時間:2022-04-29 12:39:32
開篇:寫作不僅是一種記錄,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篇新能源發(fā)電技術(shù)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:新能源發(fā)電;教學(xué)方法;教學(xué)改革;教學(xué)理念
中圖分類號:TM619 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)14-0217-03
從2006年秋季學(xué)期開始,我校電氣信息學(xué)院就面向電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生開設(shè)了新能源發(fā)電技術(shù)方面的選修課,2009年學(xué)院改革,對原有專業(yè)進(jìn)行重組、調(diào)整,新成立了電氣與新能源學(xué)院,開始招收電氣工程及其自動化(新能源發(fā)電方向)專業(yè)的本科生,重點(diǎn)培養(yǎng)從事新能源技術(shù)領(lǐng)域的研究、開發(fā)、維護(hù)、管理等方面的高級工程技術(shù)人才,并在2010年開始招生,現(xiàn)已經(jīng)達(dá)到80人規(guī)模,開設(shè)的相關(guān)課程(含實驗)一般安排在第五學(xué)期。
開設(shè)“新能源發(fā)電技術(shù)”專業(yè)選修課的目的是為了幫助電氣工程及其自動化專業(yè)的學(xué)生全面了解能源科學(xué)概況、世界范圍內(nèi)面臨的能源問題及其解決對策和發(fā)展前景、新能源開發(fā)利用的重要性以及新能源開發(fā)利用技術(shù)等方面的知識。課程內(nèi)容涉及新能源基礎(chǔ)知識、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Q竽艿葍?nèi)容。針對目前選修課的建設(shè)和完善已成為高校教學(xué)改革深化的重要環(huán)節(jié),選修課教學(xué)已然成為高校基于社會對復(fù)合型人才的迫切需求,本文將以新能源發(fā)電技術(shù)課程為例,分別從教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)理念等方面進(jìn)行一些改革研究與分析,其目的在于提高選修課教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)學(xué)生綜合能力。
一、精選教學(xué)內(nèi)容
新能源發(fā)電技術(shù)是一門專業(yè)性、綜合性較強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科,涵蓋了風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等多種新能源的內(nèi)容,綜合了電氣工程、機(jī)械工程、工程力學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科知識。因其涉及的專業(yè)門類、知識面比較寬廣,學(xué)生普遍反映不太容易找到學(xué)習(xí)規(guī)律,難以把握重點(diǎn),理解稍困難。因此,結(jié)合新能源發(fā)電技術(shù)課程的培養(yǎng)目標(biāo),適當(dāng)選擇課程的教學(xué)內(nèi)容,綜合與電氣工程相關(guān)的專業(yè)課,在教學(xué)過程中以新能源的發(fā)電方式為核心,分析各種類型的新能源、能量轉(zhuǎn)化方式、發(fā)電原理等內(nèi)容之間的相關(guān)聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生逐步把各個關(guān)聯(lián)的知識點(diǎn)匯成知識鏈,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)和記憶。對于各種新能源的發(fā)展歷史、資源分布和特點(diǎn)則可做簡單介紹。另一方面,考慮到電氣工程專業(yè)對學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)要求,比如有關(guān)風(fēng)力機(jī)的空氣動力學(xué)原理、太陽能熱轉(zhuǎn)換原理、生物質(zhì)熱裂解過程等內(nèi)容可只做概述性講解,讓學(xué)生了解其基本概念。教師在教學(xué)過程中,需要注意引進(jìn)當(dāng)前國際國內(nèi)的最新科研成果來豐富新能源課程的教學(xué)內(nèi)容。該課程涵蓋多方面學(xué)科,是當(dāng)前大力提倡發(fā)展的一個技術(shù)方向,其涉及到的信息量多,知識更新快。特別是最近幾年,不斷涌現(xiàn)出研究新能源發(fā)電及其相關(guān)技術(shù)的新方法,使得新能源發(fā)電技術(shù)得到大力發(fā)展。因此,在選擇和組織教學(xué)內(nèi)容時,以教材為主體,綜合大量的相關(guān)文獻(xiàn)資料及網(wǎng)絡(luò)資源,例如中國新能源網(wǎng)、中國新能源發(fā)電網(wǎng)等,適當(dāng)增加一些不僅能反映新能源發(fā)電技術(shù)前沿領(lǐng)域的新理論、新技術(shù),而且又能展現(xiàn)學(xué)科交叉、擴(kuò)大學(xué)生視野的教學(xué)內(nèi)容,不斷在教學(xué)實踐過程中提高這門課程的教學(xué)質(zhì)量。
二、探索靈活的教學(xué)方法
在新能源發(fā)電技術(shù)課程的教學(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。在課堂教學(xué)中,需要注重知識性、趣味性,注意理論與實際相結(jié)合,可在教學(xué)過程中采用啟迪式、比較式、討論式和流程式等多種不同的教學(xué)方法,目標(biāo)明確,重點(diǎn)突出,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
1.啟迪式教學(xué)法。這種方法可以較好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)他們主動思考,培養(yǎng)他們分析和解決問題的能力。例如,在講解并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)時,根據(jù)學(xué)生之前掌握的光伏發(fā)電基本原理,啟發(fā)他們思考為什么要對獨(dú)立的大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行并網(wǎng)、并網(wǎng)的方式是怎樣的、并網(wǎng)的過程中還需要增加哪些相應(yīng)的裝置。通過在教學(xué)過程中設(shè)置這樣一些問題,逐漸開闊他們的思維方式,讓他們認(rèn)識到要使得太陽能發(fā)電得到大規(guī)模、高效率的利用,必然要對光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行并網(wǎng),在并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)中,并網(wǎng)逆變器又是核心設(shè)備,不僅能夠把光伏電池組件輸出的直流電轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)同頻同相的交流電饋入電網(wǎng),同時還起到調(diào)節(jié)電力的作用。此外,在講解上述知識點(diǎn)的過程中,還能夠鞏固學(xué)生在電力電子技術(shù)課程中所學(xué)到的關(guān)于逆變器的知識點(diǎn),培養(yǎng)他們對所學(xué)到的各種知識點(diǎn)進(jìn)行融會貫通、舉一反三的學(xué)習(xí)能力。
2.比較式教學(xué)法。采用不同形式的圖表對各種新能源發(fā)電方式或同一種新能源的不同利用形式進(jìn)行互相對比,不但形象直觀,還有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力。例如在講解恒速恒頻與變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)時,由于這兩種風(fēng)電系統(tǒng)涉及到的知識點(diǎn)特別多,且較難理解,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以深入掌握各種系統(tǒng)的工作原理、結(jié)構(gòu)差別等內(nèi)容,多數(shù)學(xué)生僅了解大概情況,因此,十分有必要采用圖表形式,分別從恒速恒頻與變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、原理、發(fā)電機(jī)類型、并網(wǎng)方式等多種角度進(jìn)行歸納、對比,加強(qiáng)學(xué)生對這兩種最重要的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的認(rèn)識,逐步化解學(xué)習(xí)風(fēng)力發(fā)電的困惑。
3.討論式教學(xué)法。這種教學(xué)方法不僅可以發(fā)揮教師的導(dǎo)向作用,還可引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。比如在講解三種經(jīng)典的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)時,可以提前安排三組學(xué)生分別搜集關(guān)于槽式、塔式和碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的資料,并在上課時先分別邀請各組的學(xué)生代表描述他們所認(rèn)識的這三種不同的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng),可以從熱發(fā)電系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成部件、系統(tǒng)功能、應(yīng)用情況等方面進(jìn)行闡述。在講述過程中,教師可適時啟發(fā)他們,就其中的某一知識點(diǎn),可以是大家感興趣的,或者是十分重要的知識點(diǎn)進(jìn)行展開,和同學(xué)們一起探討,幫助學(xué)生深入理解不同類型的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的工作原理等內(nèi)容。同時,在這種討論式教學(xué)過程中,結(jié)合不同太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的圖片進(jìn)行講解,可以使得整個教學(xué)過程更生動、更豐富多彩。
4.流程式教學(xué)法。當(dāng)涉及到知識點(diǎn)繁多、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容時,可以采用流程式教學(xué)法。這種方法可首先從系統(tǒng)的角度進(jìn)行說明,再逐層清晰講解,可幫助學(xué)生培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣和分析解決實際問題的能力。例如,在講解有分揀場垃圾發(fā)電工藝流程時,結(jié)合美國的H-Power夏威夷垃圾發(fā)電廠實例,采用如圖1所示的垃圾發(fā)電工藝流程來介紹。
先闡述在垃圾焚燒前,需要經(jīng)過一系列輸送、篩選和粉碎裝置,把那些不易處理和不能燃燒的垃圾首先在分揀場清理掉。再介紹經(jīng)過處理后的垃圾則被送入高溫焚燒爐中焚燒,形成的殘渣、灰渣送出填埋。煙氣在排放前需注入石灰脫硫,中和酸性氣體,并傳熱給水變成高溫高壓蒸汽,進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。最后,還要說明煙氣經(jīng)鍋爐尾部受熱面后,經(jīng)靜電除塵達(dá)標(biāo)后,進(jìn)入煙囪排放,靜電除塵后的細(xì)灰渣則可做建材進(jìn)行綜合利用。通過這樣一個簡潔的垃圾發(fā)電工藝流程圖,可讓學(xué)生迅速掌握垃圾發(fā)電的基本原理,了解各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的作用和相互關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生分析復(fù)雜問題的系統(tǒng)性思維。
三、采取多樣的教學(xué)手段
相對于必修課而言,專業(yè)選修課的特點(diǎn)決定了它的教學(xué)方式有所不同,其更注重知識體系的完整性和學(xué)生興趣的引導(dǎo)。這必然要求教師不斷革新自己的教育觀念,在教學(xué)過程中全面認(rèn)真地設(shè)計教案,采用多樣化的教學(xué)手段調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,引導(dǎo)他們主動參與到課堂教學(xué)過程中,展現(xiàn)他們的課堂主人翁精神。
1.主次分明,突出重點(diǎn)。由于新能源發(fā)電技術(shù)課程涵蓋內(nèi)容較多,而授課學(xué)時又有限,因此在教學(xué)中不可能講授全部內(nèi)容,必須做到重點(diǎn)突出,精講主要內(nèi)容。比如在縱多類型的新能源發(fā)電方式中,根據(jù)我們學(xué)院的專業(yè)設(shè)置特點(diǎn),可重點(diǎn)講授太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電和小水力發(fā)電。此外,還要注意詳略結(jié)合,對主要的、基本的內(nèi)容仍可采用講課方式,而對其他內(nèi)容則可以講座、討論方式開展,增大課堂教學(xué)的信息容量。比如在講授太陽能發(fā)電時,就應(yīng)以講課方式詳細(xì)講解光伏發(fā)電,而以講座方式講解太陽能熱發(fā)電。這種主次分明的講課模式,不僅能使學(xué)生扎實學(xué)到本課程最主要、最核心的內(nèi)容,還可以開闊他們的知識面和視野。
2.應(yīng)用先進(jìn)教學(xué)手段,提升教學(xué)效果。根據(jù)精選的授課內(nèi)容,有效地運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源,制作形象直觀的多媒體課件,以改善教學(xué)的直觀效果,增加授課內(nèi)容的信息量。例如,當(dāng)介紹不同類型的水平軸式風(fēng)力機(jī)和垂直軸式風(fēng)力機(jī)時,可以多向?qū)W生演示一些與它們相關(guān)的圖片和Flas,結(jié)合這些多媒體資料講解,可加深學(xué)生印象,讓他們對這幾種典型的風(fēng)力機(jī)及其工作方式等內(nèi)容有更深刻的理解。同時在上述教學(xué)過程中,要注意與傳統(tǒng)板書方式相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生逐步分析,并適當(dāng)?shù)亓艚o學(xué)生一些思考時間,較好地把握課堂節(jié)奏。
3.結(jié)合實事,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。新能源發(fā)電技術(shù)課程所講授的一些主要新能源發(fā)電方式在目前逐漸得到越來越多的應(yīng)用,與人們的日常生活也越來越緊密。在介紹不同類型的新能源時,可以充分結(jié)合當(dāng)前社會生活中出現(xiàn)的一些相關(guān)時事焦點(diǎn)事件,把它們提出來讓學(xué)生討論,既能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,活躍課堂氣氛,還加強(qiáng)了他們對講課內(nèi)容的理解。例如,墨西哥灣的BP公司漏油事件、康菲環(huán)渤海灣污染事件,特別是全球石油供需關(guān)系的發(fā)展態(tài)勢、氣候變化和環(huán)境保護(hù)的壓力,都迫切需要全球共同確定和構(gòu)筑能源發(fā)展的新理念,開創(chuàng)新時期能源發(fā)展的新路子。結(jié)合上述實例,引導(dǎo)學(xué)生思索大力發(fā)展新能源、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的必要性,讓他們從新能源利用方式等層次進(jìn)行探討。通過這種教學(xué)方式,不僅可讓學(xué)生深入理解課程內(nèi)容,激發(fā)他們的興趣,還能培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。
4.穿插習(xí)題,實時歸納。在風(fēng)力發(fā)電部分的教學(xué)過程中,其涉及到的不同類型風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)、發(fā)電方式、并網(wǎng)方法等知識點(diǎn)比較多,多數(shù)學(xué)生會感到理解有一定困難。為了讓學(xué)生能夠及時掌握課堂所學(xué)內(nèi)容,講課過程中可在恰當(dāng)時候穿插一些事先準(zhǔn)備好的習(xí)題,這些習(xí)題不一定來自教材,教師可根據(jù)其他相關(guān)資料自主設(shè)計。通過課堂練習(xí),可以考查學(xué)生對相關(guān)知識點(diǎn)的掌握程度和存在問題,及時解決他們的困惑。比如,在講解變速風(fēng)機(jī)驅(qū)動雙饋異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)系統(tǒng)時,可穿插一個關(guān)于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路控制方式的多選題,通過該練習(xí),能夠加深學(xué)生對這部分重要內(nèi)容的理解,從一定程度上也可改善課堂氛圍,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,發(fā)揮學(xué)生的主體作用。
5.結(jié)合共同點(diǎn),學(xué)習(xí)新能源發(fā)電。新能源發(fā)電方式與常規(guī)能源發(fā)電方式,除了在一次能源的來源與能量轉(zhuǎn)換方式等方面有較大不同外,它們在發(fā)電環(huán)節(jié)大多具有很多共同點(diǎn)。因此,在講授各種新能源發(fā)電形式時,注意隨時和常規(guī)能源發(fā)電方式進(jìn)行類比,結(jié)合兩者之間的共同點(diǎn)講解,不僅可以促進(jìn)學(xué)生對新能源發(fā)電方法的理解,還可以鞏固他們對常規(guī)能源發(fā)電方法的認(rèn)識。例如,在講授地?zé)岚l(fā)電時,其和火力發(fā)電的原理基本一樣,都是利用蒸汽的熱能在汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,然后帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。所不同的是,地?zé)岚l(fā)電不象火力發(fā)電那樣要裝備龐大的鍋爐,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地?zé)崮堋?/p>
四、培育素質(zhì)教育的教學(xué)理念
不論是專業(yè)必修課,還是選修課,教師都需要培育素質(zhì)教育的教學(xué)理念,新能源發(fā)電技術(shù)課程的教學(xué)更是如此。通過在理論教學(xué)過程中,結(jié)合一些生動的經(jīng)典案例等進(jìn)行講授,既可調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,又能加強(qiáng)他們對新能源發(fā)電方法的認(rèn)識,逐漸培養(yǎng)學(xué)生探索求知的精神。比如,通過介紹風(fēng)能發(fā)電的幾種典型裝置與設(shè)備,以探究風(fēng)能發(fā)電在當(dāng)前得以大規(guī)模運(yùn)用的原因。正是這些大量科研人員對風(fēng)能發(fā)電裝置的研發(fā),才使得風(fēng)能發(fā)電不僅僅是論文里的成果。通過一些經(jīng)典案例,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性、學(xué)習(xí)興趣和求知欲,這樣才能達(dá)到開設(shè)專業(yè)選修課“培養(yǎng)學(xué)生能力,挖掘?qū)W生潛能”的目的。
五、結(jié)語
新能源發(fā)電技術(shù)課程是一門知識覆蓋面廣、學(xué)科前沿的專業(yè)選修課,而隨著其利用方式和技術(shù)的不斷發(fā)展,這門課程的教學(xué)內(nèi)容也將不斷更新,教學(xué)方法也會隨之不斷改進(jìn),通過改進(jìn)教學(xué)手段和逐步增加實驗環(huán)節(jié),實時強(qiáng)化創(chuàng)新意識,這樣就一定能夠逐步改善人才培養(yǎng)過程中普遍出現(xiàn)的一些問題,如學(xué)生能力薄弱、缺乏創(chuàng)造性、主動性等,達(dá)到真正提升學(xué)生的思維創(chuàng)造能力以及綜合素質(zhì)的目的,培養(yǎng)出與時俱進(jìn)的、創(chuàng)新型的合格應(yīng)用型人才。
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技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)相關(guān)論文范文一:光伏發(fā)電技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
摘要:太陽是一項很重要的可再生能源,在現(xiàn)行世界能源與環(huán)境危機(jī)的大背景下,太陽能的應(yīng)用價值日益凸顯。作為太陽能應(yīng)用的一項重要技術(shù),光伏發(fā)電發(fā)展前景十分可觀,而我國的光伏產(chǎn)業(yè)又面臨著前所未有的機(jī)遇和選擇。文章將結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)理論和方法,從技術(shù)、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)和國家這四個不同的方面,對我國的光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)行深入探討,促使我國的光伏產(chǎn)業(yè)向著又好又快的方向穩(wěn)步前進(jìn)。
關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電;經(jīng)濟(jì)分析;發(fā)展預(yù)測
太陽能是地球能源的基本來源,因此,如何更好地利用太陽光發(fā)電,是人類一直面臨的一個棘手的問題。太陽能是一項清潔性、安全性的能源,資源的來源廣泛且充足,而且其具有很長的壽命,也不像其他能源那樣,需要經(jīng)常維護(hù)。基于這些其他能源不具備的特點(diǎn),光伏能源被視為21世紀(jì)最有利用價值的能源。自上個世紀(jì)50年代,太陽能的應(yīng)用已經(jīng)從太陽能電池發(fā)展到如今太陽能光伏集成建筑等多個不同的領(lǐng)域。縱觀全世界的光伏產(chǎn)業(yè),也歷經(jīng)了半個世紀(jì)的發(fā)展,進(jìn)入到21世紀(jì)之后,我國的光伏產(chǎn)業(yè)也漸漸地步入了高速的發(fā)展時期。因此,本文將以市場分析為基礎(chǔ),由四個方面來深入探討技術(shù)經(jīng)濟(jì):技術(shù)、企業(yè)產(chǎn)業(yè)、國家。
一、光伏產(chǎn)業(yè)的優(yōu)點(diǎn)
光伏產(chǎn)業(yè)是一項綠色又環(huán)保的能源,因此被看作是一項戰(zhàn)略性的朝陽性產(chǎn)業(yè),各國給予光伏發(fā)電的很高的重視程度,并給予大力的扶持,原因如下:
1.《京都議定書》給予各國以壓力,迫使各國政府落實積極開發(fā)各項清潔型能源,包含太陽能在內(nèi),這樣有利于減少溫室氣體的排放。
2.中東是全球的石油主產(chǎn)區(qū),因此,中東地區(qū)的政治趨勢一直處于一種緊張的狀態(tài)。為了保證穩(wěn)定的能源供應(yīng),各國政府不得不大力開發(fā)國內(nèi)能源,其中包含太陽能在內(nèi)。
3.像石油、煤炭這些礦物能源在漸漸枯竭,各國政府不得不積極開發(fā)包含太陽能在內(nèi)的可再生能源,這樣才能使能源長期供應(yīng)。基于以上幾個原因,在上世紀(jì)末的最后十年,全國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)以每年百分之二十的速度高速增長。在新千年以后的三十年中,全球光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)以每年百分之三十的速度高速增長。光伏能源是可再生能源中一項獨(dú)具潛力的能源,它的重要性和戰(zhàn)略性日益凸顯,世界各國積極出臺相關(guān)政策和法律鼓勵光伏產(chǎn)業(yè)。自1999年來,世界各國尤其是美、日、德這些西方發(fā)達(dá)國家逐步推出了大型國家光伏發(fā)展計劃和太陽能屋頂計劃,這在一定程度上推動了世界光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,世界光伏產(chǎn)業(yè)是比IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展還快的產(chǎn)業(yè)。作為一項可再生清潔能源,在21世紀(jì)前半期,光伏發(fā)電將發(fā)展成最重要的基礎(chǔ)能源。
二、光伏發(fā)電成本分析
(一)光伏發(fā)電成本和影響因素
光伏發(fā)電的成本,直接決定了其能否大規(guī)模的快速發(fā)展,和其在能源供應(yīng)中的地位。光伏發(fā)電的成本主要受兩方面因素的影響:光伏發(fā)電總成本以及總發(fā)電量。光伏發(fā)電成本主要是受初始投資的影響,諸如運(yùn)行維護(hù)費(fèi)、稅收等因素則對系統(tǒng)的發(fā)電成本影響較小。1.初始投資。光伏電站的初始投資主要包含光伏組件、電纜、配電設(shè)備、并網(wǎng)逆變器等成本,在這其中,光伏組件投資的成本就占初始投資的一半以上。2.發(fā)電量。光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量受兩個因素影響:太陽能資源、太陽發(fā)電的效率,與此同時,也受運(yùn)行方式、線路耗損等因素的影響。因此,在中國與建筑結(jié)合在一起的光伏發(fā)電系統(tǒng)大多安裝在東部沿海地區(qū)。3.單位電量成本。(也稱度電成本)
(二)多種類型的光伏發(fā)電系統(tǒng)度電的成本分析
中國光伏發(fā)電市場的起步并不早,主要開展了投資補(bǔ)貼、特許權(quán)招標(biāo)等項目,一些技術(shù)的經(jīng)濟(jì)分析并不能恰當(dāng)?shù)胤从吵龀杀舅冢疚闹饕Y(jié)合一些典型的運(yùn)電站數(shù)據(jù)來分析。
1.聚光光伏電站的單位投資成本是比晶硅光伏要高的,聚光光伏電站度電成本比薄膜光伏電站要低,但仍然比大規(guī)模地面晶硅光伏電站要高一些。
2.薄膜光伏電站的單位成本比晶硅光伏電站的成本要低,但它的效率也低,而度電成本比晶硅光伏電站高。
(三)光伏發(fā)電系統(tǒng)度電成本的變化趨勢
光伏系統(tǒng)的成本包含太陽電池組件、功率控制、組陣系統(tǒng)平衡、間接費(fèi)用這四個部分。在這其中,組陣系統(tǒng)平衡涵蓋了支撐組件的框架和支架、電線、基礎(chǔ)土建和土地的使用費(fèi)等。功率控制分為兩個方面,逆變器和電器控制系統(tǒng)。簡介費(fèi)用包含涵蓋了工程建設(shè)的管理費(fèi)、工程設(shè)計費(fèi)、建設(shè)期中的利息、意外的費(fèi)用、運(yùn)費(fèi)等等。目前,制約光伏發(fā)電規(guī)模化發(fā)展的一大因素就是成本過高。隨著電池效率的提高、組件成本的下降以及壽命的延長,光伏發(fā)電的成本和平價上網(wǎng)的水平相近,因此,光伏發(fā)電非常具有發(fā)電的競爭力。一些國際機(jī)構(gòu)對未來光伏發(fā)電的系統(tǒng)度電成本做出了預(yù)測:現(xiàn)如今,中國并網(wǎng)光伏的發(fā)電單位的初始投資成本大約為15/W,光伏發(fā)電裝機(jī)的容量是3GW。按照中國發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有的發(fā)展趨勢來看,在技術(shù)提升和裝備國產(chǎn)化的大前提下,每年的投資成本會有百分之十的下降。按照《可再生能源十二五規(guī)劃》的要求,到2015年年底,中國太陽能光伏發(fā)電的裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到14GW。預(yù)計到2020年年底,太陽能光伏發(fā)電的裝機(jī)容量會達(dá)到40GW,到2030年年底,裝機(jī)容量會達(dá)到200GW。根據(jù)測算結(jié)果來看,2015年中國光伏發(fā)電的單位投資成本也大概是11元/W,2020年將會下降至10元/W,2030年會出現(xiàn)大幅下降,降至4元/W。太陽電池成本的下降,不僅僅是依靠技術(shù)進(jìn)步,規(guī)模化的生產(chǎn)也在一定程度上降低了成本,使得成本有二分之一到三分之一的下降幅度。而系統(tǒng)平衡需要的構(gòu)建成本也有了明顯的下降。目前微電網(wǎng)的發(fā)電技術(shù)仍處于深入研究的階段,雖然成本還是很高,但伴隨著技術(shù)的不斷革新和進(jìn)步,成本也會逐步降低,未來光伏發(fā)電技術(shù)的前景是巨大的。2020年前,全球光伏發(fā)電的市場還是主要集中于歐盟地區(qū),占到的比例約為百分之四十,2010~2020年,光伏發(fā)電在法國、德國、西班牙、意大利等國的地位逐步提升。2020年之后,光伏發(fā)電的新興市場主要是中國、美國、巴西等國,光伏發(fā)電技術(shù)是重要的可再生能源發(fā)電技術(shù)。
三、光伏發(fā)電發(fā)展前景分析
1.多種光伏電池技術(shù)爭相發(fā)展,第一代晶硅電池具有高校、低廉、使用廣泛的主要用途,為市場主導(dǎo)。第二代薄膜電池成本低、耗能少,發(fā)展前景良好。第三代新型太陽能電池效率高但價格昂貴,目前仍處于探索階段。
2.光伏微電網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向是高成本和低穩(wěn)定性光伏微電網(wǎng)是用光伏發(fā)電當(dāng)作最主要的電源,它可以和其他的儲能裝置配合,直接在用戶負(fù)荷周圍供電,典型的微電網(wǎng)是可以脫離主網(wǎng)運(yùn)行的,也可接到主網(wǎng)上運(yùn)行,這樣可以減少配電投資,大大減少了太陽能間歇性對用戶帶來的影響,這比較適合成本較高的邊遠(yuǎn)山區(qū)和對供電有高可靠性的用戶使用。
四、發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的建議
綜上所述,發(fā)展我國的光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)變得刻不容緩了。我國光伏產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)步發(fā)展,是與國家產(chǎn)業(yè)政策的宏觀調(diào)控分不開的,國家各項政策的頒布和落實,將在很大程度上推動我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
1.政府要做好帶頭作用,設(shè)立光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專項經(jīng)費(fèi),更要在資金、電價、稅收等方面制定相應(yīng)的優(yōu)惠政策,大力扶持。
2.技術(shù)上既要自主研發(fā),又要學(xué)會技術(shù)引進(jìn),也可以和國內(nèi)研究共同公關(guān),建立健全一套創(chuàng)新的技術(shù)體系。
3.要以政府作為主導(dǎo),多元化投資,建立一套完整的產(chǎn)業(yè)鏈,多方參與、共擔(dān)風(fēng)險,以更高的水平進(jìn)行光伏技術(shù)師范建設(shè)項目。
4.努力培養(yǎng)國內(nèi)的光伏市場,制定一套具體的分?jǐn)偵暇W(wǎng)電價的實施細(xì)則,。5.對光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出合理的規(guī)劃。對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定要加速,提升光伏產(chǎn)業(yè)在未來產(chǎn)業(yè)中的競爭力。
五、總結(jié)
總而言之,太陽能光伏發(fā)電是綠色、環(huán)保的可再生能源,光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展前景非常可觀,在2030~2050年間,光顧能源和常規(guī)能源在價格上會有真正的競爭力出現(xiàn),因此,這必將成為我國多能互補(bǔ)能源中非常重要的組成部分。我國的光伏產(chǎn)業(yè)需要在市場的規(guī)范、設(shè)備國產(chǎn)化、提高技術(shù)支持、產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展等方面繼續(xù)努力。只有這樣,中國的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)才能躋身世界前列。
參考文獻(xiàn):
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技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)相關(guān)論文范文二:低碳經(jīng)濟(jì)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)范式與路徑思考
摘要:進(jìn)入21世紀(jì)以來,在社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的情況下,人與自然之間的矛盾激化,因此,找到一種能夠讓社會經(jīng)濟(jì)與自然環(huán)境和諧相處的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式已經(jīng)成為各個國家都極為重視的問題,這也是促使低碳經(jīng)濟(jì)模式成為不同國家共同發(fā)展的一個重要因素。文章主要針對低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的技術(shù)范式以及發(fā)展路徑的思考進(jìn)行了全面詳細(xì)的闡述,以期為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中提供參考。
關(guān)鍵詞:低碳經(jīng)濟(jì);技術(shù)創(chuàng)新
在當(dāng)前全球變暖越演越烈的情況下,低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式已經(jīng)成為了各個國家的主要經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,以此來促進(jìn)人與自然之間的和諧關(guān)系,這不僅是對自然環(huán)境的保護(hù),同時也是對人體健康的保護(hù)。低碳環(huán)境帶來的不僅是低污染生產(chǎn),還能夠減少排放,避免大量污染環(huán)境的物質(zhì)排入到水流、土地、大氣中,進(jìn)一步對被人體吸收,導(dǎo)致大量疾病的滋生。因此,應(yīng)當(dāng)加大低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展力度,并且對其中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)范式以及發(fā)展路徑要進(jìn)行深入的思考。
一、低碳經(jīng)濟(jì)與低碳技術(shù)
低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為了當(dāng)前社會上一種新興的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,該發(fā)展的模式核心內(nèi)容主要是在當(dāng)前市場相關(guān)機(jī)制的基礎(chǔ)上來進(jìn)行制度的創(chuàng)新以及制定,通過這樣的方式來使得低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式能夠不斷地提高技術(shù)效能、減少資源使用,同時研究出可再生能源、減少溫室氣體排放等相應(yīng)技術(shù),使得絕大部分工業(yè)生產(chǎn)都能夠走向低排放、低能耗的生產(chǎn)模式。而有著低排放、低能效效能的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式必然會伴隨著新的節(jié)能技術(shù)、增效技術(shù)、減排技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。只有在大量新型技術(shù)的帶動下,并以創(chuàng)新的低碳技術(shù)作為指引,才能夠不斷推動低碳經(jīng)濟(jì)模式的發(fā)展。
二、目前我國低碳技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
現(xiàn)階段我國企業(yè)在低碳技術(shù)研發(fā)方面已經(jīng)取得了明顯成功,有些低碳產(chǎn)品甚至達(dá)到了中世界先進(jìn)水平,其中最突出的就是新能源行業(yè)。比如,截止到2015年我國已經(jīng)有82臺超超臨界機(jī)組在網(wǎng)運(yùn)行,在世界范圍內(nèi)也處于領(lǐng)先地位。除此之外,在世界范圍內(nèi),我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)組增長量也處于領(lǐng)先地位,2013年,風(fēng)電機(jī)組增長量已經(jīng)高于1600萬千瓦;2015年風(fēng)電裝機(jī)容量已經(jīng)超過了10000萬千瓦,同比增長1474萬千瓦,增長率達(dá)到了25%。除此之外,我國是世界范圍內(nèi)出口光伏組件最多的國家,全球有接近40%的光伏產(chǎn)品來自于我國。此外,中國是世界最大的太陽能熱水器的生產(chǎn)者和消費(fèi)者,占世界總產(chǎn)量的70%,約95%的太陽能熱水器的核心技術(shù)為中國公司持有;中國企業(yè)生產(chǎn)出了全球首款單次充電可行駛400公里、并可容納5位乘客的純電動轎車;中國水泥余熱發(fā)電效率世界領(lǐng)先,已開始向國外出口技術(shù)和設(shè)備。由中國科學(xué)院能源領(lǐng)域戰(zhàn)略研究組編制的《中國至2050年能源科技發(fā)展路線圖》指出我國近期低碳經(jīng)濟(jì)與新能源產(chǎn)業(yè)最重要的發(fā)展領(lǐng)域為:清潔煤技術(shù)、新能源汽車、智能電網(wǎng)、新能源規(guī)模發(fā)電等。中國在低碳領(lǐng)域取得了不小的成就,但中國的低碳技術(shù)發(fā)展仍然令人擔(dān)憂。因為我們的技術(shù)仍以中低端為主。
1.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)雖然是中國發(fā)展最快的新能源行業(yè),已具有1.5MW以下風(fēng)機(jī)的整機(jī)生產(chǎn)能力,但是一些核心零部件,如軸承、變流器、控制系統(tǒng)、齒輪箱等的生產(chǎn)技術(shù)難關(guān)卻遲遲未能攻克。
2.可再生能源發(fā)電并網(wǎng)一直是一大技術(shù)難題,其中重要原因是我國的智能電網(wǎng)建設(shè)水平較低,沒有先進(jìn)的電網(wǎng)調(diào)控和調(diào)度技術(shù)。3.在發(fā)展清潔煤技術(shù)方面,整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(IGCC)相關(guān)項目剛剛啟動,關(guān)鍵部件尚不能國產(chǎn)。在中國,常規(guī)火電站的投資約為每千瓦5000元人民幣,而IGCC示范電站高達(dá)每千瓦1萬余元,比常規(guī)火電站高出1倍多。
三、我國低碳經(jīng)濟(jì)下的技術(shù)創(chuàng)新路徑選擇
我國是一個人口數(shù)量眾多的國家,人口數(shù)量位居全球第一,但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度卻并不符合人口需求,生態(tài)環(huán)境也較為薄弱,極易受到氣候變化的直接影響。目前我國還處在一個經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展時期,面臨著減小貧富差距、大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)、減少溫室氣體排放量等多個不同層面的重要工作同時發(fā)展,這導(dǎo)致我國要推廣低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的變得更加困難。也正是由于我國的國情較為特殊,因此我們不能照搬國外的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,應(yīng)當(dāng)從國外低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式中吸取能為我國所用的精華,從我國所特有的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展之路。
1.對低碳技術(shù)研發(fā)給予政策、資金等方面的支持。不斷完善我國的低碳技術(shù)開發(fā)政策,加強(qiáng)相關(guān)的政策以及制度,并且對我國的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的企業(yè),予以大量的資金支持。①部分新型的能源技術(shù)一直以來都是世界上極其難以攻克的問題,而如果僅僅只依靠企業(yè)獨(dú)立進(jìn)行研發(fā),必然是極其困難的,因此,政府必須要幫助企業(yè)在一方面加強(qiáng)與國際先進(jìn)能源技術(shù)的合作以及交流,從而為我國新型能源技術(shù)的快速發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。②國家應(yīng)當(dāng)在涉及到公共基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)工作上,加大對低碳建設(shè)的力度,例如智能電網(wǎng)等,大量低碳技術(shù)應(yīng)用在基礎(chǔ)建設(shè)上,能夠為國家節(jié)省資源和資金,減少排放。③國家應(yīng)當(dāng)扶助進(jìn)行尖端領(lǐng)域的技術(shù)研究工作,使得我國的低碳技術(shù)能夠不斷的進(jìn)步,不僅快速與國際尖端技術(shù)接軌,未來還要努力超越國際平均水平,例如在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的相關(guān)核心技術(shù)等。④嚴(yán)格制定相應(yīng)的低碳技術(shù)制度,以及戰(zhàn)略規(guī)劃,引導(dǎo)低碳技術(shù)的正確發(fā)展,避免盲目發(fā)展的現(xiàn)象出現(xiàn),同時,低碳技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)當(dāng)由國家來予以規(guī)劃;⑤國家建立起相應(yīng)的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展扶持基金會,以此來幫助我國企業(yè)低碳技術(shù)的發(fā)展。
2.從企業(yè)發(fā)展角度來說,企業(yè)需要進(jìn)行低碳技術(shù)方面的創(chuàng)新,如若不然,企業(yè)將在低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展大趨勢下失去市場競爭力。首先,企業(yè)應(yīng)該轉(zhuǎn)變營銷理念以及傳統(tǒng)的盈利模式,在制定短期目標(biāo)的同時,還需要制定長期目標(biāo),總體大方向應(yīng)該是發(fā)展低碳技術(shù),通過低碳技術(shù)的應(yīng)用,以使企業(yè)獲得更高的利潤,真正的實現(xiàn)發(fā)展模式與技術(shù)平衡;其次,企業(yè)需要與政府、機(jī)構(gòu)以及其他企業(yè)加強(qiáng)交流溝通,展開密切合作,以此分散低碳技術(shù)研發(fā)期間可能會出現(xiàn)的各項風(fēng)險。由于低碳技術(shù)本身并不成熟,有很多低碳技術(shù)還只是停留在概念階段,企業(yè)研發(fā)過程中需要承受非常大人力、物力等壓力,如果企業(yè)單打獨(dú)斗顯然成功的可能性并不高,所以企業(yè)需要與政府、科學(xué)研究機(jī)構(gòu)等展開合作,以此規(guī)避風(fēng)險;最后,可以引進(jìn)先進(jìn)的低碳技術(shù)。現(xiàn)如今,技術(shù)發(fā)展也逐漸實現(xiàn)了全球化,我國企業(yè)完全可以通過技術(shù)貿(mào)易來著獲得先進(jìn)低碳技術(shù),而后再依據(jù)我國國情消化吸收,與此同時國家還應(yīng)該做好專利產(chǎn)權(quán)保護(hù)工作。
3.對于科研機(jī)構(gòu)來說,應(yīng)該密切關(guān)注國家出臺的各項政策措施,在此基礎(chǔ)上,還需要與企業(yè)進(jìn)行合作,以此得到研發(fā)資金。科研機(jī)構(gòu)低碳技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)應(yīng)該放在以下幾方面:提升煤炭資源的利用率;核電技術(shù)、輸配電技術(shù)以及可再生資源的開發(fā)利用技術(shù)等。通過這些技術(shù)的大力研發(fā),真正的促進(jìn)我國低碳技術(shù)發(fā)展,融入到各行各業(yè)中。另外,科研機(jī)構(gòu)還需要做好一項非常重要的工作,即必須將研發(fā)成功的低碳技術(shù)推入到市場中,真正的將技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力。
四、結(jié)語
綜上所述,低碳技術(shù)已經(jīng)成為了全世界生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的主流,這也是生產(chǎn)發(fā)展的必經(jīng)之路,因此,在當(dāng)前低碳經(jīng)濟(jì)模式發(fā)展的潮流中,我國應(yīng)當(dāng)加快與國際水平接軌的速度,擴(kuò)大低碳生產(chǎn)技術(shù)在我國生產(chǎn)行業(yè)的覆蓋范圍,將更多技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)中,促使低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展走上可持續(xù)發(fā)展的道路。
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地點(diǎn):鄭州
主辦:中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會
承辦:河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會農(nóng)村能源工程專業(yè)委員會
河南省農(nóng)業(yè)工程學(xué)會
近年來,面對能源需求與資源環(huán)境保護(hù)的突出矛盾,發(fā)展可再生、清潔、環(huán)保的新能源已經(jīng)成為我國節(jié)能減排、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略任務(wù)。農(nóng)業(yè)和農(nóng)村作為我國清潔能源生產(chǎn)與消費(fèi)的重要領(lǐng)域,對國家節(jié)能減排目標(biāo)的實現(xiàn)舉足輕重。開發(fā)利用太陽能、生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮芤约暗吞脊?jié)能技術(shù)等,已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
為了加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流,提升我國清潔能源及低碳節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和利用水平,展示相關(guān)科研成果,推動技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,由中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會主辦,河南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會農(nóng)村能源工程專業(yè)委員會、《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報》編輯部和河南省農(nóng)業(yè)工程學(xué)會共同承辦的“全國農(nóng)村清潔能源與低碳技術(shù)學(xué)術(shù)研討會”,定于2010年4月22~24日在河南省鄭州市召開。會期3天,會后組織技術(shù)參觀。
會議擬邀請國內(nèi)各大專院校、科研院所、企業(yè)等單位從事清潔能源與低碳節(jié)能研究的專家、學(xué)者進(jìn)行深入交流、成果推廣,并為企業(yè)、廠商提供科技合作的平臺。
會議征集論文并出版論文集,通過評審優(yōu)秀的論文擬安排在《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報》(正刊)發(fā)表,基本通過審核的將在《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報》(增刊)上發(fā)表,正刊和增刊均送El收錄。歡迎相關(guān)專家、學(xué)者、企業(yè)家、研究生參加此次大會,并踴躍投稿、展示、交流。
一、會議內(nèi)容
會議主題:清潔能源與低碳技術(shù)研究新進(jìn)展
1)清潔能源政策;2)藻類能源利用技術(shù);3)生物質(zhì)固體燃料技術(shù);4)生物質(zhì)液體燃料(生物柴油、乙醇等)技術(shù);5)生物氣化(CH4、H2)、生物質(zhì)熱解氣化工程技術(shù);6)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù);7)太陽能光熱利用技術(shù);8)小水電;9)小風(fēng)電;10)地?zé)衢_發(fā)與熱泵利用技術(shù);11)低碳節(jié)能新技術(shù)。
二、會務(wù)費(fèi)
1000元/人,在校研究生600元/人。
會議期間安排住宿,食宿費(fèi)用自理。
三、參會報名截止日期及匯款方式
參會回執(zhí)見附件,填好后發(fā)送至,報名截止2011年4月10日。收到報名信息后,將發(fā)邀請通知。
銀行匯款開戶行:農(nóng)業(yè)銀行北京朝陽路北支行戶名:農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院帳號:040101040009001。
郵局匯款北京市朝陽區(qū)麥子店街41號501室《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報》編輯部收,郵編100125。
匯款務(wù)請注明“學(xué)報會議費(fèi)”字樣,收款后統(tǒng)一開具發(fā)票。
四、聯(lián)系方式
秦學(xué)敏電話:010-65929451,15110257104 簡保權(quán)電話:010-65910066轉(zhuǎn)2503,15010386132
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從集美大學(xué)能源學(xué)科自身的發(fā)展規(guī)劃與定位出發(fā),結(jié)合海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)與發(fā)展的實際需求,經(jīng)福建省科技廳批準(zhǔn),在何宏舟教授的帶領(lǐng)下,集美大學(xué)于2009年成立了“福建省清潔燃燒與能源高效利用工程技術(shù)研究中心”。經(jīng)過短短幾年的建設(shè),已發(fā)展成為具有“工海”特色的高端科技創(chuàng)新平臺。
促進(jìn)學(xué)科建設(shè)
目前,“中心”已擁有5萬元以上測試儀器30多臺,各類研究平臺12座,可資利用的教學(xué)和研究儀器設(shè)備約1500萬元。中心的建設(shè)推動了能源學(xué)科科學(xué)研究的發(fā)展:近3年來“中心”骨干成員承擔(dān)了省部級以上科研課題14個(其中國家級項目6個),國際合作項目2個;承擔(dān)市廳級項目11個,企業(yè)委托開發(fā)課題14個.獲批研究經(jīng)費(fèi)總額超過1000萬元。發(fā)表了學(xué)術(shù)研究論文110多篇,其中被權(quán)威期刊和被SCI/EI收錄論文近40篇;出版專著(教材)4部;申報獲批授權(quán)技術(shù)專利30多項.轉(zhuǎn)讓技術(shù)成果5項;作為主要完成單位和完成者獲福建省科技進(jìn)步獎二等獎1個、三等獎1個;廈門市科技進(jìn)步獎二等獎1個、三等獎1個。
“中心”的建設(shè)對學(xué)校的教學(xué)工作也起到了良好的促進(jìn)作用。依托“中心”這一科技創(chuàng)新平臺,新增設(shè)了10門專業(yè)課程的實驗:通過“中心”建設(shè).集大熱能與動力工程專業(yè)與省內(nèi)近50家企業(yè)建立了緊密的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系,構(gòu)建了滿足專業(yè)人才培養(yǎng)需要的實踐教學(xué)基地,并承擔(dān)了省級教改項目“熱能工程卓越工程師培養(yǎng)”的試點(diǎn)工作。2011年.依托本平臺取得的教學(xué)成果《“熱能工程”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建與實踐》被評為集美大學(xué)第六屆教學(xué)成果一等獎。
另外,中心的建設(shè)對促進(jìn)學(xué)術(shù)交流方面也起了積極作用。“中心”分別于2008年5月、2008年8月和201O年11月承辦了三次全國性大型學(xué)術(shù)會議.“中心”的研究骨干還多次參加國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流并被邀請擔(dān)任本學(xué)科國內(nèi)和國際頂級學(xué)術(shù)會議的會場主席.包括美國機(jī)械工程師學(xué)會動力工程分會2011年學(xué)術(shù)年會(ASMEPower2011)分會場主席、國際制冷大會分會場主席、中國工程熱物理學(xué)會全國學(xué)術(shù)年會分會場主席等,有力地提升了集美大學(xué)在國內(nèi)和國際的知名度。
推動產(chǎn)業(yè)進(jìn)程
“中心”自成立以來就一直致力于清潔燃燒理論與技術(shù)、低溫余熱利用與工業(yè)過程節(jié)能、新能源開發(fā)與利用及與循環(huán)經(jīng)濟(jì)相關(guān)的能源綜合利用技術(shù)研究,為福建省的高效節(jié)能及可再生能源利用技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程做出了一系列積極貢獻(xiàn)。
近年來.“中心”在冰蓄冷空調(diào)及低溫送風(fēng)技術(shù)、烘干系統(tǒng)的優(yōu)化集成節(jié)能技術(shù)、旋風(fēng)除塵技術(shù)、太陽能蝶形反射聚光光伏發(fā)電技術(shù)、余能(熱)回收利用技術(shù)、降低燃燒福建無煙煤鍋爐的飛灰含碳量技術(shù)、燃燒無煙煤鏈條爐的節(jié)能改造技術(shù)、先進(jìn)的垃圾焚燒爐技術(shù)、燃油荷電霧化清潔燃燒技術(shù)、可再生能源與低品位熱能海水淡化技術(shù)等方面均取得了較大突破,已開發(fā)了10多項科技成果,為省內(nèi)近50家企業(yè)提供了節(jié)能減排技術(shù)服務(wù),服務(wù)行業(yè)涉及電力、建材、化工、冶金、紡織印染等諸多領(lǐng)域。例如,與廈門同力節(jié)能科技有限公司簽訂了《立體多層次蝶型反射聚光光伏發(fā)電技術(shù)》技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議,該項技術(shù)直接經(jīng)濟(jì)效益在年1000萬元以上;與鎮(zhèn)江市電站輔機(jī)廠有限公司共同進(jìn)行了《低溫工業(yè)煙氣余熱資源化利用成套技術(shù)開發(fā)》,通過回收余熱,可為企業(yè)節(jié)省大量燃料從而產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益,每年可節(jié)能折價人民幣5000~;以上:與廈門銀鷺重工有限公司共同進(jìn)行了《20t/h級高效燃燒福建無煙煤的CFB鍋爐技術(shù)開發(fā)》,每年通過煤的高效燃燒和資源綜合利用可增收500萬元以上。近年來.“中心”通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)服務(wù)、推廣新技術(shù)等形式進(jìn)行了成果推廣,累積每年為企業(yè)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益近3500萬元。
服務(wù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展
海洋經(jīng)濟(jì)建設(shè)是國家的發(fā)展潮流,建設(shè)海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)是國家的發(fā)展戰(zhàn)略。為了配合福建省建設(shè)海洋經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省的需要,“中心”近兩年的研究重點(diǎn)逐步轉(zhuǎn)向了海洋.突出了海洋可再生能源與資源利用方面的研究,結(jié)合福建省豐富的海洋資源及其實際開發(fā)利用情況.在我國東南沿海地區(qū)已經(jīng)開展了海洋可再生能源、海水淡化、海洋環(huán)境測試技術(shù)等領(lǐng)域的研究.并取得了豐碩的成果。比如.“中心”研究骨干在國家自然科學(xué)基金的支持下.開展了海水淡化系統(tǒng)的能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境性能綜合分析與優(yōu)化研究,提出了利用低品位熱能和可再生能源的新型高效復(fù)合能量系統(tǒng)的海水淡化方案.如太陽能動力一熱泵一海水淡化復(fù)合系統(tǒng);構(gòu)建了基于過程集成、性能優(yōu)良的復(fù)合能量系統(tǒng),揭示了系統(tǒng)集成機(jī)理和規(guī)律;已申報授權(quán)發(fā)明專利4項,在國際知名刊物《Energy》、《EnergyConversionandManagement》和《Desalination》等雜志上發(fā)表研究論文近10篇。又比如,“中心”通過承擔(dān)國家海洋局可再生能源專項資金課題,進(jìn)行海洋可再生能源利用技術(shù)開發(fā),開展了波浪能耦合其它海洋可再生能源發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究、海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的能源自補(bǔ)給技術(shù)研究、海洋生物微藻固碳制氫技術(shù)研究等,目前已開發(fā)海洋波浪能發(fā)電樣機(jī)1臺,新產(chǎn)品新技術(shù)6項,申報技術(shù)發(fā)明專利7個。
展望未來,“中心”將緊緊圍繞著集美大學(xué)的發(fā)展定位和服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,不斷加強(qiáng)研究團(tuán)隊建設(shè)和高端人才培養(yǎng)力度,努力建設(shè)一支在化石燃料清潔燃燒、能源高效利用、可再生能源利用技術(shù)開發(fā)等領(lǐng)域研究基礎(chǔ)厚實、研究經(jīng)驗豐富、研究特色鮮明的學(xué)術(shù)團(tuán)隊.不斷提高“中心”服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的能力和自身在社會上的影響力!
[關(guān)鍵詞] E型熱電偶 熱電勢 補(bǔ)償導(dǎo)線 綠色發(fā)電機(jī)
一、引言
目前,能源告急,如何用綠色能源生產(chǎn)電能對我國可持續(xù)發(fā)展具有很重要的現(xiàn)實意義,太陽能電池利用光電傳感器中產(chǎn)生的電動勢,將其串并聯(lián)得到太陽能電池陣列發(fā)電,類似地,我們利用熱電偶傳感器中產(chǎn)生的熱電動勢,并將熱電偶串聯(lián)得到發(fā)電組件,其測量端采用太陽能集中加熱,參考端自然冷卻,將來做成一種新型綠色發(fā)電機(jī),成本有望比太陽能電池更低。本論文從此觀點(diǎn)出發(fā)利用試驗對太陽能熱偶發(fā)電技術(shù)進(jìn)行初步研究,通過對試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析總結(jié)出一些規(guī)律,這對我們進(jìn)一步研究新能源開發(fā)與利用十分有利。
二、熱電偶的測溫原理與串聯(lián)
1.熱電偶的測溫原理
熱電偶的測溫原理基于熱電效應(yīng)。將兩種不同的導(dǎo)體A和B連成閉合回路,當(dāng)兩個接點(diǎn)處的溫度不同時,回路中將產(chǎn)生熱電動勢,又稱塞貝克效應(yīng)。本論文中逆向思維,不是用于測溫而是利用產(chǎn)生的熱電動勢發(fā)電,具有創(chuàng)新性。
2.熱電偶的串聯(lián)
熱電偶的基本定律有中間導(dǎo)體定律、參考電極定律、中間溫度定律。在試驗前,我們根據(jù)中間溫度定律、參考分度表可以對產(chǎn)生的熱電動勢進(jìn)行估算。根據(jù)中間導(dǎo)體定律可知,加設(shè)補(bǔ)償導(dǎo)線既不會降低熱電動勢,又可以節(jié)約成本,這對于實際生產(chǎn)具有十分重要的意義。
熱電偶可串聯(lián)使用,如下圖2所示。 但只能是同一分度號的熱電偶,且參考端應(yīng)在同一溫度下。當(dāng)熱電偶正向串聯(lián),可獲得較高的熱電動勢,其總熱電動勢的輸出等于各熱電動勢輸出之和,如式3,這正符合我們利用熱電偶串聯(lián)達(dá)到發(fā)電的目的。
三、試驗過程
1.試驗器材的選用
目前,我國工業(yè)上采用的4種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶有4種分別是:鎳鉻-考銅(E型)、鎳鉻-鎳鋁(K型)、鉑銠30-鉑銠6(B型)、鉑銠10-鉑(S型)。其特性曲線如圖3所示,由圖可知,我們選用E型最合理,這種熱電偶在同等的溫度差條件下產(chǎn)生的熱電動勢最大。
本次試驗所選用主要材料及儀器清單如下表1所示:
2.試驗數(shù)據(jù)
本系列試驗一百多次,挑選其中具有代表意義的測量數(shù)據(jù),從中尋求在適當(dāng)范圍內(nèi)熱電偶的直徑、長度與產(chǎn)生的熱電動勢之間的關(guān)系以及加補(bǔ)償導(dǎo)線對熱電動勢的影響。
(1)直徑與熱電動勢的關(guān)系
采用相同長度不同直徑的熱電偶進(jìn)行試驗測量所得數(shù)據(jù)如下表2所示:
(2)長度與熱電動勢的關(guān)系
采用相同直徑不同長度的熱電偶進(jìn)行試驗測量所得數(shù)據(jù)如下表3所示:
3.數(shù)據(jù)分析
對以上具有代表性的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析:表2中在溫差相同、長度相同的條件下3.6
四、結(jié)論
綜上所述,我們利用太陽能加熱測量端,參考端在室溫或水中自然冷卻,逆向思維熱電偶傳感器的測溫原理,將其產(chǎn)生的熱電動勢來解決能源問題。試驗數(shù)據(jù)表明,適當(dāng)范圍內(nèi)熱電偶直徑大,長度短則產(chǎn)生熱電勢越高,但如果長度太短,測量端和參考端的溫差將會減小,經(jīng)過多次試驗最終表明在適當(dāng)范圍內(nèi),采用E型熱電偶,選取Φ=2mm,L=25cm時,得到的電壓最高,同時,加入補(bǔ)償導(dǎo)線效果會更好。通過試驗數(shù)據(jù)分析可知,該技術(shù)發(fā)電成本低,在測量端加熱利用綠色能源,對環(huán)境無污染,具有很現(xiàn)實的意義,是可行的。
參考文獻(xiàn):
[1]程軍.傳感器及實用檢測技術(shù)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2008.41-51.
[2]吳旗.傳感器與自動檢測技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2006.35.
關(guān)鍵詞:風(fēng)能與動力工程專業(yè);教學(xué)改革;人才培養(yǎng)模式;課程體系設(shè)置
作者簡介:任永峰(1971-),男,山西懷仁人,內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)電力學(xué)院,教授;彭偉(1970-),男,內(nèi)蒙古赤峰人,內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)電力學(xué)院,講師。(內(nèi)蒙古 呼和浩特 010080)
基金項目:本文系教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃(項目編號:NCET-11-1018)、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)教改項目(項目編號:2011073)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)17-0036-02
風(fēng)能與動力工程專業(yè)是近幾年來隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)迅速發(fā)展而設(shè)置的實踐性強(qiáng)且有地域特色的新專業(yè)。由于該專業(yè)涉及電氣、機(jī)械、自動化、空氣動力學(xué)等多學(xué)科,目前國內(nèi)開設(shè)此專業(yè)的高校為數(shù)不多,各高校的辦學(xué)基礎(chǔ)和定位也各不相同,不同學(xué)校制訂的培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃存在差別,需要不斷進(jìn)行探索和實踐。本文在綜合分析國內(nèi)幾所設(shè)置本專業(yè)兄弟院校相關(guān)材料的基礎(chǔ)上,對風(fēng)能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式與課程體系設(shè)置進(jìn)行了細(xì)致深入的分析研究,提出適用于內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)風(fēng)能與動力工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式與課程體系設(shè)置方案。
一、國內(nèi)外風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及人才需求
風(fēng)能作為一種清潔、永不枯竭、環(huán)境友好的可替代能源,風(fēng)能資源開發(fā)利用的綜合社會效益較高。風(fēng)力發(fā)電是目前新能源發(fā)電技術(shù)中技術(shù)最成熟、開發(fā)規(guī)模最大、商業(yè)化發(fā)展最好的發(fā)電方式,隨著化石能源的日益短缺,發(fā)展風(fēng)電越來越受到各國的重視,風(fēng)電已成為電力系統(tǒng)增長最快的綠色能源和全球發(fā)展最快的可再生能源。
截止到2011年底,已有100多個國家開始發(fā)展風(fēng)電,累計裝機(jī)超過1GW的國家有20個,有五個國家累計裝機(jī)容量超過了10GW,4個國家超過了5GW,中國和美國均超過40GW。2011年總裝機(jī)容量與新增裝機(jī)容量前十位國家見表1。
中國風(fēng)電裝機(jī)容量從2006至2009年連續(xù)4年翻倍成長后,2010年底我國風(fēng)電首次超過美國,躍居世界第一,新增裝機(jī)容量為1600萬千瓦,累計裝機(jī)容量達(dá)到4473萬千瓦。到2011年新增裝機(jī)容量分別為1800萬千瓦,累計裝機(jī)容量達(dá)到6273萬千瓦。預(yù)計從2012年開始風(fēng)電發(fā)發(fā)展速度進(jìn)入穩(wěn)定增長期。表2是中國歷年新增裝機(jī)以及累計裝機(jī)容量表。
隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,我國培養(yǎng)出一批世界級的風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè),在世界風(fēng)電設(shè)備企業(yè)十強(qiáng)中我國的華銳風(fēng)電、金風(fēng)科技、東方電氣三家企業(yè)名列其中。雖然中國風(fēng)電從產(chǎn)業(yè)規(guī)模到市場規(guī)模都居于世界前列,但是風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和人才匱乏依然是長期制約我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展、核心競爭力的關(guān)鍵,風(fēng)電從業(yè)人員中掌握裝備制造、變頻器開發(fā)、控制理論應(yīng)用、風(fēng)能資源評估、風(fēng)電場規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)體系檢測認(rèn)證等風(fēng)電領(lǐng)域核心技術(shù)的人才匱乏,掌握風(fēng)電裝備系統(tǒng)設(shè)計、集成技術(shù)、控制系統(tǒng)研發(fā)和設(shè)計的專業(yè)技術(shù)人才不是短時間能夠解決的。我國風(fēng)電人才的培育和儲備也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)風(fēng)電商業(yè)快速發(fā)展的要求。如何應(yīng)對我國風(fēng)能產(chǎn)業(yè)從初期發(fā)展到實現(xiàn)自主創(chuàng)新和消化吸收引進(jìn)技術(shù),這對風(fēng)能行業(yè)人才培養(yǎng)方式和高等教育銜接提出了更高的要求。
二、風(fēng)能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
由于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,高等學(xué)校的專業(yè)設(shè)置顯得相對滯后,導(dǎo)致風(fēng)電相關(guān)技術(shù)人才匱乏,同時這方面的專業(yè)教育資源和專業(yè)的高級人才也相當(dāng)缺乏。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、風(fēng)電領(lǐng)域核心技術(shù)的突破很大程度上依賴我國風(fēng)電本科人才培養(yǎng)。伴隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的日益擴(kuò)大、風(fēng)力機(jī)組單機(jī)容量的進(jìn)一步增加以及風(fēng)電科技的快速發(fā)展,人才短缺的問題日益凸顯。
風(fēng)電本科教育始于2006年,教育部相繼批準(zhǔn)華北電力大學(xué)、河海大學(xué)、長沙理工大學(xué)、蘭州理工大學(xué)、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)、東北電力大學(xué)和沈陽工業(yè)大學(xué)等少數(shù)高等院校開辦“風(fēng)能與動力工程”本科專業(yè)。國內(nèi)設(shè)置風(fēng)能與動力工程專業(yè)的院校,如蘭州理工大學(xué)主要依托能源與動力工程學(xué)院,華北電力大學(xué)主要依托可再生能源學(xué)院,沈陽工業(yè)大學(xué)主要依托新能源工程學(xué)院,培養(yǎng)計劃偏重于動力機(jī)械;專業(yè)設(shè)置側(cè)重于風(fēng)力發(fā)電的只有河海大學(xué),由原電氣工程學(xué)院與水利水電工程學(xué)院部分學(xué)科專業(yè)調(diào)整合并組建了能源與電氣學(xué)院,并設(shè)置了新能源系,但是也成立于2009年,其人才培養(yǎng)和課程體系也屬于摸索階段。目前,設(shè)置本專業(yè)的高校因發(fā)展基礎(chǔ)和辦學(xué)定位等方面的差別,所制定的培養(yǎng)方案也存在一定差別和側(cè)重,對于風(fēng)電這個新興產(chǎn)業(yè)對人才的需求及風(fēng)電人才培養(yǎng)缺乏系統(tǒng)的、深入的研究。
師資短缺是新辦專業(yè)普遍面臨的問題,之前沒有這方面的人才儲備,也缺乏這方面的專業(yè)教育資源,現(xiàn)有的少數(shù)高級人才相對集中在一些科研單位。教師除部分從事過與新專業(yè)相關(guān)科研項目的骨干教師外,一般都對新專業(yè)課程體系缺乏總體掌握,在轉(zhuǎn)行教師中常出現(xiàn)的問題是教學(xué)內(nèi)容組織缺乏面向新專業(yè)的針對性。對于骨干教師應(yīng)注意的問題是科研成果向教學(xué)中的轉(zhuǎn)化問題,將風(fēng)能最新技術(shù)進(jìn)展融入到課堂教學(xué)中。
結(jié)合我國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢,從人才現(xiàn)實需求和高等教育銜接的角度立足于內(nèi)蒙古的資源優(yōu)勢、地域特色及畢業(yè)去向,構(gòu)建以風(fēng)能與動力工程專業(yè)為核心,形成創(chuàng)新型、實踐型為主的風(fēng)電人才培養(yǎng)體系,不求規(guī)模的最大化,但求優(yōu)勢和特色的互補(bǔ)。在橫向?qū)Ρ绕渌盒oL(fēng)能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系,將培養(yǎng)創(chuàng)新能力和工程實踐能力視為風(fēng)能與動力工程專業(yè)的主要人才培養(yǎng)模式,同時培養(yǎng)學(xué)生具備到邊遠(yuǎn)艱苦地區(qū)工作的身體素質(zhì)和意志品質(zhì)。
三、風(fēng)能與動力工程專業(yè)課程體系設(shè)置規(guī)劃
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是一個綜合電機(jī)制造、空氣動力學(xué)、電力電子、電力系統(tǒng)、先進(jìn)控制理論等多學(xué)科知識的高度交叉的新技術(shù)系統(tǒng)工程,現(xiàn)有風(fēng)能與動力工程專業(yè)的教材缺乏系統(tǒng)性、實用性和時效性,同時復(fù)合型師資和教育資源有所欠缺,各學(xué)科交叉聯(lián)合攻關(guān)研究的學(xué)術(shù)氛圍不濃。在調(diào)研其他院校風(fēng)能與動力工程專業(yè)課程體系的基礎(chǔ)上,本著學(xué)以致用的思想,立足內(nèi)蒙古風(fēng)電大發(fā)展的現(xiàn)實,面向風(fēng)電制造企業(yè)和風(fēng)電場,秉承服務(wù)社會的理念,優(yōu)化整合教學(xué)資源,既要保證理論知識的掌握又要提升學(xué)生實際動手能力,構(gòu)建科學(xué)合理、特色鮮明的以風(fēng)力發(fā)電為主體專業(yè)課程體系。
在完善風(fēng)電人才教育體系的基礎(chǔ)上構(gòu)建了內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)風(fēng)能與動力工程專業(yè)選課指導(dǎo),如圖1所示。
課程體系設(shè)置以綜合素質(zhì)教育為核心,實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)為重點(diǎn),要求學(xué)生具備較寬廣的電氣學(xué)科工程技術(shù)基礎(chǔ)和風(fēng)能與動力工程領(lǐng)域?qū)I(yè)知識,接受風(fēng)能開發(fā)利用技術(shù)的基本科研和工程訓(xùn)練,具有分析和解決風(fēng)能利用方面問題的基本能力,能把握電機(jī)電器、電力系統(tǒng)、電力電子、自動控制與風(fēng)力機(jī)械和風(fēng)電場的有機(jī)結(jié)合,強(qiáng)化多學(xué)科交叉融合與實際工程應(yīng)用能力的緊密聯(lián)系。其專業(yè)主干課程主要包括:工程力學(xué)、機(jī)械制圖、電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)、自動控制理論、電機(jī)學(xué)、電力拖動自動控制系統(tǒng)、風(fēng)力機(jī)空氣動力學(xué)、風(fēng)資源測量與評估、風(fēng)電機(jī)組控制技術(shù)、風(fēng)電場電氣工程、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真、風(fēng)電機(jī)組測試與維護(hù)、太陽能發(fā)電技術(shù)、可再生能源。
風(fēng)能與動力工程專業(yè)作為一個工科專業(yè),要求很強(qiáng)的實踐性,需要配備良好的實驗環(huán)境和實踐基地。由于開辦時間短、缺少相關(guān)的教學(xué)實驗設(shè)備,加之風(fēng)電機(jī)組的安裝條件等因素,高校雖然擁有良好的育人環(huán)境,但是教學(xué)資源和實踐基地的缺失已經(jīng)嚴(yán)重制約了風(fēng)電人才的培養(yǎng)。目前國內(nèi)只有少數(shù)單位開發(fā)了演示性風(fēng)電實驗裝置。為彌補(bǔ)實驗設(shè)備不足的問題,可以采用建立校企產(chǎn)學(xué)研合作的方式,充分利用地區(qū)優(yōu)勢,與內(nèi)蒙古范圍內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電企業(yè)建立實習(xí)基地。
目前我國正式出版的風(fēng)能技術(shù)書籍不少,但其中能直接用于本科教學(xué)的書籍較少。主要是由于這些書籍集中于以下三類:第一類為技術(shù)培訓(xùn)類教材,理論性和知識的系統(tǒng)性不足;第二類為理論性專著,偏重理論性,有深度,很多內(nèi)容源自作者的學(xué)位論文或技術(shù)報告,部分章節(jié)的難度遠(yuǎn)超本科生的理解能力;第三類是各國風(fēng)電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程,可作為教學(xué)輔助用書,但同樣不適于課堂教學(xué)。由于以上問題,內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)在沒有進(jìn)行專業(yè)師資培訓(xùn)的前提下,教師們通過自身科研和刻苦自學(xué)克服了很多實際困難,采取自編校內(nèi)講義和其他近似參考教材相結(jié)合的方式開出了風(fēng)能與動力工程專業(yè)所有大綱要求的專業(yè)課程,如風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真、風(fēng)電機(jī)組測試與維護(hù)、無功補(bǔ)償技術(shù)等專業(yè)課程,計劃在經(jīng)過兩到三屆的試用和修改補(bǔ)充后正式出版一些教材。
四、結(jié)語
我國風(fēng)力發(fā)電在大規(guī)模非水可再生能源發(fā)電中的先行地位已經(jīng)明確。為適應(yīng)我國風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展對相關(guān)技術(shù)人員的迫切需求,在本科階段設(shè)立風(fēng)能與動力工程專業(yè)、培養(yǎng)從事風(fēng)電事業(yè)的技術(shù)人才是十分必要和及時的。通過分析我國風(fēng)能產(chǎn)業(yè)對專業(yè)人才知識技能結(jié)構(gòu)的需求,規(guī)劃一套可行的人才培養(yǎng)模式和專業(yè)課程體系方案將對這個新型專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用,也將對風(fēng)電產(chǎn)業(yè)持續(xù)、快速的發(fā)展起到一定的推動作用。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】風(fēng)能;太陽能;風(fēng)光互補(bǔ);發(fā)電系統(tǒng);研究與應(yīng)用
能源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活必須的物質(zhì)基礎(chǔ),在過去的200多年里,建立在煤炭、石油、天然氣等化石燃料基礎(chǔ)上的能源體系極大的推動了人類社會的發(fā)展。但是人類在使用化石燃料的同時,帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)系統(tǒng)破壞。近年來,世界各國逐漸認(rèn)識到能源對人類的重要性,更認(rèn)識到常規(guī)能源利用過程中對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的破壞,各國紛紛開始根據(jù)國情,治理和緩解已經(jīng)惡化的環(huán)境,并把可再生、無污染的新能源的開發(fā)利用作為可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是利用風(fēng)能和太陽能資源的互補(bǔ)性,具有較高性價比的一種新型能源發(fā)電系統(tǒng),具有很好的應(yīng)用前景。
1.小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)工作原理
小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng),它由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能光伏方陣、控制器、蓄電池、逆變器等組成。
當(dāng)風(fēng)力達(dá)到一定的風(fēng)速時,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為交流形式的電能,但由于所產(chǎn)生的交流電壓不是很穩(wěn)定,所以必須通過整流器整流,給蓄電池充電。光伏方陣則是由若干太陽電池板串聯(lián)和并聯(lián)構(gòu)成,其作用是將太陽能直接轉(zhuǎn)換成直流形式的電能,并向蓄電池充電,蓄電池起著儲存和調(diào)節(jié)電能的作用,當(dāng)日照充足或者風(fēng)力很大導(dǎo)致產(chǎn)生的電能過剩時,蓄電池將多余的電能儲存起來;當(dāng)系統(tǒng)發(fā)電量不足或者負(fù)荷用電量增加時,則由蓄電池向負(fù)荷補(bǔ)充電能,并保持供電電壓的穩(wěn)定。因此需要設(shè)計專門的控制裝置,該裝置可根據(jù)日照的強(qiáng)弱、風(fēng)力的大小以及負(fù)荷的變化,不斷對蓄電池的工作狀態(tài)進(jìn)行切換和調(diào)節(jié),使其在充電、放電或浮充電等多種工況下交替運(yùn)行,以保證風(fēng)力、光伏及互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)工作的連續(xù)性和穩(wěn)定性。而對于直流負(fù)荷或者交流負(fù)荷,還可以實現(xiàn)兩者之間的相互轉(zhuǎn)換。
2. 小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的合理性
2.1資源利用的合理性
太陽能和風(fēng)能是大自然中存在的最普遍的自然資源,也是取之不盡的可再生能源。太陽能是由于太陽內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過程產(chǎn)生的能量,而風(fēng)能則是太陽能在地球表面的一種表現(xiàn)形式,由于地球表面的不同形態(tài)對太陽光照的吸收能力不同,所以在地球表面形成溫度差,從而形成空氣對流而產(chǎn)生風(fēng)能。太陽能和風(fēng)能在時間分布上有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。在白天,太陽光最強(qiáng)而風(fēng)很小,在晚上,光照很弱而風(fēng)能有所加強(qiáng);在夏季,太陽光強(qiáng)度大而風(fēng)小,在冬季,太陽光強(qiáng)度弱而風(fēng)大。太陽能和風(fēng)能在時間上的互補(bǔ)性使得風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在資源利用上具有很好的匹配性。
2.2 系統(tǒng)配置的合理性
風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是由風(fēng)電系統(tǒng)與光電系統(tǒng)組成的聯(lián)合供電系統(tǒng)。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)由太陽能光電板、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、系統(tǒng)控制器、蓄電池組和逆變器等幾部分組成,而發(fā)電系統(tǒng)各部分容量的合理配置則對保證發(fā)電系統(tǒng)的可靠性非常重要。
一般來說來,系統(tǒng)配置應(yīng)考慮以下幾個方面的因素:(1)太陽能和風(fēng)能的資源狀況,以及項目實施地的太陽能和風(fēng)能的資源狀況則是系統(tǒng)光電板和風(fēng)機(jī)容量選擇的另一個依據(jù)。一般根據(jù)資源狀況來確定光電板和風(fēng)機(jī)的容量系數(shù),再按用戶的日用電量確定容量的前提下再考慮容量系數(shù),最后光電板和風(fēng)機(jī)的容量。(2)用電負(fù)荷的特征,發(fā)電系統(tǒng)則是為滿足用戶的用電要求而設(shè)計的,要為用戶提供可靠的電力,就必須認(rèn)真分析用戶的用電負(fù)荷特征。主要是了解用戶的最大用電負(fù)荷和平均日用電量。最大用電負(fù)荷是選擇系統(tǒng)逆變器容量的依據(jù),而平均日發(fā)電量,則是選擇風(fēng)機(jī)及光電板容量和蓄電池組容量的依據(jù)。
簡而言之,風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是最合理的獨(dú)立電源系統(tǒng),這種合理性表現(xiàn)在資源配置最合理,技術(shù)方案最合理,性能價格最合理。
3.小型風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計思路
衡量風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)劣的主要指標(biāo)是其可靠性和經(jīng)濟(jì)性,因此必須通過科學(xué)分析,使系統(tǒng)既能長期滿足用戶的負(fù)載需要,又能使系統(tǒng)配置的容量最小,具有最佳的經(jīng)濟(jì)性。對于全年負(fù)載平均的固定光伏方陣,設(shè)計時不能以固定值作為太陽電池方陣的最佳傾角,而應(yīng)當(dāng)參考當(dāng)?shù)氐奶柲苜Y源、風(fēng)力資源的全年分布情況,以及負(fù)載供電要求的實際全年分布情況確定。根據(jù)不同的傾角、蓄電池維持天數(shù)、用戶負(fù)載、最小化投資等參數(shù),通過編制的計算機(jī)軟件進(jìn)行循環(huán)計算,得出系統(tǒng)最優(yōu)配置,使設(shè)備初期總投資達(dá)到最低。設(shè)備初期總投資主要是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能電池、蓄電池,以及其他一些設(shè)備的總成本。可由式(1)表示:
(1)
式中:―太陽能電池組件的單價;―太陽能電池組件的個數(shù);―蓄電池個數(shù);―風(fēng)力發(fā)電機(jī)的單價;―風(fēng)力發(fā)電機(jī)的個數(shù);―其他附件,如控制逆變器、顯示器、工控機(jī)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、連接電纜等。
4. 小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用
在我國小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)主要應(yīng)用在農(nóng)村的生活和生產(chǎn)用電、半導(dǎo)體室外照明中的應(yīng)用、航標(biāo)上的應(yīng)用、道路監(jiān)控攝像機(jī)電源中、通信基等中的應(yīng)用。
(1)無電農(nóng)村的生活、生產(chǎn)用電
中國現(xiàn)有9億人口生活在農(nóng)村,其中5%左右目前還未能用上電。而在中國無電鄉(xiāng)村往往位于風(fēng)能和太陽能蘊(yùn)藏量豐富的地區(qū),因此利用風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)解決用電問題的潛力十分很大。此外,利用風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)開發(fā)儲量豐富的可再生能源,可以為廣大邊遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)村人口提供最適宜,同時也最便宜的電力服務(wù),從而促進(jìn)貧困地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。
(2)半導(dǎo)體室外照明中的應(yīng)用
在目前世界上,室外照明工程的耗電量占全球發(fā)電量的12%左右,而在全球日趨緊張的能源和環(huán)保背景下,它的節(jié)能工作日益引起全世界的關(guān)注。室外道路照明工程主要包括:車行道路照明工程、小區(qū)道路照明工程等。
(3)通信基站中的應(yīng)用
目前我國許多海島、山區(qū)等地遠(yuǎn)離電網(wǎng),但由于當(dāng)?shù)貪O業(yè)、旅游、航海等行業(yè)有通信需要,需要建立通信基站。這些基站用電負(fù)荷都不會很大,假若采用市電供電,架桿鋪線代價很大;假若采用柴油機(jī)供電,存在柴油儲運(yùn)成本高、可靠性不高以及系統(tǒng)維護(hù)困難的問題。而太陽能和風(fēng)能在時間上和地域上都有很強(qiáng)的互補(bǔ)性,海島風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是可靠性、經(jīng)濟(jì)性較好的獨(dú)立電源系統(tǒng),適合用于通信基站供電。
(4)監(jiān)控攝像機(jī)電源中的應(yīng)用
應(yīng)用風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)為道路監(jiān)控攝像機(jī)提供電源,不僅節(jié)能,而且不需要鋪設(shè)線纜,減少了線纜被盜了可能;同時有效防止輸電線路盜竊事件的發(fā)生,從而使高速公路經(jīng)營單位的運(yùn)營成本大大降低。
5.經(jīng)驗總結(jié)
目前,隨著我國風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)各方面技術(shù)的不斷提高,以及相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量和效率的不斷提高,風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的市場競爭能力也會不斷增強(qiáng),將逐漸從偏遠(yuǎn)地區(qū)向城市過渡,由補(bǔ)充能源向替代能源發(fā)展。到21世紀(jì)中葉,該分布式發(fā)電形式將在能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占有相當(dāng)大的份額,具有十分廣闊的發(fā)展前景。
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關(guān)鍵詞:材料利用率 新型材料 技術(shù) 監(jiān)督
1、提高建筑材料利用率
1.1進(jìn)一步推廣和使用高性能混凝土和高強(qiáng)鋼筋,實現(xiàn)建設(shè)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,我國每年混凝土消耗量大約為十五億立方米,建筑工程中鋼筋使用量占總體鋼材消耗量的百分之五十以上。[1]如果可以進(jìn)一步推廣和使用高性能混凝土和高強(qiáng)鋼筋則能夠獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。對于經(jīng)濟(jì)效益而言,進(jìn)一步推廣和使用高性能混凝土和高強(qiáng)鋼筋可以直接節(jié)約建筑材料的使用量,從而節(jié)約建筑工程的成本,獲得經(jīng)濟(jì)效益。2010年,我國鋼材消耗整體量有可能高達(dá)一點(diǎn)八三億噸,而推廣和使用高性能混凝土和高強(qiáng)鋼筋則能夠減少三百六十六億噸鋼材的使用量,按照當(dāng)年每噸鋼材的價格計算則可以直接節(jié)省大概一百二十四點(diǎn)四四億元的資金。同時推廣和使用高性能混凝土和高強(qiáng)鋼筋不僅解決了建筑工程結(jié)構(gòu)中梁柱的肥胖問題,擴(kuò)大建筑工程的使用面積,而且有利于促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活多變,從而在一定程度上可以有效地提高建筑工程的使用功效。據(jù)2010年相關(guān)數(shù)據(jù)的簡略統(tǒng)計顯示,推廣和使用高性能混凝土和高強(qiáng)鋼筋所帶來的直接或者間接效益足以達(dá)到六百七十億到八百一十億元。[2]是進(jìn)一步提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)含量重要方式的同時也有利于促進(jìn)工作效率和建筑工程質(zhì)量的提高,加快建筑行業(yè)推廣使用高強(qiáng)建筑材料的同時進(jìn)一步提升建筑行業(yè)的國際競爭力。
在全面推進(jìn)和使用高性能混凝土和高強(qiáng)鋼筋等新型材料的同時還需要注意幾個問題。第一,要注重建筑材料的技術(shù)研究,這是處于對建筑材料更新?lián)Q代的考慮。建筑材料的技術(shù)研究,尤其是混凝土持久耐用和鋼筋脆斷裂兩方面的研究,可以適當(dāng)?shù)丶{入相關(guān)的科研規(guī)劃中,在試點(diǎn)、理論研究以及相關(guān)示范工程等各種方案的貫徹下,進(jìn)一步推廣科研成果和進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。第二,組織對高性能混凝土和高強(qiáng)鋼筋建筑材料的推廣工作。這需要建筑單位的大力支持和努力,需要建筑單位設(shè)計部門和施工部門進(jìn)行高度的協(xié)商和達(dá)成統(tǒng)一。第三,完善相關(guān)法律法規(guī)和修訂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。建筑工程的設(shè)計以及工程施工人員的工作依據(jù)來源于對建筑工程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,因此要進(jìn)一步增加對標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究上的投入,確保高性能混凝土和高能鋼筋的整體推廣和應(yīng)用有一個規(guī)范的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同時,還需要相關(guān)的法律法規(guī)作保障,做到建筑工程的設(shè)計、施工單位在作業(yè)過程有章可循,為進(jìn)一步推廣和使用高性能建筑材料營造一個積極環(huán)境。
1.2促進(jìn)建筑材料節(jié)能科技創(chuàng)新,開發(fā)新型建筑材料
建筑材料資源領(lǐng)域的節(jié)能還需要科技創(chuàng)新予以一定的技術(shù)保障,要大力組織和開展一些科技攻關(guān)的活動,研制出適合本國本地、享有獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)的建筑技術(shù),同時還得加快合成技術(shù)和已成熟建筑技術(shù)的推廣和應(yīng)用,積極推行國際交流和合作,對于他國先進(jìn)的建筑材料和建筑新技術(shù)要堅持“取之精華,去其糟粕”的汲取原則,盡可能快速地把科研最終成果應(yīng)用要現(xiàn)實生產(chǎn)過程中,在實踐的過程中再創(chuàng)新、再發(fā)展,提高自主創(chuàng)新能力。“垃圾是放錯位置的資源”,那么在處理垃圾的時候則可以適當(dāng)利用衛(wèi)生填埋技術(shù)、生物處理技術(shù)以及焚燒發(fā)電技術(shù),擴(kuò)大資金投入,促進(jìn)處理垃圾成果轉(zhuǎn)為生產(chǎn)力,實現(xiàn)建筑行業(yè)垃圾資源化。[3]另外,除了積極推廣和使用新型新型、低能耗、高節(jié)能、高性能建筑材料外,譬如新型節(jié)能的墻材料和建筑體系。還可以開發(fā)新能源,利用新能源。譬如具有一定內(nèi)在潛力的可再生能源――太陽能,而他它的利用方式一般有太陽能采暖集光供水器和無污染發(fā)電等等。
1.3加強(qiáng)對建筑行業(yè)建筑材料資源使用的監(jiān)督力度
這就要求各地負(fù)責(zé)建筑建設(shè)的部門加大對建筑行業(yè)建筑材料資源使用的監(jiān)督力度,做好建筑材料樣品取樣調(diào)查的工作和進(jìn)一步完善相關(guān)檢查制度,各個部門明確其工作職責(zé),對于國家明確提出建筑行業(yè)違規(guī)材料、產(chǎn)品以及不合格的淘汰建筑材料要嚴(yán)格予以禁止,拒絕讓其流入建設(shè)工程中。同時,對于小區(qū)項目的建設(shè)和示范城市要著力抓好,對于新型建筑材料的生產(chǎn)單位或者企業(yè)則可以重點(diǎn)扶持,充分發(fā)揮其示范作用,從而提升建筑行業(yè)節(jié)能的整體質(zhì)量。
2、總結(jié)
經(jīng)濟(jì)的騰飛和繁榮帶動著建筑行業(yè)的發(fā)展,建筑的發(fā)展則又促進(jìn)了建筑材料業(yè)的不斷進(jìn)步。建筑材料業(yè)的不斷發(fā)展不僅滿足了各個建筑層次的需求,提升了建筑行業(yè)的總體質(zhì)量,同時也成為了人類生活、生產(chǎn)進(jìn)步的助推器,從而為我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量。隨著人們生活水平的不斷提高和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,未來的建筑材料必將朝著舒適、美觀、優(yōu)質(zhì)、藝術(shù)等趨勢發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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論文關(guān)鍵詞:高職教育;風(fēng)電實訓(xùn);基地建設(shè)
風(fēng)能是一種可再生的潔凈能源,是目前世界上發(fā)展速度最快的電力新能源,利用風(fēng)能替代日益枯竭的化石能源來發(fā)電,對于實現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展與保護(hù)環(huán)境具有重要意義。我國規(guī)劃到2020年風(fēng)電總裝機(jī)容量將達(dá)到1億千瓦。按照江西省《“十一五”新能源發(fā)展規(guī)劃(風(fēng)電篇)》規(guī)劃,江西風(fēng)電場裝機(jī)容量為95.7萬千瓦,每年可為電網(wǎng)供電23.2億度。如火如荼的大規(guī)模風(fēng)電基地建設(shè)的背后卻是我國風(fēng)電人才的匱乏,高職院校要搶占市場先機(jī),及時調(diào)整專業(yè)設(shè)置,率先開設(shè)風(fēng)電運(yùn)行與維護(hù)專業(yè)。但要達(dá)到辦學(xué)條件,滿足培養(yǎng)風(fēng)電專業(yè)人才的需求,建立風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)基地是當(dāng)務(wù)之急。
一、風(fēng)電實訓(xùn)基地建設(shè)思路
風(fēng)電實訓(xùn)基地建設(shè)的總體思路:依照四項原則,滿足兩項功能,達(dá)到五項統(tǒng)一。
1.四項原則
(1)適應(yīng)性原則。適應(yīng)一定時期風(fēng)電企業(yè)發(fā)展對高素質(zhì)勞動者和高技能人才數(shù)量和質(zhì)量方面的要求;適應(yīng)區(qū)域風(fēng)電企業(yè)對理論和實踐技能的要求;適應(yīng)學(xué)生專業(yè)技能的提高規(guī)律;適應(yīng)以能力訓(xùn)練為主線,體現(xiàn)現(xiàn)代風(fēng)電技術(shù)的綜合性生產(chǎn)訓(xùn)練。
(2)合作性原則。與風(fēng)電企業(yè)合作,校企聯(lián)合共建風(fēng)電實訓(xùn)基地。高校和企業(yè)攜手共謀發(fā)展,達(dá)到資源共享。一方面可以彌補(bǔ)學(xué)校經(jīng)費(fèi)的不足,另一方面解決企業(yè)風(fēng)電人才短缺的困局,使高職院校培養(yǎng)的學(xué)生更快滿足企業(yè)崗位需求,減少上崗時間。共建共用、互補(bǔ)長短,提高投資效益和使用效率。
(3)模擬(或仿真)性原則。風(fēng)電實訓(xùn)基地應(yīng)充分體現(xiàn)風(fēng)電生產(chǎn)現(xiàn)場的特點(diǎn),由于有些設(shè)備價格高、體積大,可采取按一定比例縮小的物理模擬或者數(shù)字仿真。建成針對性很強(qiáng)、數(shù)量和場地足夠的實訓(xùn)工位,達(dá)到與風(fēng)電生產(chǎn)場所盡可能一致的真實而綜合的職業(yè)環(huán)境,滿足學(xué)生得到實際操作訓(xùn)練的需求,使實訓(xùn)基地的建設(shè)具有經(jīng)濟(jì)性和可行性。
(4)整合性原則。開辦風(fēng)電運(yùn)行與維護(hù)專業(yè)的高職院校都有多年相關(guān)火電專業(yè)或電氣專業(yè)辦學(xué)經(jīng)驗,有一定的相關(guān)實訓(xùn)場所,如鉗工實訓(xùn)、機(jī)電實訓(xùn)、輸配電實訓(xùn)、變電實訓(xùn)等。整合原有的實訓(xùn)基地,根據(jù)風(fēng)電實訓(xùn)項目和內(nèi)容的具體要求,對原有實訓(xùn)項目和內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,把有限的資金用來重點(diǎn)建設(shè)緊缺的風(fēng)機(jī)實訓(xùn)項目。
2.兩項功能
(1)人才培養(yǎng)功能。風(fēng)電實訓(xùn)基地首先應(yīng)當(dāng)滿足院校培養(yǎng)風(fēng)電專業(yè)學(xué)生較為全面適應(yīng)風(fēng)電行業(yè)的綜合職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)技能的需要,具備風(fēng)電人才培養(yǎng)功能。其運(yùn)作方式上強(qiáng)調(diào)工位性,講求職業(yè)性,讓學(xué)生在一個工作臺位上進(jìn)行綜合能力素質(zhì)的訓(xùn)練,真正實現(xiàn)學(xué)生操作應(yīng)用能力的提高。
(2)交流培訓(xùn)功能。風(fēng)電實訓(xùn)基地應(yīng)具備培訓(xùn)風(fēng)電企業(yè)員工技能的功能。在運(yùn)作方式上,可利用實訓(xùn)基地讓同類型院校學(xué)生分工種同臺競技,作為加強(qiáng)交流的比武現(xiàn)場、合作企業(yè)進(jìn)行崗位培訓(xùn)的基地、對外進(jìn)行培訓(xùn)的機(jī)構(gòu)。
3.四項統(tǒng)一
(1)校內(nèi)與校外的統(tǒng)一。經(jīng)過統(tǒng)籌規(guī)劃,校內(nèi)和校外實訓(xùn)基地形成互補(bǔ),在建設(shè)時統(tǒng)一規(guī)劃,統(tǒng)一安排教學(xué)任務(wù),形成課程,實現(xiàn)實訓(xùn)條件的社會溝通。它是一種帶有崗位意義的校內(nèi)實訓(xùn),帶有教學(xué)意義的校外實訓(xùn),意在真正為學(xué)生的職業(yè)發(fā)展、職業(yè)規(guī)劃作出貢獻(xiàn)。
(2)知識與技能的統(tǒng)一。通過對風(fēng)電知識的捕獲、共享和集成以及技能的訓(xùn)練養(yǎng)成,掌握多種風(fēng)機(jī)狀態(tài)操作程序,強(qiáng)化獲取、使用和開發(fā)風(fēng)電知識的能力,培養(yǎng)綜合技能,形成系統(tǒng)性的風(fēng)電安裝與調(diào)試、運(yùn)行與維護(hù)、事故處理等知識技能體系,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
(3)過程與方法的統(tǒng)一。通過過程實訓(xùn),學(xué)生基本了解風(fēng)電控制的原理及風(fēng)電常見故障的處理方法;學(xué)生掌握對一般風(fēng)電系統(tǒng)調(diào)試中出現(xiàn)問題的獨(dú)立分析方法、調(diào)整方法、處理方法,達(dá)到盡快排除故障,及時修理好損壞的設(shè)備或更換設(shè)備,從而縮短風(fēng)電停機(jī)時間,盡快恢復(fù)發(fā)電。
(4)態(tài)度和職業(yè)觀的統(tǒng)一。端正學(xué)習(xí)態(tài)度和樹立正確的職業(yè)觀。在實訓(xùn)基地管理中,讓學(xué)生感受真實的風(fēng)電職業(yè)氛圍,對風(fēng)電產(chǎn)生濃厚的興趣,形成積極、主動、進(jìn)取的心態(tài),養(yǎng)成不怕困難、勤于鉆研、善于思考的學(xué)習(xí)態(tài)度。學(xué)生通過實訓(xùn)改變不良的操作行為方式,提高科學(xué)素養(yǎng)。
二、風(fēng)電實訓(xùn)基地建設(shè)的探討
1.實訓(xùn)師資建設(shè)
制訂中長期的風(fēng)電師資隊伍建設(shè)計劃和管理措施。首先在原有專職教師中抽調(diào)相關(guān)骨干青年教師到風(fēng)電企業(yè)掛職鍛煉,通過實踐技能培訓(xùn)以提高現(xiàn)有師資的風(fēng)電技能素質(zhì)。
其次要從風(fēng)電企業(yè)生產(chǎn)一線引進(jìn)一定數(shù)量的專業(yè)技術(shù)人員到教師隊伍中,聘用少數(shù)從事風(fēng)電設(shè)計、生產(chǎn)和建設(shè)的一線專業(yè)技術(shù)人員作為兼職教師。對從企業(yè)引進(jìn)的師資,通過聽課、寫講稿、試講等一系列培訓(xùn),增強(qiáng)其執(zhí)教能力。
2.實訓(xùn)教材建設(shè)
可以選定風(fēng)力發(fā)電工程施工與驗收編委會編寫的《風(fēng)力發(fā)電工程施工與驗收》(中國水利電力出版社)和宋海輝主編的《風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與工程》(中國水利電力出版社)為一般教材。
在選用優(yōu)秀教材的同時,也需要進(jìn)行自我教材建設(shè)。需要根據(jù)風(fēng)電場主力機(jī)型有針對性地編寫相應(yīng)的培訓(xùn)教材。教材不局限于紙質(zhì)的,還應(yīng)制作教學(xué)光盤,增加一定的實物,采用多媒體動畫、投影、模型等輔助教學(xué)。
3.實訓(xùn)硬件設(shè)施建設(shè)
工程實訓(xùn)課程要有一種工程教學(xué)情境。針對區(qū)域性風(fēng)電場主力機(jī)型,有針對性地進(jìn)行硬件設(shè)施建設(shè)是完全必要的。除校外實訓(xùn)基地外,建立模擬(或仿真)校內(nèi)實訓(xùn)基地,可以有足夠的工作臺位,輔以實物模型、實物照片、現(xiàn)場錄像、精心設(shè)計和制作的Flas,借助于多媒體教學(xué)的形象、逼真、立體,加上展板、掛圖、陳列柜等多種教學(xué)手段,達(dá)到直觀效果。結(jié)合原理圖,使電氣設(shè)備抽象概念和復(fù)雜的原理過程形象化,利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)進(jìn)行仿真,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)為學(xué)生提供應(yīng)用靈活的、滿足學(xué)生情境需求的學(xué)習(xí)硬件資源。
4.實訓(xùn)方法和手段建設(shè)
采用小組及大循環(huán)分組形式,以工程工藝方法為主線,打破工種界限,重組訓(xùn)練內(nèi)容,強(qiáng)化課程建設(shè),提高工程訓(xùn)練的教學(xué)效果。建立一個開放的、有利于培養(yǎng)現(xiàn)代工程能力和創(chuàng)造性建設(shè)的訓(xùn)練體系。通過形式多樣、內(nèi)容豐富的實際或者虛擬的創(chuàng)新實踐活動,加強(qiáng)對學(xué)生動手能力與創(chuàng)新能力的個性化培養(yǎng)。積極推進(jìn)內(nèi)涵建設(shè),推進(jìn)以“項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”為特征、以“技藝分解、能力遞進(jìn)”為要求,以“市場對接、職業(yè)銜接”為標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)方法改革。加大實訓(xùn)力度,保障實訓(xùn)質(zhì)量,使學(xué)生在逼真的電力企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中進(jìn)行“真刀真槍”的“實戰(zhàn)”訓(xùn)練。
5.實訓(xùn)項目和內(nèi)容建設(shè)
項目一:風(fēng)電機(jī)組的安裝。
內(nèi)容包括:塔架的安裝,主機(jī)(機(jī)艙)的吊裝,風(fēng)輪組裝與吊裝,風(fēng)機(jī)附屬設(shè)備的安裝,箱式變電站的安裝,電力線路與通信線路的施工,中央監(jiān)控裝置的安裝等。
項目二:風(fēng)電機(jī)組的調(diào)整試驗。
內(nèi)容包括:風(fēng)電機(jī)組的傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)等功能系統(tǒng)正確性的檢驗;采取針對性的措施,消除發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷,確保被試機(jī)組性能達(dá)標(biāo)。
項目三:風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行與維護(hù)。
風(fēng)電機(jī)組的啟動、并網(wǎng)與停機(jī),日常運(yùn)行監(jiān)視、記錄的主要內(nèi)容,定期巡視的主要內(nèi)容,風(fēng)電機(jī)組工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換,風(fēng)電機(jī)組日常維護(hù)的主要項目和要求,年度例行維護(hù)的內(nèi)容和要求。
項目四:風(fēng)電機(jī)組的異常運(yùn)行與事故處理。
風(fēng)電機(jī)組的異常運(yùn)行與事故處理的基本要求,故障的分類,故障處理的過程,風(fēng)電機(jī)組常見故障及故障排除方法。
6.實訓(xùn)管理體系建設(shè)
探索風(fēng)電專業(yè)特色的實踐課程體系,不斷更新實踐教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)應(yīng)用性較強(qiáng)的綜合性、設(shè)計性內(nèi)容。建立涵蓋基礎(chǔ)性實訓(xùn)、綜合設(shè)計性實訓(xùn)的風(fēng)電工程實踐教學(xué)體系。
(1)基礎(chǔ)工程訓(xùn)練。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,通過工具的使用、工藝接線教學(xué)模塊的實訓(xùn),強(qiáng)化學(xué)生工程實踐內(nèi)容的基礎(chǔ)工藝,講授基本的操作技能及工程專業(yè)理念,逐步建立風(fēng)電工程的技能概念。
(2)基本實踐訓(xùn)練。在學(xué)生完成基本實訓(xùn)課程的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同專業(yè),參與具有風(fēng)電生產(chǎn)背景的設(shè)備安裝、調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)、事故處理等,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識,提高學(xué)生的基本實踐能力。
(3)綜合創(chuàng)新訓(xùn)練。在基本能力訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,對學(xué)有余力或具有創(chuàng)新意識的學(xué)生,鼓勵他們自選課題,在教師指導(dǎo)下,利用實訓(xùn)中心條件和先進(jìn)的儀器設(shè)備,完成實際風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計、制作、調(diào)試等綜合能力的訓(xùn)練。
關(guān)鍵字: 城市規(guī)劃;低碳化;模式
Abstract: in response to the serious consequences of global climate change, we need to change the past in the city the problems in the process of development, and strive to find a kind of ideal low carbon cities mode instead of the current high carbonation city. Only in this way, can reduce or eliminate climate change to humanity social disaster and risk. Through the low carbon urban planning for the urban development process low carbon direction, so as to realize the sustainable development of low carbon cities. And at present low carbon urban planning in urban planning system is a new field, the practical application there are still many problems and difficulties, so for the city planning process of the low carbon models are discussed and analyzed has the vital significance.
Keyword: urban planning; Low carbon; mode
中圖分類號:TU984文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1.引言
低碳化城市是以高能效、低排放、生態(tài)、高效率為主要特征的,通過對現(xiàn)有城市中的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整并對當(dāng)前的發(fā)展模式盡心合理的轉(zhuǎn)變。有效地促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì),對于城市的發(fā)展是大有裨益,促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn),不斷的增強(qiáng)城市發(fā)展的原動力,極大程度的改善人民生活和工作環(huán)境,并最終讓城市生活變得更加美好。為了將現(xiàn)有城市發(fā)展為低碳城市,需要對城市進(jìn)行全方位的轉(zhuǎn)變。城市規(guī)劃是一個城市的格局以及發(fā)展的重要環(huán)節(jié),因此加強(qiáng)城市規(guī)劃過程中的低碳化模式是十分必要的。
低碳城市規(guī)劃主要是不斷的探索適合我國具體國情的低碳城市規(guī)劃,尋求低碳城市規(guī)劃建設(shè),實現(xiàn)低碳城市、低碳社會從而達(dá)到解決全球氣候變化這一難題。當(dāng)前我國正處在經(jīng)濟(jì)飛速增長、城市化迅猛發(fā)展和碳排放量不斷增加的時期。低碳城市規(guī)劃是實現(xiàn)我國建設(shè)低碳城市發(fā)展的核心技術(shù)。快速城市化進(jìn)程中實施低碳發(fā)展是實現(xiàn)有效控制溫室氣體排放的必然選擇。低碳城市建設(shè)就是要實現(xiàn)在高效利用能源的同時極大地減少能源消耗。城市的低碳化模式就是要制定和實施城市的低碳發(fā)展戰(zhàn)略,建立和實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展,加強(qiáng)城市的日常公共治理力度。這些就要求對城市必須進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃,高效節(jié)約的使用有限土地和能源,從而達(dá)到工業(yè)布局低碳化、循環(huán)化,構(gòu)建健康綠色交通出行體系,大力發(fā)展低碳出行和綠色節(jié)能建筑,倡導(dǎo)低碳消費(fèi)。
2.城市規(guī)劃與低碳城市
城市規(guī)劃又稱都市計劃或者都市規(guī)劃,是對城市的空間和發(fā)展進(jìn)行的充分的預(yù)先考慮。其研究對象主要是城市的物質(zhì)形態(tài)部分,包括城市中產(chǎn)業(yè)的區(qū)域布局、道路及運(yùn)輸設(shè)施的設(shè)置、建筑物的區(qū)域布局、城市工程的安排等。
城市規(guī)劃一般由總體規(guī)劃和詳細(xì)規(guī)劃兩個階段組成。為了建設(shè)好城市,必須有一個科學(xué)的城市規(guī)劃,并且要嚴(yán)格按照規(guī)劃來實施建設(shè)。城市規(guī)劃是一項科學(xué)性、系統(tǒng)性、區(qū)域性和政策性非常強(qiáng)的工作。它必須預(yù)見并合理地確定城市的未來發(fā)展方向、大小和布局,作好對環(huán)境的預(yù)測和評價,協(xié)調(diào)有關(guān)各方在發(fā)展中的關(guān)系,統(tǒng)籌安排實施各項建設(shè),促進(jìn)整個城市的快速發(fā)展,以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、環(huán)境優(yōu)美的效果,為居住和生活在城市的人民居住、學(xué)習(xí)、勞動、休息以及參加各種社會活動創(chuàng)造一個良好舒適的條件。
低碳城市是以實現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)為發(fā)展方向、居住地的市民倡導(dǎo)低碳生活理念、政府公務(wù)管理層以低碳社會為建設(shè)標(biāo)本的城市。城市是高度集聚的人類聚居地,低碳城市具有高效性:城市能源利用的高效;城市轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的高效益;城市流轉(zhuǎn)系統(tǒng)的高效率。低碳城市的高效性還表現(xiàn)在城市的生產(chǎn)、運(yùn)行和維護(hù)成本的能耗減少并趨于最小化。在此過程中,城市物質(zhì)與能量得到了更為高效的利用,城市生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性將大大提高。目前,我國存在的第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的能源消耗極大,因此必須做出調(diào)整。而實現(xiàn)調(diào)整的關(guān)鍵問題就是不斷地提高技術(shù)水平。
在低碳城市發(fā)展中,城市規(guī)劃作為前期為政府決策的設(shè)計和后期引導(dǎo)的城市建設(shè)的藍(lán)圖,是極其重要的環(huán)節(jié)。城市規(guī)劃是通過預(yù)測城市發(fā)展并管理各項資源以適應(yīng)其發(fā)展的具體方法或過程,以便更好地指導(dǎo)已建環(huán)境的設(shè)計與開發(fā)。傳統(tǒng)城市規(guī)劃較多注意的是城市地區(qū)的實體空間特征。而現(xiàn)代城市規(guī)劃則試圖研究各種經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境因素對土地使用模式的變化所產(chǎn)生的影響,并制定出能反映這種連續(xù)相互作用的規(guī)劃。在低碳城市發(fā)展戰(zhàn)略中,土地集約利用、低碳城市交通體系、城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)、低碳社區(qū)建設(shè)等都需要在城市規(guī)劃中體現(xiàn)。將有著不同目標(biāo)和需求的社會群體通過低碳城市規(guī)劃理念、低碳城市規(guī)劃指標(biāo)體系、低碳城市規(guī)劃方法和低碳城市規(guī)劃方案的公眾參與等實現(xiàn)低碳城市社會共識的追求,實現(xiàn)我國低碳城市規(guī)劃模式的框架。
3.城市規(guī)劃低碳化的實現(xiàn)
3.1低碳城市發(fā)展的途徑
我國城市要實現(xiàn)低碳化發(fā)展必須充分重視低碳技術(shù)的研制與應(yīng)用、政策鼓勵和保障以及實現(xiàn)全民低碳意識。實現(xiàn)城市低碳發(fā)展的核心是低碳技術(shù)。為了獲得和應(yīng)用低碳技術(shù),我國的大部分城市可以通過引進(jìn)發(fā)達(dá)國家的成熟技術(shù),但是通常得不到核心技術(shù)。此外,可以通過國內(nèi)的相關(guān)機(jī)構(gòu)開展集成創(chuàng)新和原始創(chuàng)新,集中全力攻關(guān)可以在中短期內(nèi)獲得較大效益的低碳技術(shù),重點(diǎn)是重化工行業(yè)能耗的新技術(shù)。加快氫燃料等車用燃料生產(chǎn)技術(shù)的提高,清潔煤、核能、太陽能和風(fēng)能等先進(jìn)發(fā)電技術(shù),先進(jìn)節(jié)能技術(shù),碳捕獲和封存技術(shù),可再生能源等新技術(shù)的研究與開發(fā)。電力上發(fā)展工GCC發(fā)電技術(shù),加強(qiáng)企業(yè)間的技術(shù)聯(lián)合。增加高技術(shù)及高附加值產(chǎn)品的比例,做到能耗低,節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水及節(jié)材,大力發(fā)展新興低碳產(chǎn)業(yè)。
在制度與政策上政府要對低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)行完善,并且對于那些新技術(shù)、新能源的研發(fā)使用提供必要的資金支持。制定政策鼓勵新興低碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,調(diào)動企業(yè)投資低碳經(jīng)濟(jì)的積極性。低碳城市是需要所有公民都參與的城市建設(shè)工程。除了政府要切實做好節(jié)能減排的具體工作外,還必須公民進(jìn)行參與。因此,與公民進(jìn)行積極的溝通交流,傳遞低碳理念,培養(yǎng)節(jié)能環(huán)保意識。是很必要的。
3.2 低碳化城市規(guī)劃的實現(xiàn)
城市規(guī)劃實現(xiàn)低碳城市建設(shè)的重要環(huán)節(jié),必須充分的重視。城市規(guī)劃通常包括總體規(guī)劃和詳細(xì)規(guī)劃兩個階段。城市總體規(guī)劃是一種綜合性的城市規(guī)劃,是確定一個城市的性質(zhì)、規(guī)模、發(fā)展方向以及制定城市中各類建設(shè)總體布局的全面安排及實施管理的城市規(guī)劃。而城市詳細(xì)規(guī)劃就是指為實施城市總體規(guī)劃而提出具體規(guī)劃要求的地區(qū)性規(guī)劃或?qū)m椧?guī)劃。在規(guī)劃階段,低碳城市應(yīng)當(dāng)以最大限度地減少碳排放作為設(shè)計原則與標(biāo)準(zhǔn)。具體包含很多內(nèi)容,例如建設(shè)綠色建筑、低碳交通等等。堅持總體規(guī)劃和詳細(xì)規(guī)劃相結(jié)合,老城和新區(qū)發(fā)揮各自優(yōu)勢,積極的探索城市規(guī)劃的低碳化。
堅持老城改造提升與新區(qū)開發(fā)建設(shè)并重,跳出老城建新區(qū),建好新區(qū)促老城.這樣,通過老城不斷的改造提升,在新區(qū)加強(qiáng)開發(fā)建設(shè),使老城和新區(qū)都能協(xié)調(diào)推進(jìn),低碳布局,同步發(fā)展。舉全市之力,開發(fā)建設(shè)新區(qū),加快推進(jìn)高新區(qū)和經(jīng)濟(jì)區(qū)增容擴(kuò)區(qū),形成新區(qū)為龍頭、高新區(qū)和經(jīng)濟(jì)區(qū)為支撐的發(fā)展新格局。立足現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和資源優(yōu)勢,加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級,做大做強(qiáng)特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),積極培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),大力發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)業(yè),形成特色鮮明、優(yōu)勢突出、集群集約發(fā)展的多元支柱產(chǎn)業(yè)體系,切實增強(qiáng)支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)生動力,建立低碳產(chǎn)業(yè)。
把道路交通等基礎(chǔ)設(shè)施作為支撐和促進(jìn)發(fā)展的關(guān)鍵來抓,不論是老城區(qū)的改造提升,還是新區(qū)的開發(fā)建設(shè),都要把道路交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)放在優(yōu)先發(fā)展的位置,建設(shè)低碳交通,通過政府主導(dǎo)、市場運(yùn)作、多元投入,切實加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),為實現(xiàn)加快發(fā)展創(chuàng)造條件,提供基礎(chǔ)保障。堅持城市建設(shè)與農(nóng)村發(fā)展、資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會進(jìn)步相協(xié)調(diào),人與自然相和諧,努力推進(jìn)城鄉(xiāng)一體化,切實加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境的建設(shè),保障和改善民生,發(fā)展社會事業(yè),推進(jìn)物質(zhì)文明、精神文明、生態(tài)文明和政治文明建設(shè),實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會全面可持續(xù)發(fā)展,建設(shè)高效的低碳城市。
參考文獻(xiàn)
1謝映霞,魏保軍.低碳導(dǎo)向的城市規(guī)劃理論與實踐低碳經(jīng)濟(jì)與土木工程科技創(chuàng)新.2010中國國際建筑科技大會論文集
關(guān)鍵詞:三大杠桿節(jié)能減排機(jī)制
夾江縣是全國四大陶瓷生產(chǎn)基地之一,全縣有陶瓷企業(yè)98論文家,生產(chǎn)線238條。隨著全縣陶瓷產(chǎn)業(yè)迅速興起,全縣每年天然氣耗用近4億立方米,節(jié)能減排壓力巨大。近年來,夾江縣巧用行政、財政和稅收三大杠桿,制定了一系列節(jié)能減排的政策措施,將節(jié)能減排目標(biāo)分解落實到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)和重點(diǎn)企業(yè),加強(qiáng)對重點(diǎn)耗能企業(yè)的節(jié)能減排跟蹤和管理,加大重點(diǎn)河流污染治理,建立GDP能耗公報制度,著力從根本上緩解經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展面臨的資源約束矛盾和環(huán)境壓力,探索出了一條經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少的新型工業(yè)化道路。
一、三大杠桿促進(jìn)能源往高處走(一)運(yùn)用行政杠桿促使氣電優(yōu)化配置1.健全能耗目標(biāo)考核體系。將節(jié)能降耗納入對鄉(xiāng)鎮(zhèn)和有關(guān)部門的目標(biāo)考核,實行規(guī)模以上企業(yè)能耗月報制度,對年耗能3000噸標(biāo)準(zhǔn)煤及以上的重點(diǎn)用能單位,簽訂節(jié)能目標(biāo)責(zé)任書,形成能耗工作問責(zé)制。2.強(qiáng)化能耗審核機(jī)制。把能耗水平作為投資項目核準(zhǔn)和備案的“強(qiáng)制性門檻”,實行新、改、擴(kuò)建固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能評估和審查制度、新上項目部門聯(lián)動機(jī)制和新開工項目公示制度。3.建立節(jié)能監(jiān)察機(jī)制。成立縣節(jié)能監(jiān)察中心,對用能單位和節(jié)能服務(wù)機(jī)構(gòu)的用能行為進(jìn)行監(jiān)察。4.實行氣電聯(lián)動機(jī)制。制定并實施《夾江縣工業(yè)企業(yè)氣電聯(lián)動、同步供能實施辦法》和《工業(yè)用天然氣優(yōu)化配置方案》,對全縣企業(yè)從單位產(chǎn)值能耗、污染物排放等方面進(jìn)行統(tǒng)計排序,對能耗相對過高、排放相對過多的企業(yè)在用能上給予限制,特別是在削減電、氣負(fù)荷時首先對排位靠后企業(yè)拉閘限電限氣,避免了供能企業(yè)、工業(yè)企業(yè)之間不協(xié)調(diào)而浪費(fèi)氣電資源,促進(jìn)了氣電資源向單位能耗低、排放少的企業(yè)配置。
(二)運(yùn)用財政杠桿撬動企業(yè)技術(shù)改造1.專項資金重點(diǎn)扶持。在工業(yè)發(fā)展資金中設(shè)立80萬元的節(jié)能降耗專項資金,主要用于節(jié)能宣傳和培訓(xùn)、節(jié)能示范項目補(bǔ)貼、節(jié)能新技術(shù)推廣及可再生能源和新能源的開發(fā)利用。重點(diǎn)支持陶瓷企業(yè)加大環(huán)保節(jié)能技術(shù)研發(fā)。2.財政激勵引導(dǎo)升級。凡列入省市級重點(diǎn)節(jié)能示范項目的,免征其土地設(shè)施所涉及的縣級行政收費(fèi),所形成的電力、天然氣節(jié)約量,按照節(jié)約價值的5%給予一次性獎勵;列入國家、省、市節(jié)能示范項目的,幫助申請國債資金的補(bǔ)助和支持;對集中建設(shè)排污設(shè)施的,由縣財政給予補(bǔ)助;對重點(diǎn)耗能企業(yè)申請銀行貸款用于節(jié)能降耗項目改造的,由縣財政給予3%的項目貸款貼息。米蘭諾公司獲省2008年第一批技術(shù)改造專項資金80萬元,水工機(jī)械和匯豐陶瓷公司各獲省2008年第一批產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究與開發(fā)專項資金10萬元。3.搬遷關(guān)停強(qiáng)制節(jié)能。加大清理整頓高耗能高污染企業(yè)力度,公布淘汰企業(yè)名單及淘汰時限;落實節(jié)能環(huán)保搬遷補(bǔ)助資金,對列入關(guān)停、取締名單的企業(yè)采取“五停”(停水、停電、停運(yùn)、停貸、停氣)等強(qiáng)制性措施,促進(jìn)污染企業(yè)搬遷。規(guī)矩水泥環(huán)保搬遷已正式獲省經(jīng)委核準(zhǔn),7月30日已正式開工建設(shè),2009年6月底搬遷完畢。
(三)運(yùn)用稅收杠桿助推質(zhì)量效益升級1.稅收能源消耗掛鉤制度。針對全縣陶瓷行業(yè)均是中小企業(yè)且稅務(wù)監(jiān)控難的實際,由兩稅、統(tǒng)計等部門深入企業(yè)、氣、電等能源供應(yīng)部門調(diào)研,廣泛收集企業(yè)產(chǎn)能、產(chǎn)值、總能源消耗等數(shù)據(jù),測算出行業(yè)平均氣、電、煤等單位能耗產(chǎn)值,結(jié)合行業(yè)實際分產(chǎn)品大類,將產(chǎn)品單位能耗作為稅收的重要參考,促使企業(yè)采取措施降低能耗。2.節(jié)能項目稅收優(yōu)惠制度。企業(yè)從事節(jié)能項目所得,自項目取得第一年生產(chǎn)經(jīng)營收入所屬納稅年度起,前三年縣級企業(yè)所得稅全部返還,第四年至第六年企業(yè)所得稅減半返還;企業(yè)購買并使用《節(jié)能節(jié)水專用設(shè)備企業(yè)所得稅優(yōu)惠目錄》規(guī)定的節(jié)能設(shè)備,該專用設(shè)備投資額的10%可以從企業(yè)當(dāng)年的應(yīng)繳納稅中抵免;當(dāng)年不足抵免的,可以在以后5個納稅年度結(jié)轉(zhuǎn)。3.節(jié)能研發(fā)稅收抵扣制度。企業(yè)為研發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝發(fā)生的研究開發(fā)費(fèi),未形成無形資產(chǎn)計入當(dāng)年損益的,在按照規(guī)定據(jù)實扣除的基礎(chǔ)上,按照研究開發(fā)費(fèi)用的50%加計扣除;形成無形資產(chǎn)的,按照無形資產(chǎn)成本的150%攤銷。
二、三大特點(diǎn)凸顯節(jié)能減排成效
(一)走出了一條政府多種手段調(diào)控能耗的新路子1.節(jié)能降耗初見成效。2008年1—6月,全縣130家模以上企業(yè),總能耗76萬噸標(biāo)煤,規(guī)模以上萬元工業(yè)增加值能耗5.285噸標(biāo)煤,較去年同期下降8.08%,節(jié)約標(biāo)煤6.687萬噸。2.環(huán)境保護(hù)力度加大。率先在四川省施行環(huán)保信譽(yù)考核制度和樂山市在建立鄉(xiāng)鎮(zhèn)環(huán)保辦,企業(yè)環(huán)保信譽(yù)考核制度和約見談話制度不斷鞏固,網(wǎng)格式環(huán)境監(jiān)察不斷擴(kuò)展,新萬興公司投資566.55萬元,治理噴霧干燥塔5座、壓制生產(chǎn)線5條和磨邊生產(chǎn)線5條,每年可減少粉塵排放911.2噸。2008年1—6月,全縣削減二氧化硫1021噸,完成全年任務(wù)的184.96%。3.生態(tài)環(huán)境初步改善。治理水土流失5平方公里,成片造林5000畝,四旁植樹35萬株,森林覆蓋率提高0.6個百分點(diǎn),全縣城區(qū)環(huán)境質(zhì)量好于二級天數(shù)占總天數(shù)的93%。2008年1—6月,全縣財政投入140萬元,撬動企業(yè)和社會各界投入3.5億元投入節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造。
(二)走出了一條企業(yè)主體作用充分發(fā)揮的新路子1.開展廢料循環(huán)利用。建輝、新萬興等21家陶瓷企業(yè)建成廢水處理循環(huán)利用設(shè)施,拋光線日耗水從2000噸/條減為600噸/條,工業(yè)用水重復(fù)利用率達(dá)71%;全部陶企廢水沉淀物壓濾干化后再次用作陶瓷生產(chǎn)坯料,減少原料消耗和廢物排放;峨佳、峨頂水泥廠每天使用陶瓷廢渣200—300噸,年產(chǎn)熟料水泥20—25萬噸。2.實施工業(yè)窯爐節(jié)能。推廣陶瓷窯爐一次燒成技術(shù)、窯爐內(nèi)堂涂節(jié)能材料及加長燃?xì)鈬姌尅⒏脑祜L(fēng)機(jī)和燒嘴脈沖助燃,威尼陶瓷改傳統(tǒng)的二次燒成為一次快燒,年節(jié)約天然氣達(dá)150萬方以上,節(jié)能率達(dá)20%;明珠陶瓷改單層為雙層燃?xì)馍a(chǎn)線,下層煅燒窯爐的熱能直接作用于上層干燥窯爐,綜合能耗下降20%,產(chǎn)能提高30%。3.實現(xiàn)余熱余壓利用。重點(diǎn)在陶瓷行業(yè)推廣窯爐尾氣余熱復(fù)用噴霧塔技術(shù)和陶瓷輥道窯余熱發(fā)電技術(shù),東泰陶瓷廠利用蒸汽發(fā)電機(jī)余熱發(fā)電,可滿足企業(yè)自身50-70%的生產(chǎn)用電,年可發(fā)電250萬度,度電成本僅為0.05元;米蘭諾等企業(yè)利用窯爐尾氣余熱復(fù)用噴霧塔,可節(jié)省噴霧塔原煤或天然氣耗用,尾氣利用率達(dá)到30%,節(jié)能率達(dá)13%。4.推進(jìn)機(jī)電系統(tǒng)節(jié)能。以電力電子技術(shù)傳動方式改造機(jī)械傳動方式,采用交流調(diào)速取代直流調(diào)速,重點(diǎn)推廣高效節(jié)能電動機(jī)、稀土永磁電動機(jī)和軟啟動裝置、無功補(bǔ)償自動投切裝置、計算機(jī)自動控制系統(tǒng)等;合理匹配電機(jī)系統(tǒng),消除“大馬拉小車”現(xiàn)象。5.推廣能量系統(tǒng)優(yōu)化。重點(diǎn)在陶瓷行業(yè)通過系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計、技術(shù)改造和改善管理,提高能源系統(tǒng)效率。近兩年,新中源、新萬興、米蘭諾等企業(yè)投入技改資金達(dá)7億多元,科達(dá)陶瓷在省內(nèi)陶企業(yè)中首家通過ISO10012:2003測量管理體系認(rèn)證,西部瓷都陶瓷產(chǎn)區(qū)實現(xiàn)煤渣固體垃圾的零排放。
(三)走出了一條切實轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的新路子1.企業(yè)競爭力明顯增強(qiáng)。3家企業(yè)進(jìn)入了全國建陶行業(yè)銷售收入30強(qiáng),2家進(jìn)入“四川省行業(yè)領(lǐng)先中小企業(yè)”200強(qiáng)。2.自主創(chuàng)新能力顯著改善。組建四川省建筑陶瓷工程技術(shù)研究中心,高檔紅坯陶瓷共性技術(shù)研發(fā)取得初步成果,研發(fā)出“玉晶石”系列產(chǎn)品,利用釩鈦礦渣生產(chǎn)有色仿古磚技術(shù)得到突破,企業(yè)新獲專利授權(quán)3件,建輝公司被命名為四川省建設(shè)創(chuàng)新型培育企業(yè)。3.品牌戰(zhàn)略實現(xiàn)突破。目前全縣已有中國馳名商標(biāo)1個、四川省著名商標(biāo)3個、省級名牌2個和16個國家免檢產(chǎn)品。新萬興年底將建成中國名牌產(chǎn)品,建輝、米蘭諾將獲得中國馳名商標(biāo)。
三、四位一體建立節(jié)能長效機(jī)制
(一)完善行政問責(zé)制進(jìn)一步明確縣鄉(xiāng)政府節(jié)能減排責(zé)任,對本行政轄區(qū)內(nèi)節(jié)能減排考核結(jié)果實行四掛鉤。1.跟政績掛鉤。將節(jié)能排污總量指標(biāo)分值和經(jīng)濟(jì)增長的分值實行同等權(quán)重。2.跟職務(wù)任免掛鉤。實行節(jié)能減排一票否決,被評為差和較差的不予提拔。3.跟評先評優(yōu)掛鉤。節(jié)能減排差的取消評先評優(yōu)資格。4.跟執(zhí)行紀(jì)律掛鉤。對監(jiān)管失職、瀆職、發(fā)生重大環(huán)境污染事故或造成區(qū)域環(huán)境質(zhì)量惡化的給予紀(jì)律處分。
(二)完善能效準(zhǔn)入制1.制定目錄。根據(jù)國家、省、市產(chǎn)業(yè)政策以及夾江縣資源供給、環(huán)境容量及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,加快制訂夾江縣限制和淘汰制造業(yè)落后生產(chǎn)能力目錄。2.能耗審核。固定資產(chǎn)投資項目的可行性研究報告(項目申請報告)必須包括合理用能的專題論證或節(jié)能篇(章);固定資產(chǎn)投資項目的設(shè)計和建設(shè),必須遵守合理用能標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能設(shè)計規(guī)范。3.能效標(biāo)識。嚴(yán)格執(zhí)行國家能效標(biāo)識管理辦法,加強(qiáng)對強(qiáng)制性能效標(biāo)識制度產(chǎn)品的監(jiān)督檢查,積極推動節(jié)能產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證。
關(guān)鍵詞:風(fēng)能與動力工程專業(yè);認(rèn)識實習(xí);拆裝實習(xí);風(fēng)電場仿真實習(xí);畢業(yè)實習(xí)
中圖分類號:G642.44 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)29-0084-03
風(fēng)能與動力工程專業(yè)是適應(yīng)當(dāng)前風(fēng)電等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好形勢、準(zhǔn)確把握當(dāng)今能源和環(huán)境等熱點(diǎn)問題的發(fā)展方向、適應(yīng)建設(shè)“兩型”社會和發(fā)展“低碳”經(jīng)濟(jì)要求而戰(zhàn)略性開設(shè)的新興專業(yè)。實習(xí)模式是現(xiàn)代高等教育中的一個重要組成部分,是將理論課程中的二次經(jīng)驗知識轉(zhuǎn)化為學(xué)生個人的直接實踐認(rèn)識的一個重要手段,是理論教育和生產(chǎn)實踐相結(jié)合的一個重要方式。[1-2]開展實習(xí)模式的研究與實踐是“風(fēng)能與動力工程”專業(yè)建設(shè)的核心內(nèi)容之一。通過開展對風(fēng)電場、風(fēng)電制造企業(yè)、國內(nèi)相關(guān)專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、人才需求、人才培養(yǎng)的調(diào)研與分析,針對風(fēng)能與動力工程專業(yè)實習(xí)教學(xué)中存在的問題,結(jié)合培養(yǎng)“寬口徑、多層次、強(qiáng)能力”應(yīng)用型專業(yè)人才的要求,為提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力,課題組從實驗室建設(shè)、實習(xí)基地建設(shè)、實習(xí)教學(xué)內(nèi)容、實習(xí)教學(xué)方式等方面對專業(yè)實習(xí)模式進(jìn)行了研究與實踐,構(gòu)建了具有特色的“四層次、四結(jié)合”的風(fēng)能與動力工程專業(yè)實習(xí)模式。
一、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展迫切需要大量風(fēng)電專業(yè)人才
為了保障國家能源安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)社會和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)“2020年非化石能源消費(fèi)比重提高到15%、單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳減排40%~45%”的目標(biāo),近年來我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,2013年我國風(fēng)電累計裝機(jī)容量已達(dá)9142萬千瓦,占世界累計裝機(jī)總量的28.7%;新增裝機(jī)容量已達(dá)1610萬千瓦,占世界新增裝機(jī)總量的45.1%,兩項指標(biāo)均已居世界第一位,目前風(fēng)電已經(jīng)成為我國的第三大能源,開始引領(lǐng)世界風(fēng)電發(fā)展。[3,4]
根據(jù)我國規(guī)劃,2020年中國風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到1.5億kW~2.5億kW,形成每年4000多億的工業(yè)附加值,提供約50萬人的就業(yè)崗位。今后幾十年,風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)將持續(xù)、高速發(fā)展,亟需大量的風(fēng)動專業(yè)人才。但由于我國風(fēng)電是近幾年發(fā)展起來的新興產(chǎn)業(yè),之前缺乏這方面的專業(yè)教育資源,我國從事風(fēng)電的技術(shù)骨干大多數(shù)是從其他行業(yè)轉(zhuǎn)行過來的,他們普遍缺少風(fēng)電方面的系統(tǒng)專業(yè)培訓(xùn)和技術(shù)學(xué)習(xí)。實踐創(chuàng)新能力強(qiáng)的高級風(fēng)電專業(yè)人才尤為短缺,已經(jīng)影響了我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。從風(fēng)電企業(yè)新需求的職位來看,風(fēng)電企業(yè)對現(xiàn)場工程師、維護(hù)工程師等工程類人才、電氣研發(fā)設(shè)計人才和復(fù)合材料專業(yè)人才十分需要。[5,6]
二、風(fēng)電專業(yè)人才需要具備過硬的意志和創(chuàng)新實踐能力
經(jīng)過大量調(diào)查發(fā)現(xiàn),風(fēng)電行業(yè)與火電行業(yè)不同,風(fēng)電場現(xiàn)場的運(yùn)行維護(hù)人員很少。經(jīng)過在內(nèi)蒙古華電輝騰錫勒風(fēng)電場、江西長嶺風(fēng)電場、湖南郴州仰開湖風(fēng)電場、湖南邵陽南山風(fēng)電場、湘電風(fēng)能、南車時代風(fēng)電、浙江運(yùn)達(dá)等風(fēng)電企業(yè)實地調(diào)研的結(jié)果表明,裝機(jī)容量在5萬千瓦左右的風(fēng)電場,整個風(fēng)電場的運(yùn)行、巡檢及管理人員總共只需要15~30人;而100萬千瓦火電廠一般需要500~1000人,且主要集中在集控運(yùn)行與設(shè)備維護(hù)領(lǐng)域。風(fēng)電行業(yè)最大的人才需求在裝備制造環(huán)節(jié),以及風(fēng)電場的規(guī)劃、設(shè)計、施工與維護(hù)及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計與制造、風(fēng)能資源測量與評估、風(fēng)力發(fā)電項目開發(fā)等風(fēng)電相關(guān)的技術(shù)與管理方面。我國風(fēng)資源主要分布在“三北”(東北、華北、西北)地區(qū)、東南沿海及其島嶼地區(qū),主要包括東北三省和內(nèi)蒙古、甘肅、青海、、新疆、河北等省區(qū);海上風(fēng)能豐富,我國海上風(fēng)能資源豐富,海上風(fēng)速高,很少有靜風(fēng)期;內(nèi)陸湖泊和特殊地形等只有局部有風(fēng)能豐富地區(qū)。幾乎所有風(fēng)電項目都遠(yuǎn)離都市,工作環(huán)境比較惡劣,風(fēng)電人才需要具備到邊遠(yuǎn)艱苦地方工作的身體素質(zhì)和意志品質(zhì),大多數(shù)風(fēng)電技術(shù)人員都要到現(xiàn)場去。這些特點(diǎn)也導(dǎo)致目前一部分人才不愿轉(zhuǎn)行到風(fēng)電行業(yè),導(dǎo)致目前風(fēng)電人才更加緊缺。[5,6]因此,風(fēng)電人才的需求面雖然很廣,但風(fēng)電專業(yè)人才需要具備過硬的意志和創(chuàng)新實踐能力。
三、風(fēng)電專業(yè)人才需具備多學(xué)科、強(qiáng)實踐的知識結(jié)構(gòu)能力
近年來盡管我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,但由于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)是新興產(chǎn)業(yè),之前沒有這方面的技術(shù)儲備,我國風(fēng)電產(chǎn)品的自主知識產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)非常缺乏,導(dǎo)致很多企業(yè)都是從國外購買圖紙和技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)制造,風(fēng)電行業(yè)人才需要具有較強(qiáng)的國際交流能力;而且,風(fēng)電是一門涉及機(jī)械、流體、材料、電氣和控制等多學(xué)科的新興行業(yè),風(fēng)電產(chǎn)品的開發(fā)需要具備多學(xué)科的知識體系;另外,風(fēng)電產(chǎn)品在風(fēng)電場運(yùn)行時還面臨很多并網(wǎng)控制、安全可靠性、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、制造成本等方面的難題,需要不斷研究創(chuàng)新予以解決;此外,風(fēng)電設(shè)備制造和風(fēng)電場設(shè)計、施工、運(yùn)行與維護(hù)是一項集空氣動力、機(jī)械制造、發(fā)電技術(shù)、電子控制和高可靠性設(shè)計為一體的綜合性高新技術(shù)工作。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)需要有設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試及運(yùn)營管理的系統(tǒng)化的人才培養(yǎng)體系。[5]所以,風(fēng)電專業(yè)人才需具備多學(xué)科、強(qiáng)實踐、國際化等多方面的知識結(jié)構(gòu)能力和創(chuàng)新意識,給風(fēng)電專業(yè)人才知識結(jié)構(gòu)的設(shè)計和實踐能力的培養(yǎng)帶來很大挑戰(zhàn)。
四、風(fēng)能與動力工程專業(yè)實習(xí)模式應(yīng)當(dāng)遵循的原則
1.符合風(fēng)能與動力工程專業(yè)培養(yǎng)計劃要求
長沙理工大學(xué)“風(fēng)能與動力工程”專業(yè)實習(xí)模式的設(shè)置應(yīng)當(dāng)以符合“風(fēng)能與動力工程”專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和就業(yè)需求為指導(dǎo)原則。“風(fēng)能與動力工程”專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo):風(fēng)能與動力工程本科教育是以培養(yǎng)德、智、體、美等全面發(fā)展,基礎(chǔ)扎實,知識面寬,有較高的綜合素質(zhì)、一定的工程實踐能力和創(chuàng)新能力,能勝任風(fēng)電場的規(guī)劃、設(shè)計、施工、運(yùn)行與維護(hù)及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計與制造、風(fēng)能資源測量與評估、風(fēng)力發(fā)電項目開發(fā)等風(fēng)能與動力工程專業(yè)的技術(shù)與管理工作,并能從事其他相關(guān)領(lǐng)域的專門技術(shù)工作的高級工程技術(shù)人才。
2.滿足風(fēng)電專業(yè)人才就業(yè)領(lǐng)域的行業(yè)需要
風(fēng)能與動力工程專業(yè)本科學(xué)生的就業(yè)主要集中在風(fēng)電場、風(fēng)電制造企業(yè)、考研深造等領(lǐng)域,風(fēng)電專業(yè)人才需具備機(jī)械、流體、材料、電氣和控制等多學(xué)科知識結(jié)構(gòu)和復(fù)合型工程技術(shù)創(chuàng)新實踐能力的需要。所以,風(fēng)能與動力工程專業(yè)實習(xí)模式的設(shè)置應(yīng)當(dāng)遵循“寬口徑、多層次、強(qiáng)實踐”的原則進(jìn)行具體設(shè)置。一方面為風(fēng)電領(lǐng)域培養(yǎng)高級工程技術(shù)人員,另一方面能為風(fēng)電研究生、風(fēng)電高層次研究人才的培養(yǎng)提供強(qiáng)有力的支持。
五、風(fēng)能與動力工程專業(yè)實習(xí)模式的研究與實踐
針對風(fēng)能與動力工程專業(yè)學(xué)生實習(xí)中遇到的“山高路遠(yuǎn)坑深、不便實習(xí)”、“實習(xí)費(fèi)用昂貴、難以承擔(dān)”、“實習(xí)中只能看、不能動”的難題,通過“校內(nèi)與校外結(jié)合、虛擬與現(xiàn)實結(jié)合、學(xué)校與企業(yè)結(jié)合、集中與分散結(jié)合”的四結(jié)合原則,探索建立了“認(rèn)識實習(xí)、拆裝實習(xí)、風(fēng)電場仿真實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)”共四個層次的專業(yè)實習(xí)模式。
1.認(rèn)識實習(xí)模式的研究與實踐
“認(rèn)識實習(xí)(風(fēng)動)”是風(fēng)能與動力工程專業(yè)學(xué)生在完成基礎(chǔ)理論課程學(xué)習(xí)后進(jìn)入專業(yè)理論課程學(xué)習(xí)之前的一個實踐教學(xué)環(huán)節(jié),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)“電機(jī)學(xué)、風(fēng)力機(jī)空氣動力學(xué)、風(fēng)資源測理與評估、風(fēng)力發(fā)電原理、風(fēng)電場電氣工程、風(fēng)電機(jī)組設(shè)計與制造”等專業(yè)理論課程前大致了解風(fēng)電機(jī)組的總體構(gòu)成、控制方式和風(fēng)電場的運(yùn)行管理,建立初步概念和認(rèn)識,為深入理解和掌握專業(yè)理論課程知識打下基礎(chǔ)。
鑒于湖南省風(fēng)電場一般位于多風(fēng)的偏遠(yuǎn)山區(qū),面臨“山高路遠(yuǎn)坑深、不便實習(xí)”、“實習(xí)費(fèi)用昂貴、難以承擔(dān)”、“實習(xí)中只能看、不能動”的難題,本課題組提出了“充分利用多媒體、校內(nèi)與校外結(jié)合”的風(fēng)能與動力工程專業(yè)認(rèn)識實習(xí)模式,即在學(xué)生校外參加認(rèn)識實習(xí)之前,在校內(nèi)精心組織實習(xí)動員,除了為學(xué)生講解風(fēng)電場應(yīng)注意的安全知識和紀(jì)律要求,還播放精心制作的風(fēng)電視頻文件,并邀請風(fēng)電領(lǐng)域的資深教師為學(xué)生講解有關(guān)風(fēng)電專業(yè)知識,讓學(xué)生在校外參加認(rèn)識實習(xí)之前就對風(fēng)電有了一個大致的了解;到達(dá)風(fēng)電場以后,再請風(fēng)電場的專職人員為學(xué)生詳細(xì)講解風(fēng)電機(jī)組、集中控制室、功率因數(shù)補(bǔ)償、變電站等部分的結(jié)構(gòu)和功能。實踐證明,采用這種認(rèn)識實習(xí)模式后,學(xué)生在有限的實習(xí)經(jīng)費(fèi)和有限的實習(xí)時間內(nèi),大致了解風(fēng)電機(jī)組的總體構(gòu)成、控制方式和風(fēng)電場的運(yùn)行管理,激發(fā)了探究式學(xué)習(xí)的興趣,取得了良好的學(xué)習(xí)效果。
2.拆裝實習(xí)模式的研究與實踐
“拆裝實習(xí)”是風(fēng)能與動力工程專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)完“電機(jī)學(xué)、風(fēng)力發(fā)電原理、風(fēng)電機(jī)組設(shè)計與制造”等專業(yè)核心課程之后,加深學(xué)生對風(fēng)電機(jī)組零部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能與作用的理解、并提高學(xué)生的實踐動手能力的一個關(guān)鍵實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
風(fēng)電場運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組的關(guān)鍵零部件(如葉輪、主軸、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、剎車系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等)主要位于機(jī)艙內(nèi),而機(jī)艙位于聳立在70~100m高空的塔筒的頂端,并且這些關(guān)鍵零部件一般都體積龐大,拆裝與檢修都非常困難,學(xué)生在現(xiàn)場幾乎是不可能進(jìn)行拆裝與檢修的。針對這種情況,本課題組提出了“充分利用CAD軟件及實驗設(shè)備資源,虛擬與現(xiàn)實結(jié)合”建設(shè)風(fēng)能與動力工程專業(yè)拆裝實習(xí)實驗室,形成了獨(dú)具特色的虛實結(jié)合的風(fēng)動專業(yè)拆裝實習(xí)模式。
課題組組織專業(yè)老師利用CAD軟件,在第一階段開發(fā)設(shè)計了MW級風(fēng)力機(jī)葉片三維模型、風(fēng)電齒輪箱三維模型、風(fēng)電塔筒三維模型等CAD模型,使在實驗室條件下不可能以實體尺寸建設(shè)、也不可能在現(xiàn)場進(jìn)行實體拆裝的龐大實物得以在實驗室內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)展示和拆裝練習(xí),增強(qiáng)了學(xué)生對整體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。
另外,課題組還組織專業(yè)老師建設(shè)了“風(fēng)動專業(yè)拆裝實習(xí)實驗室”,配置了TRM-JX3型風(fēng)光互補(bǔ)移動實驗臺、Z-300W(A)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)、異步電動機(jī)、行星齒輪箱、設(shè)備點(diǎn)檢故障診斷儀、軸承診斷振動分析儀、粗糙度儀、數(shù)字存儲示波器等拆裝與檢修實習(xí)設(shè)備及儀器,克服了虛擬仿真實驗難以反映實際故障的弱點(diǎn),提高了學(xué)生解決實踐問題的能力。
3.風(fēng)電場仿真實習(xí)模式的研究與實踐
針對風(fēng)電場建設(shè)成本昂貴、風(fēng)電場地處偏遠(yuǎn)不便實習(xí)、以及實驗室建設(shè)困難的問題,本課題組提出了“廣泛吸引社會資源、學(xué)校與企業(yè)結(jié)合”共建校內(nèi)風(fēng)電場仿真實驗室,形成產(chǎn)學(xué)研良性循環(huán)的風(fēng)電場仿真實習(xí)模式。
課題組在建設(shè)風(fēng)能與動力工程專業(yè)實驗室的過程中,充分發(fā)揮我校在能源動力領(lǐng)域的辦學(xué)優(yōu)勢,廣泛吸引社會資源支持新興產(chǎn)業(yè)專業(yè)辦學(xué),與北京木聯(lián)能軟件技術(shù)有限公司簽訂了《產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議》和《WEPAS教學(xué)版軟件贈送協(xié)議》,北京木聯(lián)能軟件技術(shù)有限公司向我校捐贈19套WEPAS教學(xué)軟件,總價值為205.2萬元,對本專業(yè)“風(fēng)電場建模與仿真”、“風(fēng)電場仿真實習(xí)”課程的教學(xué)起到了良好的促進(jìn)作用。同時,專業(yè)師生將軟件使用中的一些體會反饋給企業(yè),并開展一些相關(guān)研究,促進(jìn)軟件的改進(jìn)與推廣,形成了產(chǎn)學(xué)研的良性循環(huán)。
另外,課題組還爭取中央財政項目支持,購置了35臺計算機(jī)、1套PH-1移動式氣象站、1套PH-1車載氣象站、2臺PH450手持式氣象站、1套氣象數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)和1套用于復(fù)雜地形風(fēng)電場資源分析的WINDSIM軟件,方便學(xué)生將實測數(shù)據(jù)輸入計算機(jī),完成真實風(fēng)電場的仿真實習(xí),提高學(xué)生分析實際問題的能力。
4.畢業(yè)實習(xí)模式的研究與實踐
畢業(yè)實習(xí)是學(xué)生在畢業(yè)之前進(jìn)行的一個歷時最長的實踐環(huán)節(jié),也是綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識、啟發(fā)畢業(yè)設(shè)計(論文)工作思路、積累實踐工作經(jīng)驗的一個重要環(huán)節(jié),讓學(xué)生在進(jìn)入企業(yè)工作之前進(jìn)一步提升創(chuàng)新實踐能力。
針對風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈極度分散分布、多學(xué)科的風(fēng)電專業(yè)知識結(jié)構(gòu)需求、風(fēng)電企業(yè)容納學(xué)生實習(xí)能力有限以及學(xué)生就業(yè)需求主要集中在風(fēng)電制造企業(yè)和風(fēng)電場的特點(diǎn),本課題組提出了“多學(xué)科領(lǐng)域拓展,集中與分散相結(jié)合”的風(fēng)動專業(yè)畢業(yè)實習(xí)模式,允許學(xué)生提早聯(lián)系就業(yè)單位實習(xí),實現(xiàn)風(fēng)動專業(yè)學(xué)生“寬口徑、強(qiáng)能力”培養(yǎng)。
課題組牽頭與大唐華銀城步南山風(fēng)電場、華電郴州仰天湖風(fēng)電場、中電投江西長嶺風(fēng)電場等建立了穩(wěn)定的風(fēng)電場實習(xí)基地,為專業(yè)學(xué)生到風(fēng)電場的集中實習(xí)提供了保障;還與湘電集團(tuán)有限公司、湘潭興業(yè)太陽能科技有限公司、北京木聯(lián)能軟件技術(shù)有限公司等簽訂了產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議,為部分優(yōu)秀學(xué)生到風(fēng)電生產(chǎn)企業(yè)實習(xí)提供了條件;也有部分學(xué)生自主聯(lián)系了福建六鰲風(fēng)電場、華儀風(fēng)能有限公司等單位分散實習(xí),有效緩解了風(fēng)動專業(yè)學(xué)生集中實習(xí)面臨的難題。
六、教學(xué)效果
在本課題的研究與實踐過程中,已將研究成果轉(zhuǎn)化為風(fēng)能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)計劃的修訂、完成了“風(fēng)能與動力工程”(現(xiàn)已按教育部目錄統(tǒng)一修改為“新能源科學(xué)與工程”)專業(yè)人才培養(yǎng)計劃2013版的修訂工作;研究成果已指導(dǎo)風(fēng)電專業(yè)課程教學(xué)大綱的制訂、風(fēng)電專業(yè)實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)和實驗室條件建設(shè)等方面的工作,具有較好的指導(dǎo)意義。
通過本項目研究,針對風(fēng)能與動力工程專業(yè)學(xué)生實習(xí)中遇到的“山高路遠(yuǎn)坑深、不便實習(xí)”、“實習(xí)費(fèi)用昂貴、難以承擔(dān)”、“實習(xí)中只能看、不能動”的難題,探索提出了“四層次、四結(jié)合”的風(fēng)動專業(yè)實習(xí)模式,取得了良好的教學(xué)效果。
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