diào)度、控制等方面還應(yīng)具有一定深度，從而使得學(xué)生掌握分析新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)影響的方法。
2.經(jīng)典理論與科研前沿技術(shù)并重
傳統(tǒng)的“電力系統(tǒng)分析”課程由于理論較深、涉及面廣、工程性強(qiáng)，歷來(lái)被視為電氣專業(yè)難教、難學(xué)的一門(mén)課程。新能源發(fā)電并網(wǎng)后，對(duì)電力系統(tǒng)的分析仍是建立在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)分析方法的基礎(chǔ)上，但又存在傳統(tǒng)分析方法不能解決的新問(wèn)題。由于新能源發(fā)電發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng)，上述許多新問(wèn)題還未得到全面解決，因此，在教學(xué)上應(yīng)重視對(duì)科研前沿研究成果的呈現(xiàn)。通過(guò)對(duì)新能源并網(wǎng)技術(shù)方面最新科研成果的介紹、高水平學(xué)術(shù)期刊的查閱、電力系統(tǒng)運(yùn)行中實(shí)際問(wèn)題的調(diào)研，培養(yǎng)學(xué)生檢索文獻(xiàn)、查閱資料的能力，引導(dǎo)學(xué)生掌握提出問(wèn)題并分析問(wèn)題的能力。
3.教學(xué)案例的分析與討論
課程教學(xué)過(guò)程中還應(yīng)設(shè)置少量教學(xué)案例分析與討論環(huán)節(jié)。學(xué)生通過(guò)具體案例分析，課堂上以討論的形式讓學(xué)生將自己的觀點(diǎn)表述出來(lái)，不但鍛煉了學(xué)生分析和歸納總結(jié)的能力，同時(shí)也加深了他們對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。例如，可讓學(xué)生對(duì)采用不同風(fēng)電機(jī)組類型、不同安裝容量，接入不同地區(qū)的實(shí)際風(fēng)電接入案例進(jìn)行分析，以了解風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)后對(duì)接入地區(qū)電力系統(tǒng)的電壓的影響。教學(xué)案例的分析與討論比課本上教條的說(shuō)詞更能引導(dǎo)學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到所學(xué)知識(shí)的實(shí)際價(jià)值，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，從而激發(fā)學(xué)生的興趣，引領(lǐng)學(xué)生去深入理解課程內(nèi)容。
三、實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)
實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容對(duì)課程理論的理解幫助較大。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，課程應(yīng)設(shè)置一些新能源并網(wǎng)后電力系統(tǒng)分析的綜合性實(shí)驗(yàn)，如新能源并網(wǎng)后電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算、暫態(tài)穩(wěn)定性分析、無(wú)功電壓控制等。學(xué)生以實(shí)驗(yàn)小組為單位，實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、參數(shù)調(diào)整計(jì)算、電網(wǎng)接線到數(shù)據(jù)整理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告等一整套工作都由實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)合作來(lái)完成。通過(guò)新能源并網(wǎng)實(shí)際案例的仿真分析實(shí)踐環(huán)節(jié)，能加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)，有效加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和綜合科研能力。
四、教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)
本課程內(nèi)容涉及電氣、動(dòng)力、機(jī)械、控制等許多學(xué)科領(lǐng)域，因此教學(xué)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)老中青搭配，從而達(dá)到專業(yè)職務(wù)和知識(shí)結(jié)構(gòu)合理的效果。課程負(fù)責(zé)人應(yīng)為具有較深的學(xué)術(shù)造詣和創(chuàng)新性學(xué)術(shù)思想的本學(xué)科的專家，同時(shí)要具有團(tuán)結(jié)、協(xié)作精神和較好的組織、管理和領(lǐng)導(dǎo)能力。主講教師知識(shí)結(jié)構(gòu)最好能覆蓋電力系統(tǒng)、控制等多個(gè)領(lǐng)域，這樣才能準(zhǔn)確把握課程內(nèi)容的廣度和深度。
五、結(jié)論
本文對(duì)上海電力學(xué)院“新能源與電力系統(tǒng)”研究生課程建設(shè)的方案進(jìn)行了探析。通過(guò)對(duì)上海電力學(xué)院電力系統(tǒng)自動(dòng)化專業(yè)建設(shè)、新能源技術(shù)在電力行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)等方面的分析，制訂了合理的課程結(jié)構(gòu)與教學(xué)內(nèi)容，并發(fā)掘了與課程特點(diǎn)相匹配的教學(xué)方法和手段。課程建設(shè)注重理論與實(shí)際的有效結(jié)合，提出加強(qiáng)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)的思想。通過(guò)開(kāi)展課程建設(shè)，找出了該課程教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)，制訂了符合電力專業(yè)的建設(shè)目標(biāo)和滿足電力企業(yè)對(duì)上海電力學(xué)院研究生專業(yè)能力要求的切實(shí)可行的課程建設(shè)發(fā)展規(guī)劃。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)；原理；優(yōu)勢(shì)；應(yīng)用；普及
中圖分類號(hào)：TM615 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)作為一項(xiàng)新型技術(shù)，現(xiàn)已經(jīng)成為各行各業(yè)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)與研究的技術(shù)之一。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中體現(xiàn)出：清潔、環(huán)保、節(jié)能、健康等優(yōu)勢(shì)，能夠有效提高能源利用效率，應(yīng)該成為重點(diǎn)研究與開(kāi)發(fā)的對(duì)象，未來(lái)的能源建設(shè)與發(fā)展必然少不了太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。
一、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的原理與優(yōu)點(diǎn)分析
太陽(yáng)能光伏發(fā)電原理最基本體現(xiàn)為：通過(guò)太陽(yáng)能電池把來(lái)自于太陽(yáng)的輻射光能變成電能，現(xiàn)代科技的持續(xù)發(fā)展使得太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)成為最具潛能的一項(xiàng)技術(shù)。主要是發(fā)揮半導(dǎo)體的光伏發(fā)電光能，來(lái)自于太陽(yáng)輻射出的光，聚集于太陽(yáng)電池中，電池吸收這些光能，對(duì)應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為電能，具體過(guò)程為：光能中將出現(xiàn)“光生電子-空穴”，太陽(yáng)能電池中存在電場(chǎng)，從而使得電子與空穴相互分開(kāi)，對(duì)應(yīng)于電池兩側(cè)出現(xiàn)了電荷，誕生了電壓。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電體現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)為：
1.高效、節(jié)能、清潔
不同于普通的電力系統(tǒng)發(fā)電，太陽(yáng)能光伏發(fā)電主要是利用太陽(yáng)光能，將光子變成電子，光能轉(zhuǎn)化為電能，這其中省略掉了一系列的能量轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)，電能轉(zhuǎn)化更為簡(jiǎn)單，同普通發(fā)電對(duì)比起來(lái)，其效率高、簡(jiǎn)單、便捷，同時(shí)又節(jié)能環(huán)保。
2.儲(chǔ)備豐富、分布范圍廣
太陽(yáng)能是一種來(lái)自于大自然的能源，具有清潔、環(huán)保、可再生等特點(diǎn)，太陽(yáng)光的廣泛分布為其開(kāi)發(fā)與利用帶來(lái)了巨大便利，充分利用太陽(yáng)光能就可以減少對(duì)其他常規(guī)能源的開(kāi)發(fā)，從而減少對(duì)環(huán)境的污染與破壞。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成：太陽(yáng)電池組件，儲(chǔ)能蓄電池、充放電控制器、直交流逆變器等。其中太陽(yáng)電池組件是最核心的部件，主要發(fā)揮著電能轉(zhuǎn)換作用。
二、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用與普及研究
太陽(yáng)能光伏發(fā)電作為一項(xiàng)現(xiàn)代化新能源在我國(guó)得到了發(fā)展，目前也已經(jīng)成為最具開(kāi)發(fā)價(jià)值、最具利用價(jià)值的技術(shù)。所謂的太陽(yáng)能光伏發(fā)電最基礎(chǔ)原理為：通過(guò)太陽(yáng)電池把光能轉(zhuǎn)化成電能，達(dá)到發(fā)電的目的，當(dāng)前該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到以下領(lǐng)域：
1.通信工程
太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在通訊領(lǐng)域得到了深入而廣泛的應(yīng)用，具體體現(xiàn)為：光纜通信工程、衛(wèi)星通信工程、鐵通工程、水文探測(cè)工程等，這些通信工程項(xiàng)目的發(fā)展都依賴于太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)了飛躍式發(fā)展。
2.太陽(yáng)能水泵
在太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的支持下，水泵通常無(wú)須采用蓄電池發(fā)電，在光伏發(fā)電系統(tǒng)帶動(dòng)下能夠推動(dòng)水泵迅速運(yùn)轉(zhuǎn)。一般將逆變器配置在光伏水泵站，第一步是電池板直流電、交流電之間的轉(zhuǎn)換，這樣水泵就能在交流電的支持下開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。太陽(yáng)能水泵實(shí)際使用的弱點(diǎn)體現(xiàn)在：初期投入大，然而，實(shí)際運(yùn)行成本較低、無(wú)須過(guò)多的維護(hù)費(fèi)用，易于長(zhǎng)期使用，相對(duì)于小型號(hào)普通的水泵，其工作效率更高。太陽(yáng)能水泵通常適合用在太陽(yáng)能豐富、光能儲(chǔ)備較強(qiáng)的地域環(huán)境中。
3.光熱利用
其應(yīng)用原理為：聚集太陽(yáng)輻射，使其同某物接觸然后變成熱能，最終得以應(yīng)用這部分熱能。現(xiàn)階段，主要的太陽(yáng)能聚集設(shè)備為：平板集熱器、聚焦性收熱設(shè)備等。根據(jù)太陽(yáng)光的溫度，能夠發(fā)揮不同的光熱作用，具體見(jiàn)表1。
4.太陽(yáng)能發(fā)電
太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)主要體現(xiàn)為發(fā)電技術(shù)，其中太陽(yáng)能的應(yīng)用形式有多種，具體體現(xiàn)為：光能與熱能以及電能之間的轉(zhuǎn)換，具體圖示為：光熱電，來(lái)自于太陽(yáng)所輻射的光能將變成熱能，從而用來(lái)發(fā)電，通過(guò)集熱設(shè)備來(lái)收集太陽(yáng)光，使之變?yōu)闊崮埽⒅饾u變成蒸汽，巨大的蒸汽作用力下，汽輪式發(fā)電機(jī)將運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)出電能。或者是光能與電能之間的直接轉(zhuǎn)換，也就是：光能電能，該過(guò)程的具體原理為：發(fā)揮光生伏特的作用，讓太陽(yáng)能在一瞬間變成電能。
5.動(dòng)車組太陽(yáng)光伏系統(tǒng)
高鐵建設(shè)事業(yè)的持續(xù)發(fā)展，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)也應(yīng)用其中，得益于MATLAB軟件系統(tǒng)的支持，動(dòng)車組光伏系統(tǒng)得以發(fā)展，該系統(tǒng)的構(gòu)造設(shè)計(jì)如圖1所示。
該系統(tǒng)主體構(gòu)造為：光伏陣列、照明與空調(diào)系統(tǒng)、蓄電池、充電與放電控制器。其中光伏陣列主要配置在動(dòng)車組上方，通常根據(jù)動(dòng)車組頂面大小來(lái)設(shè)置電池組，決定電池組的型號(hào)與數(shù)量。
光伏電池電路模型，單個(gè)太陽(yáng)能電池屬于基礎(chǔ)單元，構(gòu)建起太陽(yáng)能光伏陣列，實(shí)際電池組件構(gòu)造應(yīng)該參照現(xiàn)實(shí)的工程建設(shè)狀況，通過(guò)串聯(lián)電池、并聯(lián)電池等方式來(lái)從整體上構(gòu)建太陽(yáng)能電池組件。這其中主要形成了3大等效電路模型：
（1）不考慮電阻對(duì)電池的影響，簡(jiǎn)單的等效模型。
（2）將并聯(lián)電阻納入考慮范圍，分析其對(duì)光伏電池輸出的不良作用。
（3）將并聯(lián)或串聯(lián)的電阻納入考慮范圍，分析其對(duì)光伏電池的各種作用，這一等效電路模型在現(xiàn)實(shí)的工程建設(shè)中最為實(shí)用，具體的電路模型如圖2所示。
觀察圖2可以看出，在光伏電路圖中，分別串聯(lián)與并聯(lián)了兩個(gè)電阻：Rs與Rsh。同時(shí)，同光伏電池相比，器件反應(yīng)速度較快，具體的光伏電池電流用下列公式計(jì)算：
IL――光電流；
q――電子電荷；
T――絕對(duì)溫度；
I0――二極管反向飽和電流。
6.光伏建筑一體化
隨著太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)逐漸被應(yīng)用到建筑工程中，逐漸形成了光伏建筑一體化模型。具體的應(yīng)用原理為：將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝在建筑物的頂端，將其同建筑內(nèi)部的電力線路連接起來(lái)，通過(guò)太陽(yáng)光能與電能之間的轉(zhuǎn)化，來(lái)發(fā)揮對(duì)建筑室內(nèi)用電的補(bǔ)償作用，當(dāng)建筑電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題，出現(xiàn)斷電時(shí)，可以啟動(dòng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，來(lái)持續(xù)供電，維持建筑物內(nèi)部各個(gè)用電設(shè)備的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)研究表明，這種光伏建筑一體化的模式未來(lái)會(huì)有更廣闊的發(fā)展，能夠同建筑幕墻有效配合，二者都能夠有效吸收太陽(yáng)輻射能、光能等。現(xiàn)階段來(lái)看，光伏建筑一體化技術(shù)多數(shù)用于建筑頂端，其技術(shù)發(fā)展相對(duì)完善。
光伏建筑一體化技術(shù)實(shí)際應(yīng)用還處于初始階段，需要大量的成本投資，然而，其發(fā)展前景廣闊、對(duì)于建筑物用電系統(tǒng)的完善與發(fā)展有著不可替代的作用。
7.太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的普及前景
太陽(yáng)能作為一種新能源，將其應(yīng)用于現(xiàn)代化各行業(yè)中能夠發(fā)揮多方面的優(yōu)勢(shì)作用。隨著環(huán)保節(jié)能事業(yè)的建設(shè)與發(fā)展，越來(lái)越多的行業(yè)、領(lǐng)域?qū)⒅饾u開(kāi)發(fā)并利用太陽(yáng)能能源，建設(shè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)作用，一方面達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，另一方面也減少對(duì)傳統(tǒng)能源資源的攫取。
未來(lái)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)會(huì)同其他技術(shù)有效配合，發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到雙方的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，滿足各行各業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展的需要。
結(jié)語(yǔ)
作為一種現(xiàn)代化的新能源，太陽(yáng)能得到了開(kāi)發(fā)和利用，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)在通信、發(fā)電、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)得到了有效應(yīng)用，發(fā)揮了其優(yōu)勢(shì)功能，未來(lái)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)勢(shì)必會(huì)得到更大的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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論文關(guān)鍵詞：電力生產(chǎn)；自主教學(xué)法；學(xué)習(xí)興趣；教學(xué)效果
“電力生產(chǎn)概論”是高校非電氣專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)全校性選修課。它是為了讓工商管理、市場(chǎng)營(yíng)銷及會(huì)計(jì)學(xué)等專業(yè)的學(xué)生了解一定的電力生產(chǎn)方面的知識(shí)，為以后在電力系統(tǒng)從事相關(guān)工作做準(zhǔn)備。但是經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院的學(xué)生大多是文科類學(xué)生，數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)不扎實(shí)，而且大學(xué)期間又沒(méi)有開(kāi)設(shè)電氣專業(yè)基礎(chǔ)課（如“電路”、“電機(jī)”、“發(fā)電廠電氣部分”等），所以學(xué)習(xí)起來(lái)有難度，而且很多學(xué)生認(rèn)為這門(mén)課與他們的專業(yè)不相關(guān)，學(xué)習(xí)的積極性也不高。針對(duì)課程的特點(diǎn)和學(xué)生的學(xué)習(xí)心理，筆者在經(jīng)過(guò)兩三年的“電力生產(chǎn)概論”教學(xué)后，在重點(diǎn)講述常規(guī)發(fā)電、電力生產(chǎn)原理等的基礎(chǔ)上，把學(xué)生自主教學(xué)法成功應(yīng)用到教學(xué)過(guò)程中。通過(guò)課堂教學(xué)效果的驗(yàn)證，本方法是行之有效的。
一、教材內(nèi)容及教學(xué)方法介紹
長(zhǎng)沙理工大學(xué)選定的“電力生產(chǎn)概論”教材是普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材，李光輝主編。該教材內(nèi)容全面、難度適中，是一本非常適合非電氣類學(xué)生學(xué)習(xí)電力生產(chǎn)方面知識(shí)的通用教材。全書(shū)共九章，教材前四章先介紹了電力系統(tǒng)與電力生產(chǎn)方面的知識(shí)，然后重點(diǎn)講述了三大常規(guī)能源發(fā)電：火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電。第五章為未來(lái)能源發(fā)電技術(shù)，依次介紹了風(fēng)力發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、海洋能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、氫能發(fā)電等相關(guān)知識(shí)。后面四章分別介紹了變電站、電力線路、直流輸電以及計(jì)算機(jī)在電力行業(yè)中的應(yīng)用等與電力生產(chǎn)密切相關(guān)的一些專業(yè)知識(shí)。教材內(nèi)容安排合理，難度適中。只要學(xué)生跟著老師系統(tǒng)地把教材學(xué)完，對(duì)電力系統(tǒng)及電力生產(chǎn)應(yīng)該有一個(gè)比較全面、系統(tǒng)的了解，收獲是很大的。
針對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)、物理及電氣方面基礎(chǔ)不扎實(shí)的特點(diǎn)，要在開(kāi)始就使學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)感興趣，并做好心理準(zhǔn)備。第一節(jié)課在介紹了教材內(nèi)容后，講述該課程要采用的教學(xué)方法，即采用教師課堂講述為主、學(xué)生自主講述為輔的創(chuàng)新教學(xué)法。前四章常規(guī)能源發(fā)電等電力生產(chǎn)方面的知識(shí)由教師重點(diǎn)在課堂上講述，讓學(xué)生切實(shí)掌握電力生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)以及每一種常規(guī)能源發(fā)電的原理。后面第五章的未來(lái)能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)電原理與常規(guī)能源發(fā)電基本是一樣的，只是所使用的一次能源不同而已，而且新能源發(fā)電技術(shù)是現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)。所以針對(duì)教材上所提供的五種新能源發(fā)電，可讓每個(gè)班商量討論選定一類大家感興趣的新能源發(fā)電技術(shù)作為自主講述的內(nèi)容。這門(mén)課一般是兩個(gè)或三個(gè)行政班級(jí)組成，如果是兩個(gè)行政班級(jí)則每班可分兩組各選一種新能源發(fā)電技術(shù)講述；如果是三個(gè)行政班級(jí)，則以班為單位各選一種新能源發(fā)電技術(shù)自主講述。學(xué)生自主講述的出力情況及講課效果直接影響學(xué)生課程期末考核成績(jī)。
在讓每個(gè)學(xué)生詳細(xì)了解教學(xué)方法之后，又提醒學(xué)生，如果前四章的基礎(chǔ)內(nèi)容沒(méi)學(xué)好，要想在自主講述的內(nèi)容上面取得好成績(jī)是很困難的。所以第一堂課下來(lái)，學(xué)生對(duì)這門(mén)課的學(xué)習(xí)興趣就被激發(fā)起來(lái)了。課間休息時(shí)班干部就召集全班同學(xué)討論選擇自主講述的新能源發(fā)電方式，最后把選定的結(jié)果向全體同學(xué)公布，并告訴他們，只有發(fā)揮全班同學(xué)的合力，共同參與、合理分配任務(wù)才能在自主講述環(huán)節(jié)取得良好的效果。在時(shí)間安排上，為了使學(xué)生有充分的時(shí)間準(zhǔn)備課件，在學(xué)生授課前2～3周提前通知他們。 轉(zhuǎn)貼于
二、常規(guī)能源發(fā)電原理講述
通過(guò)第一節(jié)課教學(xué)內(nèi)容、方法的介紹，學(xué)生都心中有數(shù)，對(duì)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)也做好了充分的思想準(zhǔn)備。因此，在講述電力系統(tǒng)及電力生產(chǎn)方面基礎(chǔ)知識(shí)以及三大常規(guī)能源發(fā)電原理時(shí)，首先講述什么是一次能源、什么是二次能源。怎樣把一次能源轉(zhuǎn)換為電能就是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。電能已成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)不可缺少的動(dòng)力，所以作為當(dāng)代大學(xué)生，了解電力生產(chǎn)方面的知識(shí)以及電力系統(tǒng)的發(fā)展方向和動(dòng)態(tài)是完全有必要的。
了解了這門(mén)課程的重要性和學(xué)習(xí)了該課程的必要性之后，學(xué)生對(duì)后續(xù)的授課內(nèi)容興趣明顯提高了。電磁感應(yīng)定律是發(fā)電的基本原理，這在初中物理課程里面已經(jīng)學(xué)過(guò)。1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律之后，很快出現(xiàn)了原始的交流發(fā)電機(jī)、直流發(fā)電機(jī)和交、直流電動(dòng)機(jī)，為了給用戶輸送電能，慢慢發(fā)展了高壓直流和交流輸電。以至于到現(xiàn)在的特高壓交流、直流輸電技術(shù)。另外，重點(diǎn)講述我國(guó)的電力發(fā)展現(xiàn)狀以及在特高壓輸電領(lǐng)域的一些世界領(lǐng)先技術(shù)。學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣明顯提高了。
電力生產(chǎn)就是要把自然界的一次能源轉(zhuǎn)換為電能。火力發(fā)電的原理就是把煤、石油、天然氣等一次能源中的化學(xué)能經(jīng)過(guò)燃燒轉(zhuǎn)化為高溫高壓水蒸氣的內(nèi)能，然后通過(guò)水蒸氣膨脹做功推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極旋轉(zhuǎn)，在固定不動(dòng)的定子繞組周圍形成變化的磁場(chǎng)，從而在繞組內(nèi)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。若定子中的繞組按一定的繞線規(guī)律，與外電路形成回路，則繞組中就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電流。在一定的電壓下，電流沿輸電線路將電能送往用戶。水力發(fā)電是在水電站中水輪機(jī)將水的勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)換為推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。而核能發(fā)電的原理與火力發(fā)電很相似，也就是說(shuō)核電廠只是以核反應(yīng)堆及蒸汽發(fā)生器來(lái)代替火力發(fā)電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學(xué)能，其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：核能水和水蒸氣的內(nèi)能發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械能電能。
三、新能源發(fā)電學(xué)生自主講述
【關(guān)鍵詞】海洋能;海洋能發(fā)電;可再生能源
Abstract：This paper presents the elements and the characteristic of the Ocean Energy Generation Technology，and recommend the actuality of the Ocean Energy Generation Equipment.
Key word：Ocean Energy;Ocean Energy Generation Technology;reproducible Energy
1.引言
2008年全球一次能源消費(fèi)量為143851TWh，其中81.2%來(lái)自化石燃料。隨著礦物燃料的日趨枯竭，世界主要海洋國(guó)家紛紛將目標(biāo)轉(zhuǎn)向蘊(yùn)藏豐富能源的海洋，不斷加大科技和資金投入，以期在海洋可再生能源開(kāi)發(fā)利用的“爭(zhēng)奪戰(zhàn)”中搶得先機(jī)。海洋能主要指波浪能、潮流能（海流能）、潮汐能、溫差能和鹽差能等可再生能源。海洋能總量是巨大的，據(jù)估計(jì)與全球一次能源消費(fèi)能源的50%相當(dāng)，其中，全球海浪發(fā)電的理論儲(chǔ)量為29500TWh/年左右，全球潮汐（含潮流）發(fā)電的理論儲(chǔ)量為7800TWh/年左右，全球海洋熱發(fā)電轉(zhuǎn)換的理論儲(chǔ)量為44000TWh/年左右，全球鹽差能的理論儲(chǔ)量估計(jì)為1650TWh/年左右。雖然海洋能源分布不均勻，但在每一個(gè)海岸，往往不止一種形式可以供應(yīng)當(dāng)?shù)氐碾娏π枨蟆Ｎ覈?guó)重視海洋可再生能源的開(kāi)發(fā)利用，將包括海洋能在內(nèi)的新能源產(chǎn)業(yè)視為引領(lǐng)我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的七大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。近年來(lái)，我國(guó)先后設(shè)立了“908專項(xiàng)（我國(guó)近海海洋可再生能源調(diào)查與研究項(xiàng)目）”和“海洋可再生能源專項(xiàng)資金”支持計(jì)劃等，支持海洋能的海島獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)與并網(wǎng)示范工程、關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、新技術(shù)研究試驗(yàn)以及公共支撐服務(wù)體系建設(shè)等，并擬在海洋能資源豐富地區(qū)建設(shè)海洋能示范電站，開(kāi)展萬(wàn)千瓦級(jí)潮汐電站建設(shè)工作。
2.國(guó)外海洋能發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀
2.1 波浪能發(fā)電技術(shù)
現(xiàn)階段，波浪能發(fā)電技術(shù)的基本原理是：利用物體在波浪作用下的升沉和搖擺運(yùn)動(dòng)將波浪能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，或利用波浪的爬升將波浪能轉(zhuǎn)換成水的勢(shì)能。波浪能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)一般包括三級(jí)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)：一級(jí)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將波浪能轉(zhuǎn)換成某個(gè)載體的機(jī)械能;二級(jí)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將一級(jí)能量轉(zhuǎn)換所得到的能量轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機(jī)械的機(jī)械能;三級(jí)能量轉(zhuǎn)換通過(guò)發(fā)電機(jī)將旋轉(zhuǎn)機(jī)械的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。根據(jù)一級(jí)能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的原理，波能發(fā)電技術(shù)可分為振蕩水柱技術(shù)、筏式技術(shù)、收縮波道技術(shù)、點(diǎn)吸收（振蕩浮子）技術(shù)和鴨式技術(shù)等。振蕩水柱技術(shù)是利用空氣作為轉(zhuǎn)換介質(zhì)的，其優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不與海水接觸，防腐性能好，安全可靠，維護(hù)方便;其缺點(diǎn)是二級(jí)能量轉(zhuǎn)換效率較低。目前，國(guó)外建成的振蕩水柱發(fā)電裝置有英國(guó)的LIMPET電站（500kW固定式）、葡萄牙的400kW固定式電站和澳大利亞的500kW漂浮式裝置。應(yīng)用筏式技術(shù)的發(fā)電裝置主要由鉸接的筏體和液壓系統(tǒng)組成，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備抗浪性能較好，缺點(diǎn)是設(shè)備成本高。目前，國(guó)外建成的筏式發(fā)電裝置有英國(guó)Cork大學(xué)和女王大學(xué)研究的McCabe波浪泵波力裝置和蘇格蘭Ocean Power Delivery公司的Pelamis（海蛇）波能裝置。
應(yīng)用收縮波道技術(shù)的發(fā)電裝置主要由收縮波道、高位水庫(kù)、水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組成，其優(yōu)點(diǎn)是一級(jí)轉(zhuǎn)換沒(méi)有活動(dòng)部件，可靠性好，維護(hù)費(fèi)用低，在大浪時(shí)系統(tǒng)出力穩(wěn)定;不足之處是小浪下的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率低。目前，國(guó)外建成的收縮波道發(fā)電裝置有挪威350kW的固定式收縮波道裝置以及丹麥的WaveDragon。
應(yīng)用點(diǎn)吸收技術(shù)的發(fā)電裝置主要由相對(duì)運(yùn)動(dòng)的浮體、錨鏈、液壓或發(fā)電裝置組成，其主要特點(diǎn)是點(diǎn)吸收式發(fā)電裝置的尺度與波浪尺度相比很小。目前建成的點(diǎn)吸收式發(fā)電裝置有英國(guó)的AquaBuOY裝置、阿基米德波浪擺、PowerBuoy以及波浪騎士裝置。
應(yīng)用鴨式發(fā)電技術(shù)的發(fā)電裝置的橫截面成鴨蛋形，發(fā)電效率很高，在短波時(shí)的一級(jí)轉(zhuǎn)換效率接近于100%，但抗風(fēng)浪能力有待提高。
2.2 潮流能（海流能）發(fā)電技術(shù)
潮汐是一種周期性海水自然漲落現(xiàn)象。在太陽(yáng)和月球引力作用下，海水作周期性的運(yùn)動(dòng)，它包括海面周期性的垂直升降和海水周期性的水平流動(dòng)。垂直升降部分為潮汐的位能，被稱為潮差能;水平流動(dòng)部分為潮汐的動(dòng)能，被稱為潮流能。潮流能的主要特點(diǎn)是：
①較強(qiáng)的規(guī)律性和可預(yù)測(cè)性;
②功率密度大，能量穩(wěn)定;
③潮流能的利用形式通常是開(kāi)放式的，不會(huì)對(duì)海洋環(huán)境造成大的影響。
一般說(shuō)來(lái)，最大流速在2m/s以上的水道，其潮流能均有實(shí)際開(kāi)發(fā)的價(jià)值。
新型潮流能發(fā)電裝置作為一種開(kāi)放式的海洋能量捕獲裝置，無(wú)需巨額的前期投資;利用該裝置發(fā)電時(shí)，由于葉輪轉(zhuǎn)速慢，不產(chǎn)生大的噪聲，不影響人們的視覺(jué)環(huán)境，各種海洋生物仍可以在葉輪附近流動(dòng)，因此可保持良好的地域生態(tài)環(huán)境。潮流能發(fā)電裝置根據(jù)其透平機(jī)械的軸線與水流方向的空間關(guān)系可分成水平軸式和垂直軸式2種結(jié)構(gòu)。垂直軸式發(fā)電裝置研究起步較早，目前國(guó)外主要的設(shè)備樣機(jī)有加拿大Blue Energy公司的Davis四葉片垂直軸渦輪機(jī)、意大利Ponte di Archimede International SpA公司和Naples大學(xué)航空工程系合作研發(fā)的Kobold渦輪垂直軸水輪機(jī)（130kW）、美國(guó)GCK Technology公司的螺旋形葉片的垂直軸水輪機(jī)和日本Nihon大學(xué)的垂直軸式Darrieus型水輪機(jī)。水平軸式發(fā)電裝置是近10多年才興起的，與垂直軸式結(jié)構(gòu)相比，水平軸式潮流能發(fā)電裝置具有效率高、自啟動(dòng)性能好的特點(diǎn)。目前國(guó)外主要的設(shè)備樣機(jī)有英國(guó)Marine Current Turbine公司的1.2MW雙葉輪結(jié)構(gòu)的“Seagen”樣機(jī)、挪威Hammerfest Strom公司的300 kW并網(wǎng)型潮流能發(fā)電原型樣機(jī)。
2.3 潮汐能發(fā)電技術(shù)
潮汐能發(fā)電與水力發(fā)電的原理、組成基本相同，也是利用水的能量使水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。潮汐能發(fā)電技術(shù)研究始于歐洲，早期的潮汐能電站有德國(guó)（1912年）的布蘇姆潮汐電站和法國(guó)（1966年）的朗斯河口潮汐電站，其中朗斯電站的建成及其近40年的成功運(yùn)行證實(shí)了潮汐電站技術(shù)的可行性，它使潮汐電站進(jìn)入了實(shí)用階段。目前，在英、加、俄、印、韓等13個(gè)國(guó)家運(yùn)行、在建及擬建的潮汐電站達(dá)139座，進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的10余座潮汐電站均為100MW～1000MW級(jí)。據(jù)資料顯示，韓國(guó)正在建設(shè)世界上最大的潮汐電站――Shihwa湖大型潮汐電站。
2.4 溫差能發(fā)電技術(shù)
熱帶海洋表層與千米深處存在著基本恒定的20℃～25℃的溫差，這就提供了一個(gè)量大且穩(wěn)定的能源。海洋溫差能是利用海洋表面的溫海水（26℃～28℃）加熱某工作介質(zhì)并使之汽化，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)獲取動(dòng)力;同時(shí)，利用從海底提取的冷海水（4℃～6℃）將做功后的乏氣冷凝，使之重新變?yōu)橐后w。按照工作介質(zhì)及流程的不同可分為開(kāi)式循環(huán)、閉式循環(huán)、混合式循環(huán)。開(kāi)式循環(huán)的工作介質(zhì)是表層溫海水，其優(yōu)點(diǎn)在于產(chǎn)生電力的同時(shí)可進(jìn)行海水淡化，缺點(diǎn)是設(shè)備尺寸大，機(jī)械能損耗高，單位功率的材料占用大，施工困難。閉式循環(huán)的工作介質(zhì)是氨等低沸點(diǎn)物質(zhì)，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備尺寸小、機(jī)械耗能低、系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率高，缺點(diǎn)是不能進(jìn)行海水淡化。混合式循環(huán)同時(shí)包括開(kāi)式循環(huán)和閉式循環(huán)，其特點(diǎn)是效率高、設(shè)備造價(jià)低，且可實(shí)現(xiàn)海水淡化。目前，溫差能發(fā)電技術(shù)和裝備尚處于示范試驗(yàn)階段，國(guó)外主要有美國(guó)奎爾哈公司的開(kāi)式循環(huán)OTEC溫差能電站、印度海洋技術(shù)國(guó)家研究所的陸基溫差能電站和日本佐賀大學(xué)的混合溫差能電站。
3.國(guó)內(nèi)海洋能發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀
3.1 波浪能發(fā)電技術(shù)
我國(guó)波浪能發(fā)電技術(shù)研究已有30多年的歷史，先后研建了100千瓦振蕩水柱式和30千瓦擺式波浪能發(fā)電試驗(yàn)電站，利用波浪能發(fā)電原理研制的海上導(dǎo)航燈標(biāo)已商業(yè)化并出口。目前，國(guó)內(nèi)處于試驗(yàn)階段的設(shè)備主要有：國(guó)家海洋技術(shù)中心開(kāi)發(fā)的浮力擺波浪能發(fā)電系統(tǒng)、廣州能源研究所開(kāi)發(fā)的鴨式波浪能發(fā)電裝置（10kW）和點(diǎn)吸收式波浪能發(fā)電裝置（10kW）、華南理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的擺式振蕩浮子式波浪能發(fā)電系統(tǒng)和七一研究所開(kāi)發(fā)的筏式波浪能發(fā)電系統(tǒng)。
3.2 潮流能（海流能）發(fā)電技術(shù)
“八五”和“九五”期間，我國(guó)研建了70千瓦和40千瓦的潮流實(shí)驗(yàn)電站。在 “十一五”科技支撐計(jì)劃和海洋能專項(xiàng)資金支持下，我國(guó)啟動(dòng)了一項(xiàng)百千瓦級(jí)垂直軸潮流能示范試驗(yàn)電站、一項(xiàng)小型水平軸潮流能示范電站和多項(xiàng)潮流能示范工程建設(shè)。
目前，國(guó)內(nèi)處于試驗(yàn)階段的設(shè)備主要有：浙江大學(xué)的25kW水平軸潮流發(fā)電裝置、哈爾濱工程大學(xué)的萬(wàn)向系列垂直軸潮流發(fā)電裝置（70kW和40kW）和東北師范大學(xué)的5kW模塊化潮流能發(fā)電裝置。
3.3 潮汐能發(fā)電技術(shù)
我國(guó)大陸海岸線長(zhǎng)（達(dá)18000km），海灣、河口多（近200個(gè)），可開(kāi)發(fā)潮汐能年總發(fā)電量大（約60TW?h），裝機(jī)總?cè)萘靠蛇_(dá)20GW。近五十年來(lái)，中國(guó)在有關(guān)潮汐電站的研究、開(kāi)發(fā)方案及設(shè)計(jì)方面做了許多工作，但建成投運(yùn)的潮汐電站數(shù)量很少，目前正常運(yùn)行或具備恢復(fù)運(yùn)行條件的電站有8座，總裝機(jī)容量不及可開(kāi)發(fā)總量的1%，開(kāi)發(fā)潛力巨大。
3.4 溫差能發(fā)電技術(shù)
2004～2005年，天津大學(xué)完成了對(duì)混合式海洋溫差能利用系統(tǒng)的理論研究課題，并就小型化試驗(yàn)用200 W氨飽和蒸汽透平進(jìn)行了研究開(kāi)發(fā)。在“十一五”科技支撐計(jì)劃支持下，國(guó)家海洋局第一研究所和華電青島發(fā)電有限公司正開(kāi)展15千瓦閉式溫差能電站研建工作。
4.結(jié)束語(yǔ)
海洋溫能作為一種清潔、可再生的能源，具有很好的發(fā)展前景。其開(kāi)發(fā)、利用對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的提高具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)海洋能發(fā)電技術(shù)及其裝備的研究，是一項(xiàng)可持續(xù)能源需求的高技術(shù)投資項(xiàng)目，關(guān)系國(guó)家能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，經(jīng)濟(jì)前景廣闊，現(xiàn)實(shí)意義重大。
參考文獻(xiàn)
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隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源越來(lái)越受到各國(guó)的重視。風(fēng)能取之不盡、用之不竭越來(lái)越多的受到人們的青睞。風(fēng)能潛力巨大，將風(fēng)能用于發(fā)電，可為世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供強(qiáng)大的動(dòng)力支持。
2 國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電的概況
風(fēng)能開(kāi)發(fā)利用可以追溯數(shù)千年的歷史，風(fēng)能是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)化形式，風(fēng)能是不產(chǎn)生污染物排放的可再生自然能源。在蒸汽機(jī)發(fā)明以前，風(fēng)能曾作為重要的動(dòng)力用于當(dāng)時(shí)的日常生活。風(fēng)很早就被人們利用，主要是通過(guò)風(fēng)車來(lái)抽水、磨面等。在當(dāng)今發(fā)展形勢(shì)下，人們更加關(guān)注如何用風(fēng)能來(lái)發(fā)電，即通過(guò)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)來(lái)滿足人們的生產(chǎn)生活。
2.1 國(guó)外風(fēng)力發(fā)電的概況
風(fēng)能是一種綠色的可再生能源，為了減少一次性能源的開(kāi)采與消耗、減少對(duì)當(dāng)今環(huán)境的污染，應(yīng)對(duì)高漲的能源需求，積極發(fā)展風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是一種不可缺少的途徑。世界上第一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是19世紀(jì)末丹麥?zhǔn)紫妊兄瞥鰜?lái)的，在丹麥建成了世界上第一座風(fēng)力發(fā)電站。20世紀(jì)70年代，美國(guó)和歐洲就開(kāi)始研制兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。100多年來(lái)，世界各國(guó)成功研制了類型各異的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，推動(dòng)了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)向前發(fā)展。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，風(fēng)力發(fā)電受到各國(guó)的普遍重視。在風(fēng)力發(fā)電的各項(xiàng)技術(shù)和國(guó)家政策等方面都有了很大的發(fā)展與進(jìn)步。
近二十多年來(lái)，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)不斷的努力取得突破，國(guó)際上大型風(fēng)電技術(shù)更加成熟、成本降低，產(chǎn)業(yè)不斷成長(zhǎng)壯大。在技術(shù)上，國(guó)際風(fēng)電行界長(zhǎng)期致力于提高風(fēng)電機(jī)組安全和可靠性、提高發(fā)電效率、增大風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量、減少基礎(chǔ)設(shè)施的成本等，以擴(kuò)大可經(jīng)濟(jì)利用風(fēng)能資源量。近年來(lái)，隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和巨型企業(yè)的加入，風(fēng)電業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，標(biāo)志著國(guó)際風(fēng)電制造業(yè)的不斷成熟與完善。
自20世紀(jì)70年生世界性能源危機(jī)以來(lái)，世界各國(guó)都日益重視可再生能源的研究、開(kāi)發(fā)和利用工作。國(guó)際能源研究報(bào)告表明，如果各國(guó)采取有力措施，風(fēng)力發(fā)電可提供可觀的電力需求，并有效的減少二氧化碳廢氣的排放。風(fēng)能將成為發(fā)展最快的能源，隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的日益成熟，世界各國(guó)的裝機(jī)容量不斷提高，到2010年德國(guó)新增500萬(wàn)千瓦的裝機(jī)容量，西班牙新增520萬(wàn)千瓦，年生產(chǎn)能力可滿足全國(guó)電力需求的10%。加拿大、美國(guó)是北美利用風(fēng)能較好的國(guó)家，在美國(guó)有30個(gè)州以上已經(jīng)開(kāi)始利用風(fēng)能資源。歐洲最大的風(fēng)力發(fā)電站建成，英國(guó)國(guó)家電力公司在倫敦西北85km威爾斯的卡諾附近建成了目前歐洲最大的風(fēng)力發(fā)電站。該站配有56臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，每臺(tái)發(fā)電機(jī)高48m，共耗資260萬(wàn)英磅，發(fā)出的電力可供2.5萬(wàn)戶居民使用。日本建成大型風(fēng)力發(fā)電站。日本投資15億日元在青森縣建造了一座大型風(fēng)力發(fā)電站。該電站擁有5臺(tái)功率各為275kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，每臺(tái)風(fēng)力機(jī)的高度為30m，裝有3個(gè)葉片，旋轉(zhuǎn)部分的直徑為28m。風(fēng)力發(fā)電是可再生潔凈能源，其環(huán)境效益十分可觀，隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的日益成熟，它會(huì)越來(lái)越被更多的人認(rèn)識(shí)和接受。全世界很多國(guó)家都積極發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的主要原因也在于此。
2.2 國(guó)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電的概況
我國(guó)是世界上風(fēng)力資源占有率較高的國(guó)家，有著豐富的風(fēng)資源有待開(kāi)發(fā)利用。我國(guó)對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究始于20世紀(jì)50年代后期，和世界上風(fēng)能發(fā)電發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、德國(guó)、丹麥等國(guó)相比還有很大差距。在我國(guó)風(fēng)力發(fā)電起初是在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村、牧區(qū)、海島建設(shè)了獨(dú)立運(yùn)行的小型風(fēng)電裝置。20世紀(jì)70年代中后期，在世界能源危機(jī)的影響下，相繼開(kāi)展了風(fēng)力發(fā)電的研究工作。
至今，我國(guó)已經(jīng)在河北張家口、內(nèi)蒙古、山東榮城、遼寧營(yíng)口、黑龍江富錦、新疆達(dá)坂城、廣東南澳和海南等地建成了多個(gè)大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，并且計(jì)劃在江蘇南通、灌云及鹽城等地興建GW級(jí)風(fēng)電場(chǎng)。截止2007年底，我國(guó)風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量已達(dá)到6.05 GW，年發(fā)電量占全國(guó)發(fā)電量的0.8%左右，比2000年風(fēng)電發(fā)電量增加了近10倍，我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電量已躍居世界第5位。
我國(guó)風(fēng)力資源豐富，全國(guó)約有2/3的地帶為多風(fēng)帶。西北、華北、東北和東南沿海為風(fēng)能資源豐富區(qū)，跨全國(guó)21個(gè)省、市、自治區(qū)。風(fēng)能總儲(chǔ)量大，實(shí)際可開(kāi)發(fā)的風(fēng)能資源豐富，為開(kāi)發(fā)利用新能源利用技術(shù)提供了強(qiáng)大的資源條件。我國(guó)的風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)開(kāi)始于80年代，1985年，在海南省的東方風(fēng)電場(chǎng)安裝了55 kW風(fēng)機(jī)；第二年，我國(guó)第一座并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電場(chǎng)在山東榮城建成。經(jīng)過(guò)近20年的建設(shè)，我國(guó)的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)有了很大的進(jìn)展。后期開(kāi)始研制開(kāi)發(fā)可充電型風(fēng)電機(jī)組，并在海島和風(fēng)場(chǎng)廣泛推廣應(yīng)用，目前有的風(fēng)機(jī)已遠(yuǎn)銷海外。至今，我國(guó)已經(jīng)在河北張家口、內(nèi)蒙古、山東榮城、遼寧營(yíng)口、黑龍江富錦、新疆達(dá)坂城、廣東南澳和海南等地建成了多個(gè)大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。還計(jì)劃在江蘇南通、灌云及鹽城等地興建GW級(jí)風(fēng)電場(chǎng)。到2007年底，我國(guó)風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量已達(dá)到6.05 GW，年發(fā)電量占全國(guó)發(fā)電量的0.8%左右，是2000年風(fēng)電發(fā)電量的近11倍，我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電量已躍居世界第5位。
但是，中國(guó)風(fēng)能等新能源的開(kāi)發(fā)和利用受到一系列因素的限制，其中包括資金和技術(shù)資源供應(yīng)的不足等方面的因素。但從可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看，從中央到地方的各級(jí)政府對(duì)這些資源的開(kāi)發(fā)給予了很大關(guān)注。當(dāng)前，我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電仍然面臨不少的難題，主要是工程造價(jià)高和上網(wǎng)電價(jià)高，與常規(guī)資源相比，它缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)家提供的支持政策還不甚完善，限制因素使風(fēng)力發(fā)電還難以進(jìn)入商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展軌道。要加快風(fēng)電發(fā)展，一方面地方政府積極的發(fā)揮作用，制定相關(guān)優(yōu)惠政策，給予適當(dāng)補(bǔ)貼，起到鼓勵(lì)作用。另一方面，國(guó)家的科技投入要不斷加大，提高進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和科研開(kāi)發(fā)水平，促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。
2.3 風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展趨勢(shì)
21世紀(jì)風(fēng)力發(fā)電前景非常廣闊，風(fēng)電技術(shù)將進(jìn)入快速發(fā)展的黃金時(shí)期，國(guó)際上風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)將是增長(zhǎng)速度最快的產(chǎn)業(yè)。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步，使得人類的生活水平和生活環(huán)境有了大幅提高。從能源、電力市場(chǎng)看，發(fā)展最快的已不再是石油、煤等資源，而是風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等可再生能源的快速發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電，以其儲(chǔ)量巨大、分布廣泛、無(wú)污染且無(wú)處不在、技術(shù)成熟，面向市場(chǎng)研制和開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良、運(yùn)行可靠，成為今后我國(guó)利用綠色能源的發(fā)展趨勢(shì)，受世人的青睞。在我國(guó)，并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量增長(zhǎng)速度將進(jìn)一步加快。我國(guó)應(yīng)把握機(jī)遇，加快科研，在積極發(fā)展風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能服務(wù)于我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的使命。
在具體的政策法規(guī)方面，90年代中期以來(lái)，我國(guó)陸續(xù)制定了風(fēng)電相關(guān)優(yōu)惠政策法規(guī)，特別是風(fēng)電特許權(quán)項(xiàng)目的實(shí)施和《可再生資源法》的制定，較為有利的推動(dòng)了國(guó)內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展。
隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將越來(lái)越高效，成本也日益降低。增大風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量就意味著減少了基礎(chǔ)設(shè)施的投入費(fèi)用，同樣的裝機(jī)容量需要更少數(shù)目的機(jī)組，這也降低了成本。隨著融資成本的降低和開(kāi)發(fā)商的經(jīng)驗(yàn)豐富，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的成本也相應(yīng)得到降低。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可靠性的改進(jìn)也減少了運(yùn)行維護(hù)的平均成本。風(fēng)力發(fā)電以其良好的社會(huì)和環(huán)境效益，不斷成熟的技術(shù)，逐步降低的成本，得到了人們的青睞和社會(huì)的認(rèn)可。通過(guò)以上分析，得知，風(fēng)電可以形成很大的投資市場(chǎng)，潛力是巨大的，有著較好的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]新能源； 光伏技術(shù) ； 發(fā)電 ；思考和認(rèn)識(shí)
中圖分類號(hào)： TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
0 引言
當(dāng)前積極開(kāi)發(fā)新能源以保護(hù)人類生存環(huán)境，解決日益短缺的能源問(wèn)題并滿足宇宙開(kāi)發(fā)的需要，不但引起各國(guó)能源專家的高度重視，而且也引起世界銀行、全球環(huán)保機(jī)構(gòu)及各國(guó)能源主管部門(mén)的極大關(guān)注。他們提出了新能源開(kāi)發(fā)的長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)和各種發(fā)展規(guī)劃，均把太陽(yáng)光伏發(fā)電列為新能源開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。
1 我國(guó)新能源的發(fā)展
新能源必須具備可持續(xù)性、對(duì)環(huán)境無(wú)影響或較少產(chǎn)生影響的能源，一種值得關(guān)注的新能源是光伏太陽(yáng)能，每天投向大地的大量陽(yáng)光，滋養(yǎng)著大地萬(wàn)般生物的同時(shí)，給了我們開(kāi)發(fā)這種新能源的啟示，事實(shí)上，我們現(xiàn)今所應(yīng)用的能源，追根溯源，都來(lái)自太陽(yáng)。詳細(xì)的資料表明，目前，太陽(yáng)正處于青壯年時(shí)期，到達(dá)衰竭期尚有遙遙 40 億年之遠(yuǎn)，因而，太陽(yáng)能可以認(rèn)為是一種永不衰竭的能源，是我們永遠(yuǎn)的能源基地。
光伏發(fā)電是太陽(yáng)能直接應(yīng)用的一種形式。作為一種環(huán)境友好并能有效提高生活標(biāo)準(zhǔn)的新型發(fā)電方式，光伏發(fā)電技術(shù)正在壘球范圍內(nèi)逐步得到應(yīng)用。現(xiàn)在多數(shù)光伏發(fā)電系統(tǒng)仍然采用配備蓄電池組的方式獨(dú)立運(yùn)行。然而，作為公共電網(wǎng)的一種補(bǔ)充備用，在人口密集地區(qū)建立并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)將可緩解現(xiàn)有電力系統(tǒng)在用電高峰時(shí)期承受的容量和安全壓力。
2 開(kāi)發(fā)光伏發(fā)電的必要性
2.1開(kāi)發(fā)新能派是必然趨勢(shì)
世界人口快速增長(zhǎng)及工業(yè)化造成能源短缺，溫室效應(yīng)的加劇和環(huán)境污染等造成的全球性問(wèn)題關(guān)鍵也是能源問(wèn)題，人們已共識(shí)地球的主要能源―礦物燃料在不久的將來(lái)即將耗盡。各種能源消耗的總趨勢(shì)如。當(dāng)前人們提出四種解決能源間題的措施：
（1）開(kāi)發(fā)新能源，使用替代能源。（2）開(kāi)發(fā)利用空間資源。
2.2需求牽引促進(jìn)光伏技術(shù)發(fā)展
近20年來(lái)，光伏技術(shù)發(fā)展速度很快，其主要原因是：
（1）由于世界上出現(xiàn)兩次石油危機(jī)和人類生存環(huán)境的污染、溫室效應(yīng)的日益加劇，促使人們探索未來(lái)的能源，而最效的途徑是利用太陽(yáng)能進(jìn)行光伏發(fā)電。
（2）邊遠(yuǎn)地區(qū)和部分農(nóng)村電氣化是光伏發(fā)電的重要市場(chǎng)。
3 光伏發(fā)電系統(tǒng)
光伏發(fā)電系統(tǒng)是由光伏電池板、控制器和電能儲(chǔ)存及變換環(huán)節(jié)構(gòu)成的發(fā)電與電能變換系統(tǒng)。
3.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的特性
光伏陣列是由多個(gè)太陽(yáng)電池組合而成，其簡(jiǎn)化等值電路如圖1，電氣特性如式（1）所示。
式中，Ig――光電流，A；Isat――反飽和電流，A；q――充電電荷量；A――無(wú)量綱常數(shù)；K――玻爾茲曼常數(shù)；T――開(kāi)式溫度，K；Rs――陣列等值串聯(lián)阻抗， ；RL――等值負(fù)荷阻抗或外部電路等阻值抗， ；I，V――分別為光伏陣列輸出電流（A）、電壓（V）；I0，V0分別為負(fù)荷或并網(wǎng)點(diǎn)的注入電流（A）、電壓（V）；
因此，應(yīng)采取控制措施，使光伏陣列能夠在當(dāng)前日射和溫度不斷變化的情況下能不斷追蹤陣列所能提供的最大功率點(diǎn)，從而產(chǎn)生高功率的電能。
3.2 太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)計(jì)算原理
光伏電池的輸出特性滿足：
其中丁、S和U分別表示環(huán)境溫度、日照強(qiáng)度和光伏陣列的工作電壓。該模型可以模擬任何環(huán)境溫度和日照強(qiáng)度下光伏電池的輸出。
該方法可以克服固定步長(zhǎng)占空比擾動(dòng)算法的缺點(diǎn)，在保證穩(wěn)態(tài)誤差較小的情況下，可以實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的快速跟蹤.從而使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能得到很大提高。通過(guò)理論和計(jì)算研究證明，運(yùn)用該方法可以在一定程度上解決光伏電池非線性的特性，有效地提高光伏系統(tǒng)的效率。是一種比較理想的光伏發(fā)電方法。
3.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
如圖所示，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是與電力系統(tǒng)連接在一起的光伏發(fā)電系統(tǒng)，像其他類型發(fā)電站一樣，可為電力系統(tǒng)提供有功和無(wú)功電能。光伏電池所發(fā)的直流電能經(jīng)變換器變換成與電網(wǎng)相同頻率的交流電能，以電壓源或電流源的方式送人電力系統(tǒng)。MPPT控制器一般由單片機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理芯片作為核心器件構(gòu)成，用以實(shí)現(xiàn)光伏電池最大功率點(diǎn)跟蹤及控制逆變器并網(wǎng)電流的頻率、渡形和功率，使向電網(wǎng)轉(zhuǎn)送的功率與光伏陣列所發(fā)的最大功率電能平衡。變換器主要是由電力電子開(kāi)關(guān)器件連接電感或電容構(gòu)成，以脈寬調(diào)制方式形成所需電量形式向電網(wǎng)送電。容量可以視為無(wú)窮大的公共電網(wǎng)在這里扮演著儲(chǔ)能環(huán)節(jié)的角色。因此并網(wǎng)系統(tǒng)不需要額外的蓄電池，降低了系統(tǒng)運(yùn)行成本，提高了系統(tǒng)運(yùn)行和供電穩(wěn)定性。光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的電能轉(zhuǎn)換效率要大大高于獨(dú)立系統(tǒng)，成為光伏發(fā)電的最合理發(fā)展方向。
4 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)可以分為光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和光伏獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)。
4.1太陽(yáng)能光伏獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)
太陽(yáng)能光佚獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)主要是運(yùn)用于路燈、通訊基站、海島、無(wú)電區(qū)以及偏遠(yuǎn)山區(qū)等地方。通常情況下，由太陽(yáng)能電池組件組成的交流負(fù)栽、直流負(fù)載、離網(wǎng)型逆變器、蓄電池組、太陽(yáng)能克放電控制器等共同構(gòu)成該系統(tǒng)。在有光照的情況下。光伏方陣可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。給負(fù)栽供電是通過(guò)太陽(yáng)能充放電控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。與此同時(shí)，向蓄電池組充電；如果在沒(méi)有光照的情況下，就會(huì)由蓄電池組通過(guò)太陽(yáng)能充放電控制器向直流負(fù)載供電，與此同時(shí)。獨(dú)立逆變器的供電也是由蓄電池組來(lái)完成的.通過(guò)獨(dú)立逆變器將蓄電池組中的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?然后向交流負(fù)載供電。
4.2太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)
由直交流逆變器以及太陽(yáng)能電池組共同組成了太陽(yáng)能先伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以在逆變器的作用下將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣髫?fù)載從而讓用戶直接使用，還可以將轉(zhuǎn)換后的電能向交流電網(wǎng)上輸送。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)中發(fā)展最迅速的應(yīng)用方式就是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。相對(duì)于獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)而言.光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)基本上就是太陽(yáng)能發(fā)電未來(lái)的主要發(fā)展趨勢(shì)。該系統(tǒng)具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：①靈活的并網(wǎng)方式。該系統(tǒng)的并網(wǎng)方式結(jié)合了集中型和分散型.不僅可以就地消耗發(fā)電.把剩下的電力并入電網(wǎng)從而獲取效益，還可以賣掉并入電網(wǎng)的電能獲取效益。②可以更快、更精確的對(duì)光伏電池進(jìn)行跟蹤，從而最大限度的向電網(wǎng)中輸送電能。從而降低功率損耗。（④該系統(tǒng)簡(jiǎn)化的中間環(huán)節(jié)。可以使蓄電池充放電過(guò)程中的電能消耗較少.降低了中間環(huán)節(jié)引起的運(yùn)行和維護(hù)成本。與此同時(shí).還使因?yàn)閺U電池回收造成的環(huán)境污染有所降低。
5 工程實(shí)例
以某大型并網(wǎng)光伏電站工程（50MWp）為例，當(dāng)?shù)啬昶骄?yáng)總輻射約為6540MJ/m2.a。根據(jù)太陽(yáng)輻射量、系統(tǒng)組件總功率、系統(tǒng)總效率等數(shù)據(jù)，太陽(yáng)電池組件采用26°固定傾角，按照25年發(fā)電量衰減20%，估算50MW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的年總發(fā)電量。
根據(jù)計(jì)算，25年總發(fā)電量1774483MW.h，25年年平均發(fā)電量70979MW.h，25年年平均利用小時(shí)數(shù)為1420小時(shí)。本工程在保證企業(yè)成本費(fèi)用、稅金、盈余公積金、企業(yè)用于還貸的利潤(rùn)以及項(xiàng)目資本金內(nèi)部收益率8%的前提下，即滿足項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上可以接受的前提下，對(duì)項(xiàng)目的最低上網(wǎng)電價(jià)進(jìn)行測(cè)算。經(jīng)測(cè)算，經(jīng)營(yíng)期平均含稅電價(jià)1.15元/kWh。
6結(jié)語(yǔ)
通過(guò)本文的論述，我們認(rèn)識(shí)到新能源光伏發(fā)電是未來(lái)發(fā)展的需要。由于我國(guó)光伏發(fā)電起步較晚，現(xiàn)在還處在發(fā)展階段，我們要從個(gè)根本上重視光伏發(fā)電，對(duì)于光伏發(fā)電系統(tǒng)要進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電有序的為電網(wǎng)服務(wù)。
7 參考文獻(xiàn)
［關(guān)鍵詞］新能源產(chǎn)業(yè)；國(guó)外經(jīng)驗(yàn)；困境
［中圖分類號(hào)］TM615 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A ［文章編號(hào)］1005-6432（2011）10-0123-02
1 河北省新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展及其政府政策激勵(lì)瓶頸問(wèn)題探討：以保定光伏產(chǎn)業(yè)為樣本
1.1 河北省新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中相關(guān)問(wèn)題探討
第一，國(guó)家與地方穩(wěn)定的新能源消費(fèi)市場(chǎng)并未形成。新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要穩(wěn)定的消費(fèi)市場(chǎng)支撐，而現(xiàn)階段受到國(guó)外金融危機(jī)的影響，國(guó)外市場(chǎng)受到嚴(yán)重影響，新能源產(chǎn)品需求訂單大幅減少，給我國(guó)新能源企業(yè)帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)。
第二，政府新能源產(chǎn)業(yè)管理體制比較分散。新能源行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)和管理又分屬于多個(gè)部門(mén)，職能交叉、多頭管理、政出多門(mén)，缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)和指導(dǎo)，這樣的管理機(jī)制既不利于新能源開(kāi)發(fā)體制的建立，也不利于出臺(tái)統(tǒng)一的政策措施。
第三，新能源產(chǎn)業(yè)自主科技創(chuàng)新能力亟待進(jìn)一步加強(qiáng)。在國(guó)際光伏產(chǎn)業(yè)中進(jìn)行對(duì)比和定位，河北省太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)依然是材料、銷售市場(chǎng)、關(guān)鍵設(shè)施三頭在外的產(chǎn)業(yè)格局。生產(chǎn)光伏電池、電池組件等所需的高純度硅料進(jìn)口還是占有很大比重。多晶硅生產(chǎn)的很多核心技術(shù)被國(guó)外壟斷，產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備依然依賴進(jìn)口。研發(fā)科技的滯后，不僅使一些具有市場(chǎng)前景的新能源技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，也制約了新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
第四，缺乏明確的新能源行業(yè)規(guī)范。光伏產(chǎn)業(yè)中缺乏明確的行業(yè)規(guī)范。行業(yè)規(guī)范的缺失，導(dǎo)致在全國(guó)范圍內(nèi)光伏企業(yè)的參差不齊，企業(yè)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品也是良莠不一，各地的重復(fù)建設(shè)、無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)的情況十分突出，光伏市場(chǎng)呈現(xiàn)無(wú)序發(fā)展的情況，這無(wú)形中也給光伏產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了隱患。
1.2 河北省新能源產(chǎn)業(yè)政府政策激勵(lì)問(wèn)題
第一，結(jié)構(gòu)性缺陷：缺乏完整專項(xiàng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。《河北省新能源產(chǎn)業(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃》的出臺(tái)，為河北省新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃了藍(lán)圖，但在總體規(guī)劃的基礎(chǔ)之上應(yīng)當(dāng)還有完整的專項(xiàng)規(guī)劃，我省現(xiàn)在“新能源專項(xiàng)規(guī)劃”體系中僅僅只包含了風(fēng)電與生物質(zhì)能，從結(jié)構(gòu)上看顯然是不完整的。
第二，內(nèi)容性缺陷：目標(biāo)依據(jù)、原則規(guī)定、研發(fā)戰(zhàn)略、政策手段。一是政策內(nèi)容中發(fā)展目標(biāo)的制定缺乏依據(jù)，戰(zhàn)略規(guī)劃缺乏預(yù)見(jiàn)性。二是政策規(guī)劃中的原則性規(guī)定較多，政策手段的實(shí)施缺乏制度保障。三是政策內(nèi)容中技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)投入不夠，缺乏研發(fā)戰(zhàn)略具體設(shè)計(jì)。四是政策手段缺乏規(guī)范設(shè)計(jì)與組合，而對(duì)于宣傳教育手段體現(xiàn)不夠。
第三，配套性缺陷：大量綜合配套政策的不完善。我省配套政策許多還沒(méi)有完全落實(shí)。新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，國(guó)家政策激勵(lì)體系中除詳盡而科學(xué)的戰(zhàn)略規(guī)劃之外，還有著大量綜合配套政策落實(shí)和出臺(tái)。與此同時(shí)也明確了相應(yīng)政策具體配套措施應(yīng)該緊跟落實(shí)到位。
2 發(fā)達(dá)國(guó)家新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)借鑒
2.1 發(fā)展模式
命令控制。在英、澳、德、西班牙等國(guó)，他們國(guó)內(nèi)的壟斷性能源企業(yè)，主要是電網(wǎng)企業(yè)，必須按照國(guó)家規(guī)定的價(jià)格或價(jià)格計(jì)算規(guī)則，收購(gòu)可再生能源產(chǎn)品。以色列政府強(qiáng)制要求開(kāi)發(fā)商在新建和既有建筑上安裝太陽(yáng)能熱水器。
經(jīng)濟(jì)激勵(lì)。眾多發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)價(jià)格杠桿來(lái)調(diào)節(jié)電價(jià)。在德國(guó)等多數(shù)歐洲國(guó)家，政府采用固定電價(jià)的政策，規(guī)定風(fēng)電：9~10歐分/kW•h；光伏發(fā)電：45.7~57.4歐分/kW•h；生物質(zhì)能發(fā)電：10.5~15歐分/kW•h，均保持在常規(guī)能源發(fā)電成本之下。
財(cái)政補(bǔ)貼。主要包括投資補(bǔ)貼、產(chǎn)品補(bǔ)貼和用戶補(bǔ)貼。希臘、瑞典、印度對(duì)投資項(xiàng)目分別是30%~50%、10%~25%、10%~15%的補(bǔ)貼，荷蘭對(duì)個(gè)人投資風(fēng)電補(bǔ)貼20%，美國(guó)對(duì)風(fēng)電補(bǔ)貼1.7美分/kW•h，為期10年，歐洲大部分國(guó)家對(duì)太陽(yáng)能熱水器補(bǔ)貼20%~60%。
稅收優(yōu)惠。印度政府規(guī)定進(jìn)口風(fēng)機(jī)整機(jī)25%關(guān)稅，散件零關(guān)稅；美國(guó)風(fēng)力發(fā)電實(shí)施1.7美分/kW•h的生產(chǎn)稅抵扣；希臘對(duì)所有可再生能源項(xiàng)目和產(chǎn)品免稅；丹麥對(duì)個(gè)人投資風(fēng)電免征所得稅；瑞典、英國(guó)對(duì)非可再生能源強(qiáng)制征收電力稅，分別為1.99歐分/kW•h和0.13歐分/kW•h，從而使企業(yè)選擇新能源燃料。
市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化。美國(guó)、丹麥、德國(guó)、西班牙、英國(guó)、印度等國(guó)設(shè)置專門(mén)的國(guó)家可再生能源機(jī)構(gòu)，統(tǒng)一組織和協(xié)調(diào)國(guó)家的可再生能源技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)。丹麥政府累計(jì)投入了20多億歐元的研發(fā)經(jīng)費(fèi)，支持研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)開(kāi)展風(fēng)力發(fā)電設(shè)備與零部件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
2.2 發(fā)展經(jīng)驗(yàn)
以上列舉的發(fā)達(dá)國(guó)家新能源發(fā)展模式為河北省新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了新思路。河北省的新能源發(fā)展路線必須根據(jù)本國(guó)新能源的發(fā)展階段，合理制訂規(guī)劃，定制明確而具階段性發(fā)展目標(biāo)。同時(shí)省內(nèi)各地區(qū)能源結(jié)構(gòu)、政策導(dǎo)向和發(fā)展趨勢(shì)有所差異，我們應(yīng)明確重點(diǎn)，差異發(fā)展。新能源的發(fā)展需要政府政策的多方鼓勵(lì)，以經(jīng)濟(jì)激勵(lì)為主。政府應(yīng)當(dāng)通過(guò)法律手段鼓勵(lì)和規(guī)范新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為新能源企業(yè)提供法律保障，開(kāi)辟綠色通道，并且在全面促進(jìn)的同時(shí)避免資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)犯罪的出現(xiàn)。技術(shù)創(chuàng)新是新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，利用各種方式支持新能源設(shè)備制造與技術(shù)創(chuàng)新。
3 河北省新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑探究
3.1 政府政策激勵(lì)
財(cái)政補(bǔ)貼、收費(fèi)政策。關(guān)于財(cái)政補(bǔ)貼政策，建議通過(guò)以下措施建立系統(tǒng)的財(cái)政補(bǔ)貼激勵(lì)政策：第一，根據(jù)新能源不同產(chǎn)業(yè)的實(shí)際狀況，制定各新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)；第二，定位河北省新能源發(fā)展目標(biāo)，研究、制定具體的財(cái)政補(bǔ)貼實(shí)施方案和可操作性的細(xì)則，細(xì)化地方政府預(yù)算支持新能源研發(fā)、商業(yè)推廣及對(duì)資金進(jìn)行監(jiān)管的具體操作規(guī)程，將相關(guān)財(cái)政補(bǔ)貼計(jì)劃規(guī)范地納入各級(jí)財(cái)政預(yù)算；第三，細(xì)則中應(yīng)視發(fā)展階段給予不同力度的投資比例，按發(fā)展進(jìn)度安排由多到少的合理財(cái)政補(bǔ)貼額度；第四，明確享受國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼的對(duì)象應(yīng)具備的條件以及接受補(bǔ)貼者的義務(wù)，如資金用途、不得隨意放棄研發(fā)或生產(chǎn)，以及享受優(yōu)惠條件后應(yīng)達(dá)到的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)目標(biāo)，研發(fā)或生產(chǎn)失敗如何處理等。
稅收減免政策。建議河北省新能源稅收激勵(lì)政策的建構(gòu)，需注意解決以下三個(gè)問(wèn)題：一是利用稅收杠桿對(duì)使用新能源的主題進(jìn)行稅收優(yōu)惠的同時(shí)，注重對(duì)傳統(tǒng)化石能源利用稅收進(jìn)行消費(fèi)限制；二是注意選擇多種稅收的手段方式配合進(jìn)行激勵(lì)；三是稅收手段要和其他不同手段配合使用。具體包括：制定鼓勵(lì)新能源技術(shù)進(jìn)步的稅收政策。對(duì)從事符合發(fā)展規(guī)劃的新能源技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓業(yè)務(wù)和與之相關(guān)的技術(shù)咨詢、技術(shù)服務(wù)業(yè)務(wù)所得的收入免征營(yíng)業(yè)稅。對(duì)單位和個(gè)人為可再生能源生產(chǎn)和服務(wù)有關(guān)的技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)咨詢、技術(shù)服務(wù)等所取得的收入，予以免征或減征企業(yè)所得稅和個(gè)人所得稅。
多元化融資政策的設(shè)計(jì)。一是建議成立專項(xiàng)新能源發(fā)展基金。積極爭(zhēng)取國(guó)家對(duì)新能源與節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專項(xiàng)資金支持以外，省政府設(shè)立新能源發(fā)展專項(xiàng)資金，重點(diǎn)支持企業(yè)實(shí)施新能源與節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大項(xiàng)目、重大技術(shù)裝備研制項(xiàng)目、重要共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目和公共服務(wù)平臺(tái)項(xiàng)目，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)。二是建議推動(dòng)與商業(yè)化銀行合作，打造綠色銀行概念，提供綠色貸款，發(fā)行綠色債券。鼓勵(lì)金融機(jī)構(gòu)豐富信貸品種和創(chuàng)新抵押方式，加大對(duì)新能源與節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的信貸支持力度。選擇成長(zhǎng)性好、自主創(chuàng)新能力強(qiáng)的企業(yè)，實(shí)施重點(diǎn)培育，推動(dòng)企業(yè)上市融資。
3.2 技術(shù)創(chuàng)新
我省政府應(yīng)鼓勵(lì)新能源企業(yè)加強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備核心制造技術(shù)的研究；加強(qiáng)開(kāi)發(fā)與建設(shè)相結(jié)合的太陽(yáng)能利用技術(shù)和產(chǎn)品，利用新能源全面解決建筑耗能是新能源利用的重要發(fā)展方向。加強(qiáng)生物燃料與垃圾燃燒發(fā)電技術(shù)研究，充分利用新型的生物燃料動(dòng)力，逐步替代化石燃料的利用；加強(qiáng)潮汐發(fā)電技術(shù)的研究，充分利用河北沿海潮汐資源。
培養(yǎng)人才、穩(wěn)定隊(duì)伍是新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人力基礎(chǔ)。一方面，要加快引進(jìn)人才，穩(wěn)定現(xiàn)有人才隊(duì)伍；另一方面，還要加快培養(yǎng)人才。要與本省的主要大專院校建立聯(lián)系，有計(jì)劃地培養(yǎng)新能源專業(yè)人才，加大人才培養(yǎng)力度，改善人才成長(zhǎng)環(huán)境。
3.3 市場(chǎng)保障
優(yōu)化新能源發(fā)展環(huán)境，拓展消費(fèi)市場(chǎng)。我省可以借鑒德國(guó)等國(guó)的做法，對(duì)可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予明確、具體的優(yōu)惠政策，確保參與可再生能源研發(fā)、生產(chǎn)的企業(yè)略微贏利，促使企業(yè)更積極地投入到可再生能源產(chǎn)業(yè)。
強(qiáng)力推行公用設(shè)施、設(shè)備新能源、建筑使用消費(fèi)新能源政策。建議推廣保定經(jīng)驗(yàn)，出臺(tái)分階段逐步全面推廣河北省各地公用設(shè)施、公用設(shè)備、公用建筑等使用新能源的相關(guān)政策。
強(qiáng)力推行新能源政府采購(gòu)。建議以政策的形式明確對(duì)新能源產(chǎn)品采購(gòu)范圍。明確將新能源電力列入各級(jí)政府強(qiáng)制采購(gòu)的產(chǎn)品清單，將新能源技術(shù)如地?zé)崮芗夹g(shù)、太陽(yáng)能技術(shù)結(jié)合到新建筑物的建設(shè)中，以及優(yōu)先考慮在生產(chǎn)或運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)使用新能源的供應(yīng)商來(lái)支持可再生能源的發(fā)展。這樣政府采購(gòu)可以在一定程度上消除涉及可再生能源產(chǎn)品在價(jià)格上的障礙，以調(diào)動(dòng)企業(yè)開(kāi)發(fā)利用可再生能源的積極性。
建立規(guī)范的新能源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品認(rèn)證體系。建議以政策形式盡早出臺(tái)各個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立新能源相關(guān)的工程技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系和新能源產(chǎn)品認(rèn)證體系，建立嚴(yán)格而具體的新能源市場(chǎng)準(zhǔn)入的規(guī)則與制度，規(guī)范新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，力爭(zhēng)為河北省新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造一個(gè)公平、規(guī)范、有序的新能源市場(chǎng)環(huán)境。
3.4 價(jià)格引導(dǎo)
細(xì)化固定電價(jià)制度。建議為推動(dòng)新能源綠色電力的消費(fèi)市場(chǎng)拓展，河北省應(yīng)當(dāng)借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，以政策形式進(jìn)一步明確河北省綠色電力固定電價(jià)的細(xì)則。具體而言，在政策中明確宣布對(duì)新能源發(fā)電實(shí)施固定電價(jià)政策，河北省將政府扶持和市場(chǎng)調(diào)節(jié)有機(jī)結(jié)合，通過(guò)向省級(jí)電網(wǎng)企業(yè)服務(wù)范圍內(nèi)除居民生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電以外的電力用戶征收一定比例的電價(jià)附加，建立河北省新能源發(fā)電扶持專項(xiàng)資金，主要用于補(bǔ)貼綠色電力并網(wǎng)發(fā)電中新能源發(fā)電項(xiàng)目目標(biāo)電價(jià)與脫硫燃煤機(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)的差額。
眼下，新一輪的電力體制改革和供給側(cè)改革給新能源發(fā)電開(kāi)辟了新的空間。對(duì)于加快解決制約我國(guó)新能源發(fā)電發(fā)展的突出問(wèn)題，筆者有以下建議：
一、確立新能源發(fā)電發(fā)展目標(biāo)
按照能源適度超前發(fā)展原則，充分借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家新能源發(fā)電發(fā)展的有益經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展實(shí)際，我國(guó)需要大力發(fā)展新能源發(fā)電，逐步實(shí)現(xiàn)新能源電力對(duì)傳統(tǒng)化石能源電力的替代，從而實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展、清潔發(fā)展。
按照《中國(guó)可再生能源發(fā)展路線圖2050》報(bào)告，我國(guó)新能源發(fā)電發(fā)展的目標(biāo)可確立為：到2050年，電力占整個(gè)終端能源消費(fèi)60%以上，非化石能源發(fā)電占比達(dá)到91%，可再生能源發(fā)電占比達(dá)86%。
二、明確新能源發(fā)電功能定位
當(dāng)前世界范圍內(nèi)正經(jīng)歷著史無(wú)前例的經(jīng)濟(jì)社會(huì)深度調(diào)整，經(jīng)濟(jì)正朝著信息化、低碳化、集約化方向發(fā)展。作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一的電力產(chǎn)業(yè)，是推動(dòng)當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ?jīng)濟(jì)機(jī)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化必然需要電力供給結(jié)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化，以適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。發(fā)展新能源發(fā)電的首要任務(wù)就是要與世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求相適應(yīng)，改善能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供有效的動(dòng)力支撐。
我國(guó)目前的能源供給結(jié)構(gòu)中，不管是一次能源，還是二次能源，都以是煤碳、石油和天然氣為主，而作為傳統(tǒng)的化石能源，我國(guó)雖然儲(chǔ)量豐富，但是儲(chǔ)產(chǎn)比較低，可持續(xù)供應(yīng)能力嚴(yán)重不足。發(fā)展新能源發(fā)電可以有效改善我國(guó)的能源供給結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)利用資源豐富、可循環(huán)使用的新能源，實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的多元化。
新能源發(fā)電是能源革命與技術(shù)革命有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，新能源發(fā)電不僅是能源利用方式的簡(jiǎn)單變化，更重要的是人類技術(shù)創(chuàng)新的體現(xiàn)，從而使新能源發(fā)電本身成為新興產(chǎn)業(yè)的“龍頭”。通過(guò)新能源發(fā)電的發(fā)展，可以帶動(dòng)新型材料技術(shù)、能源轉(zhuǎn)換設(shè)備與技術(shù)的發(fā)展。新能源技術(shù)信息化、數(shù)字化的特點(diǎn)，還可以十分便捷地實(shí)現(xiàn)與信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)等科技創(chuàng)新成果和產(chǎn)品的有效融合，使新能源發(fā)電成為智能電網(wǎng)的有機(jī)組成部分。
三、做好五項(xiàng)具體工作
（一）建立統(tǒng)一高效的管理機(jī)制。按照《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(jiàn)》（中發(fā)〔2015〕9號(hào)）的要求，結(jié)合新能源發(fā)電發(fā)展的實(shí)際，建立由國(guó)家能源委員會(huì)統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、由國(guó)家能源局具體負(fù)責(zé)的統(tǒng)一的新能源發(fā)電管理機(jī)構(gòu)，統(tǒng)一協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)、領(lǐng)導(dǎo)涉及新能源發(fā)電發(fā)展的有關(guān)事項(xiàng)。各地方政府能源局服從國(guó)家能源局的業(yè)務(wù)領(lǐng)導(dǎo)，執(zhí)行國(guó)家能源委及其能源局的方針政策，并在本行政轄區(qū)內(nèi)按照國(guó)家的方針政策依法行使新能源發(fā)電管理職能。在國(guó)家能源委員會(huì)的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，加快修改完善《電力法》、《可再生能源法》，將新能源發(fā)電納入法律保障，實(shí)現(xiàn)在安全穩(wěn)定的條件下優(yōu)先并網(wǎng)、優(yōu)先配置、優(yōu)先使用。
（二）制定新能源發(fā)電發(fā)展規(guī)劃。針對(duì)我國(guó)目前新能源發(fā)電規(guī)劃處于空白的現(xiàn)實(shí)情況，加快制定新能源發(fā)電發(fā)展規(guī)劃。圍繞為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)、為全面建成小康社會(huì)服務(wù)這一中心，制定新能源發(fā)電長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃、五年規(guī)劃和分項(xiàng)規(guī)劃，并根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的實(shí)際情況做出科學(xué)合理的動(dòng)態(tài)調(diào)整，確保新能源發(fā)電的目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)。在制定新能源發(fā)展規(guī)劃時(shí)，要特別注意強(qiáng)調(diào)厘清對(duì)新能源概念的內(nèi)涵，將核電不納入新能源發(fā)電的范圍，而應(yīng)該將核電作為戰(zhàn)略能源單獨(dú)編制規(guī)劃，并且采取有效措施減少和限制核電的發(fā)展，只保留與我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展實(shí)力相匹配的必要3-5座核電站，且在核電站分布上要減少在東南沿海的分布，向山區(qū)或荒漠地區(qū)轉(zhuǎn)移，以防止戰(zhàn)爭(zhēng)、地震等災(zāi)害給核電站造成的安全影響，維護(hù)人民群眾身心健康。
（三）開(kāi)展科技攻關(guān)和智能電網(wǎng)建設(shè)。根據(jù)我國(guó)新能源發(fā)電核心技術(shù)缺乏、技術(shù)外部依賴性較大的現(xiàn)實(shí)，要大力開(kāi)展新能源發(fā)電技術(shù)攻關(guān)。加快新能源發(fā)電新材料、新工藝、新設(shè)備的研究，推進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，深入探索研究微電網(wǎng)、節(jié)能節(jié)電技術(shù)、能源循環(huán)利用技術(shù)，有步驟地研究解決垃圾發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電的二次污染問(wèn)題。加強(qiáng)氫能、燃料電池和轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)、新能源電動(dòng)汽車的研究與開(kāi)發(fā)。圍繞新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈的培育，研究開(kāi)發(fā)與新能源發(fā)電相關(guān)的智能家電、智能制造、智能農(nóng)業(yè)等技術(shù)、設(shè)備，加快形成新能源發(fā)電的產(chǎn)業(yè)鏈。加強(qiáng)分布式能源和智能電網(wǎng)研究建設(shè)，為新能源發(fā)電的生產(chǎn)、傳輸、消納提供可靠的平臺(tái)。
（四）建立新能源發(fā)電的政策保障體系。按照“統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、分工負(fù)責(zé)”的原則，研究建立支持新能源發(fā)電發(fā)展的各項(xiàng)政策。主要包括產(chǎn)業(yè)政策、科技政策、財(cái)政政策、金融政策、土地政策、資源與環(huán)境保護(hù)政策、人力資源政策等。各項(xiàng)政策在支持新能源發(fā)電發(fā)展方面要做到目標(biāo)一致、內(nèi)容相容、分工明確、執(zhí)行協(xié)調(diào)，防止政策沖突給市場(chǎng)行為帶來(lái)扭曲。建立政策調(diào)整聯(lián)動(dòng)機(jī)制，由國(guó)家能源局牽頭，對(duì)涉及新能源發(fā)電的各項(xiàng)政策進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整、修改，采取會(huì)商、聽(tīng)證、傳閱等多種方式廣泛征求各方面意見(jiàn)，使政策制定、調(diào)整和修改全面、系統(tǒng)、客觀、科學(xué)，發(fā)揮合力，實(shí)現(xiàn)政策效力最大化。在此基礎(chǔ)上，強(qiáng)化政策宣傳，統(tǒng)一思想認(rèn)識(shí)，營(yíng)造新能源發(fā)電的良好氛圍。
關(guān)鍵詞：能源動(dòng)力；專業(yè)特色；人才培養(yǎng)
作者簡(jiǎn)介：李嘉薇（1979-），女，安徽蕭縣人，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電力工程學(xué)院，講師。（江蘇 徐州 221116）
基金項(xiàng)目：本文系江蘇省“青藍(lán)工程”項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：50504014）的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）22-0073-02
隨著改革開(kāi)放的推進(jìn)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)體制發(fā)生很大的變化，社會(huì)對(duì)人才的培養(yǎng)提出了新的要求。為適應(yīng)這種要求，1993年7月國(guó)家教委頒布的普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄，將之前能源動(dòng)力類幾十個(gè)小專業(yè)壓縮為9個(gè)專業(yè)。1998年教育部頒布的新專業(yè)目錄進(jìn)一步將以上9個(gè)專業(yè)合并為1個(gè)，即熱能與動(dòng)力工程專業(yè)。2003年，隨著能源動(dòng)力科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和新問(wèn)題的提出，浙江大學(xué)率先將熱能與動(dòng)力工程專業(yè)改造成能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)。2004年，清華大學(xué)將熱能與動(dòng)力工程專業(yè)改造成能源動(dòng)力系統(tǒng)及自動(dòng)化專業(yè)。西安交通大學(xué)也將熱能與動(dòng)力工程專業(yè)改成能源與動(dòng)力工程專業(yè)。
為適應(yīng)時(shí)展要求，經(jīng)過(guò)教育改革，本專業(yè)人才培養(yǎng)口徑大大拓寬，學(xué)生基本知識(shí)面得到拓展，對(duì)市場(chǎng)需求的適應(yīng)性大大加強(qiáng)。目前設(shè)置本專業(yè)的重點(diǎn)高校51所，普通本科63所，三本及民辦本科15所，但因?qū)I(yè)定位、地域分布、歷史傳承和社會(huì)和國(guó)家需求等具體情況不同，本專業(yè)形成了各高校間課程設(shè)置、專業(yè)重點(diǎn)各有特色和培養(yǎng)模式多樣化的態(tài)勢(shì)。[1，2]
一、各高校能源動(dòng)力類專業(yè)特色
1.華北電力大學(xué)
動(dòng)力工程和工程熱物理是華北電力大學(xué)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科，主要側(cè)重于發(fā)電側(cè)的研究。[3]開(kāi)展的研究方向主要有：節(jié)能理論技術(shù)及熱經(jīng)濟(jì)學(xué)；新能源和新能量轉(zhuǎn)換方式；節(jié)能技術(shù)；脫硫脫氮技術(shù)；燃料電池；大機(jī)組設(shè)備安全性及可靠性評(píng)估；大機(jī)組調(diào)峰特性及壽命管理；機(jī)電一體化；流體機(jī)械；大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸系振動(dòng)；電站鍋爐燃燒技術(shù)與仿真；納米及表面技術(shù)；設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與設(shè)備維修等。
2.西安交通大學(xué)
西安交通大學(xué)的動(dòng)力工程專業(yè)是一個(gè)寬口徑大類專業(yè)，其專業(yè)地位與綜合實(shí)力不僅在全國(guó)處于領(lǐng)先地位，而且在國(guó)際上也具有較高聲譽(yù)。在2007年國(guó)家一級(jí)學(xué)科評(píng)估中，西安交通大學(xué)“動(dòng)力工程及工程熱物理”一級(jí)學(xué)科最終評(píng)分位列全國(guó)第一，同時(shí)被認(rèn)定為首批一級(jí)學(xué)科國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科。培養(yǎng)具備扎實(shí)的熱工理論基礎(chǔ)和能源動(dòng)力工程知識(shí)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用及開(kāi)發(fā)能力，并且能夠從事常規(guī)能源及新能源開(kāi)發(fā)、能源的轉(zhuǎn)換與利用、電力自動(dòng)化生產(chǎn)、內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)以及汽車工程、流體機(jī)械、制冷低溫工程等研究、設(shè)計(jì)及管理的復(fù)合型人才是西安交通大學(xué)的動(dòng)力工程專業(yè)主要培養(yǎng)目標(biāo)。
3.浙江大學(xué)
該校本專業(yè)稱為能源與環(huán)境系統(tǒng)工程，分兩個(gè)專業(yè)方向：能源與環(huán)境工程及自動(dòng)化、制冷與人工環(huán)境。能源與環(huán)境工程及自動(dòng)化方向依托熱能工程、熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所，建有能源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家水煤漿工程中心燃燒技術(shù)研究所，是我國(guó)能源高效和清潔利用、能源環(huán)境控制工程等領(lǐng)域的重要研究和人才培養(yǎng)基地之一。制冷與人工環(huán)境方向依托浙江大學(xué)制冷與低溫研究所，是我國(guó)高等院校中最早創(chuàng)辦的制冷與低溫專業(yè)之一，是國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科，在全國(guó)學(xué)科評(píng)估中連續(xù)多年名列前三名，為我國(guó)制冷、低溫、空調(diào)、低溫生物等領(lǐng)域培養(yǎng)了大批的高級(jí)專門(mén)人才。另外單獨(dú)設(shè)有新能源科學(xué)與工程專業(yè)，學(xué)生主要學(xué)習(xí)新能源、能源低碳利用、新能源利用過(guò)程中節(jié)能減排的基本理論和技術(shù)，涵蓋內(nèi)容包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能以及低碳能源利用等方面。
4.東南大學(xué)
該專業(yè)包含電廠熱能動(dòng)力及其自動(dòng)化、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、新能源與新發(fā)電技術(shù)三個(gè)專業(yè)方向。電廠熱能動(dòng)力及其自動(dòng)化方向著重培養(yǎng)集現(xiàn)代信息技術(shù)和熱能動(dòng)力工程知識(shí)為一體的高級(jí)工程技術(shù)人才和管理人才。制冷與低溫技術(shù)方向培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)地掌握現(xiàn)代制冷與低溫技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能。新能源與新發(fā)電技術(shù)方向是教育部批準(zhǔn)設(shè)立的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)本科專業(yè)方向。培養(yǎng)學(xué)生掌握新能源與新發(fā)電技術(shù)方面的基礎(chǔ)理論和專業(yè)應(yīng)用知識(shí)，使學(xué)生具有開(kāi)發(fā)利用核能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能等新型綠色能源和可再生能源方面研究、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)、管理和運(yùn)行等綜合能力，為國(guó)家新能源利用領(lǐng)域輸送急需的高級(jí)工程技術(shù)和管理人才。
5.華中科技大學(xué)
該專業(yè)著重培養(yǎng)集能源與動(dòng)力工程知識(shí)與現(xiàn)代信息技術(shù)為一體的高級(jí)專門(mén)技術(shù)人才和管理人才。畢業(yè)生在電力系統(tǒng)、制冷低溫系統(tǒng)、空調(diào)調(diào)節(jié)、汽車、船舶、電子信息、冶金、流體機(jī)械、鐵路、醫(yī)藥、化工等部門(mén)從事能源動(dòng)力工程及自動(dòng)化和相關(guān)方面的教學(xué)、研究、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、營(yíng)銷和管理等工作。以能源、環(huán)境、動(dòng)力為工程背景，以熱流體科學(xué)為基礎(chǔ)，兼顧裝備制造、過(guò)程控制和信息技術(shù)，體現(xiàn)出集熱、機(jī)、電為一體的培養(yǎng)特色。
二、能源動(dòng)力類專業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)今，能源及環(huán)境問(wèn)題是世界各國(guó)所面臨的重大的社會(huì)問(wèn)題。我國(guó)現(xiàn)有能源利用效率很低，尤其是在能源綜合高效利用以及環(huán)境保護(hù)方面，與發(fā)達(dá)國(guó)家存在著較大的差距。在對(duì)環(huán)境要求越來(lái)越高的大形勢(shì)下，實(shí)施能源的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，必將對(duì)能源發(fā)展提出更高的要求。[4]長(zhǎng)期以來(lái)，在能源發(fā)展方面，我國(guó)一直走的是粗放型的增長(zhǎng)方式，日益加劇了能源發(fā)展與保護(hù)環(huán)境、資源之間的矛盾。能源動(dòng)力行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)如下。
1.發(fā)展新能源和可再生能源
我國(guó)能源發(fā)展的布局主要有兩個(gè)重點(diǎn)：一是節(jié)能減排，二是發(fā)展新能源和可再生能源。相對(duì)來(lái)說(shuō)，節(jié)能減排技術(shù)較為成熟，而在發(fā)展新能源和可再生能源這方面，很多技術(shù)、政策以及市場(chǎng)尚都處于研究摸索階段，不夠成熟。所以在人才培養(yǎng)方面，高校應(yīng)加強(qiáng)研究生的培養(yǎng)與教育，在管理型人才、高端研究型人才（如政策和戰(zhàn)略研究、項(xiàng)目管理、國(guó)際合作等方面）的培養(yǎng)與輸送上多做工作。[3]
2.專業(yè)發(fā)展與環(huán)境的密切相關(guān)性
只有對(duì)能源動(dòng)力生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行完善控制和處理，才能保證人類的生存和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。如今環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為能源動(dòng)力技術(shù)研究中的重要組成部分，在專業(yè)課程的教學(xué)中必須有所體現(xiàn)。正是基于該原因，浙江大學(xué)將原來(lái)的熱能與動(dòng)力工程專業(yè)改名為現(xiàn)在的能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)。
3.不同學(xué)科間的高度交叉性
能源動(dòng)力學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)技術(shù)課程涉及到眾多學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)，如力學(xué)、熱學(xué)、自動(dòng)控制及計(jì)算機(jī)、機(jī)械制造、化學(xué)等學(xué)科。為適應(yīng)21世紀(jì)我國(guó)能源學(xué)科發(fā)展的需要，在各專業(yè)課程的設(shè)置中，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)安排有關(guān)學(xué)科的知識(shí)。
4.核電的大力發(fā)展
核能工程專業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。在20世紀(jì)70-80年代，國(guó)家在核能發(fā)電上投資的新建項(xiàng)目少之又少，使得我國(guó)各高校招收不到足夠的學(xué)生。隨著國(guó)家開(kāi)始大力發(fā)展核電，情況發(fā)生了巨大的變化，以至于需要核能專業(yè)畢業(yè)生的數(shù)目超過(guò)了可分配畢業(yè)生的人數(shù)。
5.綠色能源意識(shí)的培養(yǎng)
節(jié)能是我國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，關(guān)于節(jié)能的知識(shí)不僅能源動(dòng)力學(xué)科的學(xué)生應(yīng)當(dāng)掌握，也是幾乎所有工科學(xué)生應(yīng)當(dāng)掌握的內(nèi)容。這就要求高校不僅要做好本學(xué)科專業(yè)人才的培養(yǎng)，而且也要承擔(dān)起向所有工程專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行節(jié)能技術(shù)教學(xué)的任務(wù)。教師要注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行“節(jié)能減排”思想的灌輸和熏陶，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能素養(yǎng)和新能源觀念。[5]
三、結(jié)束語(yǔ)
為適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技、社會(huì)發(fā)展對(duì)高素質(zhì)人才的需求，各高校的能源動(dòng)力類專業(yè)根據(jù)自己辦學(xué)定位和發(fā)展目標(biāo)、自身優(yōu)勢(shì)，形成了各自的專業(yè)特色。通過(guò)優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，辦出專業(yè)水平和特色，為國(guó)家培養(yǎng)更多能源與動(dòng)力領(lǐng)域的優(yōu)秀人才。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；光伏發(fā)電技術(shù)；應(yīng)用；
Abstract: with the development of society, the energy problem has caused more and more people pay attention to, the traditional way of generating because of its high pollution, not the characteristics of the regeneration by people reviled. Solar photovoltaic power generation is to have economic, clean, environmental protection and sustainable characteristics of the ideal energy and reduce China's current energy pressure of important ways. However, at present, in the solar photovoltaic power generation technology application in addition to the factors of the practice of policy outside technology has some problems, based on these problems are analyzed and discussed, solar photovoltaic power generation technology, for the purpose of the application and popularization of the play a guiding role.
Keywords: solar; Photovoltaic power generation technology; Application;
中圖分類號(hào)：TK511文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
0、引言
能源問(wèn)題已經(jīng)引起了越來(lái)越多人的關(guān)注，太陽(yáng)能作為新能源中最經(jīng)濟(jì)、最清潔、最環(huán)保、可永續(xù)的理想能源，它將會(huì)對(duì)解決“能源危機(jī)”“環(huán)境污染”及“可持續(xù)發(fā)展”的問(wèn)題起到不可忽視的作用，對(duì)于緩解當(dāng)前環(huán)境的嚴(yán)峻的形式也將意義重大。不過(guò)，目前在太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用中的存在著若干問(wèn)題，正是這些問(wèn)題制約了我們對(duì)于太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)工作。所以，針對(duì)這些問(wèn)題尋找解決思路意義重大。
1、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用準(zhǔn)備工作
1.1太陽(yáng)能資源數(shù)據(jù)及其評(píng)估
利用太陽(yáng)能應(yīng)該首先對(duì)與太陽(yáng)能資源有充分的了解，這是太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的前提，太陽(yáng)能資源是指各月太陽(yáng)能的總輻射量（輻照度），在獲取太陽(yáng)能資源數(shù)據(jù)后要對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。在有效性評(píng)估時(shí)要注意以下問(wèn)題：
第一，確保數(shù)據(jù)完整，若數(shù)據(jù)存在殘缺的情況，則要對(duì)其輻射的有效性及量值進(jìn)行評(píng)估。
第二，若數(shù)據(jù)完整，則需考慮候選場(chǎng)地周邊的太陽(yáng)能資源數(shù)據(jù)變化，確保候選場(chǎng)地的太陽(yáng)能輻射不受周邊環(huán)境影響。
第三，針對(duì)光伏發(fā)電中方陣安裝普遍傾斜的情況，我們要對(duì)其傾斜輻射數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，以保證太陽(yáng)能資源數(shù)據(jù)評(píng)估的有效性。
1.2太陽(yáng)能光伏發(fā)電的選址和評(píng)估
在太陽(yáng)能光伏發(fā)電的選址上，為保證其工作效率要確保其電池板不受到陰影的干擾,原則上，要保證9點(diǎn)到下午3點(diǎn)不出現(xiàn)陰影。針對(duì)無(wú)法解決的陰影問(wèn)題，可以通過(guò)增加方陣來(lái)保證發(fā)電。
對(duì)于太陽(yáng)能光伏發(fā)電場(chǎng)場(chǎng)地的評(píng)估主要可以分為：一般日照條件的評(píng)估、方陣運(yùn)行時(shí)間的測(cè)量計(jì)算、“太陽(yáng)窗”評(píng)估、運(yùn)輸條件評(píng)估、供電條件評(píng)估。
2、蓄電池的選擇與安裝
蓄電池作為能量存儲(chǔ)的器件，合理的選擇蓄電池才能保證太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。在選擇蓄電池的時(shí)候，主要是確定蓄電池的容量。此外，整個(gè)工作中需要考慮放電率、控制器效能、放電深度、溫度及蓄電池老化等因素。綜合來(lái)說(shuō)，對(duì)于蓄電池的選擇需要考慮較多方面，不可掉以輕心。
在蓄電池的安裝時(shí)，對(duì)于以下問(wèn)題要認(rèn)真對(duì)待：擰緊蓄電池加液孔的蓋子，保證其能夠順暢通氣；防止導(dǎo)線接觸位置銹化；使蓄電池遠(yuǎn)離陽(yáng)光照射，保證其通風(fēng)順暢；保證蓄電池與地面隔絕；接近太陽(yáng)能方陣；防止酸性蓄電池與堿性蓄電池反應(yīng)。
3、確保充電控制器的性能以及保護(hù)工作
太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用中，充電控制器的性能是一個(gè)很關(guān)鍵的因素，在其評(píng)價(jià)過(guò)程中除了它的充電效能進(jìn)行評(píng)估還要結(jié)合以下二個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮：可靠性及易維護(hù)性。做好這些工作才能確保太陽(yáng)能光伏發(fā)電整體的穩(wěn)定性。
在其保護(hù)措施中最重要的是防止充電控制器遭受雷擊，主要工作分為三個(gè)方面：針對(duì)直擊雷一般通過(guò)避雷針來(lái)防止直擊雷的傷害；針對(duì)感應(yīng)雷，主要是提高存放蓄電池建筑的防雷能力；針對(duì)雷電波入侵則是通過(guò)類似于壓敏電阻等防雷器件來(lái)防止其受到傷害。
4、太陽(yáng)能光伏發(fā)電逆變器的疊加
逆變器是把來(lái)自蓄電池的直流電轉(zhuǎn)為交流電的設(shè)備，其自身具有一定的保護(hù)功能。普遍來(lái)說(shuō)逆變器是不能夠直接疊加使用的，因?yàn)闊o(wú)法保證每一臺(tái)逆變器的參數(shù)一致，這容易給電網(wǎng)的波形帶來(lái)噪聲，影響電壓與電流波形，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致逆變器損壞。
如果情況特殊必須疊加使用逆變器，則必須要保證其型號(hào)在選取時(shí)一致，工作原理是其中一臺(tái)為主機(jī)，其他為從機(jī)。主機(jī)確定各項(xiàng)參數(shù)，從機(jī)服從主機(jī)指令，此外，主機(jī)隨時(shí)監(jiān)測(cè)與從機(jī)之間的偏差，一旦產(chǎn)生偏差，從機(jī)要立即改正，確保工作參數(shù)一致。
主機(jī)在發(fā)出指令確保頻率和相位的時(shí)候，還需要發(fā)出指令對(duì)公功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，做到輸出功率在各臺(tái)逆變器之間的平衡。
目前，較為廣泛使用的逆變一體機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn)：體積小，接線少，使用簡(jiǎn)單，維護(hù)方便、性價(jià)比高，整機(jī)效率高，不過(guò)在使用時(shí)要充分考慮它的缺點(diǎn)，主要是它的充電及逆變器容量不可以改變。
5、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)中對(duì)于局部電網(wǎng)的設(shè)計(jì)
在太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)中對(duì)于局部電網(wǎng)的設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮的是電源點(diǎn)建設(shè)、電網(wǎng)架構(gòu)的構(gòu)成、負(fù)載的匹配和管理等內(nèi)容。
關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電；功率預(yù)測(cè)；能源
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.158
0 引言
隨著傳統(tǒng)能源的枯竭，新能源與可再生能源技術(shù)逐漸興起。新能源并網(wǎng)發(fā)電占據(jù)著未來(lái)主要的發(fā)展前景，尤其是分布式發(fā)電技術(shù)。但新能源隨機(jī)性，波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)影響較大。因此，新能源的功率預(yù)測(cè)是減小電網(wǎng)熱備用容量，減小能源成本以及為電網(wǎng)調(diào)度計(jì)劃提供依據(jù)的有力保障。本文設(shè)計(jì)一個(gè)分布式發(fā)電系統(tǒng)的功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的整體方案。進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、軟件預(yù)測(cè)的功能設(shè)計(jì)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖，系統(tǒng)通信、接口及界面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)此次分布式發(fā)電系統(tǒng)的功率預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)，初步實(shí)現(xiàn)了小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)與光伏發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合的功率預(yù)測(cè)理論與實(shí)踐應(yīng)用，為分布式發(fā)電系統(tǒng)與新能源功率預(yù)測(cè)領(lǐng)域方面提供了一定的參考價(jià)值基礎(chǔ)和依據(jù)。
1 分布式風(fēng)光發(fā)電功率預(yù)測(cè)方法
目前分布式發(fā)電功率預(yù)測(cè)的方法有很多，如表1.1所示，按照預(yù)測(cè)方式可分為直接預(yù)測(cè)法和間接預(yù)測(cè)法；按照預(yù)測(cè)尺度可分為超短期預(yù)測(cè)法、短期預(yù)測(cè)法、中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)法和長(zhǎng)期預(yù)測(cè)法；按照預(yù)測(cè)原理可分為物理方法、統(tǒng)計(jì)方法和智能預(yù)測(cè)方法。
2 分布式發(fā)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)
2.1 分布式發(fā)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)框圖。分布式發(fā)電功率預(yù)測(cè)包括小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率預(yù)測(cè)、分布式光伏的功率預(yù)測(cè)以及功率預(yù)測(cè)總模型的修正，分布式光伏的功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)框圖如圖1。
（2）系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)框圖。分布式風(fēng)光一體化發(fā)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)框圖如圖2所示。
2.2 分布式發(fā)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
（1）系統(tǒng)預(yù)測(cè)尺度功能。分布式風(fēng)光一體化發(fā)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)超短期、短期和中長(zhǎng)期功率預(yù)測(cè)功能。
1）超短期功率預(yù)測(cè)。超短期風(fēng)光一體化發(fā)電系統(tǒng)其特點(diǎn)是能預(yù)測(cè)一天內(nèi)15min～4h的總功率。而且其功率預(yù)測(cè)的月均方根誤差小于10%。并且短期功率預(yù)測(cè)的執(zhí)行周期每10分鐘或15分鐘自動(dòng)完成一次功率預(yù)測(cè)指令，為整個(gè)系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。2）短期功率預(yù)測(cè)。短期功率預(yù)測(cè)是在超短期功率預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改的，其預(yù)測(cè)時(shí)間周期長(zhǎng)，分辨率較大，月均方根與超短期預(yù)測(cè)誤差比較大。短期功率預(yù)測(cè)的啟動(dòng)周期較長(zhǎng)，是超短期功率預(yù)測(cè)的2倍。其優(yōu)點(diǎn)是給工作人員合理的可視曲線。3）中長(zhǎng)期功率預(yù)測(cè)。中長(zhǎng)期功率預(yù)測(cè)是工作周期長(zhǎng)，分析一個(gè)月或半個(gè)月左右的功率電量的方法。其特點(diǎn)是：工作周期長(zhǎng)，啟動(dòng)周期為月啟動(dòng)，并且在時(shí)間分辨率上相對(duì)于前幾種來(lái)說(shuō)較大。但其優(yōu)點(diǎn)是可應(yīng)用積分曲線估算月電量，還可為下一個(gè)月的周期提供可靠的工作安排。中長(zhǎng)期功率預(yù)測(cè)為分布式發(fā)電系統(tǒng)的機(jī)組檢修安排調(diào)試計(jì)劃提供一定的參考價(jià)值。
（2）數(shù)據(jù)采集功能。分布式發(fā)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行需要的數(shù)據(jù)包括數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)輸出功率數(shù)據(jù)、風(fēng)電機(jī)組、光伏發(fā)電機(jī)組及分布式發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等。
1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集：實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)輸出功率數(shù)據(jù)、風(fēng)電機(jī)組、光伏發(fā)電機(jī)組及分布式發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)均可通過(guò)系統(tǒng)軟件自動(dòng)完成，并可以通過(guò)手動(dòng)方式錄入；數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)可以定時(shí)自動(dòng)獲取。
2）數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析處理功能：①計(jì)算數(shù)據(jù)周期與數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)時(shí)間可以設(shè)定。②歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)包括：數(shù)據(jù)流暢性統(tǒng)計(jì)與、飛行頻率分布統(tǒng)計(jì)等。③歷史預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)包括：飛行模式下的風(fēng)速頻率、光照射頻率，而且在飛行模式下還包括數(shù)據(jù)的完整性統(tǒng)計(jì)。④本系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì)包括：發(fā)電量、最大出力、同時(shí)頻率以及負(fù)荷功率預(yù)測(cè)。⑤系統(tǒng)具備統(tǒng)計(jì)各種參數(shù)在不同條件下的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際發(fā)電之間的誤差等參數(shù)的功能，并且統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以動(dòng)態(tài)生成、導(dǎo)出以便后續(xù)分析。⑥系統(tǒng)能夠?qū)θ我鈺r(shí)間區(qū)間的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行誤差統(tǒng)計(jì)，誤差指標(biāo)包括均方根誤差率、平均絕對(duì)誤差率、相關(guān)性系數(shù)等。⑦所有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均支持自動(dòng)生成報(bào)表及打印功能。
3）數(shù)據(jù)的處理：①系統(tǒng)軟件能保存自我修正的數(shù)據(jù)，并且在分析不合理數(shù)據(jù)時(shí)能進(jìn)行是否修正合理性檢驗(yàn)。②預(yù)測(cè)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)比天氣預(yù)報(bào)及其他環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并根據(jù)分析后才使用。③短期、超短期功率預(yù)測(cè)誤差應(yīng)以絕對(duì)平均百分比誤差計(jì)算。
