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新能源發(fā)電技術(shù)論文實用13篇

引論:我們?yōu)槟砹?3篇新能源發(fā)電技術(shù)論文范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。

新能源發(fā)電技術(shù)論文

篇1

基金項目:本文系三峽大學(xué)教學(xué)研究項目重點項目(項目編號:J2011008)的研究成果。

中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)09-0073-02

能源是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),隨著社會發(fā)展對能源需求的持續(xù)增長,以及能源短缺危機和全球環(huán)境的日益惡化,能源對人類經(jīng)濟與社會發(fā)展的制約和對資源環(huán)境的影響也越來越顯著。[1]面對能源短缺危機和環(huán)境保護的雙重壓力下,必須通過能源利用新技術(shù)實現(xiàn)“開源”和“節(jié)流”。因此,大規(guī)模開發(fā)新的能源,大力發(fā)展高效、環(huán)保的電力工業(yè)成為解決能源問題的有效途徑,培養(yǎng)這方面的人才對新能源的開發(fā)和利用具有重要意義。

三峽大學(xué)具有濃厚的電力行業(yè)背景,為了讓三峽大學(xué)(以下簡稱“我校”)電氣工程類專業(yè)學(xué)生了解新能源相關(guān)知識,“新能源發(fā)電技術(shù)”課程應(yīng)運而生,它是電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)選修課程。該課程的講授,能夠幫助學(xué)生較為全面地了解和掌握新能源利用形式及其相關(guān)技術(shù)的前沿動態(tài),有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。為了提高教學(xué)質(zhì)量,結(jié)合電氣工程類專業(yè)的特點,探索適合電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)課程授課內(nèi)容和教學(xué)方法是十分必要的。本文將根據(jù)筆者近年來的教學(xué)實踐,談?wù)剬υ撜n程的教學(xué)改革與實踐方面的幾點體會。

一、課程教學(xué)存在的主要問題和矛盾

“新能源發(fā)電技術(shù)”課程是一門多學(xué)科交叉的課程,除了涉及電力和能源領(lǐng)域的知識外,還要求學(xué)生具有其他領(lǐng)域相關(guān)的知識,如課程中風(fēng)力發(fā)電技術(shù)涉及空氣動力學(xué)的相關(guān)知識,太陽能電池涉及的半導(dǎo)體材料的相關(guān)知識,生物質(zhì)能中涉及的生物化學(xué)等相關(guān)知識等。[2,4]由于新能源發(fā)電技術(shù)的研究屬于前沿科學(xué),目前,我國部分高校的相關(guān)專業(yè)已開設(shè)“新能源發(fā)電技術(shù)”課程,但不同學(xué)科對該專業(yè)課程的教學(xué)需求不同,導(dǎo)致教材內(nèi)容側(cè)重點差異較大。該課程的建設(shè)中存在的問題較為突出,集中體現(xiàn)在:不同專業(yè)教材內(nèi)容側(cè)重點不同,缺乏適合電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)的教材;作為一門選修課程,學(xué)生重視程度不夠;專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)矛盾眾多,包括課程與教材之間的矛盾,理論教學(xué)與實踐教學(xué)之間的矛盾,教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)方法之間的矛盾等,這些都在很大程度上制約了“新能源發(fā)電技術(shù)”課程教學(xué)質(zhì)量的提高。

對于電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)的學(xué)生,該課程需要涉及更多電氣工程學(xué)科的相關(guān)知識,如電機學(xué)、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)分析等專業(yè)知識。在新能源并網(wǎng)和儲能技術(shù)中需要應(yīng)用這些專業(yè)知識分析該研究領(lǐng)域前沿問題,有利于全面掌握新能源知識體系和培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。由此可見,本課程內(nèi)容豐富,知識點多,在該課程的建設(shè)中,需要根據(jù)專業(yè)特點,合理組織教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生掌握晦澀難懂的外專業(yè)知識的,能利用本專業(yè)知識分析實際工程問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),因此該課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的改革勢在必行。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

為了適應(yīng)電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)學(xué)生的教學(xué),在課程改革過程中,根據(jù)新能源發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀和電氣工程對新能源發(fā)電技術(shù)課程知識體系的需求,結(jié)合電力工程及其自動化專業(yè)的特點,精選教學(xué)內(nèi)容,重新構(gòu)建了新的課程知識體系,加強與電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)之間的聯(lián)系。

根據(jù)新能源發(fā)電站接入電網(wǎng)的影響不同,將這些新能源技術(shù)分為兩類:穩(wěn)定性能源發(fā)電技術(shù)和間歇性能源發(fā)電技術(shù)。

一些新能源技術(shù)(如生物質(zhì)能、地?zé)崮芎统R?guī)水電)在接入電力系統(tǒng)方面和常規(guī)電力技術(shù)一樣容易,除了一次能源的形式不同,轉(zhuǎn)換成電能環(huán)節(jié)基本相同,都采用同步發(fā)電機進行發(fā)電,對電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定不會造成影響。因此,這部分新能源知識重點講解各種新能源發(fā)電技術(shù)的基本原理,最新的發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀和動向,及在利用過程中對改善環(huán)境帶來的好處,培養(yǎng)學(xué)生新的能源觀念和意識。同時結(jié)合電網(wǎng)發(fā)展的最近進展,這些發(fā)電技術(shù)作為分布式電源接入電網(wǎng)時,如何規(guī)劃電網(wǎng),接入電網(wǎng)對電網(wǎng)的影響等方面進行適當(dāng)?shù)闹v解,加強與電力系統(tǒng)知識的聯(lián)系,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,

由于受到季節(jié)、氣象和地域等條件的影響,另一些新能源技術(shù)具有隨機性、波動性和間歇性的特點,如風(fēng)能和太陽能發(fā)電等新能源發(fā)電技術(shù),在接入電力系統(tǒng)方面需要克服更多的挑戰(zhàn),其電力大規(guī)模并入常規(guī)電網(wǎng)會對電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全運行帶來顯著影響。這部分內(nèi)容重點講解與電力系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù),涉及到電機學(xué)、電力電子技術(shù)和電力系統(tǒng)相關(guān)的知識點。在間歇性能源并網(wǎng)過程中,電力儲能技術(shù)可以補償負(fù)荷波動,解決風(fēng)能和太陽能等間歇式新能源發(fā)電直接并網(wǎng)對電網(wǎng)的沖擊,調(diào)節(jié)電能質(zhì)量,使大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電能夠方便可靠地并入常規(guī)電網(wǎng)。隨著可再生新能源發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展,電力儲能技術(shù)也是電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)學(xué)生必須掌握的知識,所以儲能技術(shù)也是該課程知識體系的重要部分。

本文提出的課程知識體系目前還沒有相關(guān)教材,為此,筆者較為系統(tǒng)地構(gòu)建并編寫適合電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)的“新能源發(fā)電技術(shù)”課程講義,使之更符合電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)的教學(xué)。從兩學(xué)期的試用情況來看,學(xué)生認(rèn)同感增強,明確該課程是本專業(yè)不可或缺的重要選修課,重視程度顯著提升,在教學(xué)過程中取得了良好的效果。

三、教學(xué)模式改革

選擇合適的教學(xué)方法,能夠提高課堂效率。教學(xué)內(nèi)容的不同,授課的教學(xué)方法也需要相應(yīng)的改進,為此筆者對教學(xué)方法也進行了改革,使之與課程知識體系相適應(yīng)。

1.采用學(xué)術(shù)專題講座的教學(xué)方式

“新能源發(fā)電技術(shù)”課程知識體系要求運用新的教學(xué)方法。每種新能源發(fā)電技術(shù)各自成章,自成系統(tǒng),各部分內(nèi)容均有很多前沿的技術(shù),僅靠書本知識已經(jīng)不能適應(yīng)科技的進步。[5,6]因此需要任課教師補充相關(guān)發(fā)展的新動向和新技術(shù),以學(xué)術(shù)講座的形式進行講授與課程相關(guān)知識點。講解過程中,以具體的行業(yè)問題為背景,采取啟發(fā)式的講解方式,層層剖析問題,可以讓學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi),掌握發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)電原理、利用方式、開發(fā)存在的問題和研究現(xiàn)狀及動向。如地?zé)岚l(fā)電、海洋能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、太陽能熱發(fā)電技術(shù),都可以采用講座的方式進行講解。同時在講座過程中,增加學(xué)生提問環(huán)節(jié),讓學(xué)生可以積極參與,引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

為了強化實踐,在每一個專題授課結(jié)束后,教師通過布置與該專題相關(guān)的設(shè)計題目,讓學(xué)生學(xué)以致用。比如讓學(xué)生設(shè)計太陽能熱電站,利用波浪能發(fā)電原理設(shè)計相應(yīng)的波浪能電站,設(shè)計新農(nóng)村綜合利用生物質(zhì)能的方案,設(shè)計垃圾發(fā)電站工藝流程等,作為分布式電源接入電網(wǎng)時,結(jié)合不同能源開發(fā)利用的特點對該地區(qū)新能源開發(fā)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)做出合理規(guī)劃,并給出理由。通過這些綜合性設(shè)計作業(yè),可以增強大家的創(chuàng)新意識和實踐能力,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性,訓(xùn)練了學(xué)生分析問題、解決問題的綜合能力,起到了非常好的效果。

2.基于問題的探究式教學(xué)方式

傳統(tǒng)的講授方式,可以系統(tǒng)地講解,課堂容量大。風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)涉及知識點多,知識點零散,因此需要教師合理組織教學(xué)內(nèi)容,使其與所學(xué)專業(yè)知識相結(jié)合。為此筆者精心設(shè)計每一個教學(xué)環(huán)節(jié),精講多練。但傳統(tǒng)的授課方式,學(xué)生被動接受,學(xué)習(xí)積極性不高。

為此,筆者采用基于問題的探究式教學(xué)方式,在教學(xué)的過程中,教師起引導(dǎo)作用,對課程中的知識點進行分析,提出基于問題的討論題目;并分析學(xué)生需要掌握的知識要點,為學(xué)生提供必要的參考文獻,讓學(xué)生課后自己查閱資料,引導(dǎo)他們學(xué)會自己總結(jié)知識點,利用所學(xué)知識分析實際問題。而學(xué)生在課后根據(jù)自己的興趣自愿選題,并分小組進行研討,研討后,該小組總結(jié)討論結(jié)果。在課堂討論中,每個小組推薦一名學(xué)生做交流發(fā)言,將自己的研究內(nèi)容做簡要匯報。學(xué)生互相提問展開討論,老師進行有針對性的點評,肯定了學(xué)生們?nèi)〉玫某煽儯瑢﹀e誤的地方進行了補充和糾正。[2]為了達到分組討論學(xué)習(xí)預(yù)期效果,要求每個小組在上交的文獻報告中,明確每個學(xué)生所做的工作和參加小組討論的發(fā)言內(nèi)容,督促每個學(xué)生都參與討論學(xué)習(xí)。通過這種教學(xué)方式,充分調(diào)動了學(xué)生的積極性和主動性,也很好地完成了教學(xué)目標(biāo),促進了教學(xué)質(zhì)量的提高,達到“授人以漁”的目的。

3.改進多媒體教學(xué)方式

由于該課程設(shè)計的專業(yè)知識具有跨學(xué)科的特點,有些知識點學(xué)生難以掌握,有些原理較為抽象。如風(fēng)機的偏航過程、變槳過程、風(fēng)機的失速原理、斯特林發(fā)動機的發(fā)電過程等都比較抽象,在沒有實物演示的前提下,學(xué)生經(jīng)常不容易理解。因此在講這些課程內(nèi)容時,采用多媒體動畫演示的方法,幫助學(xué)生理解基本概念和知識,讓學(xué)生更快更易地理解和掌握這些內(nèi)容。

四、考試方法的改革

雖然在教學(xué)內(nèi)容和方法上進行了改革,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,但仍有不少學(xué)生選課和學(xué)習(xí)動機不端正。他們不是為了完善自己的知識結(jié)構(gòu),提高自己的綜合素質(zhì),只是為了湊滿學(xué)分,對選修課缺乏足夠的重視。[6]傳統(tǒng)的閉卷考核方式不能全面地反映真實的教學(xué)情況。撰寫課程論文,成績只與論文寫得好不好有關(guān),有的同學(xué)東拼西湊,也能獲得一個理想的成績。這些方式都難以督促學(xué)生平常的學(xué)習(xí),因此仍需完善課程的考核方式。根據(jù)“新能源發(fā)電技術(shù)”課程的特點,筆者對該課程的考試方式做了合理的改革,促進學(xué)生學(xué)習(xí),公正地反映了學(xué)生的成績。主要采取了以下一些措施:

1.注重對學(xué)生平時的考查

增加課堂隨機考查的次數(shù)。通過提問、課堂測驗等方式,讓學(xué)生在上課時能集中精力聽講,防止學(xué)生上課“開小差”。回答問題和課堂測驗計入平時成績。

2.增加撰寫文獻報告和大作業(yè)

基于問題的探究式教學(xué)方式中,撰寫文獻報告和小組討論環(huán)節(jié)能夠有效培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻、撰寫論文、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、獨立思考的能力,因此能夠較為科學(xué)評價學(xué)生平時的努力程度。因此,課堂討論和小組討論中,根據(jù)學(xué)生在該環(huán)節(jié)中的貢獻不同給學(xué)生不同成績,這樣能起到督促學(xué)生學(xué)習(xí)和檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果的作用。

作業(yè)是課堂教學(xué)的有效補充和延伸,是教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)。大作業(yè)一般具有綜合性的特點,能夠有效鍛煉學(xué)生的綜合能力,鞏固平時所學(xué)的知識,是反饋教學(xué)效果的有效手段。因此增加大作業(yè)和撰寫文獻報告在平時成績中的比重也是考查學(xué)生平時學(xué)習(xí)的有效手段。

3.增加平時成績的權(quán)重

平時考核成績權(quán)重由原來的30%提高到目前的50%,有效地避免了學(xué)生平時不學(xué)習(xí),考試時突擊學(xué)習(xí)也能取得不錯成績的弊端,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺性。

通過上述措施的實施,經(jīng)調(diào)查表明多數(shù)學(xué)生都認(rèn)可這種成績考核方法較合理、公正,能夠真實反映學(xué)生的成績,受到了多數(shù)學(xué)生的歡迎。

五、結(jié)束語

“新能源發(fā)電技術(shù)”課程是電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)選修課程。本文針對課程建設(shè)中存在的突出問題,構(gòu)建了適合電氣工程類專業(yè)的“新能源發(fā)電技術(shù)”課程的知識體系,合理組織教學(xué)內(nèi)容,并根據(jù)授課內(nèi)容提出了合適的教學(xué)和考核方法。通過課程教學(xué)改革,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新意識,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),達到提高該課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的目的。

參考文獻:

[1].對中國能源問題的思考[J].上海交通大學(xué)學(xué)報,2008,

42(3):345-359.

[2]馬明國,蔣建新.“生物質(zhì)能源利用原理與技術(shù)”教學(xué)改革初探[J].中國林業(yè)教育,2009,27(4):64-67.

[3]陳春香,李嘯驄,梁志堅,等.“新能源發(fā)電技術(shù)”課程教學(xué)改革與探索[J].中國電力教育,2013,(5):62,102.

篇2

基金項目:本文系中國農(nóng)業(yè)大學(xué)2010年首批全英文授課課程建設(shè)重點項目(項目編號:08132953)、2011-2013年中國農(nóng)業(yè)大學(xué)重點外專引智項目(項目編號:2011W004)、2011年中國農(nóng)業(yè)大學(xué)校級教育教學(xué)改革項目(項目編號:1081-18062101)的研究成果。

中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)30-0115-02

大規(guī)模開發(fā)利用可再生能源可以節(jié)約國家能源,特別是新能源發(fā)電技術(shù)對于優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)、保障國家能源安全、改善環(huán)境、促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實意義。隨著新能源發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展,對新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的要求和層次也在不斷提高。現(xiàn)代高水平的電力專業(yè)人才不僅需要掌握系統(tǒng)的專業(yè)知識,而且還應(yīng)該具有高水平的專業(yè)外語交流能力,[1]因此,有必要深化新能源發(fā)電專業(yè)英語課程體系建設(shè),開展雙語教學(xué)改革實踐與探索,[2]進一步提高雙語教學(xué)的質(zhì)量,這是培養(yǎng)高素質(zhì)電力專業(yè)人才的重要基礎(chǔ)。

新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語課程主要是為電氣工程及自動化專業(yè)高年級本科生開設(shè)的專業(yè)課,同時也是面向全校其他專業(yè)的高年級本科生開設(shè)的一門校級通選(選修)課,是一門知識面很廣、內(nèi)容豐富、前沿性很強的課程。課程在比較分析國內(nèi)外新能源發(fā)電技術(shù)特點的基礎(chǔ)上,對風(fēng)力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電/熱發(fā)電、水力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、海洋能發(fā)電和燃料電池發(fā)電等幾種典型的新能源發(fā)電方式的原理、技術(shù)現(xiàn)狀、并網(wǎng)運行情況以及未來發(fā)展趨勢等進行了全面的分析介紹,[3]教學(xué)內(nèi)容全面展示了近年來新能源發(fā)電領(lǐng)域的最新科技成果。通過對該門課程的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生了解全球和中國的新能源發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀、研究進展和存在的問題,熟悉新能源發(fā)電的生產(chǎn)過程,并掌握新能源系統(tǒng)各個發(fā)電方式的基本工作原理、動態(tài)運行特性,培養(yǎng)學(xué)生對新能源發(fā)電等相關(guān)領(lǐng)域的興趣,提高學(xué)生專業(yè)英語實際應(yīng)用能力和競爭力,為學(xué)生將來進一步從事新能源發(fā)電領(lǐng)域的技術(shù)工作和進行科學(xué)研究夯實基礎(chǔ)。

為提高新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語課程的教學(xué)質(zhì)量,在課程體系建設(shè)和教學(xué)模式創(chuàng)新等方面進行了一些探索與思考。

一、課程建設(shè)

1.課程體系建設(shè)

教學(xué)大綱在新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語雙語教學(xué)的課程體系建設(shè)中具有指導(dǎo)性作用,針對課程實踐性強及與前沿技術(shù)聯(lián)系緊密的特點,在查閱、歸納、總結(jié)、消化國內(nèi)外相關(guān)文獻資料和最新研究成果的基礎(chǔ)上,考慮選課學(xué)生的不同專業(yè)背景,編撰具有一定通用性的新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語課程雙語教學(xué)大綱。特別針對現(xiàn)有電氣工程專業(yè)英語中有關(guān)新能源發(fā)電技術(shù)方面比較薄弱的現(xiàn)實,參考國內(nèi)外最新的研究進展,將涉及新能源發(fā)電技術(shù)這一新興領(lǐng)域的英語專業(yè)術(shù)語、詞匯進行分類總結(jié),補充到雙語教學(xué)課程教材中,使得具有不同專業(yè)背景的選課學(xué)生易于接受,形成一個特點鮮明的課程體系,這是本雙語課程實踐探索最首要的研究內(nèi)容。

2.積極推進自編雙語教材的建設(shè),豐富教學(xué)資源

課程教學(xué)選用了國外原版英文教材,教材內(nèi)容非常豐富全面、數(shù)據(jù)新,并配以生動、形象、有趣的插圖,深受學(xué)生的喜愛。但是,由于中國學(xué)生英語語言背景、具體專業(yè)方向等方面的差異,原版教材的通用性較差,而且原版教材的價格昂貴,這些局限因素促使教學(xué)團隊在前期大量查閱、歸納、總結(jié)國內(nèi)外的相關(guān)文獻資料和吸取國內(nèi)外最新研究成果的基礎(chǔ)上,選取國內(nèi)外具有一定時效性和難度適中的英文資料作為課程補充講義,結(jié)合專業(yè)的實際情況專門組織編寫了自編教材,并在教學(xué)實踐中不斷完善、補充、修訂具有科學(xué)性及可讀性的新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域的雙語教材,突出“英漢兼顧、內(nèi)容新穎、難度適中、適用面廣”的特點,有助于學(xué)生在較短時間里全面掌握新能源發(fā)電技術(shù)的基本原理、相關(guān)技術(shù)、國內(nèi)外的研究進展及發(fā)展趨勢。通過自編教材的建設(shè)豐富了教學(xué)資源,有利于促進雙語課程的教學(xué)效果,拓寬學(xué)生的視野。

3.注重課件的制作和課程教學(xué)輔導(dǎo)網(wǎng)頁的建設(shè)

在本課程雙語教學(xué)的實施中,從查閱、消化國外原版教材和本專業(yè)的相關(guān)文獻資料入手,結(jié)合雙語課程的特點,撰寫相應(yīng)的雙語教案和講稿,精心制作教學(xué)課件,做到圖文并茂、突出基礎(chǔ)原理部分、充分展示國內(nèi)外最新研究成果,并將教案或課件發(fā)給學(xué)生,方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。依托專業(yè)實驗室和學(xué)科建設(shè)資源建設(shè)了新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語雙語課程教學(xué)課外輔導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)開放實驗室,將課程所有教學(xué)資源、相關(guān)文獻、視頻、PPT課件以及軟件等放在了實驗室教學(xué)網(wǎng)絡(luò)上,可隨時提供給學(xué)生查閱、下載課程教學(xué)資料和課外閱讀。為課程教學(xué)創(chuàng)造了一個優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境,進一步鞏固了教學(xué)內(nèi)容,拓寬了學(xué)生的專業(yè)知識面和外語媒介運用能力,鞏固了教學(xué)效果。

二、教學(xué)模式的改革與探索

1.課堂教學(xué)兼顧全局,循序漸進

教學(xué)方法和手段是實現(xiàn)教學(xué)目的的重要保障,教師應(yīng)大膽嘗試多種教學(xué)方法的并用。教學(xué)過程中要遵循循序漸進的原則,授課節(jié)奏由慢到快,內(nèi)容由淺至深。在課程教學(xué)過程中,初期為幫助學(xué)生更容易地進入課程,會對重點和難點內(nèi)容加入中文對照;隨著課程內(nèi)容的深入,以及學(xué)生對課程相關(guān)術(shù)語的逐步熟悉,逐漸提高課堂英語授課的比例,在課程教學(xué)中期逐漸過渡到英文授課為主。在教學(xué)中鼓勵學(xué)生用英文回答問題,但對英語基礎(chǔ)較差的學(xué)生仍然允許用中文回答和提問,以便充分掌握教學(xué)內(nèi)容,從而使該課程教學(xué)真正體現(xiàn)“難度適中、循序漸進、英漢雙強”的特點。遵循因材施教的原則,根據(jù)學(xué)生外語基礎(chǔ)合理制訂不同的目標(biāo),保證學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時提高外語運用能力。

2.增加實踐教學(xué)環(huán)節(jié),實現(xiàn)教學(xué)方法的多樣化

為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動性,采取形式多樣的教學(xué)方法,采用授課與討論相結(jié)合方式,營造積極思考和發(fā)表見解的課堂氛圍,避免學(xué)生只是被動地聽。教師從知識的傳授者變?yōu)閷W(xué)生探求知識的引導(dǎo)者,促進學(xué)生主體性和獨立性的發(fā)展,通過師生之間的溝通和交流,讓學(xué)生真正參與到教學(xué)過程中來。在課堂教學(xué)中適當(dāng)進行口語訓(xùn)練,營造課堂討論、外語提問和回答問題的氛圍,調(diào)動學(xué)生使用外語的積極性和主動性。注重學(xué)生專業(yè)英語交流能力的培養(yǎng),采取讓學(xué)生朗讀教材中關(guān)鍵詞、關(guān)鍵段落的方法,幫助他們克服畏難心理,選擇一些較簡單的問題提問,要求他們用英語回答一些簡單的問題。適當(dāng)增加一定學(xué)時的課外實踐教學(xué)環(huán)節(jié),組織選課學(xué)生參觀新能源發(fā)電場,培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,既開拓了學(xué)生的學(xué)術(shù)視野又促進了教學(xué)。

通過雙語教學(xué)的大力改革實踐,使得學(xué)生長期普通英語的學(xué)習(xí)能力迅速轉(zhuǎn)化到專業(yè)英語的學(xué)習(xí)上,英語的交流能力得到迅速提高,培養(yǎng)學(xué)生國際化視野,從課程體系建設(shè)方面推動本科生教育國際化的發(fā)展。

3.聘請外籍教授參與教學(xué),創(chuàng)造原味英語語境

為充分營造原汁原味的英語語境氛圍,課程選用原版的英語教材及影像資料,使課程教學(xué)真正體現(xiàn)“內(nèi)容專、語境純”的特點,快速提升學(xué)生的英語聽、說、讀、寫和溝通演講能力。另外,重視課程教學(xué)團隊的建設(shè),通過與歐美名牌大學(xué)建立定期的國際合作與學(xué)術(shù)交流機制,邀請外籍教授作專題學(xué)術(shù)報告,聘請外籍教授參與教學(xué)環(huán)節(jié)。實踐證明,經(jīng)驗豐富的外國教授上專業(yè)英語課效果最好,他們的課程一般安排在后半階段,學(xué)生在經(jīng)過一段課程學(xué)習(xí)后學(xué)習(xí)信心高漲。外教的授課方式與內(nèi)容使得學(xué)生頓感眼界開闊,英語理解水平普遍提高極快,學(xué)生的英語理解能力、學(xué)術(shù)交流能力與自信心也得到普遍提高,培養(yǎng)了學(xué)生的國際化視野。

4.以科研促教學(xué),建立高水平教學(xué)團隊

科學(xué)研究是提高教師教學(xué)水平的基礎(chǔ)。學(xué)術(shù)水平高、外語水平好的教授和幾名青年教師組成了結(jié)構(gòu)合理、充滿活力和創(chuàng)造力、責(zé)任心強的師資隊伍,這些都是這門雙語教學(xué)課程得以成功進行的保障。團隊成員均承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金研究項目、教育部科學(xué)技術(shù)重點研究、教育部博士點基金項目、國家科技支撐計劃研究項目,取得了一定的科研成果并運用于教學(xué)中,取得了較好的效果,真正做到科研和教學(xué)互促互進。

教學(xué)團隊中的骨干教授利用自己的影響力,邀請國際一流高校的教授來華進行學(xué)術(shù)交流和課堂授課,為青年教師創(chuàng)造和國外著名學(xué)者交流的機會,從中汲取國外先進的教育思想理念和教育方法,并請外籍教授對課程主講教師的教學(xué)工作進行評價和指導(dǎo),不斷改進教學(xué)方法,提高教學(xué)團隊的整體教學(xué)水平,開闊了青年教師的學(xué)術(shù)視野。

5.突破傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式,建立創(chuàng)新驅(qū)動的教學(xué)模式

新能源發(fā)電技術(shù)是一個不斷發(fā)展完善中的學(xué)科,技術(shù)進步日新月異,因此,在教學(xué)內(nèi)容上也應(yīng)該跟蹤最新的研究進展,及時吸納國內(nèi)外科學(xué)研究成果,與時俱進,充分體現(xiàn)國際化,突出新穎性。教學(xué)方法上,將原來單純的教師課堂講授這一學(xué)生被動獲取知識的教學(xué)模式,變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動的學(xué)生主動參與模式,努力調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生的參與程度,將課堂講授與課堂討論、實踐環(huán)節(jié)相結(jié)合。鼓勵學(xué)生提出創(chuàng)新理念并及時表達,在主講教師的指導(dǎo)下,學(xué)生以團隊合作的形式自主完成中英文文獻檢索、英文論文寫作及英文專題演講等過程,大大提高學(xué)生團隊協(xié)作能力、綜合利用專業(yè)知識和英語工具解決實際問題的能力,使課堂成為一個絕好的學(xué)生展現(xiàn)創(chuàng)新思維的平臺。

三、學(xué)校政策措施的支持

為了貫徹《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》精神和《教育部關(guān)于進一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》,全面推進教學(xué)改革,培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新性人才,自2011年起中國農(nóng)業(yè)大學(xué)開展教育教學(xué)改革立項研究工作。新能源發(fā)電專業(yè)英語雙語課程成為學(xué)校首批16門獲得資助的教學(xué)改革立項的重點研究項目之一。同時,學(xué)校國際合作與交流處設(shè)立聘請外籍教師專項,以支持課程聘請國外名牌大學(xué)教授短期來校進行學(xué)術(shù)交流、參與指導(dǎo)雙語課程的教學(xué)。學(xué)校多渠道的經(jīng)費資助為順利實施雙語教學(xué)課程建設(shè)提供了強有力的財政支持。

同時,學(xué)校一直非常重視雙語示范課程建設(shè)。近幾年來,學(xué)校制定了一系列鼓勵雙語示范課程建設(shè)的政策文件,明確提出雙語示范課程建設(shè)的總體規(guī)劃和管理機制,在規(guī)范雙語建設(shè)課程基礎(chǔ)上,鼓勵雙語示范課程的建設(shè)。為此,學(xué)校專門設(shè)立了雙語示范課程專項建設(shè)經(jīng)費,并將雙語教學(xué)課程的課時酬金提高100%。對雙語示范課程的師資培訓(xùn)、人才引進、實驗室建設(shè)、教材編寫等予以政策性支持,為推動雙語教學(xué)的改革與探索提供了很好的制度措施和條件保障。

四、結(jié)語與體會

1.教學(xué)理念與教學(xué)新模式的創(chuàng)新

在教學(xué)模式上,教學(xué)團隊努力學(xué)習(xí)和掌握國外先進教學(xué)思想、理念,尋求教與學(xué)的最佳結(jié)合點,不斷探索運用現(xiàn)代教學(xué)方法變革傳統(tǒng)的教學(xué)方式。注重培養(yǎng)學(xué)生用英語思考、解決專業(yè)問題的能力,增強學(xué)生獲取知識的能力和學(xué)術(shù)交流能力。

2.注重專業(yè)知識與英語應(yīng)用能力的雙提高

在基本教材和課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上,課程采用專家報告、現(xiàn)場調(diào)研、專題演講、影視資料等,加強學(xué)生對新能源發(fā)電基本原理的理解。該課程采用專業(yè)知識介紹和實際英語運用能力培養(yǎng)兼顧的教學(xué)方法,注重學(xué)生實際英語應(yīng)用技能的培養(yǎng),實現(xiàn)學(xué)生專業(yè)知識和英語水平雙贏的教學(xué)目標(biāo)。

參考文獻:

篇3

1.理論教學(xué)

由于本課程集電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、計算機控制技術(shù)等基礎(chǔ)知識為一體,理論性和實踐性都非常強,再加上電機學(xué)本身的理解難度,使得目前課堂教學(xué)更注重講授知識的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性。一方面,重點講授電動機的基本原理、運行特性和控制方法,發(fā)電機的基礎(chǔ)知識和技術(shù)難點課堂教學(xué)課時分配較少,針對新能源技術(shù)領(lǐng)域的知識講授更是一帶而過;另一方面,當(dāng)涉及到實際工程應(yīng)用時,均以系統(tǒng)框圖為背景,例如直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)、三相同步發(fā)電機的運行與并網(wǎng),課堂講解與工程實際的應(yīng)用偏差較大,學(xué)生普遍感覺比較抽象。總體而言,新能源相關(guān)的新知識、新技術(shù)在教學(xué)中的更新較慢。

2.實驗教學(xué)

我院的實驗教學(xué)基本以驗證性實驗為主,并且由于現(xiàn)有的實驗設(shè)備高度集成,學(xué)生在做實驗時往往看不到其內(nèi)部結(jié)構(gòu),只要對外部端子進行簡單接線,然后手工記錄數(shù)據(jù)即可,整個實驗過程無法將理論與實際的元器件聯(lián)系起來。考慮實驗設(shè)備的限制,在系統(tǒng)仿真環(huán)節(jié),課程多利用MATLAB的SIMULINK工具箱,大多是以控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)進行計算機數(shù)字仿真,與工程實際也存在較大的差距。

三、課程教學(xué)改革與探索

1.課程教學(xué)內(nèi)容改革

“電機學(xué)”與“運動控制系統(tǒng)”是電氣工程及其自動化專業(yè)的傳統(tǒng)經(jīng)典課程,我院在保留課程主干內(nèi)容的基礎(chǔ)上,適度縮減與工程實際差距較大的理論知識講授課時,著重加大關(guān)于發(fā)電機運行原理與控制技術(shù)的分析和論述,借此進一步夯實學(xué)生關(guān)于新能源發(fā)電技術(shù)的理論基礎(chǔ),并逐步增加“新能源發(fā)電技術(shù)”、“風(fēng)力發(fā)電與控制技術(shù)”、“車用電機原理及控制”、“光伏發(fā)電與微網(wǎng)技術(shù)”等專業(yè)選修課程,通過調(diào)整使新的課程體系能滿足新能源人才培養(yǎng)需要。

2.課堂教學(xué)方式改革

在理論教學(xué)過程中,學(xué)生始終是教學(xué)活動的主體,而教師發(fā)揮著重要的主導(dǎo)作用,需要充分調(diào)動學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如更多采用多媒體動畫演示、MATLAB/SIMULINK軟件搭建仿真模型、新能源技術(shù)視頻展示和項目小組討論等多種形式,對工程實際系統(tǒng)進行深入的研究性學(xué)習(xí)。同時注意增加學(xué)生新技術(shù)實驗與實踐成績占課程總成績的比重,鼓勵學(xué)生更注重探索新知識、掌握新技能,適度降低課程期末考試成績的比重,以避免學(xué)生疲于應(yīng)付考試。在實驗教學(xué)過程中,充分利用我院大學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練計劃,采用CDIO工程教育培養(yǎng)模式,在授課班級中開展項目小組討論的形式,圍繞新能源相關(guān)課題進行項目構(gòu)想、設(shè)計、實施、改進以及答辯討論。每個項目小組中的學(xué)生都需要至少一次作為項目負(fù)責(zé)人,提升學(xué)生的個人技能和團隊寫作能力。針對眾多新能源相關(guān)課題,學(xué)生自由組合、自主選題,在課題開始階段,學(xué)生充分利用圖書館文獻數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)絡(luò)資源,查閱相關(guān)文獻并進行整理和提煉,形成項目的整體推進思路;在課題推進過程中,課題負(fù)責(zé)人對課題進行子課題分解,對課題中的具體工程實現(xiàn)進行設(shè)計、實施和改進;在課題答辯討論階段,項目負(fù)責(zé)人將課題進展結(jié)果在課堂上以PPT的形式加以闡述,班級同學(xué)均可就其結(jié)論和觀點展開討論,最后以指定的論文格式要求上交紙質(zhì)論文或樣機實物,教師對課題成果進行綜合評定,并計入課程總成績中。

3.實踐教學(xué)分層次能力提升

在實踐教學(xué)過程中,按照項目設(shè)計—系統(tǒng)實現(xiàn)—實施改進三個層次的漸進過程。在項目設(shè)計階段,學(xué)院組織教師結(jié)合企業(yè)新能源方面的需求和教師的科研課題進行命題,學(xué)生分小組選題,并根據(jù)課題進行協(xié)作設(shè)計。設(shè)計完成后,學(xué)院組織專門的評審委員會進行設(shè)計的評講活動,學(xué)院對于設(shè)計成果有創(chuàng)新的進行獎勵。在系統(tǒng)實現(xiàn)階段,充分利用我院大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃專項經(jīng)費,解決學(xué)生理論與實際脫節(jié)的問題,利用MATLAB的電力系統(tǒng)工具箱(SimPowerSystem)和Pspice軟件,開展了系統(tǒng)仿真,工具箱在元件庫中提供的電氣元器件能夠反映相應(yīng)實際元器件的電氣特性,激發(fā)了學(xué)生獨立動手實踐的積極性。在實施改進階段,學(xué)院組織評審委員對系統(tǒng)的實現(xiàn)進行再評講活動,提出實施改進意見,讓學(xué)生對自己的設(shè)計、實現(xiàn)成果進行完善性改進,從而進一步提高成果的層次和質(zhì)量水平。2009年我院購置“電機學(xué)”與“運動控制系統(tǒng)”兩門課程的成套實驗教學(xué)設(shè)備,2010級電氣國際課程實驗班的實驗內(nèi)容就進行了相應(yīng)的調(diào)整,減少數(shù)字仿真的內(nèi)容,增加工程實踐訓(xùn)練內(nèi)容。新的實驗指導(dǎo)書要求學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí),根據(jù)實驗內(nèi)容、原理圖和實驗裝置設(shè)計實驗控制系統(tǒng)的具體接線圖,列出實驗步驟;能夠運用理論知識對實驗現(xiàn)象、結(jié)果進行分析和處理,解決實驗中遇到的問題,能夠綜合實驗數(shù)據(jù),解釋實驗現(xiàn)象,編寫實驗報告,實施了從構(gòu)思、設(shè)計、實施到運行的一個全CDIO過程,達到培養(yǎng)學(xué)生全面的專業(yè)、個人、職業(yè)、團隊、交流及社會意識與能力。

篇4

Key word:Ocean Energy;Ocean Energy Generation Technology;reproducible Energy

1.引言

2008年全球一次能源消費量為143851TWh,其中81.2%來自化石燃料。隨著礦物燃料的日趨枯竭,世界主要海洋國家紛紛將目標(biāo)轉(zhuǎn)向蘊藏豐富能源的海洋,不斷加大科技和資金投入,以期在海洋可再生能源開發(fā)利用的“爭奪戰(zhàn)”中搶得先機。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)估計與全球一次能源消費能源的50%相當(dāng),其中,全球海浪發(fā)電的理論儲量為29500TWh/年左右,全球潮汐(含潮流)發(fā)電的理論儲量為7800TWh/年左右,全球海洋熱發(fā)電轉(zhuǎn)換的理論儲量為44000TWh/年左右,全球鹽差能的理論儲量估計為1650TWh/年左右。雖然海洋能源分布不均勻,但在每一個海岸,往往不止一種形式可以供應(yīng)當(dāng)?shù)氐碾娏π枨蟆N覈匾暫Q罂稍偕茉吹拈_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)我國未來經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的七大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。近年來,我國先后設(shè)立了“908專項(我國近海海洋可再生能源調(diào)查與研究項目)”和“海洋可再生能源專項資金”支持計劃等,支持海洋能的海島獨立發(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,開展萬千瓦級潮汐電站建設(shè)工作。

2.國外海洋能發(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動將波浪能轉(zhuǎn)換為機械能,或利用波浪的爬升將波浪能轉(zhuǎn)換成水的勢能。波浪能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)一般包括三級能量轉(zhuǎn)換機構(gòu):一級能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)將波浪能轉(zhuǎn)換成某個載體的機械能;二級能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)將一級能量轉(zhuǎn)換所得到的能量轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機械的機械能;三級能量轉(zhuǎn)換通過發(fā)電機將旋轉(zhuǎn)機械的機械能轉(zhuǎn)換成電能。根據(jù)一級能源轉(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)點是轉(zhuǎn)動機構(gòu)不與海水接觸,防腐性能好,安全可靠,維護方便;其缺點是二級能量轉(zhuǎn)換效率較低。目前,國外建成的振蕩水柱發(fā)電裝置有英國的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)點是設(shè)備抗浪性能較好,缺點是設(shè)備成本高。目前,國外建成的筏式發(fā)電裝置有英國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、水輪機和發(fā)電機組成,其優(yōu)點是一級轉(zhuǎn)換沒有活動部件,可靠性好,維護費用低,在大浪時系統(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)用點吸收技術(shù)的發(fā)電裝置主要由相對運動的浮體、錨鏈、液壓或發(fā)電裝置組成,其主要特點是點吸收式發(fā)電裝置的尺度與波浪尺度相比很小。目前建成的點吸收式發(fā)電裝置有英國的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,在短波時的一級轉(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。在太陽和月球引力作用下,海水作周期性的運動,它包括海面周期性的垂直升降和海水周期性的水平流動。垂直升降部分為潮汐的位能,被稱為潮差能;水平流動部分為潮汐的動能,被稱為潮流能。潮流能的主要特點是:

①較強的規(guī)律性和可預(yù)測性;

②功率密度大,能量穩(wěn)定;

③潮流能的利用形式通常是開放式的,不會對海洋環(huán)境造成大的影響。

一般說來,最大流速在2m/s以上的水道,其潮流能均有實際開發(fā)的價值。

新型潮流能發(fā)電裝置作為一種開放式的海洋能量捕獲裝置,無需巨額的前期投資;利用該裝置發(fā)電時,由于葉輪轉(zhuǎn)速慢,不產(chǎn)生大的噪聲,不影響人們的視覺環(huán)境,各種海洋生物仍可以在葉輪附近流動,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,目前國外主要的設(shè)備樣機有加拿大Blue Energy公司的Davis四葉片垂直軸渦輪機、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(130kW)、美國GCK Technology公司的螺旋形葉片的垂直軸水輪機和日本Nihon大學(xué)的垂直軸式Darrieus型水輪機。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、自啟動性能好的特點。目前國外主要的設(shè)備樣機有英國Marine Current Turbine公司的1.2MW雙葉輪結(jié)構(gòu)的“Seagen”樣機、挪威Hammerfest Strom公司的300 kW并網(wǎng)型潮流能發(fā)電原型樣機。

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(1912年)的布蘇姆潮汐電站和法國(1966年)的朗斯河口潮汐電站,其中朗斯電站的建成及其近40年的成功運行證實了潮汐電站技術(shù)的可行性,它使潮汐電站進入了實用階段。目前,在英、加、俄、印、韓等13個國家運行、在建及擬建的潮汐電站達139座,進行規(guī)劃設(shè)計的10余座潮汐電站均為100MW~1000MW級。據(jù)資料顯示,韓國正在建設(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)動汽輪機獲取動力;同時,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式循環(huán)、閉式循環(huán)、混合式循環(huán)。開式循環(huán)的工作介質(zhì)是表層溫海水,其優(yōu)點在于產(chǎn)生電力的同時可進行海水淡化,缺點是設(shè)備尺寸大,機械能損耗高,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)是氨等低沸點物質(zhì),其優(yōu)點是設(shè)備尺寸小、機械耗能低、系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率高,缺點是不能進行海水淡化。混合式循環(huán)同時包括開式循環(huán)和閉式循環(huán),其特點是效率高、設(shè)備造價低,且可實現(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階段,國外主要有美國奎爾哈公司的開式循環(huán)OTEC溫差能電站、印度海洋技術(shù)國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,國內(nèi)處于試驗階段的設(shè)備主要有:國家海洋技術(shù)中心開發(fā)的浮力擺波浪能發(fā)電系統(tǒng)、廣州能源研究所開發(fā)的鴨式波浪能發(fā)電裝置(10kW)和點吸收式波浪能發(fā)電裝置(10kW)、華南理工大學(xué)開發(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,我國研建了70千瓦和40千瓦的潮流實驗電站。在 “十一五”科技支撐計劃和海洋能專項資金支持下,我國啟動了一項百千瓦級垂直軸潮流能示范試驗電站、一項小型水平軸潮流能示范電站和多項潮流能示范工程建設(shè)。

目前,國內(nèi)處于試驗階段的設(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)

我國大陸海岸線長(達18000km),海灣、河口多(近200個),可開發(fā)潮汐能年總發(fā)電量大(約60TW?h),裝機總?cè)萘靠蛇_20GW。近五十年來,中國在有關(guān)潮汐電站的研究、開發(fā)方案及設(shè)計方面做了許多工作,但建成投運的潮汐電站數(shù)量很少,目前正常運行或具備恢復(fù)運行條件的電站有8座,總裝機容量不及可開發(fā)總量的1%,開發(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,并就小型化試驗用200 W氨飽和蒸汽透平進行了研究開發(fā)。在“十一五”科技支撐計劃支持下,國家海洋局第一研究所和華電青島發(fā)電有限公司正開展15千瓦閉式溫差能電站研建工作。

4.結(jié)束語

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。其開發(fā)、利用對我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的提高具有重要的現(xiàn)實意義。對海洋能發(fā)電技術(shù)及其裝備的研究,是一項可持續(xù)能源需求的高技術(shù)投資項目,關(guān)系國家能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施,經(jīng)濟前景廣闊,現(xiàn)實意義重大。

參考文獻

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[3]羅續(xù)頁.我國海洋可再生能源開發(fā)利用現(xiàn)狀.國家海洋技術(shù)中心,2011.

[4]鄧隱北等.海洋能的開發(fā)與利用[J].可再生能源,2014,3.

篇5

人類社會的可持續(xù)發(fā)展面臨著環(huán)境惡化、資源短缺的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),而取之不盡用之不竭的太陽能則成為新能源的首選之一。曾經(jīng)在全球光伏產(chǎn)業(yè)的推動下,中國光伏產(chǎn)品已占據(jù)國際市場的大半壁江山,但卻一直面臨市場在外的困局。光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)過數(shù)年爆發(fā)式增長,最終多個環(huán)節(jié)產(chǎn)能面臨嚴(yán)重產(chǎn)能過剩。隨著歐美對中國太陽能電池板的“雙反”實施,近幾年是中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的一個“寒冬”。光伏企業(yè)要應(yīng)對“寒冬”,一是上游制造企業(yè)要提高自身的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量;二是下游應(yīng)用企業(yè)要抓住機遇,通過技術(shù)創(chuàng)新不斷提高系統(tǒng)集成能力,致力于為客戶提供優(yōu)質(zhì)可靠的系統(tǒng)設(shè)計方案。依據(jù)國家新能源政策的戰(zhàn)略部署,結(jié)合上海電力學(xué)院的專業(yè)特色,我校相關(guān)太陽能光伏發(fā)電專業(yè)力圖培養(yǎng)出合乎國家和社會需要的、滿足光伏產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的市場需求的光伏材料及光伏系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)方面的人才。有關(guān)專業(yè)以物理學(xué)為基礎(chǔ),系統(tǒng)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)物理學(xué)、固體物理、半導(dǎo)體物理等,使學(xué)生牢固掌握物理學(xué)基礎(chǔ)理論。同時結(jié)合電力教學(xué)的優(yōu)勢,將太陽能電池技術(shù)、太陽能發(fā)電技術(shù)、電力分析基礎(chǔ)、逆變器原理等作為專業(yè)必修課,培養(yǎng)太陽能發(fā)電技術(shù)行業(yè)的高層次專業(yè)人才。這樣,學(xué)生在掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計專門技能的同時具備更加扎實的理論知識基礎(chǔ)和科技創(chuàng)新的潛力。其中《太陽能發(fā)電技術(shù)》包含了太陽輻射、光伏系統(tǒng)設(shè)計原理、部件選型、系統(tǒng)安裝維護等內(nèi)容,其教學(xué)目標(biāo)是希望通過該課程的學(xué)習(xí)能使同學(xué)們能掌握太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā),為今后從事相關(guān)工作打下堅實的理論基礎(chǔ)。作為最早開設(shè)《太陽能發(fā)電技術(shù)》課程的高等院校,由于該課程屬于新課程教學(xué),教學(xué)過程中受到教材、實驗設(shè)備等各方面條件的限制,使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法效果不很理想。本文就近年教學(xué)過程中遇到的一些問題,針對目前的教學(xué)模式進行探討。

一、加強課堂實驗教學(xué)

《太陽能發(fā)電技術(shù)》作為光伏產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)性課程,主要講述太陽輻射的相關(guān)知識、光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理、系統(tǒng)設(shè)計、配件選型及系統(tǒng)安裝維護等相關(guān)專業(yè)知識,這是一門實踐性十分強的專業(yè)課程。在目前的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),單純依靠理論知識講解,學(xué)生很難對光伏系統(tǒng)有深入的理解。總結(jié)教學(xué)過程發(fā)現(xiàn),在學(xué)習(xí)理論知識的同時如果能結(jié)合相關(guān)的實驗、實踐教學(xué),則可大幅度提高教學(xué)質(zhì)量與課堂教學(xué)效果,也能加深學(xué)生對知識點的理解與掌握,這就凸顯了課程教學(xué)中實驗環(huán)節(jié)的重要性。由于《太陽能發(fā)電技術(shù)》屬于新課程,受到實驗設(shè)備、實驗條件和人員的限制,短時間內(nèi)開展豐富實驗教學(xué)有著一定的困難。但是,使用計算機軟件仿真虛擬實驗和設(shè)計就沒有這方面的限制。因此,著手開發(fā)該課程的虛擬實驗教學(xué)環(huán)境也是一種重要的方法。此外,在教學(xué)的過程中也可以根據(jù)教學(xué)的需要,動員學(xué)生與老師一起自行設(shè)計一些簡單可行的實驗設(shè)備,既可以加深學(xué)生對所學(xué)理論知識的理解,又能使學(xué)生能夠得到全面的實際訓(xùn)練,還可以豐富該課程的教學(xué)資料。另外,在這個過程中,除了簡單的驗證性實驗,還與控制類、綜合設(shè)計類的實驗相結(jié)合,提高了學(xué)生對已學(xué)知識的綜合運用能力,加強了學(xué)生的動手能力和實踐能力,使學(xué)生在走入社會后,能較快適應(yīng)市場發(fā)展需要,提高就業(yè)競爭力。此前北京信息科技大學(xué)的白連平等[1]針對該課程就設(shè)計了一些可行性實驗,如光伏陣列設(shè)計實驗、太陽能路燈照明系統(tǒng)設(shè)計等。

二、開展校企合作教學(xué)

由于工科課程的實踐特性,除了課堂的理論與實驗之外,開展校企合作教學(xué)則是提高該課程教學(xué)效果的制勝法寶[2]。在前期的教學(xué)過程中作為實踐教學(xué)曾經(jīng)帶學(xué)生到相關(guān)的光伏企業(yè)見習(xí),在企業(yè)參觀實習(xí)的結(jié)束之后,有些學(xué)生反映“公司實習(xí)4天比在學(xué)校2年學(xué)的東西都多”,這句話也讓作為教育工作者的我們陷入沉思。現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)知識的途徑很多,他們更喜歡看到實際的操作而不是“紙上談兵”。例如課堂上講過單晶硅、多晶硅、薄膜太陽電池,而很多學(xué)生到了現(xiàn)場仍然分不清楚是什么類型的太陽電池組件;課堂上學(xué)習(xí)了晶體硅太陽電池的制備工藝,參觀的時候?qū)W生還是提出為什么這些電池都是藍色的,不能做成其他顏色呢?雖然這些基礎(chǔ)的知識都已經(jīng)在課堂上講授過了,明顯部分學(xué)生不知道或者不懂卻從來沒有人提出過,而在參觀過程中他們都想到了這些問題,通過參觀學(xué)習(xí)對這些知識有了更進一步的理解,充分說明了僅有課堂教學(xué)遠遠無法滿足該課程的設(shè)置目標(biāo)。因此,除了輔助的課堂實驗教學(xué)或者視頻演示之外,與相關(guān)企業(yè)開展校企合作教學(xué)也是提高學(xué)生認(rèn)知能力的一項重要教學(xué)手段。這就要求在該課程的教學(xué)過程中,除了加強實驗教學(xué)還必須加強學(xué)校和企業(yè)之間的合作,開展合作教育方可取得更好的教學(xué)成果。

三、將科研與新技術(shù)融入教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力

素質(zhì)教育已經(jīng)是高等院校的重中之重,學(xué)校有很多項目都涉及鼓勵大學(xué)生科技創(chuàng)新,從近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史我們也可以看出,年輕人在科技創(chuàng)新上有著巨大的潛力。而如何通過有效途徑提高工科學(xué)生的科技創(chuàng)新能力也困擾著不少教師。同時作為高校教師大多也同時肩負(fù)著科研工作,怎么樣將自己的科研工作融入日常教學(xué)并以此為基礎(chǔ)培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力也是一個應(yīng)該認(rèn)真考慮的重要問題。大學(xué)生在科研領(lǐng)域的創(chuàng)新在國際上屢見不鮮,比如在超導(dǎo)領(lǐng)域,MgB2合金超導(dǎo)體以及NaCoO.H2O超導(dǎo)體都是由日本的本科生首先發(fā)現(xiàn)的。《太陽能電池技術(shù)》及《太陽能發(fā)電技術(shù)》課程的開設(shè),為科研融入教學(xué)提供了良好的載體。太陽電池材料的研究是目前材料科學(xué)的一大熱門研究領(lǐng)域,這樣可以在教學(xué)過程中使學(xué)生了解到最新的材料研究,從而讓學(xué)生了解到了什么是科研,科研對實際生活又有著怎樣的影響,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而《太陽能發(fā)電技術(shù)》主要包括太陽輻射、電池制造、組件制造、系統(tǒng)原理、系統(tǒng)設(shè)計、部件選型以及控制器逆變器原理等技術(shù)。它包含了多門理論性和實踐性都很強的專業(yè)課程,涉及的知識面廣、內(nèi)容概念多,為大學(xué)生創(chuàng)新提供了一個良好的平臺。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下開展太陽能電池及發(fā)電技術(shù)的研究,查閱資料、進行光伏發(fā)電方案的設(shè)計,促使學(xué)生將所學(xué)的電學(xué)、材料學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科聯(lián)系起來。有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的科技創(chuàng)新興趣,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力[3]。

四、課程考核形式多樣化

基于該課程的實踐性特點和教學(xué)目的,可以在傳統(tǒng)卷面理論知識考核的基礎(chǔ)上增加多樣化的考核形式,比如系統(tǒng)設(shè)計作品展示、成果匯報等多種方式進行考核,綜合考核專業(yè)知識、專業(yè)技能等方面。對采取不同方式、對各個不同方面進行考核的結(jié)果,通過一定的加權(quán)系數(shù)評定課程最終成績。

五、小項目形式完成課程設(shè)計

在網(wǎng)絡(luò)化的今天,課程設(shè)計面臨的一大問題就是論文在網(wǎng)絡(luò)上復(fù)制粘貼完成。而作為實踐性較強的太陽能發(fā)電方向的畢業(yè)生,我們是否可以改變思路,課程設(shè)計不再局限于理論推導(dǎo)而轉(zhuǎn)向?qū)嵺`性課程設(shè)計。指導(dǎo)老師可以根據(jù)地理情況和電網(wǎng)分布情況選擇合適的條件用于學(xué)生自主設(shè)計光伏發(fā)電站,包括太陽能電站地點選擇、可行性分析、電站規(guī)模及組成、蓄電池容量、光伏電站年發(fā)電量及經(jīng)濟效益、光伏電站整體布局(組件串并連設(shè)計、匯流箱排布、電纜連接、線管地槽整體排布、電纜規(guī)格及用量計算、線管規(guī)格及用量計算、配電房及看守房布置、支架定點圖等)、系統(tǒng)防雷及監(jiān)測、電網(wǎng)安全性等部分內(nèi)容[4]。相信完成這樣的課程設(shè)計,可以培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻和市場調(diào)研能力,對其今后獨立從事光伏產(chǎn)業(yè)內(nèi)業(yè)務(wù)是非常有幫助的。這樣的課程設(shè)計比普通的論文撰寫更能提高學(xué)生的專業(yè)水平,從而使學(xué)生的能力達到甚至超越該學(xué)科的培養(yǎng)目標(biāo)。

本文根據(jù)《太陽能發(fā)電技術(shù)》的實際教學(xué)經(jīng)驗以及該課程的教學(xué)目標(biāo),探討了在現(xiàn)有教學(xué)模式基礎(chǔ)上需要進行的一些改進。作為工科應(yīng)用型創(chuàng)新人才,最重要的是應(yīng)該具有很強的獨立獲取和應(yīng)用知識的能力,而傳統(tǒng)的理論教學(xué)為主模式則很難讓學(xué)生將書本知識與實際光伏工程結(jié)合起來,也就無法真正理解光伏發(fā)電系統(tǒng)。本文提出了加強實驗教學(xué)、開展校企合作教學(xué)、將大學(xué)生創(chuàng)新融入教學(xué)以及改變傳統(tǒng)的考核方式等,其實質(zhì)都是為了改變目前理論教學(xué)為主體的教學(xué)模式,將實驗、實踐教學(xué)等過去不被重視的教學(xué)方式引入這些實踐性較強的課程,探索新的教學(xué)模式,從而培養(yǎng)出更適合現(xiàn)代企業(yè)、社會所需的高層次人才,達到開設(shè)該專業(yè)的最終目標(biāo)。

參考文獻:

[1]白連平,張巧杰.光伏發(fā)電實驗設(shè)計探討[C].第五屆全國高校電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)改革研討會論文集(2):602-605,2008-04,中國陜西西安.

篇6

在國家將節(jié)約能源確定為基本國策,大力提倡節(jié)能減排、發(fā)展可再生能源的今天,如何推動我國太陽能聚光式熱能發(fā)電產(chǎn)業(yè)更好更快地健康發(fā)展是我們面臨的亟待解決的重要問題。熱能發(fā)電只需要太陽的光和水,是唯一可與化石燃料抗衡的技術(shù),美國eSolra公司的技術(shù)做到了實質(zhì)性的商業(yè)運行。

山東蓬萊電力設(shè)備制造有限公司于1987年成立,是為火力發(fā)電廠做輔機配套的民營企業(yè),有自營進出口權(quán)。公司為高新技術(shù)企業(yè),擁有多項專利,同時也美國硫化床鍋爐配套的進口設(shè)備。公司國際部經(jīng)過一年多的努力,將這項全球能源領(lǐng)域的先鋒已商業(yè)化運行的熱能技術(shù)成功地引進中國,此作為中國的總并在本廠制造,實現(xiàn)真正的國產(chǎn)化。

太陽能聚光熱力發(fā)電技術(shù)的引進者王韜博士,身兼山東蓬萊電力設(shè)備制造有限公司國際部副總裁,曾擔(dān)任美國斯坦佛大學(xué)的客座講師,其論文曾在美國人類遺產(chǎn)學(xué)雜志、科學(xué)、美國科學(xué)院院報及多家專業(yè)周刊發(fā)表。

篇7

我國將加快海島的開發(fā)建設(shè)和保護管理工作,在10年內(nèi)將使海島地區(qū)的交通、水電等基礎(chǔ)設(shè)施得到明顯改善,垃圾及污水處理得到妥善處理,同時全面改善和提高海島生活、生產(chǎn)及投資環(huán)境。海島是潛力巨大的資源寶庫,也是支撐未來發(fā)展的戰(zhàn)略空間。我國海域遼闊,海洋資源豐富,開發(fā)潛力巨大。經(jīng)過多年發(fā)展,我國海洋經(jīng)濟取得顯著成就,對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展發(fā)揮了積極帶動作用。大力發(fā)展海洋經(jīng)濟,進一步提高海洋經(jīng)濟的質(zhì)量和效益,對于提高國民經(jīng)濟綜合競爭力,加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,全面建設(shè)小康社會具有重大戰(zhàn)略意義。

一、太陽能、風(fēng)能、潮汐能一體化發(fā)電系統(tǒng)

將太陽能、風(fēng)能、潮汐能三類能源的利用有機融合,太陽能、風(fēng)能、潮汐能一體化綜合發(fā)電系統(tǒng)是一個高效率、低成本、節(jié)能、環(huán)保、極具商業(yè)價值的綜合發(fā)電系統(tǒng)。

利用三種能源的周期性,互補不足,綜合利用,有效融合,達到能源的穩(wěn)定利用,對促進新能源的利用和發(fā)展,緩解我國能源資源短缺以及實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的現(xiàn)實意義,也符合科學(xué)發(fā)展觀的基本要求,對于建設(shè)資源節(jié)約型,環(huán)境友好型社會的意義也十分深遠。

1、太陽能、風(fēng)能、潮汐能三類能源的利用有機融合

在我國的海島,太陽能、風(fēng)能、潮汐能三類能源豐富,單獨利用技術(shù)日趨成熟,但成本較高,三者能源綜合利用的設(shè)備還不多。為此,我們將太陽能、風(fēng)能、潮汐能三類能源的利用有機融合,以帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,促進新能源的利用和發(fā)展,緩解我國能源資源短缺以及實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展為目的,采用跟蹤聚光裝置兩次反射多面鏡太陽能聚光發(fā)電和塞內(nèi)加爾式風(fēng)力機達到以下創(chuàng)新點:1.太陽能、風(fēng)能、潮汐能三者一體化綜合利用,降低成本;2.跟蹤聚光裝置兩次反射多面鏡太陽能聚光發(fā)電,低成本、高效、快速、簡便利用太陽能;3.塞內(nèi)加爾式風(fēng)力機低風(fēng)速啟動運轉(zhuǎn)、高效率持續(xù)發(fā)電、低噪音;4.解決了潮汐能利用中嚴(yán)格受到地理位置限制的問題;5.聚光架采用三角形桁架結(jié)構(gòu),在確保其剛性和穩(wěn)定性的前提下,最大限度節(jié)省鋼材使用量;6.蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)提高傳動比和承載能力,易于維修及改造升級用于省力手動裝置推廣使用。技術(shù)指標(biāo)有:1.風(fēng)光互補矩陣發(fā)電峰值功率為25.116kW;2.聚光器的理論聚光比>6.5,實際聚光比>5.0;3.自動跟蹤太陽裝置的跟蹤誤差

太陽能、風(fēng)能、潮汐能一體化綜合發(fā)電系統(tǒng),光電轉(zhuǎn)換部分采用自動跟蹤聚光光伏發(fā)電,將數(shù)倍的太陽光聚集到太陽能電池板上,通過提高單位面積電池板的日照強度,使得產(chǎn)生同樣電能所需要的半導(dǎo)體材料大大減少,相當(dāng)于用普通材料代替昂貴的半導(dǎo)體材料,因此能夠大幅度地降低光伏發(fā)電的成本,具有商業(yè)運行的經(jīng)驗(1.2×10 kWh),潛在的運行溫度可達500°C(商業(yè)化運行的溫度已達到400°C),商業(yè)化的年凈效率為14 %,有最低的材料要求,可以模塊化或聯(lián)合運行,可以采用蓄熱降低成本。風(fēng)能發(fā)電部分采用塞內(nèi)加爾式風(fēng)力機產(chǎn)生電能。潮汐能利用部分利用蓄水箱收集海水,把海水的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能。三者綜合一體利用,節(jié)約單獨利用的成本,大大提高經(jīng)濟效益、實現(xiàn)低成本和高性價比的新能源綜合利用。

縱觀世界范圍內(nèi),風(fēng)-光互補新能源利用設(shè)備的研究已經(jīng)非常普遍,太陽能、風(fēng)能、潮汐能單獨利用技術(shù)日趨成熟,相關(guān)研究也非常普遍,但是太陽能、風(fēng)能、潮汐能三者綜合利用的設(shè)備還不多,相關(guān)研究也還有很大的空間。

2、海島上風(fēng)力發(fā)電將成為重要的能源形式

海島上有豐富的風(fēng)能資源和廣闊平坦的區(qū)域,使得近海風(fēng)力發(fā)電技術(shù)成為近來研究和應(yīng)用的熱點。兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機組在近海風(fēng)力發(fā)電廠的商業(yè)化運行是國內(nèi)外風(fēng)能利用的新趨勢。隨著風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展,陸地上的風(fēng)機總數(shù)將趨于飽和,海上風(fēng)力發(fā)電場將成為未來發(fā)展的重點。海上發(fā)電也是近年來國際風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域,是“方向中的方向”。中國海上風(fēng)能資源儲量遠大于陸地風(fēng)能,儲量10m高度可利用的風(fēng)能資源超過7億kW,而且距離電力負(fù)荷中心很近。海上風(fēng)力發(fā)電項目的建設(shè),加快了海島的建設(shè)與發(fā)展。

3、海島潮汐發(fā)電的發(fā)展前景

在探索發(fā)展能源新路上,潮汐能和其他新能源一樣,已受到很大重視。目前制約潮汐發(fā)電的因素主要是成本因素,到目前為止,由于常規(guī)電站廉價電價的競爭,建成投產(chǎn)的商用潮汐電站并不多。然而,由于潮汐能蘊藏量巨大及其發(fā)電的許多優(yōu)點,人們還是非常重視對潮汐發(fā)電的實驗和研究。潮汐發(fā)電是一項潛力巨大的事業(yè),經(jīng)過多年來的實踐,在工作原理和總體構(gòu)造上基本成型,可以進入大規(guī)模開發(fā)利用階段,隨著科技的不斷進步和能源資源的日趨緊缺,潮汐發(fā)電在不遠的將來將有飛速的發(fā)展,其前景是非常廣闊的。

要使潮汐能資源開發(fā)規(guī)模躍上一個臺階,主要應(yīng)在以下方面做出努力:

(1)在經(jīng)營和技術(shù)改革上,要做好規(guī)劃方案,提高電站建設(shè)的質(zhì)量及經(jīng)營管理水平等主觀因素。

(2)要多借鑒國外已有潮汐能發(fā)電技術(shù)的研究以及開發(fā)的對潮汐能利用的新技術(shù)。我們可以積極借鑒英國、瑞典等潮汐能發(fā)電技術(shù)相對成熟國家的新技術(shù),例如新型的潮汐發(fā)電裝置、水下潮汐電站等,并且應(yīng)自主研發(fā)出該方面的新技術(shù),發(fā)展我國的潮汐能發(fā)電事業(yè)。

(3)政府也應(yīng)加大給予潮汐能利用的開發(fā)優(yōu)惠條件,制定相應(yīng)的扶持政策加稅收減免和電價補貼等優(yōu)惠政策來吸收投資者,并制定和完善相應(yīng)的電力競爭,使投資者更注重技術(shù)和管理的改革,使得潮汐發(fā)電有充足的資金投人和積極的技術(shù)開發(fā),從而實現(xiàn)更快更好地發(fā)展。

二、海島清潔能源的利用對海島的開發(fā)價值

風(fēng)能和潮汐能都是可再生資源,取之不盡、用之不竭的無污染可再生新能源,具有誘人的發(fā)展前景,風(fēng)力發(fā)電由于其具有效益和環(huán)保上的一系列優(yōu)勢,將首先成為可以與常規(guī)能源發(fā)電相競爭的新能源發(fā)電方式。潮汐發(fā)電近年來也獲得了很快的發(fā)展,技術(shù)上不斷進步,加之蘊藏量巨大,開發(fā)優(yōu)勢明顯,未來的發(fā)展空間也不可估量。21世紀(jì)注定是一個開發(fā)利用新能源的時代,而由于發(fā)展早,技術(shù)進步大,風(fēng)能和潮汐能的利用注定將在我國的發(fā)展中發(fā)揮越來越大的作用,風(fēng)力發(fā)電和潮汐發(fā)電必將對我國的傳統(tǒng)發(fā)電行業(yè)形成強勢的沖擊,一個大規(guī)模開發(fā)風(fēng)能和潮汐能的時代即將來臨!

1、海上風(fēng)電。優(yōu)化開局,扶持與農(nóng)漁業(yè)兼容發(fā)展的潮間帶風(fēng)電建設(shè),積極發(fā)展離岸風(fēng)電項目,提高產(chǎn)業(yè)集中度,有序推進海上風(fēng)電基地建設(shè)。加強海上風(fēng)電輸電規(guī)劃,完善配套基礎(chǔ)設(shè)施,提高氣象保障能力,加強電網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)研究。

2、海洋潮汐能。加強海洋能資源勘查,科學(xué)選劃海洋能利用空間。改變傳統(tǒng)的“填海造島”、“填海造地”的開發(fā)方式,充分利用潮汐帶,建立蓄能發(fā)電系統(tǒng),其上部可以結(jié)合旅游、地產(chǎn)或其他產(chǎn)業(yè)進行聯(lián)合開發(fā)建設(shè)。建設(shè)近岸萬千瓦級潮汐能電站、近岸兆瓦級潮流能電站、海島多能互補獨立電力系統(tǒng)等示范工程,積極推進產(chǎn)業(yè)化進程。

積極開發(fā)利用潮汐能、波浪能、海上風(fēng)能等清潔能源,鼓勵資源節(jié)約型和環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)。在濱海濕地、三角洲和海島等典型生態(tài)區(qū),鼓勵發(fā)展生態(tài)漁業(yè)、生態(tài)旅游和海洋清潔能源,充分發(fā)揮其藍色碳匯功能,實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益的有機統(tǒng)一。

加快發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè)節(jié)能環(huán)保技術(shù)。增強涉海企業(yè)節(jié)能減排意識,建立以企業(yè)為主體的節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新體系。推廣先進節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品,積極發(fā)展海洋環(huán)保裝備及環(huán)保材料,加快淘汰高耗能老舊漁船和裝備,著力解決海上溢油、重金屬、有機污染物、放射性物質(zhì)等主要海洋污染物的防治問題。加快制定涉海行業(yè)節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)。

三、對我國海島建設(shè)的發(fā)展及前景展望

我國海島資源豐富,區(qū)位特殊,是我國海洋經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要依托。但是海島一般遠離大陸,交通不便,而且淡水資源短缺。近年來,在對海島的開發(fā)利用中出現(xiàn)了一些問題,首先是海島開發(fā)普遍缺少規(guī)劃,隨意炸山采石、傾倒垃圾等已造成海島生態(tài)大規(guī)模退化和破壞,工程項目大規(guī)模圍填造成許多珍貴海島整體滅失。特別是一些特殊海島保護不力,危害到國家利益和權(quán)益,在我國已經(jīng)公布的77個領(lǐng)海基點中,位于海島上的就有75個,有些海島還是重力點、天文點、水準(zhǔn)點、全球衛(wèi)星定位控制點,而目前這些島嶼普遍存在著安全隱患。據(jù)悉,國家海洋局目前已全面啟動海島規(guī)劃、立法、政策研究和特別保護區(qū)建設(shè)工作。預(yù)計在1-2年內(nèi),《國家海島保護與開發(fā)規(guī)劃》、《海島開發(fā)與保護管理辦法》等,建立和完善海島保護和開發(fā)法律制度體系,加強海島生態(tài)和環(huán)境管理。今后對海島的開發(fā)利用將堅持保護為主、適度開發(fā)的原則,保護海島資源和生態(tài)環(huán)境,維護國家海洋權(quán)益和國防安全。同時調(diào)整海島開發(fā)秩序,發(fā)展海島港口、旅游、漁業(yè)及海洋能源等資源優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。

海島作為國防的前沿和海洋資源和環(huán)境的核心點,有著很高的權(quán)益、安全、資源和環(huán)境價值。由于歷史原因,有的經(jīng)濟建設(shè)相對落后,是我國東部的"西部區(qū)域"。因此,從事海島管理工作必須要有明確的思路,我認(rèn)為最主要的是把握好以下幾條:

一是要堅持開發(fā)與保護并重,堅持在開發(fā)中保護,在保護中開發(fā)的方針,堅定不移地走可持續(xù)發(fā)展的道路。二是要堅持以經(jīng)濟建設(shè)為中心。發(fā)展是硬道理,海島工作必須圍繞經(jīng)濟建設(shè)這個中心,使海島經(jīng)濟成為國民經(jīng)濟新的增長點。三是要堅持因島制宜,打好"特色牌"。每個海島都有自己的特點,一定要從自身的實際出發(fā),揚長避短,在充分發(fā)揮優(yōu)勢上做足文章,切不可照搬別人的經(jīng)驗。21世紀(jì)是海洋世紀(jì)。發(fā)展海洋事業(yè),是中國走向現(xiàn)代化的必由之路。

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[6]李嶺梅,賈克.我國風(fēng)能利用狀況[J].應(yīng)用能源技術(shù),2004(04).

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新世紀(jì),能源需求成為一個急需解決的全球性問題,各國對能源的爭奪也愈加激烈。需要尋找一種替代能源來緩解目前的形勢,走“節(jié)能減排”,發(fā)展低碳經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展的道路。利用“節(jié)能減排”只能緩解能源短缺的局面,但是不能從根本上解決能源短缺的趨勢,因此必須調(diào)整能源結(jié)構(gòu),利用可再生能源逐步取代傳統(tǒng)化石能源,因此可再生能源發(fā)展問題成為世界關(guān)注的焦點。

一、光伏發(fā)電的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)70年代,在全球石油危機的背景下,西方發(fā)達國家將尋找新能源的方向轉(zhuǎn)向了豐富的太陽能,并高度重視光伏發(fā)電技術(shù)。

德國是大規(guī)模發(fā)展光伏事業(yè)最早的國家,其由政府制定的《可再生能源電力供應(yīng)法》,很大力度的促進了光伏發(fā)電的市場,為本國光伏事業(yè)的發(fā)展提供了強制的政策保障。美國是繼德國之后的發(fā)展光伏發(fā)電的國家,在1997的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會上提出了一個偉大的百萬太陽能屋頂計劃。這一計劃在美國新一屆總統(tǒng)奧巴馬的支持下得到了更大的推廣,奧巴馬政府對新能源開發(fā)政策給美國的光伏乃至全球的光伏發(fā)電市場注入了新的更大活力。日本也是太陽電池的生產(chǎn)大國,其在1997年提出了“7萬光伏屋頂計劃”,到2010年光伏電池的安裝總量達7600MW。

最近幾年,各國新的可再生能源法的出臺,更是掀起了一輪政策熱潮,新的補貼法案促進可全球光伏市場的高速發(fā)展。正是歐洲、美國和日本的強有力支持,全球光伏逆變器市場呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象。

我國的光伏并網(wǎng)技術(shù)從20世紀(jì)開始起步,到現(xiàn)在的穩(wěn)步發(fā)展的階段,國家也出臺了《可再生能源長期發(fā)展規(guī)劃》的政策,來激勵和促進我國的光伏事業(yè)的快速發(fā)展。我國國內(nèi)對光伏逆變器的應(yīng)用比歐洲國家晚很多,我國目前最好的光伏企業(yè)合肥陽光電源比德國的SMA要晚上市9年。我國是繼德國、美國和日本之后的世界第四大光伏組件制造國。光伏發(fā)電未來的發(fā)展必定是建設(shè)大規(guī)模的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,國家制定的“十二五”規(guī)劃,為我國光伏制定了確切的發(fā)展目標(biāo),即到“十二五”末期,國內(nèi)光伏發(fā)電裝機容量達到 5GW。要實現(xiàn)這一宏偉的目標(biāo),前路依舊是漫長和艱辛。

二、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是相對獨立式光伏發(fā)電系統(tǒng)而言的,兩者的區(qū)別就是發(fā)電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)連接與否。光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的電網(wǎng)相連接,成為電力系統(tǒng)的一部分,便可為電力系統(tǒng)提供有功功率和無功電能。光伏并網(wǎng)系統(tǒng)通常由三部分組成:光伏陣列、逆變器和電網(wǎng)。

光伏發(fā)電系統(tǒng)追求的是輸出功率的最大,系統(tǒng)連接方式對輸出功率有著明顯的影響。其中,影響發(fā)電功率的兩個重要的方面是光伏陣列的分布方式和逆變器的結(jié)構(gòu),其分布方式和結(jié)構(gòu)不同發(fā)電功率也不一樣。

三、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

(一)最大功率跟蹤

在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,光伏陣列電池輸出功率的利用率不僅與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān),還受外界環(huán)境(如光照度、溫度和負(fù)載等因素)的影響。在周圍的外界不同的條件下,光伏陣列的輸出功率可達到不同的且唯一的最大功率點(MPP),對于利用光來發(fā)電的系統(tǒng)說,應(yīng)當(dāng)使光伏電池工作在最優(yōu)的狀態(tài),達到最大地將光能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)化率,采用適當(dāng)?shù)目刂剖蛊溥\行在最大功率輸出稱為最大功率跟蹤(MPPT)。經(jīng)查閱資料,在許多文獻上提出了多種控制算法,有恒定電壓法、擾動觀察法和增量電導(dǎo)法等。

(二)并網(wǎng)控制技術(shù)

光伏逆變器的控制器的控制策略是光伏系統(tǒng)并網(wǎng)控制的關(guān)鍵。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在諸如單級式、雙級式以及單相、三相等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中都不能缺少網(wǎng)側(cè)的DC-AC變換,即并網(wǎng)逆變單元。并網(wǎng)逆變器實現(xiàn)直流到交流的能量變換,要控制并網(wǎng)電流相位和頻率,甚至需根據(jù)指令進行電網(wǎng)的無功功率的調(diào)節(jié)。可見,網(wǎng)側(cè)逆變器的有效控制是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心部分。

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篇9

此次赴德考察學(xué)習(xí)感觸深刻,收獲極大,對其管理模式和運行方式印象深刻,對強力推進新能源的發(fā)展政策和技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力,更是嘆服不已。在廣泛地考察、學(xué)習(xí)和了解中,領(lǐng)會和理解了德國供電企業(yè)的培訓(xùn)模式和培訓(xùn)理念,拓寬了視野,開拓了思路,對今后開展崗位培訓(xùn)與練兵具有積極的借鑒意義,為創(chuàng)新培訓(xùn)奠定了基礎(chǔ)。

一、德國電力企業(yè)發(fā)展概況

1.德國新能源發(fā)展概況

在學(xué)習(xí)期間,9位培訓(xùn)師的講課內(nèi)容中有5位涉及到了新能源的發(fā)展。主要原因:一是新能源在德國以立法形式促進其發(fā)展,發(fā)展力度大;二是新能源的開發(fā)得到了廣大民眾的支持,環(huán)保意識強;三是新能源的發(fā)展也開放了發(fā)電企業(yè)的競爭市場,投資積極性高;四是新能源的發(fā)展對電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性提出了更高的要求,因為沒有堅強而穩(wěn)定的電網(wǎng)作支撐,新能源的發(fā)展就只能停留在設(shè)想上。

為促進新能源的發(fā)展,德國于2000年出臺了新能源法(《可再生能源法》),2004年又做了修改,極大提升了新能源的開發(fā)力度。大體上主要包含以下幾個方面:

一是明確新能源要安全投入電網(wǎng)。新能源法同樣對可再生能源入網(wǎng)的安全進行了明確規(guī)定,這一方面促進了新能源的發(fā)電企業(yè)在電力設(shè)備技術(shù)上創(chuàng)新的速度,另一方面也對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供了保證。

二是明確了新能源必須優(yōu)先入網(wǎng)。新能源法明確規(guī)定了必須首先保證可再生能源優(yōu)先入網(wǎng),并且給出了相應(yīng)補貼措施,這從真正意義上開放了發(fā)電企業(yè)的競爭市場,促進了新能源的快速發(fā)展,同時也促進了德國電網(wǎng)改造和歐洲聯(lián)網(wǎng)的進程。

三是對新能源的入網(wǎng)制定了相關(guān)鼓勵政策。對新能源入網(wǎng)的補貼方法做出了相關(guān)規(guī)定,如制定高于常規(guī)能源的入網(wǎng)價格,以鼓勵更多的投資者參與到新能源發(fā)電市場的競爭中。

四是規(guī)劃了未來新能源發(fā)電量的比重。受日本福島核電站泄漏的影響以及民眾的意愿,德國政府要求在2022年之前,關(guān)閉境內(nèi)的所有核電站,同時對新能源所占能源消耗的比例做出了初步規(guī)劃,即2020年新能源要達到總能源消耗的35%以上,2030年要達到50%以上,至2040年達到65%,而至2050年則要求達到80%以上。可見德國政府在發(fā)展新能源方面的決心和信心。

五是不斷降低新能源的發(fā)電成本。新能源入網(wǎng)初期(2004年之前),德國政府對新能源入網(wǎng)給出了幾乎10倍于常規(guī)能源的入網(wǎng)價格,但經(jīng)修改后,對新能源入網(wǎng)規(guī)定和加大了入網(wǎng)電價逐年遞減的幅度。從而強力促進了新能源發(fā)電企業(yè)不斷進行科技創(chuàng)新、降低發(fā)電成本,以保證未來方便、快捷、靈活以及廉價地應(yīng)用新能源。

新能源法的出臺和實施,激活了許多投資者的熱情,使德國許多可再生能源發(fā)電企業(yè)特別是風(fēng)力發(fā)電企業(yè)如雨后春筍,發(fā)展勢頭“旺盛”。目前,德國的陸上風(fēng)力發(fā)電能力基本已趨飽和,已轉(zhuǎn)向海上風(fēng)力發(fā)電。盡管海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)最復(fù)雜、建設(shè)難度最大,但因其發(fā)電能力遠遠大于陸上風(fēng)力發(fā)電,所以德國很早就已經(jīng)致力于海上風(fēng)電的開發(fā)。目前已有位于德國北海離岸45公里處海域的12臺風(fēng)機60MW的海上風(fēng)電場已經(jīng)并網(wǎng)發(fā)電,并建造了世界上第一條±400kV的海底電纜工程。德國的海上風(fēng)電未來將占整個風(fēng)力發(fā)電的25%。

2.德國電網(wǎng)企業(yè)的改革概況

受歷史及地緣政治等因素的影響,以及電網(wǎng)新能源的發(fā)展需求,德國的電網(wǎng)建設(shè)以及電力企業(yè)的運營也經(jīng)歷了一次大的改革,主要表現(xiàn)在:

一是發(fā)電企業(yè)市場化運營的改革。在1998年之前,德國的電力市場也是由幾家發(fā)電企業(yè)所壟斷,形成這種壟斷局面的主要原因是,發(fā)電企業(yè)只在某個固定區(qū)域供電,用戶沒有更多選擇的可能。1998年至2005年,經(jīng)過幾年改革的起伏變化,最終實現(xiàn)了發(fā)電與電網(wǎng)的真正分離,形成了電力企業(yè)有序競爭的局面。

二是電網(wǎng)發(fā)展模式的改革。提出了歐洲聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃格局,實現(xiàn)大區(qū)域、跨地區(qū)(國家)聯(lián)網(wǎng)是為了實現(xiàn)清潔能源的遠距離輸送。需要說明的是,德國作為發(fā)達國家,經(jīng)濟發(fā)展基本達到穩(wěn)定階段,所以用電負(fù)荷基本處于平穩(wěn)狀態(tài),幾乎沒有增容擴銷的電網(wǎng)擴張工程,所以網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相對簡單、變化較小。對德國來講,電網(wǎng)工程改造的重點主要是更新設(shè)備和實現(xiàn)跨區(qū)域聯(lián)網(wǎng)。

三是電網(wǎng)運行設(shè)備的改造。至2005年,德國境內(nèi)電網(wǎng)中的大小變電站,全部完成了自動化改造。過去分散控制的變電站,全部實現(xiàn)了集中控制。以德國50Hertz輸電公司為例,全公司只有1個控制中心(TCC,相當(dāng)于調(diào)度中心)和6個區(qū)域集控中心,共監(jiān)控69個變電站,變電站全部實現(xiàn)了無人值班。  二、德國輸電系統(tǒng)企業(yè)員工崗位培訓(xùn)概況

德國電力企業(yè)員工培訓(xùn)隨著新能源的發(fā)展所引起電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化及設(shè)備的更新改造而不斷改變培訓(xùn)的形式和內(nèi)容,運用仿真系統(tǒng)對員工進行培訓(xùn)雖然從2005年之后才開始,但是在培訓(xùn)理念上,卻有許多可借鑒之處,主要表現(xiàn)在:

一是把對員工的安全培訓(xùn)作為第一重點來抓。在德國,對員工的安全培訓(xùn)被作為一項法律條件來要求企業(yè)。比如,某員工一旦出現(xiàn)人身傷害事故,有關(guān)調(diào)查人員要檢查該員工是否有接受企業(yè)組織進行的安全培訓(xùn)的記錄,否則將追究企業(yè)的責(zé)任。不僅是電力企業(yè),政府或工會組織也對安全培訓(xùn)極其重視。多項監(jiān)督的合力作用,使得安全培訓(xùn)成為自覺自愿、必不可少的常規(guī)性培訓(xùn)。其培訓(xùn)形式(以過去變電運行人員的培訓(xùn)為例),既有個人操作的模擬演練和講解示范,也有實際操作的視頻錄像,還有非正常操作引起的事故仿真畫面,通過增強視覺上的沖擊感,以此來增加印象。

二是培訓(xùn)的方式更加注重角色的扮演。以我們所體會的調(diào)度人員培訓(xùn)為例,學(xué)員接受培訓(xùn)的主要內(nèi)容通常是模擬出一項工作任務(wù),每個學(xué)員扮演不同的角色。按照工作流程,行使各自角色的崗位職責(zé)。在角色扮演中明確自己的工作任務(wù),掌握每項工作的技術(shù)要點和可能存在的危險點。

三是培訓(xùn)內(nèi)容更加注重能力的培養(yǎng)。在德國人的培訓(xùn)理念中,培訓(xùn)更加注重的是一種有針對性的行為能力的培養(yǎng)。仍以電網(wǎng)調(diào)度人員或變電運行人員為例。按照他們的培訓(xùn)思路,一定或盡量要讓培訓(xùn)學(xué)員能面對自己崗位所熟悉的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)或?qū)?yīng)的設(shè)備,培訓(xùn)中注重每個細節(jié)的訓(xùn)練,包括每句話的規(guī)范性以及每個動作的標(biāo)準(zhǔn)性等等。

四是培訓(xùn)的師資更加注重聘請具有實踐經(jīng)驗的培訓(xùn)師。對于某些專業(yè)性很強,需要綜合能力的技術(shù)崗位,德國的培訓(xùn)機構(gòu),更傾向于聘請具有豐富實踐經(jīng)驗的兼職培訓(xùn)師或來自學(xué)員所在公司的技術(shù)專家,承擔(dān)重要技術(shù)崗位的培訓(xùn)任務(wù)。這對于學(xué)員來說,更能夠有針對性的掌握本企業(yè)的綜合情況,按照本企業(yè)的特點,進行專項技術(shù)技能的訓(xùn)練,達到學(xué)以致用的目的。

三、學(xué)習(xí)考察后的思考與啟示

1.掌握企業(yè)發(fā)展動態(tài),創(chuàng)新開發(fā)培訓(xùn)項目

從德國乃至歐洲對新能源發(fā)展規(guī)劃的目標(biāo),可以看出未來世界新能源發(fā)展的方向。我國目前能源結(jié)構(gòu)雖然仍以煤炭資源為主,但是隨著“十二五”能源發(fā)展規(guī)劃的逐步落實和新能源政策的出臺,逐年增加可再生能源的比例,已勢在必行。而對供電網(wǎng)絡(luò)來講,則要應(yīng)對各種新能源發(fā)電中不穩(wěn)定因素對電網(wǎng)沖擊所帶來的挑戰(zhàn);要應(yīng)對大區(qū)域大范圍聯(lián)網(wǎng)對系統(tǒng)穩(wěn)定性、設(shè)備自動化、智能化和快速反應(yīng)能力的挑戰(zhàn);要應(yīng)對事故緊急情況下系統(tǒng)協(xié)調(diào)調(diào)度、安全運行的考驗。所以,在目前國網(wǎng)公司建設(shè)智能電網(wǎng)的強勁勢頭下,創(chuàng)新開發(fā)適應(yīng)新形勢下的培訓(xùn)項目,是提升人員素質(zhì),做好能力儲備的必要條件。可探索和開發(fā):(1)電網(wǎng)運行調(diào)控一體化的培訓(xùn)項目;(2)新能源入網(wǎng)的協(xié)調(diào)聯(lián)合調(diào)度、監(jiān)控電網(wǎng)穩(wěn)定運行的培訓(xùn)項目;(3)電網(wǎng)事故狀態(tài)下應(yīng)急處理培訓(xùn)項目;(4)智能電網(wǎng)綜合性培訓(xùn)項目;(5)智能用電側(cè)的需求管理培訓(xùn)項目;(6)可再生能源發(fā)電入網(wǎng)仿真系統(tǒng)監(jiān)控運行、緊急狀況預(yù)案處理等等。

2.跟進企業(yè)發(fā)展腳步,強化崗位技能練兵

電力企業(yè)的職業(yè)特點是:技術(shù)工作的標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性要求高,需要時刻保持高度的安全意識。結(jié)合德國考察的體會,主要啟示是:一是應(yīng)加強安全行為的專項訓(xùn)練。特別是生產(chǎn)類的運行、調(diào)度、檢修與試驗等崗位,對人員的安全意識、規(guī)范動作、標(biāo)準(zhǔn)要求的強化訓(xùn)練是至關(guān)重要的。二是應(yīng)加強崗位工作標(biāo)準(zhǔn)化流程和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的練兵。按照標(biāo)準(zhǔn)化流程進行作業(yè)訓(xùn)練,有利于學(xué)員養(yǎng)成良好的安全行為習(xí)慣,同時提升完成任務(wù)的工藝水平、綜合質(zhì)量和工作速度等。三是應(yīng)加強崗位工作角色扮演的模擬訓(xùn)練。按照實際工作的角色分別進行模擬強化練兵,有利于提高培訓(xùn)的針對性和實效性。

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以上新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成就不僅得益于遼寧省政府的政策引導(dǎo),還受益于省、市財政政策的大力支持。但是,我省針對新能源研發(fā)和產(chǎn)業(yè)利用的財政政策還存在著不容忽視的困難和問題,這些問題如果得不到有效解決,將嚴(yán)重影響我省新能源產(chǎn)業(yè)未來的可持續(xù)發(fā)展。具體包括:

1.1 缺乏省政府財政支撐的新能源技術(shù)研發(fā)平臺。

我省現(xiàn)有的新能源技術(shù)研發(fā)活動的主體分為兩個層次:一是,新能源開發(fā)和利用的關(guān)鍵核心技術(shù),以及重點新能源產(chǎn)品的開發(fā)技術(shù),它們主要依靠相關(guān)高等院校和科研院所;二是,新能源產(chǎn)業(yè)化過程中的輔助技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝改進等,主要依靠新能源產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)。這種技術(shù)開發(fā)研究與技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究相分離的局面,容易導(dǎo)致研發(fā)力量分散、核心技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的銜接效率較低等問題。

1.2 企業(yè)新能源產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研發(fā)活動的財政資金支持不足。

新能源企業(yè)屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),研發(fā)投入相當(dāng)于一般產(chǎn)業(yè)研發(fā)投入的4倍左右,并且越到產(chǎn)業(yè)化后期,所需投入越大。從高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進程看,研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)化這三個階所需資金投入之比約為1∶10∶100。雖然,高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化一旦成功,便能夠憑借技術(shù)、市場的壟斷力以及生產(chǎn)工藝的先進性獲取超額收益,其投資收益率將大大超過傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的收益率。但高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化也是一種高風(fēng)險的經(jīng)濟市場行為,具有極大的不確定性。

以錦州新世紀(jì)石英玻璃有限公司為例,該公司是中國石英玻璃主要生產(chǎn)企業(yè)之一,在國內(nèi)同行業(yè)中排名第三,但由于行業(yè)特點所限,年收入與年利率較低。在這樣的環(huán)境下,由于大量的資金投入到研發(fā)中,該公司的發(fā)展受到了一定的影響,而規(guī)模發(fā)展受限也影響了企業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用,如果該企業(yè)能夠得到充裕的資金將能進一步打破國際大企業(yè)對此類技術(shù)的壟斷,也能使企業(yè)騰出資金壯大規(guī)模,將技術(shù)與發(fā)展協(xié)調(diào)起來。

1.3 政府財政扶持和優(yōu)惠政策的強度不足,企業(yè)爭奪加劇,核心企業(yè)有轉(zhuǎn)移傾向。

在國家新能源產(chǎn)業(yè)扶持政策出臺后,新能源產(chǎn)業(yè)成為一個極具增長潛力的行業(yè),具有很好的招商引資條件,很多地方政府爭上新能源產(chǎn)業(yè)基地。目前,四川、江蘇、浙江等地,已開始爭相申建國家級新能源產(chǎn)業(yè)基地。在地方新能源產(chǎn)業(yè)基地的興建中,出現(xiàn)了爭奪人才、爭奪企業(yè)的現(xiàn)象,在遼寧省新能源產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)中也發(fā)生了同類事情。在某產(chǎn)業(yè)基地,一家龍頭企業(yè)受到省外多家基地的邀請,并給予了諸多優(yōu)惠政策的許諾,這些許諾具有很大吸引力,是遼寧省產(chǎn)業(yè)基地目前還無法給予或很難給予的,該企業(yè)雖然最終選擇留在遼寧省,但是還會存在一些矛盾。

1.4 政府財政扶持資源相對分散,財政扶持政策的局部作用效果受限。

新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展依然離不開政府的扶持政策、扶持資金,企業(yè)都在爭奪政府提供的扶持資源。由于企業(yè)良莠不齊,有的只看重短期利益,不進行技術(shù)投入;有的企業(yè)注重長期可持續(xù)發(fā)展,投入大量的研發(fā)資金,因而影響近期經(jīng)濟效益還要承擔(dān)巨大的風(fēng)險。我省在分配財政扶持資源的過程中要考慮短期經(jīng)濟效益、稅收拉動效應(yīng)、技術(shù)創(chuàng)新效應(yīng)等,容易導(dǎo)致部分技術(shù)研發(fā)實力強、發(fā)展?jié)摿Υ蟮钠髽I(yè)所獲扶持不足,另一部分不進行技術(shù)投入、只看重短期利益的企業(yè)也借機“搭便車”。這種財政扶持資源分散的局面必然影響我省新能源產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展。

第一,理論研究方法主要包括微觀經(jīng)濟學(xué)中成本-收益分析、金融學(xué)中的風(fēng)險評估和控制理論和實物期權(quán)評價理論。

第二,實證研究方法主要是統(tǒng)計學(xué)中的抽樣調(diào)查、回歸分析、方差分析等方法,還有蒙特卡洛模擬方法。

研究結(jié)果分析:

(1)研究遼寧省財政資金支持的新能源研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新融資模式及其風(fēng)險評估與控制。

課題提出了三種可行的新融資模式,以幫助遼寧省財政擴展新能源產(chǎn)業(yè)的資助資金籌集渠道,其種類、財政支持方式、主要風(fēng)險來源總結(jié)為表1。

針對每種新融資模式,將采取不同的風(fēng)險控制方法規(guī)避或降低融資方式的風(fēng)險,具體來說:

第一,對新能源研發(fā)專項基金,采取基于市場價值風(fēng)險的實物期權(quán)評估方法,在主要研發(fā)結(jié)點定期予以科學(xué)評估,已決定后續(xù)資金的撥款時機和撥款規(guī)模。

課題選取風(fēng)能發(fā)電技術(shù)研發(fā)和光伏技術(shù)研發(fā)活動(前者的風(fēng)險由于政策波動而具有市場價值跳躍波動;后者的風(fēng)險屬于連續(xù)的擴散波動),構(gòu)建具有不同風(fēng)險特征的實物期權(quán)評估理論方法(連續(xù)擴散過程的實物期權(quán);跳躍擴散過程的實物期權(quán)),以期科學(xué)的解決評估難題。前者基于何佳、曾勇(2003)對新技術(shù)購買行為中的技術(shù)創(chuàng)新速度影響的分析思路和模型;后者基于課題指導(dǎo)教師2009年的博士論文初步研究成果進行擴展,以便充分考慮風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的政策跳躍影響。

第二,對新能源產(chǎn)業(yè)基地發(fā)展基金,基地企業(yè)破產(chǎn)或違約風(fēng)險和收益率風(fēng)險是主要風(fēng)險,政府應(yīng)適時監(jiān)控基地企業(yè)的財務(wù)狀況,嚴(yán)格審計其財務(wù)報表、稅務(wù)報表,針對問題及時予以事前警告或幫助其度過難關(guān)。

針對新能源企業(yè)的高新技術(shù)特點,在企業(yè)現(xiàn)金流基礎(chǔ)上考慮靈活經(jīng)營價值和風(fēng)險價值,擬采用Leland(1994)用實物期權(quán)方法研究公司內(nèi)生破產(chǎn)的公司債務(wù)評估的結(jié)構(gòu)化模型,對新能源企業(yè)的破產(chǎn)閾值、破產(chǎn)時機進行評估和監(jiān)測,并采用比較靜態(tài)經(jīng)濟學(xué)分析方法研究影響新能源企業(yè)破產(chǎn)的經(jīng)濟因素。

第三,對市政債券融資模式,市場利率風(fēng)險和政府債務(wù)風(fēng)險是主要風(fēng)險。地方政府財政和企業(yè)都無法直接控制市場利率風(fēng)險,只能通過相機決策或金融衍生工具分散風(fēng)險。

① 根據(jù)利率波動趨勢合理確定市政債券發(fā)行時機和發(fā)行規(guī)模。可采用定期追蹤市場資金利率曲線的久期和凸度指標(biāo),當(dāng)利率風(fēng)險較高時,優(yōu)先選擇發(fā)行短期市政債券;當(dāng)利率風(fēng)險較低時,優(yōu)先選擇長期市政債券或長短期的組合。

② 地方政府市政債券主管部如何適當(dāng)利用利率互換產(chǎn)品,將所籌集的部分資金的利率風(fēng)險鎖定在適當(dāng)水平上。研究地方政府財政適用利率互換產(chǎn)品的可行性,及具體策略。

(2)探討基于實物期權(quán)項目投資評價的財政扶持資源的分配政策。

政府財政扶持資源的分配機制不同于市場的資源配置機制,其政策優(yōu)化的核心是建立以資金利用效率和使用方向等評價結(jié)果為依據(jù)的分配政策,評價的目的是為政府財政決策扶持資源分配規(guī)模和時機提供根據(jù)。政府是公共利益的代表,其資源來源于全社會的納稅人,政府有責(zé)任保證財政資源使用的最優(yōu)化。

優(yōu)化財政扶持資源分配的關(guān)鍵是根據(jù)企業(yè)或科研單位的投資時機和投資規(guī)模進行資源分配。企業(yè)和科研單位將綜合考慮項目的收益因素與風(fēng)險因素,采取科學(xué)的決策方法來確定投資規(guī)模和投資時機。這樣的決策方法主要有兩類:一是基于成本-收益分析的決策;二是基于成本-收益-風(fēng)險的決策。

對該部分的主要內(nèi)容擬設(shè)定如下:

第一,新能源項目的成本-收益-風(fēng)險分析。包括新能源技術(shù)研發(fā)項目的成本-收益-風(fēng)險分析;新能源產(chǎn)業(yè)應(yīng)用項目的成本-收益-風(fēng)險分析。新能源項目的投資規(guī)模和投資時機決策是財政資源分配的重要依據(jù),這些決策的重要要影響變量是風(fēng)險因素的評估。根據(jù)文獻Gurkan Kumbaroglu等(2005)的分析方法,課題負(fù)責(zé)人對兩類新能源項目的風(fēng)險因素進行了定性研究,結(jié)果總結(jié)為表2和表3。

第二,以實物期權(quán)評價為基礎(chǔ)的財政資源分配政策。

由于成本-收益分析方法將項目未來的收益和風(fēng)險采用折現(xiàn)方法轉(zhuǎn)化為當(dāng)前收益考慮,忽略了投資決策者的靈活應(yīng)對風(fēng)險的決策價值。可采用基于成本-收益-風(fēng)險分析的實物期權(quán)評價方法,對新能源項目的投資規(guī)模和投資時機進行評估,從而有利于建立更加科學(xué)合理的財政資源分配政策體系。

考慮研發(fā)成本支出價格的不確定性、研發(fā)成果市場價值的不確定性,研發(fā)項目負(fù)責(zé)人傾向于等待市場新信息釋放,最佳投資時機將有所推遲。課題組已獲得該重點實驗室項目在建立之初至今的各項成本數(shù)據(jù)、科研成果市場價值數(shù)據(jù)、經(jīng)費來源數(shù)據(jù)等資料,將以此為依據(jù)建立離散和連續(xù)時間的實物期權(quán)模型進行評價。

③ 新能源產(chǎn)業(yè)應(yīng)用項目投資規(guī)模和時機的實物期權(quán)評價過程——以錦州新世紀(jì)石英玻璃有限公司項目為例。該類項目的不確定性主要有收益現(xiàn)金流不確定性、成本現(xiàn)金流不確定性,應(yīng)用項目負(fù)責(zé)人仍有等待新信息釋放而推遲投資時機的動機,需應(yīng)用實物期權(quán)技術(shù)進行客觀評價。課題組將與錦州新世紀(jì)石英玻璃有限公司進行合作研究。

④ 基于實物期權(quán)評價的財政資源分配政策優(yōu)化研究。

核心內(nèi)容是“項目可行性評價決定初期啟動資金的財政資源分配;項目投資績效評價決定后續(xù)資金支持規(guī)模和時間”。該部分內(nèi)容與兩類項目的實物期權(quán)評價結(jié)果密切相關(guān),重點從資源利用效率和風(fēng)險控制角度研究政府財政資源的有效分配政策。

結(jié)論:提出以“拓寬新能源財政扶持政策手段,優(yōu)化財政扶持資源的分配結(jié)構(gòu)”為核心的對新能源進行財政扶持的理論思想和分析框架。研究省財政資金支持的新能源研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新融資模式及其風(fēng)險評估與控制問題,幫助政府財政在控制融資風(fēng)險的條件下,合理拓寬財政扶持資金的融資渠道。構(gòu)建以科學(xué)評估結(jié)果為指導(dǎo)的財政扶持資源優(yōu)化分配體系,研究基于成本-收益評估和實物期權(quán)評估的政府財政扶持資源分配策略。

參考文獻:

[1]何佳、曾勇(2003)對新技術(shù)購買行為中的技術(shù)創(chuàng)新速度影響的分析思路和模型

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2.1課堂教學(xué)

“新能源與節(jié)能技術(shù)”的課程目標(biāo)決定了課程需要探索新的教學(xué)方式、及時更新教學(xué)內(nèi)容。課堂教學(xué)是課程的主要講授方式,為了克服過去的“填鴨式”教學(xué)的弊端,講授方式需要加以探索、創(chuàng)新。“新能源與節(jié)能技術(shù)”在教學(xué)過程別注重備課、授課以及反思三個環(huán)節(jié)。(1)在備課環(huán)節(jié),認(rèn)真研讀教材和參考書。教材由于編寫時間的滯后性,某些觀點和數(shù)據(jù)都有待更新,盲目地按照教材編制教案不能適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)要求,需要通過互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等多種渠道獲取更全的、更新的知識和數(shù)據(jù)。豐富授課內(nèi)容。將視頻、音頻和動畫等豐富的教學(xué)素材引入到教案中,讓課堂學(xué)習(xí)不再枯燥。例如在講述能源導(dǎo)致的環(huán)境污染專題中,結(jié)合南京的實際,將霧霾引入課堂,并鼓勵學(xué)生思考如何治理、保衛(wèi)我們的生活環(huán)境,并給出充足的時間讓學(xué)生進行討論。如此貼合實際的話題,學(xué)生討論的非常熱烈,圍繞少開或者不開車、關(guān)閉重污染工業(yè)、改造渣土車和嚴(yán)格治理工地?fù)P塵等種種方法展開熱烈的討論,讓學(xué)生充分進行發(fā)散性的思考,效果顯著。(2)在授課環(huán)節(jié),堅持以課堂教學(xué)為主線,同時采用多種靈活的方式方法,如穿插一些教師準(zhǔn)備的專題講座、學(xué)生進行的主題報告以及分組討論等,在保證教學(xué)內(nèi)容與質(zhì)量的同時,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。同時,在教學(xué)過程中注意營造輕松愉悅的課堂氣氛,鼓勵學(xué)生就某個問題進行課堂交流、討論,并將學(xué)生在課堂上表現(xiàn)記入平時成績,注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核。(3)在課后反思環(huán)節(jié),應(yīng)及時對教學(xué)內(nèi)容進行查漏補缺,不斷總結(jié)課堂教學(xué)的經(jīng)驗,指導(dǎo)后續(xù)教學(xué)。同時,新能源技術(shù)日新月異,時時刻刻都有新的發(fā)展動向,作為授課教師要注重從多個渠道汲取最新的知識,及時更新教案內(nèi)容。

2.2課外輔導(dǎo)

課外輔導(dǎo)是一個重要但又易被忽略的環(huán)節(jié)。通過課外輔導(dǎo)能夠與學(xué)生進行充分的溝通,及時了解課堂教學(xué)的效果,幫助教師改進教學(xué)方式方法,促進教師快速成長。特別是青年教師,與學(xué)生的年齡差距小,更加容易溝通,“新能源與節(jié)能技術(shù)”在課外輔導(dǎo)環(huán)節(jié)大膽嘗試,不但每周固定時間地點與學(xué)生面對面交流,并且充分利用微信、QQ和郵箱等方式與學(xué)生交流、溝通。通過輔導(dǎo),不但為學(xué)生解決教材上的疑問,同時還能引導(dǎo)學(xué)生進行前沿課題的研究,幫助對新能源與節(jié)能科研課題感興趣的學(xué)生深入學(xué)習(xí),指導(dǎo)學(xué)生進行科研文獻的查找、閱讀與總結(jié)。在與學(xué)生的交流溝通中,教師自身也在成長,同時也收獲了學(xué)生的友誼與尊敬。

2.3課程考核

課程考核是教學(xué)活動的重要組成部分,是課堂教學(xué)的有效補充。普遍采用的閉卷考試方式,雖然能夠促進學(xué)生掌握課程知識,但是束縛了學(xué)生的創(chuàng)造性、發(fā)散性思維,不完全適用于“新能源與節(jié)能技術(shù)”這門課程。本課程的考核堅持在公平、公正的基礎(chǔ)上,大膽改革、創(chuàng)新,采用多樣化考核方式,將成績分為“課堂表現(xiàn)”、“平時作業(yè)成績”以及“期末成績”三部分。其中“課堂表現(xiàn)”占30%,是對學(xué)生資料查閱、出勤考查、參與討論以及回答問題等課堂表現(xiàn)的綜合考核;“平時作業(yè)成績”占30%,主要考核學(xué)生完成作業(yè)的情況。這兩項考核都是將學(xué)生的學(xué)習(xí)過程作為考核重點,占總成績的60%。本課程在“期末成績”考核中,大膽地提出兩種考核方式:專題報告和結(jié)課論文。選擇專題報告方式的學(xué)生,三到四人組成一個小組,按照要求,選擇一個能源專題進行30分鐘的專題匯報,由組長負(fù)責(zé)分工;考核時教師和全班同學(xué)一起對該小組的匯報進行考核,學(xué)生的評分作為主要依據(jù),在此基礎(chǔ)上,由組長根據(jù)組員的分工、貢獻對組員進行評價,該評價是教師評分的重要依據(jù)。該種方式充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,同時還能鍛煉學(xué)生的組織管理能力與表達能力,受到學(xué)生的歡迎。其余學(xué)生采用結(jié)課論文方式。作為專題報告方式的互補,該方式激勵學(xué)生進行發(fā)散性思維,將課堂上學(xué)到的知識應(yīng)用到實際問題的解決中,也可以針對教材中的某一種具體的發(fā)電技術(shù)、能源利用方式等,進行深入的研究,還鼓勵學(xué)生檢索最新的研究成果,進行前沿性的學(xué)習(xí)和研究,引導(dǎo)學(xué)生進行科研探索,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為學(xué)生進一步深造作鋪墊。從結(jié)課論文的選題和內(nèi)容來看,學(xué)生的思考比較廣泛和深入,許多學(xué)生貼近實際,提出了“由霧霾引發(fā)的對于新能源利用的思考”,“霧霾里的思考”,“核能的和平利用”,“太陽能與生物能”等論文報告,將課堂知識與身邊的社會現(xiàn)實聯(lián)系起來。對于期末考核,我們給出詳細的考核指標(biāo)與評價標(biāo)準(zhǔn),同時還給出了論文的模板。鼓勵學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)和圖書館查找科研資料,鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力,為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計甚至就業(yè)和深造奠定基礎(chǔ)。

3科研反哺

教學(xué)和科研的有機結(jié)合是教師無法回避的一個問題。教師特別是青年教師在科研上創(chuàng)新點多、精力充沛,但是教學(xué)經(jīng)驗不足,不能很好地將科研課題與教學(xué)工作進行銜接。而科研課題與工程實踐關(guān)系最密切,是專業(yè)知識在實際應(yīng)用中的體現(xiàn)。課程邀請相關(guān)教師作為課程的科研指導(dǎo)教師,邀請其進行專題講座,開展了“風(fēng)光儲發(fā)電應(yīng)用”和“太陽能發(fā)電系統(tǒng)的故障診斷”等專題講座,將教材的知識延伸到工程實際,讓學(xué)生切實體會到技術(shù)的魅力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究興趣。同時課程還通過組織學(xué)生參觀電力系統(tǒng)動模與新能源實驗室、電力系統(tǒng)仿真實驗室等實踐教學(xué)平臺,組織興趣小組參與“基于電力系統(tǒng)脆性的風(fēng)電入網(wǎng)后連鎖故障預(yù)警方法研究”等省部級自然科學(xué)基金的研究,為本科學(xué)生參與科研提供了良好的指導(dǎo)和實踐環(huán)境,也為踐行教學(xué)與科研相統(tǒng)一的思想進行了有益的探索和嘗試。

篇12

燃天然氣冷熱電聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)項目具有節(jié)約能源、改善環(huán)境、提高供能質(zhì)量、增加電力供應(yīng),應(yīng)對突發(fā)事件等綜合效益,是城市治理大氣污染、調(diào)整燃料結(jié)構(gòu)和提高能源綜合利用率的必要手段之一,是提高人民生活質(zhì)量、全面建設(shè)小康社會的公益性基礎(chǔ)設(shè)施,是建設(shè)節(jié)約型社會的重要措施,符合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、節(jié)能中長期專項規(guī)劃和中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)。

分布式能源發(fā)展

中國電機工程學(xué)會熱電專業(yè)委員會1999年的濟南年會、2000年的寧波年會、2001年的重慶年會和2002年昆明年會中均有一些學(xué)術(shù)論文積極宣傳、推廣小型全能量系統(tǒng),實現(xiàn)小型熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)。2002年9月份熱電專委會還專門在南京召開“天然氣在熱電聯(lián)產(chǎn)應(yīng)用專題研討會”。2003年海口年會論文集,2003年12月又在上海召開分布式能源熱電冷聯(lián)產(chǎn)研討會,出版論文集并提出“關(guān)于發(fā)展分布式能源熱電冷聯(lián)產(chǎn)的建議”。2004年10月在北京與國際分布式能源聯(lián)盟共同主辦了“第五屆國際熱電聯(lián)產(chǎn)分布式能源聯(lián)盟年會”。

分布式能源發(fā)電是以“效益規(guī)模”為法則的第二代能源系統(tǒng),它是工業(yè)文明時期以“規(guī)模效益”為法則的第一代能源系統(tǒng)的發(fā)展與補充,特別是以天然氣為燃料的分布式發(fā)電,實行熱電冷聯(lián)產(chǎn),可以大幅度提高能源轉(zhuǎn)換效率與減少能源輸送損失。針對我國天然氣供應(yīng)不足,天然氣對于發(fā)電來說,重點要轉(zhuǎn)到分布式發(fā)電系統(tǒng),而不宜多用于大型燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。隨著我國天然氣在能源利用中比重的不斷增加和天然氣管網(wǎng)的建設(shè),以及規(guī)劃了不少的引進LNG項目,還有風(fēng)能、太陽能、生物能源發(fā)電的興起,使容量在數(shù)千瓦到5萬千瓦的分散在重要用戶附近,向一定區(qū)域供應(yīng)電力、熱力和冷源的分布式供電系統(tǒng)也逐漸的增加。

一批燃氣-蒸汽,熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)的機組開始在上海、北京、廣州等大城市出現(xiàn)。到2004年,在上海已建成8項6528kw,連同計劃建設(shè)的共13項16808kw;北京市已建3項5467kw,連同擬建的共14項66285kw,還有廣州2項1847kw,連同擬建共11項67257kw等等。上海市、北京市還組織力量制訂了“上海市燃氣空調(diào)、分布式燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃”及編制了“建筑物分布式供能系統(tǒng)的可行性研究報告”、“分布式能源系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)程”。北京市也組織起草相關(guān)文件,組織對分布式發(fā)電接入電力系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)定的研究,編制了《北京市燃氣冷熱電聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)技術(shù)要點》(討論稿),為分布式供電系統(tǒng)順利健康發(fā)展準(zhǔn)備條件。據(jù)不完全統(tǒng)計目前我國分布式能源裝機總?cè)萘恳呀?/p>

500萬千瓦。

我國分布式熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展目標(biāo):2010年前建設(shè)100項分布式熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的示范工程。

具體實施指標(biāo)分解:

2004-2005年:建設(shè)15-20項,總裝機容量達到5萬千瓦;

2005-2007年:建設(shè)35-40項,總裝機容量達到15萬千瓦;

2007-2010年:建設(shè)35-40項,總裝機容量達到30萬千瓦。

2004年9月19日,上海市人民政府辦公廳發(fā)出滬府辦(2004)52號:“上海市人民政府辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)市發(fā)展改革委等五部門關(guān)于本市鼓勵發(fā)展燃氣空調(diào)和分布式供能系統(tǒng)意見的通知”該文件鼓勵支持發(fā)展燃氣空調(diào)和分布式供能系統(tǒng),政府給予資金補助,支持并網(wǎng);進口設(shè)備免稅,建立專業(yè)化的能源服務(wù)公司;市內(nèi)由局、委制訂設(shè)計,施工等標(biāo)準(zhǔn)促進燃氣空調(diào)和分布式供能系統(tǒng)的推廣。

在國際上,尤其是在經(jīng)濟發(fā)達或較發(fā)達的國家中,由于經(jīng)濟發(fā)展帶動電力負(fù)荷持續(xù)增長;電力市場化改革的逐步推行以及對供電可靠性、電能質(zhì)量要求的提高和對電價的關(guān)注;新型發(fā)電技術(shù)和儲能技術(shù)的發(fā)展;環(huán)境保護問題日益突出并受到重視。在上述條件的綜合作用下,分布式能源系統(tǒng)由于可以達到很高能量利用效率而得到了快速的發(fā)展,是世界能源工業(yè)發(fā)展的重要趨勢。美國在1978年公共事業(yè)管理政策法頒布后,正式開始推廣建設(shè)分布式能源系統(tǒng),日本、德國、荷蘭、丹麥和加拿大等國家的分布式能源系統(tǒng)也得到很快發(fā)展。我國的臺灣省也于2003年完成了“臺灣地區(qū)應(yīng)用分散型電力可行性研究”報告。

應(yīng)積極支持分布式能源的發(fā)展

分布式能源發(fā)電是以“效益規(guī)模”為法則的第二代能源系統(tǒng),它是工業(yè)文明時期以“規(guī)模效益”為法則的第一代能源系統(tǒng)的發(fā)展與補充,特別是以天然氣為燃料的分布式發(fā)電,實行熱電冷聯(lián)產(chǎn),可以大幅度提高能源轉(zhuǎn)換效率與減少能源輸送損失。針對我國天然氣供應(yīng)不足,天然氣對于發(fā)電來說,重點要轉(zhuǎn)到分布式發(fā)電系統(tǒng),而不宜多用于大型燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。

為了促進分布式供電系統(tǒng)的發(fā)展,需要遵循“認(rèn)真研究,積極試點,統(tǒng)一規(guī)劃,有序推進”的原則。首先是要做好統(tǒng)一規(guī)劃。將分布式供電系統(tǒng)規(guī)劃納入統(tǒng)一的電力規(guī)劃和城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃中,并與新能源發(fā)電規(guī)劃及配電網(wǎng)規(guī)劃和天然氣管網(wǎng)等規(guī)劃統(tǒng)籌安排,協(xié)調(diào)發(fā)展;二是規(guī)范分布式供電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的原則與技術(shù)條件。

電網(wǎng)對于符合于上網(wǎng)條件的分布式供電系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)允許其及時接入系統(tǒng),并提供相應(yīng)的配電裝備。對于分布式系統(tǒng)多余的上網(wǎng)電能要優(yōu)先吸取;三是分布式供電系統(tǒng)的電價由政府相關(guān)部門核定,并按照電源與電網(wǎng)互惠互利和能效優(yōu)先的原則確定上網(wǎng)與下網(wǎng)的電價。四是要重視分布式供電系統(tǒng)中的動力和能源轉(zhuǎn)換設(shè)備的開發(fā)與國產(chǎn)化供應(yīng),以適應(yīng)分布式供電系統(tǒng)的發(fā)展的需要和盡可能的降低其造價成本。這些都是保證我國分布式供電系統(tǒng)順利健康發(fā)展所應(yīng)予考慮與重視的。

雖然在相當(dāng)長的時間內(nèi),分布式供電系統(tǒng)還難以成為我國主要供電、供熱形式,但可以預(yù)見,隨著我國經(jīng)濟社會快速發(fā)展,城鎮(zhèn)化的迅速推進和作為城鎮(zhèn)主體形態(tài)的城市群空間格局的形成,以及人民生活水平的提高,建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的思想深入人心和全面落實,分布式供電系統(tǒng)將會迅速發(fā)展,且會在上海、北京等沿海及內(nèi)地的大城市群中首先興起。現(xiàn)在,上海規(guī)劃到轉(zhuǎn)

年前建成100項容量為150萬kw的分布式熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的示范工程,到2020年在2010年基礎(chǔ)上再翻一備達到300萬kw,北京等城市也在做這方面的規(guī)劃。

分布式能源發(fā)電發(fā)展的建議

分布式能源發(fā)電的發(fā)展問題包括政策、市場規(guī)則、技術(shù)性能和經(jīng)濟性諸多方面,認(rèn)識這些問題和采取切實有效的對策是促進分布式發(fā)電發(fā)展的關(guān)鍵所在。

在現(xiàn)有管理和監(jiān)管體制下,制訂者和執(zhí)行者很難認(rèn)識到分布式發(fā)電的價值,特別是對分布式發(fā)電的環(huán)境效益。建議電力體制改革最終形成的市場機制和規(guī)則應(yīng)公平對待集中發(fā)電和分布式發(fā)電,分布式發(fā)電的環(huán)境效益等公共效益能以某種與電力市場協(xié)調(diào)的方式得以體現(xiàn)。在能源政策中提出能源資源合理利用的強制性要求。

(1)、當(dāng)前最急迫的是在“能源法”、“電力法”等有關(guān)法律制定、修訂頒布之前,國家主管部門、監(jiān)管部門應(yīng)組織研究制定分布式能源系統(tǒng)的準(zhǔn)入、運行標(biāo)準(zhǔn),鼓勵分布式能源系統(tǒng)的建設(shè)、并網(wǎng);

(2)、要選擇一批示范工程項目,明確其市場準(zhǔn)入,總結(jié)建設(shè)、運行經(jīng)驗,積極推廣;

(3)、加強對分布式能源系統(tǒng)的前景進行科學(xué)預(yù)測與規(guī)劃;

(4)、制訂分布式能源系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范和用能標(biāo)準(zhǔn),杜絕以建設(shè)分布式能源系統(tǒng)為名,建設(shè)國家明令禁止的小凝汽式發(fā)電機組。

2、研究制定分布式能源系統(tǒng)接網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和費用標(biāo)準(zhǔn)。分布式能源系統(tǒng)需要和電網(wǎng)并網(wǎng)的,必須滿足并網(wǎng)的技術(shù)條件和規(guī)范,與電網(wǎng)企業(yè)簽定并網(wǎng)協(xié)議。需要向電網(wǎng)企業(yè)購售電的,與電網(wǎng)企業(yè)簽定購售電協(xié)議;

3、積極組織研究配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、分布式能源系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備的特性,以及使用分布式能源系統(tǒng)給電力系統(tǒng)帶來的穩(wěn)定問題、電壓問題、鐵磁諧振問題及技術(shù)保護措施等;

4、積極組織研究與分布式能源系統(tǒng)相適應(yīng)的變頻技術(shù)、換流技術(shù)、濾波技術(shù)、繼電保護技術(shù)等涉及電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的技術(shù);

5、積極組織協(xié)調(diào)分布式能源系統(tǒng)設(shè)備的配套生產(chǎn),實現(xiàn)國產(chǎn)化批量生產(chǎn);

篇13

我國風(fēng)能資源豐富。據(jù)中國氣象科學(xué)研究院的初步測算,我國陸地10m高度處可開發(fā)儲量為2.53億kW,海上可開發(fā)儲量為7.5億kW,總計約10億kW,風(fēng)能利用潛力巨大。2005年以來我國每年的風(fēng)電新增裝機容量連年翻番,2005年裝機容量126萬KW,2006年裝機容量260萬KW,2007年裝機容量590萬KW,至2008年底風(fēng)電裝機容量已超過1000萬KW。國家規(guī)劃,到2020年中國風(fēng)電裝機規(guī)模將達3000萬kW。在國家政策和資源優(yōu)勢的推動下,中國風(fēng)能開發(fā)利用取得了長足進步。

風(fēng)力發(fā)電在并網(wǎng)時由于沖擊電流的存在,會對電網(wǎng)電壓產(chǎn)生影響。由于風(fēng)力發(fā)電是一種間歇性能源,風(fēng)電場的功率輸出具有很強的隨機性,所以為了保證風(fēng)電并網(wǎng)以后系統(tǒng)運行的可靠性,需要額外安排一定容量的旋轉(zhuǎn)備用以響應(yīng)風(fēng)電場的隨機波動。各種形式的風(fēng)力發(fā)電機組運行時對無功功率的需求不同,依靠電容補償來解決無功功率平衡問題,發(fā)電機的無功功率與出力有關(guān),由此也影響電網(wǎng)的電壓。

大型風(fēng)力發(fā)電機組的投入運行,使大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電場的建設(shè)成為可能,風(fēng)電事業(yè)正逐步向產(chǎn)業(yè)化邁進。在某些地方,風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)在電網(wǎng)中占有了相當(dāng)?shù)谋戎兀倪\行狀況直接關(guān)系到整個電網(wǎng)的安全性和可靠性。為了更加安全、充分的利用風(fēng)力資源,迫切需要深入研究大規(guī)模風(fēng)電場并網(wǎng)運行的相關(guān)技術(shù)問題,是保證并入大規(guī)模風(fēng)電場后電力系統(tǒng)仍然可以正常穩(wěn)定運行的重要前提。

國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

過去很長一段時期以來,由于結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠,風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要采用恒速恒頻發(fā)電方式,但采用恒速恒頻方式的風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)電效率較低,而且機械承受的應(yīng)力較大,相應(yīng)的裝置成本較高。近年來,隨著大規(guī)模電力電子技術(shù)的日趨成熟,同時為實現(xiàn)不同風(fēng)速下實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲從而高效發(fā)電,國內(nèi)外正在采用變速恒頻發(fā)電方式,變速恒頻發(fā)電方式可以大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)運行轉(zhuǎn)速,來適應(yīng)因風(fēng)速變化而引起的風(fēng)力機功率的變化,可以最大限度的吸收風(fēng)能,因而效率較高;控制系統(tǒng)采取的控制手段可以較好的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有功功率、無功功率,但控制系統(tǒng)較為復(fù)雜;低風(fēng)速下風(fēng)機轉(zhuǎn)速相應(yīng)下降,從而大大降低了系統(tǒng)的機械應(yīng)力和裝置成本,近年來變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機組成了大容量風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的主要選擇方向。

恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電機組的并網(wǎng)包括同步發(fā)電機的并網(wǎng)和異步發(fā)電機的并網(wǎng)。同步發(fā)電機在重載情況下并網(wǎng),若不進行有效的控制,常會發(fā)生嚴(yán)重的無功振蕩和失步,對系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響。用于風(fēng)力發(fā)電的同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行時,常采用自動準(zhǔn)同步并網(wǎng)和自同步并網(wǎng)方式。前者由于風(fēng)速的不確定性,通過該方法并網(wǎng)比較困難;后者的并網(wǎng)操作相對簡單,使并網(wǎng)在短時間內(nèi)完成,但要克服合閘時有沖擊電流的缺點。異步風(fēng)力發(fā)電機控制裝置簡單,而且并網(wǎng)后不會產(chǎn)生振蕩和失步,運行比較穩(wěn)定。然而,異步發(fā)電機直接并網(wǎng)時會產(chǎn)生發(fā)電機額定電流5-7倍的沖擊電流,不僅對電網(wǎng)造成沖擊而且影響機組壽命;另外異步發(fā)電機本身不發(fā)無功功率,需要進行無功補償。[

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)有多種,例如同步發(fā)電機交/直/交系統(tǒng)的并網(wǎng)運行和雙饋發(fā)電機系統(tǒng)的并網(wǎng)運行。在變速恒頻風(fēng)力發(fā)電的眾多種方案中,最具優(yōu)勢的方案是采用雙饋感應(yīng)發(fā)電機的并網(wǎng)型交流勵磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機組。

同步發(fā)電機交/直/交系統(tǒng)并網(wǎng)運行時,由于采用頻率變換裝置進行輸出控制,因此并網(wǎng)時沒有電流沖擊,對系統(tǒng)幾乎沒有影響。由于同步發(fā)電機組工作頻率與電網(wǎng)頻率是彼此獨立的,風(fēng)輪及發(fā)電機的轉(zhuǎn)速可以變化,不必?fù)?dān)心發(fā)生同步發(fā)電機直接并網(wǎng)運行可能出現(xiàn)的失步問題。在風(fēng)電系統(tǒng)中使用阻抗匹配和功率跟蹤反饋來調(diào)節(jié)輸出負(fù)荷,可使風(fēng)力發(fā)電機組按最佳效率運行,向電網(wǎng)輸送更多的電能。

雙饋發(fā)電機系統(tǒng)并網(wǎng)運行時,風(fēng)力機起動后帶動發(fā)電機至接近同步轉(zhuǎn)速時電網(wǎng),并網(wǎng)時基本上無電流沖擊。風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)速可隨風(fēng)負(fù)載的變化及時做出相應(yīng)的調(diào)整,產(chǎn)生最大的電能輸出。而且通過調(diào)節(jié)雙饋發(fā)電機勵磁電流的頻率、幅值和相位,可以保證發(fā)電機在變速運行的情況下發(fā)出恒定頻率的電力,并可以調(diào)節(jié)無功功率和有功功率。

交流勵磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中,發(fā)電機和電網(wǎng)之間是一種柔性連接,尤其對無刷雙饋電機而言,對發(fā)電機轉(zhuǎn)子側(cè)交流勵磁電流的調(diào)節(jié)與控制,就可在變速運行的任何轉(zhuǎn)速下滿足并網(wǎng)條件,實現(xiàn)變速恒頻無沖擊電流的高效并網(wǎng)。其勵磁繞組與電網(wǎng)間的雙向變頻器功率,僅為發(fā)電機系統(tǒng)的一小部分功率。可以預(yù)見,在未來幾年內(nèi),無刷雙饋電機在變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)中將會獲得廣泛的應(yīng)用,對全國的風(fēng)力發(fā)電等機電產(chǎn)品的更新?lián)Q代起推動作用,產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟和社會效益。

研究(設(shè)計)內(nèi)容

對主要風(fēng)力發(fā)電機組類型進行對比研究,不同機型的發(fā)電機原理、結(jié)構(gòu)、運行特性和對電力系統(tǒng)的影響不盡相同,有必要進行研究。

對風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)方式進行比較分析研究,主要是同步發(fā)電機的并網(wǎng)方式和異步發(fā)電機的并網(wǎng)方式進行比較分析,并對目前主流的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機組中的雙饋感應(yīng)發(fā)電機進行重點探討。

電壓水平是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要指標(biāo),研究了風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運行后電力系統(tǒng)的電壓特性。

從風(fēng)電場接入地區(qū)的中樞點電壓水平、風(fēng)電系統(tǒng)負(fù)荷的輕重、風(fēng)電場的無功補償容量大小等各個方面分析探討影響風(fēng)電機組最大注入功率的各種因素。

綜合分析幾種常用風(fēng)力發(fā)電機的并網(wǎng)控制技術(shù),分析比較它們各自應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電上的優(yōu)缺點。并提出風(fēng)力發(fā)電技術(shù)今后的發(fā)展趨勢。

研究(設(shè)計)方法及技術(shù)路線

首先建立幾種常用風(fēng)力發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型,建立風(fēng)速、風(fēng)力機模型,并利用已建立的數(shù)學(xué)模型對發(fā)電機原理進行探討,研究各風(fēng)力發(fā)電機的運行特性,并就各種發(fā)電機并網(wǎng)時對電網(wǎng)的影響進行理論探討,特別是與電網(wǎng)有功、無功交換功率及對電網(wǎng)電壓的影響進行探討,找出合適的并網(wǎng)運行控制方案。

本課題研究的難點有:1)風(fēng)力發(fā)電機數(shù)學(xué)模型的建立;由于風(fēng)力發(fā)電機類型較多,不同電機的數(shù)學(xué)模型不一樣,不能建立統(tǒng)一的、適應(yīng)各種機型的數(shù)學(xué)模型。2)該課題的探討主要停留在理論上,并進行適當(dāng)?shù)姆抡嬗嬎悖y以進行實驗驗證時間安排

第九周

詳細地了解設(shè)計題目、設(shè)計任務(wù)、設(shè)計要求、預(yù)期效果。本周內(nèi)主要完成:①明確設(shè)計任務(wù)的具體內(nèi)容。②完成開題報告。③編制初步設(shè)計方案

第十周

通過分析設(shè)計任務(wù),提出各自的問題。

第十一周、第十二周

①將設(shè)計任務(wù)再次細化,提出更加具體的問題。②開始設(shè)計預(yù)期目標(biāo)的整體方案,包括相關(guān)硬件、軟件方案,提出可行性。

第十三周、第十四周

①設(shè)計方案更加具體化,使之更加清晰,明確提出可達到的預(yù)期效果。②再次論證方案的可行性。③對設(shè)計方案各部分進行系統(tǒng)的分析計算,解決設(shè)計中出現(xiàn)的具體問題。

第十六周

總結(jié)前兩個階段的工作成果,編寫設(shè)計說明書。

第十七周

①妥善保存設(shè)計系統(tǒng)。②修改畢業(yè)論文,并完成打印。③準(zhǔn)備答辯

預(yù)期成果

預(yù)期成果為幾種常見風(fēng)力發(fā)電機組的并網(wǎng)運行控制方案,并以論文論文的形式表達出來。可能的創(chuàng)新點為:考慮充分利用電力存儲或者能量存儲技術(shù),降低風(fēng)能資源的隨機性對電網(wǎng)造成的不利影響,改善風(fēng)能資源的利用條件,盡可能達到可控的目的。

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