太陽能發電技術論文范文

時間:2023-03-15 21:11:35

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太陽能發電技術論文

篇1

關鍵詞:光伏發電技術;教學模式;課堂實驗教學;校企合作教學

中圖分類號:G646 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)03-0161-02

人類社會的可持續發展面臨著環境惡化、資源短缺的嚴峻挑戰,而取之不盡用之不竭的太陽能則成為新能源的首選之一。曾經在全球光伏產業的推動下,中國光伏產品已占據國際市場的大半壁江山,但卻一直面臨市場在外的困局。光伏產業經過數年爆發式增長,最終多個環節產能面臨嚴重產能過剩。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業發展過程中的一個“寒冬”。光伏企業要應對“寒冬”,一是上游制造企業要提高自身的技術水平和產品質量;二是下游應用企業要抓住機遇,通過技術創新不斷提高系統集成能力,致力于為客戶提供優質可靠的系統設計方案。依據國家新能源政策的戰略部署,結合上海電力學院的專業特色,我校相關太陽能光伏發電專業力圖培養出合乎國家和社會需要的、滿足光伏產業結構調整的市場需求的光伏材料及光伏系統設計專業方面的人才。有關專業以物理學為基礎,系統學習基礎物理學、固體物理、半導體物理等,使學生牢固掌握物理學基礎理論。同時結合電力教學的優勢,將太陽能電池技術、太陽能發電技術、電力分析基礎、逆變器原理等作為專業必修課,培養太陽能發電技術行業的高層次專業人才。這樣,學生在掌握光伏發電系統設計專門技能的同時具備更加扎實的理論知識基礎和科技創新的潛力。其中《太陽能發電技術》包含了太陽輻射、光伏系統設計原理、部件選型、系統安裝維護等內容,其教學目標是希望通過該課程的學習能使同學們能掌握太陽能發電系統的設計開發,為今后從事相關工作打下堅實的理論基礎。作為最早開設《太陽能發電技術》課程的高等院校,由于該課程屬于新課程教學,教學過程中受到教材、實驗設備等各方面條件的限制,使用傳統的教學方法效果不很理想。本文就近年教學過程中遇到的一些問題,針對目前的教學模式進行探討。

一、加強課堂實驗教學

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

二、開展校企合作教學

由于工科課程的實踐特性,除了課堂的理論與實驗之外,開展校企合作教學則是提高該課程教學效果的制勝法寶[2]。在前期的教學過程中作為實踐教學曾經帶學生到相關的光伏企業見習,在企業參觀實習的結束之后,有些學生反映“公司實習4天比在學校2年學的東西都多”,這句話也讓作為教育工作者的我們陷入沉思?,F在學生學習知識的途徑很多,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,而很多學生到了現場仍然分不清楚是什么類型的太陽電池組件;課堂上學習了晶體硅太陽電池的制備工藝,參觀的時候學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?雖然這些基礎的知識都已經在課堂上講授過了,明顯部分學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,通過參觀學習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遠遠無法滿足該課程的設置目標。因此,除了輔助的課堂實驗教學或者視頻演示之外,與相關企業開展校企合作教學也是提高學生認知能力的一項重要教學手段。這就要求在該課程的教學過程中,除了加強實驗教學還必須加強學校和企業之間的合作,開展合作教育方可取得更好的教學成果。

三、將科研與新技術融入教學培養學生的科技創新能力

素質教育已經是高等院校的重中之重,學校有很多項目都涉及鼓勵大學生科技創新,從近代科學技術的發展史我們也可以看出,年輕人在科技創新上有著巨大的潛力。而如何通過有效途徑提高工科學生的科技創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著科研工作,怎么樣將自己的科研工作融入日常教學并以此為基礎培養學生的科技創新能力也是一個應該認真考慮的重要問題。大學生在科研領域的創新在國際上屢見不鮮,比如在超導領域,MgB2合金超導體以及NaCoO.H2O超導體都是由日本的本科生首先發現的。《太陽能電池技術》及《太陽能發電技術》課程的開設,為科研融入教學提供了良好的載體。太陽電池材料的研究是目前材料科學的一大熱門研究領域,這樣可以在教學過程中使學生了解到最新的材料研究,從而讓學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,從而激發學生的學習興趣。而《太陽能發電技術》主要包括太陽輻射、電池制造、組件制造、系統原理、系統設計、部件選型以及控制器逆變器原理等技術。它包含了多門理論性和實踐性都很強的專業課程,涉及的知識面廣、內容概念多,為大學生創新提供了一個良好的平臺。學生在老師的指導下開展太陽能電池及發電技術的研究,查閱資料、進行光伏發電方案的設計,促使學生將所學的電學、材料學、物理學等學科聯系起來。有利于調動學生的學習積極性,激發學生的科技創新興趣,培養學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目的,可以在傳統卷面理論知識考核的基礎上增加多樣化的考核形式,比如系統設計作品展示、成果匯報等多種方式進行考核,綜合考核專業知識、專業技能等方面。對采取不同方式、對各個不同方面進行考核的結果,通過一定的加權系數評定課程最終成績。

五、小項目形式完成課程設計

在網絡化的今天,課程設計面臨的一大問題就是論文在網絡上復制粘貼完成。而作為實踐性較強的太陽能發電方向的畢業生,我們是否可以改變思路,課程設計不再局限于理論推導而轉向實踐性課程設計。指導老師可以根據地理情況和電網分布情況選擇合適的條件用于學生自主設計光伏發電站,包括太陽能電站地點選擇、可行性分析、電站規模及組成、蓄電池容量、光伏電站年發電量及經濟效益、光伏電站整體布局(組件串并連設計、匯流箱排布、電纜連接、線管地槽整體排布、電纜規格及用量計算、線管規格及用量計算、配電房及看守房布置、支架定點圖等)、系統防雷及監測、電網安全性等部分內容[4]。相信完成這樣的課程設計,可以培養學生查閱文獻和市場調研能力,對其今后獨立從事光伏產業內業務是非常有幫助的。這樣的課程設計比普通的論文撰寫更能提高學生的專業水平,從而使學生的能力達到甚至超越該學科的培養目標。

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

參考文獻:

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

[2]趙濤,李國強.獨立學院校企合作人才培養模式探索與實踐[J].實驗室科學,2012,(6):1.

篇2

為了適應電力系統及其自動化專業學生的教學,在課程改革過程中,根據新能源發電行業現狀和電氣工程對新能源發電技術課程知識體系的需求,結合電力工程及其自動化專業的特點,精選教學內容,重新構建了新的課程知識體系,加強與電力系統及其自動化專業之間的聯系。根據新能源發電站接入電網的影響不同,將這些新能源技術分為兩類:穩定性能源發電技術和間歇性能源發電技術。

一些新能源技術(如生物質能、地熱能和常規水電)在接入電力系統方面和常規電力技術一樣容易,除了一次能源的形式不同,轉換成電能環節基本相同,都采用同步發電機進行發電,對電網的安全和穩定不會造成影響。因此,這部分新能源知識重點講解各種新能源發電技術的基本原理,最新的發電技術的現狀和動向,及在利用過程中對改善環境帶來的好處,培養學生新的能源觀念和意識。同時結合電網發展的最近進展,這些發電技術作為分布式電源接入電網時,如何規劃電網,接入電網對電網的影響等方面進行適當的講解,加強與電力系統知識的聯系,提高學生學習的積極性,由于受到季節、氣象和地域等條件的影響,另一些新能源技術具有隨機性、波動性和間歇性的特點,如風能和太陽能發電等新能源發電技術,在接入電力系統方面需要克服更多的挑戰,其電力大規模并入常規電網會對電網調峰和系統安全運行帶來顯著影響。這部分內容重點講解與電力系統相關的技術,涉及到電機學、電力電子技術和電力系統相關的知識點。在間歇性能源并網過程中,電力儲能技術可以補償負荷波動,解決風能和太陽能等間歇式新能源發電直接并網對電網的沖擊,調節電能質量,使大規模風力發電和太陽能發電能夠方便可靠地并入常規電網。隨著可再生新能源發電技術的快速發展,電力儲能技術也是電力系統及其自動化專業學生必須掌握的知識,所以儲能技術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教材,為此,筆者較為系統地構建并編寫適合電力系統及其自動化專業的“新能源發電技術”課程講義,使之更符合電力系統及其自動化專業的教學。從兩學期的試用情況來看,學生認同感增強,明確該課程是本專業不可或缺的重要選修課,重視程度顯著提升,在教學過程中取得了良好的效果。

二、教學模式改革

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

1.采用學術專題講座的教學方式“新能源發電技術”課程知識體系要求運用新的教學方法。每種新能源發電技術各自成章,自成系統,各部分內容均有很多前沿的技術,僅靠書本知識已經不能適應科技的進步。因此需要任課教師補充相關發展的新動向和新技術,以學術講座的形式進行講授與課程相關知識點。講解過程中,以具體的行業問題為背景,采取啟發式的講解方式,層層剖析問題,可以讓學生在有限的學時內,掌握發電技術的發展現狀、發電原理、利用方式、開發存在的問題和研究現狀及動向。如地熱發電、海洋能發電、生物質能發電、太陽能熱發電技術,都可以采用講座的方式進行講解。同時在講座過程中,增加學生提問環節,讓學生可以積極參與,引導學生自主思考。為了強化實踐,在每一個專題授課結束后,教師通過布置與該專題相關的設計題目,讓學生學以致用。比如讓學生設計太陽能熱電站,利用波浪能發電原理設計相應的波浪能電站,設計新農村綜合利用生物質能的方案,設計垃圾發電站工藝流程等,作為分布式電源接入電網時,結合不同能源開發利用的特點對該地區新能源開發和電網結構做出合理規劃,并給出理由。通過這些綜合性設計作業,可以增強大家的創新意識和實踐能力,激發了學生的學習興趣和主動性,訓練了學生分析問題、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方式傳統的講授方式,可以系統地講解,課堂容量大。風力發電和光伏發電技術涉及知識點多,知識點零散,因此需要教師合理組織教學內容,使其與所學專業知識相結合。為此筆者精心設計每一個教學環節,精講多練。但傳統的授課方式,學生被動接受,學習積極性不高。為此,筆者采用基于問題的探究式教學方式,在教學的過程中,教師起引導作用,對課程中的知識點進行分析,提出基于問題的討論題目;并分析學生需要掌握的知識要點,為學生提供必要的參考文獻,讓學生課后自己查閱資料,引導他們學會自己總結知識點,利用所學知識分析實際問題。而學生在課后根據自己的興趣自愿選題,并分小組進行研討,研討后,該小組總結討論結果。在課堂討論中,每個小組推薦一名學生做交流發言,將自己的研究內容做簡要匯報。學生互相提問展開討論,老師進行有針對性的點評,肯定了學生們取得的成績,對錯誤的地方進行了補充和糾正。為了達到分組討論學習預期效果,要求每個小組在上交的文獻報告中,明確每個學生所做的工作和參加小組討論的發言內容,督促每個學生都參與討論學習。通過這種教學方式,充分調動了學生的積極性和主動性,也很好地完成了教學目標,促進了教學質量的提高,達到“授人以漁”的目的。

3.改進多媒體教學方式由于該課程設計的專業知識具有跨學科的特點,有些知識點學生難以掌握,有些原理較為抽象。如風機的偏航過程、變槳過程、風機的失速原理、斯特林發動機的發電過程等都比較抽象,在沒有實物演示的前提下,學生經常不容易理解。因此在講這些課程內容時,采用多媒體動畫演示的方法,幫助學生理解基本概念和知識,讓學生更快更易地理解和掌握這些內容。

三、考試方法的改革

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

1.注重對學生平時的考查增加課堂隨機考查的次數。通過提問、課堂測驗等方式,讓學生在上課時能集中精力聽講,防止學生上課“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基于問題的探究式教學方式中,撰寫文獻報告和小組討論環節能夠有效培養了學生查閱文獻、撰寫論文、發現問題、解決問題、獨立思考的能力,因此能夠較為科學評價學生平時的努力程度。因此,課堂討論和小組討論中,根據學生在該環節中的貢獻不同給學生不同成績,這樣能起到督促學生學習和檢驗學生學習效果的作用。作業是課堂教學的有效補充和延伸,是教學中必不可少的環節。大作業一般具有綜合性的特點,能夠有效鍛煉學生的綜合能力,鞏固平時所學的知識,是反饋教學效果的有效手段。因此增加大作業和撰寫文獻報告在平時成績中的比重也是考查學生平時學習的有效手段。

3.增加平時成績的權重平時考核成績權重由原來的30%提高到目前的50%,有效地避免了學生平時不學習,考試時突擊學習也能取得不錯成績的弊端,提高學生學習的積極性和自覺性。通過上述措施的實施,經調查表明多數學生都認可這種成績考核方法較合理、公正,能夠真實反映學生的成績,受到了多數學生的歡迎。

四、結束語

篇3

近年來,經濟社會發展使得資源能源消耗不斷增長,一方面,石油、煤炭、天然氣等化石能源價格不斷飆升,另一方面,發展經濟的同時造成了人類生存環境的惡化。能源成為現代社會存在和發展的基石,再生能源替代化石能源成為社會發展的必然趨勢。

(一)太陽能。

太陽能是一種人類取之不盡用之不竭的可再生能源,它具有清潔性、安全性、廣泛性、持久性、充足性、免維護性及潛在的經濟性等優點,具有重要的戰略地位。水能、風能、潮汐能可用的總量都太小,滿足不了人類的需求。核聚變能雖然產生的能量巨大,但有不可控性及安全問題。地熱能從理論上看也具有潛力,但是存在技術和安全性的問題。所以,太陽能是人類所知,目前已經可以利用的,清潔安全的,能夠解決人類未來所需的唯一能源選擇。人類直接利用太陽能還處于初級階段。太陽能發電是一種使可再生能源被利用的新興方式。通常說的太陽能發電指的是太陽能光伏發電,簡稱“光電”.

(二)光伏發電。

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術所需要的關鍵元件是太陽能電池。光伏發電是根據光生伏特效應原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。不論是獨立使用還是并網發電,光伏發電系統主要由太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,它們主要由電子元器件構成,不涉及機械部件,所以,光伏發電設備極為精煉,可靠穩定壽命長、安裝維護簡便。從理論上講,光伏發電技術可以在任何需要電源的場合發揮作用。光伏發電系統由太陽能電池方陣,蓄電池組,充放電控制器,逆變器,交流配電柜,太陽跟蹤控制系統等設備組成。它是近年來發展最快,最具經濟潛力的能源開發領域。

(三)光伏產業鏈。

光伏產業鏈主要包括硅料、硅片、電池片、電池組件、應用系統5個環節。上游為硅料、硅片環節;中游為電池片、電池組件環節;下游為應用系統環節。整個產業鏈從上游到下游呈明顯的金字塔分布,隨著產業鏈的增加市場容量和企業數量不斷增加,由于硅料特別是高純度的硅料在整個光伏產業鏈中利潤最高,因此處在上游的企業所獲得的利潤很明顯的高于下游企業。我國光伏產業現已形成了比較完整的產業鏈,如今正處在快速發展的階段,2009年我國內地多晶硅產量超過了兩萬噸,太陽能電池產量超過了4000兆瓦,已經連續3年成為全球太陽能電池的第一大國。

2010年5月,中國光伏產業聯盟成立,此聯盟以規范發展、推動應用、引導行業聯合創新為核心,研究鼓勵光伏產業發展的各項政策,加大對企業技術改造和產業升級的支持力度,其中主要包括22家國內光伏骨干企業、行業協會及研究機構。中國光伏產業聯盟始終致力于整合產業資源、推進結構調整、轉變發展方式,加大行業凝聚力,增強國際影響力與競爭力。

二、光伏產業的發展現狀

世界光伏產業在過去10年內每年以30-40%的速度增長,論文格式根據Solarbuzz最新數據統計,2007年全球光伏系統裝置新增容量為2826MW,同比增長62%.光伏產業一直是政府宏觀調控在進行政策支持,通過產業自身不斷技術創新,企業不斷規?;杆侔l展。但是全球光伏發電的補貼卻處在下降階段,這就驅使光伏產業不斷尋找科技創新、降低成本的途徑。到2012年時全球光伏產業發展迅速。

(一)經濟的發展促使光伏產業的發展。[論/文/網 LunWenData/Com]

經濟迅速發展帶來的負面效應是資源的大量消耗,特別是化石能源日益減少,同時環境受到破壞,日益嚴重的溫室效應,因此各國均大力發展太陽能利用技術,其中發達國家因其經濟發達、能源消耗大而起步較早,日本、歐美等國家在技術和應用上都處于領先地位。但是太陽能發電成本與傳統能源相比較高,因此需要政府給予政策扶持。20世紀90年代末,“陽光計劃”在歐美、日本等國家內開始實行,政府在許多方面采取政策支持,例如太陽能發電的價格、國家稅收、發展基金等方面給予較大優惠。同時,歐洲一些高水平的研究機構在政府的資助下也加大了對太陽能能源利用的研究。

(二)中國光伏產業的發展。

近年來,中國經濟發展之迅速受到了世界的矚目,但同時我們也深刻地意識到,在能源構成中,煤占有著主導的地位,煤的直接燃燒會產生大量污染物,給環境帶來嚴重的影響,從環境和能源雙重考慮,政府正積極開發利用可再生資源。在我國廣闊的土地上,太陽能資源開發和利用的潛力非常廣闊。年平均日照超過2000小時,大多數地區年平均日輻射量在每平方米4千瓦時以上,西藏日輻射量最高達每平米7千瓦時,與同緯度的其他國家相比,有著巨大的優勢和開發潛能。

中國光伏技術在20世紀70年代興起,起初用于空間,70年代后光伏應用擴大到地面,中國的光伏產業應運而生,每年以400%的速度快速發展,短短5年一躍成為世界第一強,中國光伏產業取得的進步世界矚目。根據《可再生能源中長期發展規劃》,到2020年,我國將力爭使太陽能發電裝機容量達到1.8GW(百萬千瓦),到2050年將達到600GW(百萬千瓦)。預計,到2050年,中國可再生能源的電力裝機將占全國電力裝機的25%,其中光伏發電裝機將占到5%.預計2030年之前,中國太陽能裝機容量的復合增長率將高達25%以上。中國光伏產業一方面擁有相對的電池技術、半自動化的設備和人力的最佳生產模式和成本優勢,但是另一方面光伏產業鏈還不健全,關鍵技術上有所欠缺,與國外相比,我國光伏產業市場化進程卻相對緩慢。過去幾年中國政府和業界人士一直共同努力改善“原料、市場、技術和設備”四個都在外的情況,但是從整個產業鏈來看,我國光伏產業主要集中到2010年9月人民幣兌美元的名義利率已超過20%.直接導致的后果就是影響廣東省服裝貿易的進出口量。據統計,人民幣升值1%,服裝行業的出口產品的營業利潤將下降10.3%,人民幣升值到5%到10%的這個階段,服裝行業的利潤率將下降到10%到60%.人民幣的升值還將影響到外資對廣東省服裝行業的投資積極性。

2.周邊地區競爭激烈。

近年來隨著經濟的加快運轉,江蘇、浙江、福建等省份服裝產業的發展尤為迅速,以自創品牌、推行特許加盟等模式來占領市場。加上中西部地區開始重視服裝產業的發展與建設,產業環境和政策環境都在逐步優化,競爭優勢越來越明顯。這些地區的服裝出口規模不斷擴大,這對廣東的服裝業造成了一定的影響。

3.國際服裝貿易保護主義下導致的貿易壁壘。

自從2005年服裝配額取消以來,我國對歐美地區的服裝出口大幅度增長,為了保護本地區的利益,美國、歐盟啟動了“特保”條款,對多種服裝實施進口數量限制。

三、廣東省服裝出口的發展戰略措施

(一)提高品牌意識。

高產出、低附加值已經不適合廣東服裝發展的道路,廣東省只有轉變服裝出口的模式。面對全球經濟一體化的今天,廣東省服裝企業應逐步認識到其經營規模和競爭力已亟待改善。自己的企業要盡快變革,形成品牌效應,抓住時機融入世界經濟舞臺。

(二)組建大型服裝集團。

采取強強聯合、工貿聯合、內外貿聯合、跨地區聯合組建大型服裝出口集團,國家應給予必要的支持政策,加大國家資本退出的速度,以此強化企業的市場化職能。在更短的時間內率先允許服裝業內外貿的合并,允許企業重組和國有資本退出,原有的外貿專營權同步轉移。

(三)優化產品結構。

建立有效的營銷激勵機制集中現有優良資產、優勢資本和優良技術裝備,開發市場適銷的特色化產品,增加高附加值產品,提高產品毛利率。對于積壓產品、虧損嚴重的產品要堅決停產,將產品產銷率提高到國家要求的水平。加強營銷管理,要把“質量、效率、低耗、效益”有機結合起來,強化全員的市場意識,增強營銷人員的責任感和積極性。

(四)加強地區交流。

廣東省無可比擬的地理位置,加強了地區與地區間的優勢,包括珠三角地區和港澳臺地區。加強地區間的交流,獲取最新信息。有助于廣東省服裝業進一步的發展。

篇4

關鍵詞:微電網;電網并網;并網仿真實驗

中圖分類號:TM727 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)17-0120-03

我國電力發展迅速,在電力“十二五”規劃中提到我國要不斷推進電網智能化,因地制宜地發展分布式發電,積極發展風電等可再生能源,而微電網在智能電網中有很大的作用,使得電網更加智能化,并且微電網在某些場合具有很好的經濟性,也具有一定的抗災能力,比如在汶川大地震和雅安地震中運用微電網就可以減少一定的電力災害影響,微電網很好地解決了許多電力問題。而微電網并網是微電網運行的核心,對微電網的并網進行研究有利于微電網快速穩定的發展。微電網并網的技術問題曾一度被視為微電網并網的重要瓶頸,所以研究微電網并網有著重要意義。

1 微電網并網研究現狀

現今電力用戶對供電可靠性的要求越來越高,對環保和利用可再生能源的呼吁越來越高,微電網發電和傳統的電網結合起來能夠達到更高的可靠性;而且有效利用了可再生能源,更加環保,能有效地解決以上問題。隨著新材料和新型的發電技術的發展,微電網在技術上得到了支持。而且我國在不斷推進智能電網,微電網具有的先進的控制系統和靈活的運行方式是智能電網的重要組成成分。微電網技術能夠解決傳統分布式發電分散接入、單獨并網所帶來的整體不受控的問題;當發生電網擾動時,其可有效解決單個分布式電源上關鍵負荷面臨的電能質量問題,同時有利于提升電網可控性,而且未來的電網系統是一個公用大電網系統為主、本地微電網系統為輔的綜合型電網系統。若微電網能夠在孤島運行與并網運行之間進行平滑切換,其作用更大。

我國對微電網還沒有一個較為統一的定義,綜合各研究定義大致是將分散的小型發電設備通過公共連接點(PCC)聯結成網就地供電并能與大型電網聯網運行的電網。其中微電源發電包括燃氣輪機發電、風能發電、太陽能發電等清潔能源發電。對于并網方面,我國對同步發電機與大電網并網(即傳統并網方式)研究較為成熟,且如今的準確度和自動化程度較高。而對于微電網的并網研究也是處于起步階段。它們之間的并網有相同之處也有不同之處。微電網的電源有同步發電機,也有異步發電機,如風力發電。其原理與同步電機、大電網并網有所不同。

微電網系統的并網實現主要是由并網逆變器完成,并網時對微電網的實際運行狀態進行判斷,并且結合正序電壓提取、鎖相環和低通濾波等環節對微電網的運行進行監控取得數據進行并網。并網逆變器主要是完成微電網與公用大電網之間的連接和功能交換。三相全橋式逆變器在微電網并網中得到了廣泛應用。逆變器作為微源與微電網的主要接口扮演著能量轉化和擾動緩沖的重要角色。并網時,它能從PCC處獲取主網電壓的頻率及幅值參考信號以和主網同步運行,三相全橋式逆變器在微電網并網中得到了廣泛應用。

通過逆變器進行并網,極好地減小了電流沖擊。并網逆變器的控制目標是控制逆變電路輸出的交流電流為穩定的高質量的正弦波,且與公共電網同壓、同頻、同相位。我國的并網逆變器原材料80%來自國外,而90%逆變器賣出國外且面對了一年多的歐美“雙反”夾擊,發展不太景氣,且起步較晚,但近來我國的政策不斷激活我國市場需要,促進了并網逆變器的發展研究。

根據現今的研究表明,分布式電源并網,隨著數量的增多實現平衡并不容易,而具有儲能設備的微電網有利于微電網的并網,且有利于電網穩定性,它能提高微電網電能質量、增加系統穩定系、提高微電網的經濟效益,承擔著電力調峰的功能。特別是風力發電和太陽能發電都具有一定的波動性。而儲能設備很好地解決了不穩定的問題。但儲能設備的成本較高,限制了其發展,于是存儲設備也需要同步發展提高,以更有助于穩定電網。

有部分學者提出了一些微電網并網的控制方法??偨Y起來都是通過電力電子器件監測大電網與微電網的電壓相角和幅值的變化判斷微電網運行狀況進而自動轉換運行方式的方法。其中控制方法有下垂控制、v/f控制、PV控制、采用VSC結構并網、采用潮流控制器(UPFC)并網,通過動態調節逆變器實現微電網與大電網的各參量相等?,F今國際上和國內也有了很多示范工程建立起來,為微電網并網研究提供了基礎和條件。

2 微電網并網標準

在國際上,IEEE制定了《IEEE1547分布式電源與電力系統互聯的系列標準》,其中IEEE1547.4《分布式孤島電力系統的設計、操作和集成指南草案》是專門針對微電

網的。

在部分國家也制定了一些相關標準。英國目前主要有《BSEN50438:2007微型發電設備接入低壓配電網技術要求和嵌入式發電廠接入公共配電網標準》。德國先后于2008年1月和2011年8月了發電廠接入中壓電網并網指南和發電系統接入低壓配電網并網指,還了DINEN50438-2008與公共低壓配電網并聯運行的微型發電機的連接要求系統接入低壓配電網并網指南。加拿大目前有2個主要的并網標準,有C22.2NO.257基于逆變器的微電源配電網互聯標準C22.3NO.9分布式電力供應系統互聯標準。還有一些是針對指定微電源并網的并網標準。

我國微電網發電正處于起步階段,雖然國家出臺了很多利好政策,但我國各方面標準缺乏統一高質量的標準,仍需要不斷的優化。我國于2013年2月28日正式了《關于做好分布式電源并網服務工作的意見》這是繼支持分布式光伏發電并網后,國家將支持范圍擴大至太陽能、天然氣、生物質能、風能、地熱能、海洋能、資源綜合利用發電。此服務意見合理確定分布式電源界定標準。意見明確分布式電源,是指位于用戶附近,所發電能就地利用,以10千伏及以下電壓等級接入電網,且單個并網點總裝機容量不超過6兆瓦的發電項目。包括太陽能、天然氣、生物質能、風能、地熱能、海洋能、資源綜合利用發電等類型。分布式電源并網服務一系列標準和細則的制訂,優化了并網流程,簡化了并網手續,提升了服務效率,切實提高并網服務水平。在分布式電源并網標準體系建設方面,國家電網先后編制了16項企業標準、8項行業標準、8項國家標準。在國家能源局的大力支持下,國家電網成功建設了國家級風電和太陽能發電研發(實驗)中心,具備了風電和光伏發電全系列并網檢測能力。但這些標準還不夠細化,需要不斷地發展調整。政策標準支持主要在于風力發電和太陽能發電,但對于其他微電源并未出臺詳細統一的政策標準。

總體而言國際上和其他一些發達國家要比我國的微電網并網標準先進,但仍然缺乏統一的具有很好約束力的標準,而且還有些標準比較滯后。

3 微電網并網條件及現象

微電網的并網要做的是微電網和大電網聯結運行并向外送電。微電網主要運行作用是就地供電,但在大電網高峰期和缺電時,微電網如果能夠向大電網提供電能便能夠緩解大電網的高峰期壓力,有助于大電網的穩定運行,但是當微電網并網時如果條件不符合標準會影響大電網和微電網雙方的穩定,甚至造成嚴重危害。微電網與大電網并網運行,無論是運用傳統并網方式還是用并網逆變器進行并網,其核心都是要使微電網與大電網在一定條件下穩定并網運行。微電網要與大電網相并網條件有:二者頻率相等、相序相同、電壓幅值相等和相角相等。當然這些都是理想條件,也不要求完全相等,在相應的允許范圍內就可以。根據我國的一些具體并網具體標準:為保證并網安全,需要滿足并網前電壓差值不應超過額定電壓的10%,相角差不應超過10°,頻率差值不應超過額定頻率的0.5%,即不能超過0.25Hz。這里經過仿真比較,選擇相角超前微電網2°,幅值低于微電網0.05p.u.,頻率高于微電網0.2Hz。

通過部分文獻了解到并網相角差易導致微電網中的發電設備損壞,壓差、頻差和角差對切換造成影響的大小不同,得出相角差在并網切換時對系統造成的影響要遠遠大于電壓差和頻率差對其造成的影響。頻率差其次,電壓差對并網造成的影響最小。還有針對并網時的諧波問題提出采用電磁耦合的方式對高頻脈沖寬度調制(PWM)波進行緩沖,抑制高頻諧波注入電網的并網諧波解決方案。

4 仿真驗證

圖1 微電網并網簡化結構

圖2 沒有相角差的并網情況

圖3 相角差為5°時的并網電流

目前已有研究表明:微電網并網時影響最大的是相角差。本文就其相角差并網造成的電流震蕩進行研究。并網時是通過10kVPCC母線將微電網與大電網相并網。大電網是50Hz,相間電壓110kV,微電網為50Hz,相間電壓11kV,微電網由兩組微電源構成,一組風力發電機組,一組太陽能發電機組。用不同的相角差將微電網與大電網進行并網,微電網的相角滯后于大電網5°,比較其電流變化。在1s鐘的時候進行并網。

通過仿真比較可以看出發電機并網時在沒有相角差的時候會有微小的震蕩,并網電流增大。但在有5°相角差的時候,并網震蕩加大且震蕩時間加長,大概要1s左右恢復穩定。并且通過仿真驗證相角差越大,震蕩電流越大,回復時間越長,造成的影響較大。

5 結語

通過微電網的并網研究現狀和并網標準的總結體現了現今微電網的并網發展情況以及需要改進的地方,并通過有相角差的并網進行仿真,得出相角差造成的電網電流震蕩波形。對于微電網的并網與仿真目前處于研究探討階段,還缺少成熟的經驗,還需要不斷實踐以提高。

參考文獻

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篇5

【關鍵詞】光伏發電(PV)、光熱發電(CSP)、太陽能建筑、冷熱電聯供、分布式供電、微網、智能電網、能源互聯網。

中圖分類號:F407文獻標識碼: A

一、前言

近年來,我國太陽能的開發利用雖然取得了飛速發展,但依然存在一些問題和不足需要改進,在建設社會主義可持續型社會的新時期,加強對太陽能開發利用的研究應用與分析,對確保當代社會的可持續發展和生態環境保護有著重要現實意義。

二、太陽能的優缺點

(一)優點

1.普遍性

太陽光普照大地,沒有地域的限制,無論陸地或海洋,無論高山或島嶼,都處處皆有,可直接開發和利用,且勿須開采和運輸。

2.無害性

開發利用太陽能不會污染環境,它是最清潔的能源之一,在環境污染越來越嚴重的今天,這一點是極其寶貴的。

3.巨大性

每天從太陽表面釋放出的能量為驚人的3.8*1023KW,這股能量到達地球外的太空時只有1.77*1014KW,即使是這個數字,它也是目前地球上使用的全部能源的1.3萬倍。因此只要取其1/40就可以滿足全世界一年的能源消耗量。

4.長久性

根據目前太陽產生的核能速率估算,科學家認為氫的貯量足夠維持60億年,60億年對于人類來說無限遙遠,所以在這期間,我們還可以充分利用太陽帶給人類的能量。

(二)缺點

1.分散性

到達地球表面的太陽輻射的總量盡管很大,但是能流密度很低。

2.間歇性和不穩定性

由于受到晝夜、季節、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機因素的影響,所以,到達某一地面的太陽輻照度既是間斷的,又是極不穩定的,這給太陽能的大規模應用增加了難度。

3.利用效率低和成本高

目前太陽能利用的發展水平,有些方面在理論上是可行的,技術上也是成熟的。但有的太陽能利用裝置,因為效率偏低,成本較高,總的來說,經濟性還不能與常規能源相競爭。在今后相當長一段時期內,太陽能利用的進一步發展,主要還是受到經濟性的制約。

三、太陽能開發利用的現狀

隨著石化能源消耗量的日益增加,常規能源的儲量日益下降,其價格不僅相應的上漲,而且能源危機也迫在眉睫。而太陽能作為一種無污染、可再生的新能源,越來越受到人們的青睞。因此許多國家開始施行“陽光計劃”,包括我國的“金太陽工程”,進行大規模地開發利用太陽能資源,積極尋求經濟發展的新動力。太陽能的開發利用目前主要包括太陽能光伏發電(PV系統)、太陽能熱發電(CSP系統)和太陽能熱水系統、太陽能建筑及太陽能空調、太陽能海水淡化等等方面。

(一)太陽能光伏發電系統

目前光伏發電產業居世界各國前列的是日本、德國和美國。我國光伏發電產業起步較晚,在20世紀70年代才開始發展。1975年,“全國第一次太陽能利用工作經驗交流大會”在河南安陽召開,這進一步推動了我國太陽能事業的發展。經過40年左右的努力,以及今年來“金太陽工程”等國家項目和世界光伏市場的有力拉動,目前我國光伏發電產業迅猛發展。目前主要是大型的地面光伏電站,正朝著太陽能光伏建筑一體化(BIPV)方向發展。

(二)太陽能熱發電系統和熱水系統

我國是全球太陽能熱水器生產量和使用量最大的國家,遺憾的是我國的光熱發電產業還是一片空白;目前僅有為數不多的公司正在積極推動光熱發電的研發推廣。光熱與光伏猶如雙胞胎兄弟,光熱發電也是太陽能高效利用的一條重要途徑。光伏發電將太陽能直接轉換成電能,光熱發電卻可以身兼“電熱”兩能,不僅可以將太陽能轉換成電能,產生的熱能在中高溫領域也大有用武之地。比如太陽能熱水開水器和太陽能雙溫空調。

(三)太陽能建筑與太陽能空調

太陽能建筑,通俗一點講,就是利用太陽能供暖和制冷的建筑。太陽能空調與太陽能建筑完美結合,給建筑物提供熱量和冷量。太陽能空調的應用是最合理的,制冷需求與太陽輻射強度成正比:當太陽輻射越強、天氣越熱的時候,我們需要空調的負荷也越大。此時,太陽能的提供也越充足。這是太陽能空調應用最有利的客觀因素。目前世界上已有不少太陽能建筑。比如有位英國建筑學家在法國波爾多港和日本東京分別設計建造了一棟建筑;并且他還提出“21世紀太陽城市”的偉大構想。

(四)太陽能海水淡化與蒸餾

地球上的淡水資源極少,僅占地球總水量的2%左右;并且能被人類利用的淡水資源則更少,僅占淡水總量的0.34%;可以想象淡水資源是多么的匱乏(占地球上總水資源的68PPM)。目前,世界上20億人飲水困難,已有超過一半的陸地面積、遍及100多個國家和地區缺水。于是,為了彌補淡水資源的不足,人們千方百計地利用海水這個巨大的水資源。

在海水淡化產業化發展方面,能源消耗過大,一直存在著淡化海水成本過高的問題。目前,太陽能中高溫集熱多效蒸餾海水淡化裝置已經進入市場引入階段,許多先進的公司已建成、調試成功該裝置,并且具備了設計建造規?;Kこ痰募夹g和管理能力。比如我國的北京華瑞能公司就研究開發了新型太陽能中高溫集熱海水淡化裝置。

當然,除上述所述四種主要應用外,還有太陽能自行車、汽車、飛機、游艇、人造衛星、宇宙飛船及太陽灶、太陽能相機、太陽能手機、太陽能充電器;甚至太陽能武器及太陽能太空發電站也正在研制中。

四、太陽能開發利用的未來

(一)突破核心技術,降低系統成本

1.太陽能光伏發電

太陽能光伏發電的核心技術是光伏電池的光電轉化率,因此,世界各國正在積極努力開發生產各種光伏電池。目前從晶硅薄膜、單晶硅、多晶硅電池到非晶硅薄膜電池、染料敏化電池。太陽能電池已進入第三代電池階段,目前染料敏化電池的成本僅相當于晶硅電池的1/10,而轉化率已達到11%,達到晶硅電池的最大效率的一半之多,技術經濟效果頗佳。單位成本降低80%,技術取得重大突破。從而使系統成本大大降低,使太陽能光伏發電可以與常規能源發電相競爭,在政府的大力支持下,太陽能光伏發電必將取得前所未有的巨大發展。

2.太陽能光熱發電

太陽能光熱發電的核心技術是太陽能集熱器。提高太陽能集熱器的集熱效率與綜合利用光熱發電是降低系統成本的必由之路。目前主要是平板型集熱器、聚光型集熱器及玻璃真空管太陽集熱器。平板型集熱器太陽光譜選擇性涂層和氧化鈦光敏催化劑的研發成功,使平板型集熱器的集熱效率大大提高;高倍聚光集熱材料的研究,也使未來聚光型集熱器的效率會大大提高;玻璃真空管太陽集熱器更是具有許多優點,熱損小、壽命長、可以全年使用等。再有就是傳熱工質和小型熱機的技術不斷成熟;冷熱電聯產技術的不斷開發應用;必將使太陽能光熱系統的單位綜合造價大大降低,取得與常規能源的競爭力。另外,還有一種利用塞貝爾效應將熱能直接轉換成電能的半導體溫差發電機。20世紀80年代美國就已研制成500W的軍用溫差發電機;利用同位素加熱的核能溫差發電機已應用于航天。

3.太陽能建筑與太陽能空調

世界上最早的太陽能建筑是1973年由美國能量轉換研究所建于美國特拉華大學。在太陽能建筑方面,世界上走在最前沿的是德國。在建筑上,德國每年新增15萬的太陽能集熱器。太陽能建筑足以為生活居住提供包括照明、熱水、開水、取暖、空調等所需能源。比如:太陽能光導管照明技術能夠白天利用太陽能進行地下室等屋內陰暗場所的照明;新型LED太陽能光伏幕墻技術;太陽能光伏建筑一體化(BIPV);太陽能光熱光伏建筑一體化(BITP)等。

太陽能建筑分為主動式太陽能系統與被動式太陽能系統。主動式太陽能系統又分為空氣循環系統、水循環系統、水氣混合系統三種;被動式太陽能系統又分為直接收益式系統、水墻式系統、蓄熱墻式系統、太陽溫室式系統、屋頂水池式系統五種。主動式系統與被動式系統的有機結合,冷熱電聯產技術及太陽能空調的應用能夠有效攤低單位建造使用成本,使太陽能建筑壽命周期成本極大降低;并且低碳環保,從而與傳統建筑相競爭,具備較強的競爭力。

4.太陽能海水淡化及其它應用

我國是世界上13個缺水國家之一,解決我國淡水資源緊缺的一條重要戰略途徑就是有效地開發利用海水資源。海水淡化產業歷來能源消耗過大、成本過高,目前我國的北京華瑞能公司以北京大學最新科研成果及科技人才為依托,已經研發通過新型高溫集熱管系統,海水淡化取得重大技術突破。太陽能中高溫集熱海水淡化技術可實現連續、長期、穩定地將太陽能直接轉化為溫度達150℃-200℃高溫液態介質,利用儲集起來的能量提供給海水淡化裝置。運用這種技術,每產出1噸淡水比用傳統能源作動力生產1噸水節約近800度電??梢韵胂蟾邷丶療峁芟到y投入海水淡化裝置中使用時,更是比傳統能源作動力生產淡水節約電源,這大大降低了淡化海水的成本,提高了海水淡化的可行性,具有劃時代的意義。

隨著電能儲能技術的不斷發展,太陽能汽車在不久的將來就會滿路皆是;太陽能太空飛船及太陽能太空電站將來也會慢慢進入人類社會的生產生活。

(二)大力發展分布式供電,建設能源互聯網

能源互聯網,也即有源智能電網,是以物理電網為基礎,實現電網的信息化、數字化、自動化、互動化的供用電網絡。對于電力供需平衡、分布式電源接入、電網可靠性及信息安全性等因素必須保證,它代表了未來電網的發展方向。

傳統電網電源點落后于城市建設的發展,由于城市規模的不斷擴大,電源點容量及電能使用受到限制,尤其是配電電線的傳輸通道。改革開放以來,城市建設速度迅猛,負荷增長率高,但電力配套建設不及時,輸電線線徑小,線路長,瓶頸效應比較突出,出現卡脖子現象嚴重,電能輸不出去,往往因此而引起停電事故。出線通道影響與城市規劃不相適應,有的地方改用地下電纜,施工及投資不允許;采用架空導線,環境、條件受限;有的采用絕緣導線,網絡復雜。早期建設的線路導線細、年久失修,高能耗設備多,線損率高,由于導線截面小及無功功率額較大,合成線損損耗大,個別地區配電網損耗達到30%,一般地區在l5%~20%,造成能源大量浪費。供電不可靠因素增大,由于配電網投資不足,設備老化和技術性能低劣,供電事故頻繁,往往是一點故障引發全線甚至大面積停電事故。城市繁華地段,重要場所的用戶停電,影響社會治安及經濟市場。城市電網改造涉及面廣,要求較高,停電難度大。因此,城市配電網實現智能化是一項綜合性的工程,最基本的條件是應具有較為完善的多路電源及采用分布式供電系統。

1.供配電智能化與智能電網規劃技術

我國部分地區在長期的生產實踐中,根據電網運行的特殊需要,對電網調控一體化技術和管理等方面進行了積極的探索和實踐,2009年以來,國網公司分兩批共23個試點單位陸續進行電網智能化建設和改造,并取得了一定的成效??傮w來看,由于全國各地級市的電網規模和管理水平不一,存在多種電網調度管理方式,系統間信息集成程度不高,數據接口不夠規范,運行人員無法掌握電網運行的實時工況,操作繁瑣,工作效率低,電網調度運行管理水平仍較低。國內有關電網節能降損系統的研究仍然停留在獨立的、對某區域電網的離線線損計算、無功優化控制、變壓器經濟運行(主要是運行方式的選擇)階段,且這些系統的技術分別由不同的單位掌握,缺乏整合。

2.分布式電源系統,微網控制及保護技術

目前,國內對微網的研究已取得一定的成果,清華大學與遼寧高科能源集團合作,在國內率先將微網應用到實際工程中,積累了豐富的實踐經驗和學術成果。

目前,世界上針對分布式發電技術的研究還局限于系統內部運行機制研究領域,提出的主要控制措施集中在系統內頻率與電壓調節以及電力市場機制上,而對分布式電源接入系統的穩定性分析、安全與自動保護措施、獨立運行機制、多電源運行機制等方面還少有系統性成果。

3.改變傳統的投資體制,形成多元的供電網絡

投資主體在改革以前的垂直一體化結構下。電網投資和電源投資統一由一體化的電力公司規劃,但在“重電源、輕電網”指導思想下,電網投資遠落后于電源的投資。而在市場化改革后,廠網分離,解決電網投資尤其是供電網絡的互聯投資不足更沒有得到有效解決。為此,在國家電網和南方電網公司作為網絡主要建設者之外,可以引進商業供電投資模式。

4.改革供配電體制,建立有效的供電定價模式

近幾年來,我國電力行業從生產過剩到電力短缺再到生產過剩,似乎難于走出這種“怪圈”。其主要的原因是我國的電力體制改革不到位,壟斷體制造成建造成本居高不下,沒有形成一個合理的供電電價機制,供電價格沒有提供一個正確的地區信號。不能正確引導電源投資和消費者進行有效的區域選擇。為此,可以根據節點定價原理,設計能反映區域信號,并體現網路外部性和線路損失的供電定價模式。協調電源和電網建設,平衡電力需求和供給。

5.加強供電網絡擴展,促進電網互聯

提高電力網絡的安全性和穩定性,目前我國部分區域電網主干網架薄弱,跨區互聯電網聯系薄弱,地區間聯絡線容量不足,導致了電網穩定水平偏低,制約了電力輸送,降低了電網運行的靈活性,無法滿足跨區交易的需求,限制了聯網效益的發揮。因此,供電網絡的擴展對于增加我國電力的區域交易,促進電力資源的合理流動,增強供電網絡的安全,有重大的現實意義。

6.大供電網絡,抑制市場競爭力,應提高電力市場競爭

目前我國電力市場結構主要特征是政府通過制度安排在發電側形成了寡頭壟斷市場。五大發電集團合計總容量約占了全國發電裝機總容量的50%。區域電力市場內供電線路的傳輸能力限制了電力市場的地理范圍,目前許多省級地域范圍內電力供應由某一發電集團壟斷,在供電范圍內有較強的市場影響力。擴大供電網絡,引入其它發電商的競爭,有利于提高當地的電力市場的競爭程度,減少當地發電商的市場影響力。

五、結束語

隨著太陽能開發利用管理體制的不斷完善,太陽能的應用將會得到更多管理者的重視,在構建可持續社會,建設資源節約型、環境友好型社會的大背景下,太陽能的開發應用將會發揮著越來越重要的作用。尤其是能源互聯網的建設,將極大地刺激太陽能發電等分布式電源系統迅猛發展。在未來世界能源體系中,尤其是電力體系中太陽能將占有重要的地位,到本世紀中葉,全世界太陽能發電將占到整個電力供應的20%以上;與核電、火力發電和水力發電成為電力供應的四駕馬車。在國民經濟和社會發展中發揮越來越重要的作用,更是為世界能源危機和環境保護做出不可磨滅的貢獻。

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篇6

關鍵詞:技術創新;科研管理;制度體系;國有科技型企業;項目管理制度 文獻標識碼:A

中圖分類號:F224 文章編號:1009-2374(2016)28-0185-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.28.092

黃河水電光伏產業技術有限公司成立于2013年9月,公司創立伊始,依托黃河上游水電開發有限責任公司兩個生產單位(中電投西安太陽能電力有限公司、青海黃河上游水電開發有限責任公司新能源分公司),面向科研院所、大專院校合作開展前瞻性的科學研究,致力于太陽能發電產業鏈各環節的技術研究,在已經部分具備“太陽能發電技術研發中心”基礎上,努力打造集團公司光伏產業持續健康發展的技術支持平臺和創新驅動引擎。近年來,黃河水電光伏產業技術有限公司高度重視科技研發工作,積極探索研究科研管理新方法,根據科研項目管理實際,分析研究當前科研項目管理中存在的主要問題,逐步建立了創新管理的原則和創新管理的制度體系,促進了科研項目管理的科學化、規范化,激發了科技人員的創造積極性,取得了顯著的科研成果。

1 國有科技型企業科研項目管理中存在的問題

企業面對日益激烈的競爭環境,通過科研項目的研發與科技的創新才能使企業取得更多的成功,如何提高科學研究效率,成為科研項目管理中十分關注的問題。

當前科研項目管理中存在的問題既有運行機制方面的問題,又有項目管理人員方面的問題。在運行機制方面存在如下五個主要問題:(1)層次管理的作用發揮得不夠充分;(2)還沒有形成很好的目標管理機制;(3)項目經費撥款落后于計劃;(4)科研項目責任制管理中的責、權、利結合還不緊密,三者有些脫節;(5)評估、考核機制還不夠合理。

在項目管理人員方面存在的主要問題有:(1)部分人員安于現狀,缺乏開拓創新的精神,不愿打破常規管理的模式;(2)管理人員與科研人員、上級管理人員與下級管理人員缺少有效的交流與溝通;(3)一些科研管理人員對相關技術發展了解不夠全面,知識面太窄;(4)高素質科研管理人員比較缺乏。

2 科研項目管理制度體系建設的原則

2.1 責任制原則

所謂科研項目責任制是指:由具體的職能部室負責科研項目管理,針對具體的科研項目成立科研項目組,設立項目組負責人,由項目組負責人負責整個項目和項目成員的管理工作;項目組在項目實施初期制定項目研究的具體內容和步驟、研究時間,并根據項目組成員的自身特點配置工作量,并將其責任制化,做到研究工作誰承擔,質量、時間、進度、經費誰負責的機制,并根據個人的具體工作量,分享項目成功實施后的相關獎勵,實現“活、我負責、我收獲”的管理體制。

科研項目責任制管理方法使項目成員在日常工作中均承擔一部分責任,從而增強了員工的責任心,同時該方法不同于常規科研項目管理方法的單一性和教條性的局限,該方法將項目組效益與員工工作量相結合,促使員工在工作之初即開始從管理方法、專業技術以及資源運用等多個方面集思廣益,將現代化管理方法應用到項目研究之中確保了項目的實施效果。

2.2 責、權、利平衡配置原則

責、權、利是否平衡,直接影響到科研人員的積極性和創造性的發揮,科研項目目標的實現程度、技術創新的程度。重責任、輕權利,很難調動科研人員的積極性和創造性,技術創新也會受到限制。重權利、輕責任,會使部分科研人員對科研項目目標能否實現滿不在乎,可能難以實現預定目標。因此在科研項目的管理中,必須強調責、權、利的平衡配置,給相應的權利,必須要承擔相應的責任,與此同時,賦予相應的責任,必須要給予恰當的權利,合理的配置才會產生激勵

作用。

3 科研項目管理制度體系結構設計

科研項目管理制度體系應由科研項目全過程管理機制、考評機制、激勵機制組成,并建立行政決策、職能部門執行、項目組實施的三位一體管理模式。

3.1 科研項目全過程閉環管理機制

實行科研項目的全過程管理,有利于科研項目的績效評價,有利于整體技術能力的提高,有利于總體目標的實現。

科研項目全過程管理機制:戰略研究綜合論證立項申請專家論證立項實施與檢查階段評審目標調整成果驗收結題,從十個環節對科研項目進行全過程閉環管理。

3.2 考評機制

對科研人員進行合理、公正、有效的績效考核評價,是調動科技人員積極性、創造性的首要條件。對科研人員的績效考核評價是否公正、合理,將直接影響其積極性的發揮。在制定考核評價要素和各要素的權重等標準時,應提交科研人員充分掌握需要考核評價的標準,使其在工作中按照考核評價的標準去努力。

3.3 激勵機制

激勵機制是促進人力資源作用發揮的重要因素,建立有效的激勵機制能充分調動科技人員的積極性、主動性。首先要建立激勵的原則;其次是激勵要與考核評價結果相一致;最后是要建立激勵的基金制度。

4 科研項目管理采取的主要措施與實踐

4.1 建立完善的科研項目管理規章體系

黃河水電光伏產業技術公司在科研項目管理中制定了《科研項目責任制管理辦法》《科研項目經費管理細則》《科研項目對標管理細則》等一系列規章制度及考核指標??己酥笜酥饕ㄈ粘9芾碇笜耍▓蟊怼㈥P鍵業績指標等)、進度控制、經費使用情況、報表報送情況以及協作情況、《專業部室關鍵業績指標百分制考核辦法》《專業部室日常管理考核管理辦法》《科研項目經費管理細則》《科研項目對標管理細則》等制度配套執行,考核按100分制執行,在實際考核中科研項目的完成率占60%權重,日常管理占40%權重。

科研人員――除執行項目責任制考核獎勵外,根據科研項目和一般技術工作比重,考核結果占個人績效考核的50%~100%,并與年終績效工資掛鉤。

項目組成員――根據項目責任制考核情況享受相應獎勵。

專業部室――執行關鍵業績考核指標與組織承擔科研項目責任制考核的綜合考核。

4.2 建立科研獎勵基金和獎勵標準

建立科研獎勵基金,對在科研一線做出突出成績、科研工作有重大創新的科研人員進行有效激勵,促進科研創新能力的提高。黃河水電光伏產業技術有限公司設立了獎勵激勵基金,基金來源主要是上級獎勵和政府獎勵,其中80%將用于科研項目組獎勵。

科技成果應用轉化是科研項目關鍵業績考核指標之一,科技成果應用于生產與工程實踐時,根據其產生的價值提取效益獎勵,并對專利、論文等科技成果進行一定獎勵。

4.3 建立有效的科研管理人才培養機制

科研管理人才隊伍培養是科研管理的重要環節,一支高素質的科研管理隊伍能夠有效提高科研工作的效率。建立有效的培養機制:(1)建立科研管理人才隊伍定期培養制度,使科研管理人員定期進行知識更新,了解相關技術發展信息;(2)著力形成一支相對穩定的科研管理隊伍;(3)要給科研人員壓擔子,使其感到工作中有壓力,使壓力變為工作的動力,迫使其不斷改進工作方法,提高工作水平;(4)將科研管理效益與科研人員利益掛鉤,激勵科研人員的積極性。

5 取得的成績及下一步努力的方向

公司組建以來,通過科研項目管理制度體系建設理論探索與實踐,承擔黃河公司委托科研項目29項;承擔政府、集團公司科研項目9項;配合生產單位完成科技項目5項;完成集團公司《光伏產品技術標準編制》7項,《高純多晶硅清潔生產標準編制》5項,產業類標準4項,行業類標準4項;完成科技成果認定3項,申報國家專利36項,其中10項已授權,26項已受理,發表科技論文24篇,產生經濟效益2703.36萬元。

今后,光伏產業技術公司將依托黃河公司全產業鏈優勢,發揮光伏發電系統實證科研平臺、光伏產業技術中心科研平臺作用,著力開展新技術創新、開發、儲備、應用,有效提升光伏產業鏈各環節的科技水平和整體競爭優勢,努力在光伏產業發揮示范帶動效應。

參考文獻

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篇7

關鍵詞:風能與動力工程專業;教學改革;人才培養模式;課程體系設置

作者簡介:任永峰(1971-),男,山西懷仁人,內蒙古工業大學電力學院,教授;彭偉(1970-),男,內蒙古赤峰人,內蒙古工業大學電力學院,講師。(內蒙古 呼和浩特 010080)

基金項目:本文系教育部新世紀優秀人才支持計劃(項目編號:NCET-11-1018)、內蒙古工業大學教改項目(項目編號:2011073)的研究成果。

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)17-0036-02

風能與動力工程專業是近幾年來隨著風力發電技術迅速發展而設置的實踐性強且有地域特色的新專業。由于該專業涉及電氣、機械、自動化、空氣動力學等多學科,目前國內開設此專業的高校為數不多,各高校的辦學基礎和定位也各不相同,不同學校制訂的培養方案和教學計劃存在差別,需要不斷進行探索和實踐。本文在綜合分析國內幾所設置本專業兄弟院校相關材料的基礎上,對風能與動力工程專業人才培養模式與課程體系設置進行了細致深入的分析研究,提出適用于內蒙古工業大學風能與動力工程專業的人才培養模式與課程體系設置方案。

一、國內外風電產業發展現狀及人才需求

風能作為一種清潔、永不枯竭、環境友好的可替代能源,風能資源開發利用的綜合社會效益較高。風力發電是目前新能源發電技術中技術最成熟、開發規模最大、商業化發展最好的發電方式,隨著化石能源的日益短缺,發展風電越來越受到各國的重視,風電已成為電力系統增長最快的綠色能源和全球發展最快的可再生能源。

截止到2011年底,已有100多個國家開始發展風電,累計裝機超過1GW的國家有20個,有五個國家累計裝機容量超過了10GW,4個國家超過了5GW,中國和美國均超過40GW。2011年總裝機容量與新增裝機容量前十位國家見表1。

中國風電裝機容量從2006至2009年連續4年翻倍成長后,2010年底我國風電首次超過美國,躍居世界第一,新增裝機容量為1600萬千瓦,累計裝機容量達到4473萬千瓦。到2011年新增裝機容量分別為1800萬千瓦,累計裝機容量達到6273萬千瓦。預計從2012年開始風電發發展速度進入穩定增長期。表2是中國歷年新增裝機以及累計裝機容量表。

隨著風電產業的快速發展,我國培養出一批世界級的風電設備制造企業,在世界風電設備企業十強中我國的華銳風電、金風科技、東方電氣三家企業名列其中。雖然中國風電從產業規模到市場規模都居于世界前列,但是風力發電產業技術創新和人才匱乏依然是長期制約我國風電產業發展、核心競爭力的關鍵,風電從業人員中掌握裝備制造、變頻器開發、控制理論應用、風能資源評估、風電場規劃、標準體系檢測認證等風電領域核心技術的人才匱乏,掌握風電裝備系統設計、集成技術、控制系統研發和設計的專業技術人才不是短時間能夠解決的。我國風電人才的培育和儲備也遠遠不能適應風電商業快速發展的要求。如何應對我國風能產業從初期發展到實現自主創新和消化吸收引進技術,這對風能行業人才培養方式和高等教育銜接提出了更高的要求。

二、風能與動力工程專業人才培養現狀

由于風電產業的飛速發展,高等學校的專業設置顯得相對滯后,導致風電相關技術人才匱乏,同時這方面的專業教育資源和專業的高級人才也相當缺乏。風電產業的可持續發展、風電領域核心技術的突破很大程度上依賴我國風電本科人才培養。伴隨著產業規模的日益擴大、風力機組單機容量的進一步增加以及風電科技的快速發展,人才短缺的問題日益凸顯。

風電本科教育始于2006年,教育部相繼批準華北電力大學、河海大學、長沙理工大學、蘭州理工大學、內蒙古工業大學、東北電力大學和沈陽工業大學等少數高等院校開辦“風能與動力工程”本科專業。國內設置風能與動力工程專業的院校,如蘭州理工大學主要依托能源與動力工程學院,華北電力大學主要依托可再生能源學院,沈陽工業大學主要依托新能源工程學院,培養計劃偏重于動力機械;專業設置側重于風力發電的只有河海大學,由原電氣工程學院與水利水電工程學院部分學科專業調整合并組建了能源與電氣學院,并設置了新能源系,但是也成立于2009年,其人才培養和課程體系也屬于摸索階段。目前,設置本專業的高校因發展基礎和辦學定位等方面的差別,所制定的培養方案也存在一定差別和側重,對于風電這個新興產業對人才的需求及風電人才培養缺乏系統的、深入的研究。

師資短缺是新辦專業普遍面臨的問題,之前沒有這方面的人才儲備,也缺乏這方面的專業教育資源,現有的少數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相關科研項目的骨干教師外,一般都對新專業課程體系缺乏總體掌握,在轉行教師中常出現的問題是教學內容組織缺乏面向新專業的針對性。對于骨干教師應注意的問題是科研成果向教學中的轉化問題,將風能最新技術進展融入到課堂教學中。

結合我國風電行業發展的現狀和趨勢,從人才現實需求和高等教育銜接的角度立足于內蒙古的資源優勢、地域特色及畢業去向,構建以風能與動力工程專業為核心,形成創新型、實踐型為主的風電人才培養體系,不求規模的最大化,但求優勢和特色的互補。在橫向對比其他院校風能與動力工程專業人才培養的基礎上構建創新人才培養體系,將培養創新能力和工程實踐能力視為風能與動力工程專業的主要人才培養模式,同時培養學生具備到邊遠艱苦地區工作的身體素質和意志品質。

三、風能與動力工程專業課程體系設置規劃

風力發電系統是一個綜合電機制造、空氣動力學、電力電子、電力系統、先進控制理論等多學科知識的高度交叉的新技術系統工程,現有風能與動力工程專業的教材缺乏系統性、實用性和時效性,同時復合型師資和教育資源有所欠缺,各學科交叉聯合攻關研究的學術氛圍不濃。在調研其他院校風能與動力工程專業課程體系的基礎上,本著學以致用的思想,立足內蒙古風電大發展的現實,面向風電制造企業和風電場,秉承服務社會的理念,優化整合教學資源,既要保證理論知識的掌握又要提升學生實際動手能力,構建科學合理、特色鮮明的以風力發電為主體專業課程體系。

在完善風電人才教育體系的基礎上構建了內蒙古工業大學風能與動力工程專業選課指導,如圖1所示。

課程體系設置以綜合素質教育為核心,實踐能力和創新精神培養為重點,要求學生具備較寬廣的電氣學科工程技術基礎和風能與動力工程領域專業知識,接受風能開發利用技術的基本科研和工程訓練,具有分析和解決風能利用方面問題的基本能力,能把握電機電器、電力系統、電力電子、自動控制與風力機械和風電場的有機結合,強化多學科交叉融合與實際工程應用能力的緊密聯系。其專業主干課程主要包括:工程力學、機械制圖、電路原理、電子技術基礎、電力電子技術、自動控制理論、電機學、電力拖動自動控制系統、風力機空氣動力學、風資源測量與評估、風電機組控制技術、風電場電氣工程、風力發電系統建模與仿真、風電機組測試與維護、太陽能發電技術、可再生能源。

風能與動力工程專業作為一個工科專業,要求很強的實踐性,需要配備良好的實驗環境和實踐基地。由于開辦時間短、缺少相關的教學實驗設備,加之風電機組的安裝條件等因素,高校雖然擁有良好的育人環境,但是教學資源和實踐基地的缺失已經嚴重制約了風電人才的培養。目前國內只有少數單位開發了演示性風電實驗裝置。為彌補實驗設備不足的問題,可以采用建立校企產學研合作的方式,充分利用地區優勢,與內蒙古范圍內的風力發電企業建立實習基地。

目前我國正式出版的風能技術書籍不少,但其中能直接用于本科教學的書籍較少。主要是由于這些書籍集中于以下三類:第一類為技術培訓類教材,理論性和知識的系統性不足;第二類為理論性專著,偏重理論性,有深度,很多內容源自作者的學位論文或技術報告,部分章節的難度遠超本科生的理解能力;第三類是各國風電行業標準和操作規程,可作為教學輔助用書,但同樣不適于課堂教學。由于以上問題,內蒙古工業大學在沒有進行專業師資培訓的前提下,教師們通過自身科研和刻苦自學克服了很多實際困難,采取自編校內講義和其他近似參考教材相結合的方式開出了風能與動力工程專業所有大綱要求的專業課程,如風力發電系統建模與仿真、風電機組測試與維護、無功補償技術等專業課程,計劃在經過兩到三屆的試用和修改補充后正式出版一些教材。

四、結語

我國風力發電在大規模非水可再生能源發電中的先行地位已經明確。為適應我國風能產業的快速發展對相關技術人員的迫切需求,在本科階段設立風能與動力工程專業、培養從事風電事業的技術人才是十分必要和及時的。通過分析我國風能產業對專業人才知識技能結構的需求,規劃一套可行的人才培養模式和專業課程體系方案將對這個新型專業的建設和發展起到積極的促進作用,也將對風電產業持續、快速的發展起到一定的推動作用。

參考文獻:

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