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新能源科学与工程是中国普通高等学校本科专业。
该专业培养具备能源工程、传热学、流体力学、动力机械、动力工程等基础知识,掌握新能源转换与利用原理、新能源装置及系统运行技术、风能、太阳能、生物质能等方面的新能源科学领域专业知识,能在国家风能、太阳能、地热、生物质能等新能源领域开展教学、科研、技术开发、工程应用、经营管理等方面的高级应用型人才,跨学科复合型高级工程技术人才,和具有较强工程实践和创新能力的专门人才。
新能源科学与工程专业课程
工程力学,空气动力学,电路,电机学,电子技术基础,自动控制理论,电力电子技术,机械设计基础,风能资源测量与评估,风力机理论与设计,风力发电机组原理,风电机组调节与控制,风电场电气部分,风电场规划与设计等。
新能源科学与工程专业就业前景
新能源基本用来发电。分别有风能,太阳能,生物能,潮汐能,地热等。但现在技术上比较成熟的还是前两者。不过其中风能的缺点就是在国内并网比较困难,风能应用最好的是欧盟。太阳能的话,其制造过程污染很大。总的来说新能源前景绝对光明,只是道路可能有些曲折,还要看国家政策的侧倾力度。
本专业毕业生就业前景广阔,可在风能、太阳能、生物质能等新能源和节能减排领域的企事业单位、高等院校和政府部门从事技术研发、工程设计、新能源科学教育与研究、新能源管理等相关工作。
专业培养在风能、太阳能、地热、生物质能等新能源领域从事相关工程技术领域的开发研究、工程设计、优化运行及生产管理工作的跨学科复合型高级工程技术人才,和具有较强工程实践和创新能力的专门人才。专业学生主要学习新能源科学与工程的基础理论和基技能,受到新能源科学与工程方面的基训练,具有独立思考能力、动手能力和工程实践能力。
新能源科学与工程科必备能力
1.具有较扎实的数学、物理、化学、机械、电子等学科基础知识;
2.较好的人文社会科学基础和管理科学基础知识;
3.掌握新能源科学与工程的基知识和基理论;
4.具有综合分析和解决实际问题的基能力;
5.能比较熟练地阅读专业的外文资料;
关键词:新能源科学与工程;卓越工程师计划;实践教学;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)01-0264-02
一、引言
近年来,我国的能源短缺与环境污染等问题成为制约我国经济又好又快发展的瓶颈,随着产业结构调整与培育新兴战略产业步伐加速,新能源产业的战略地位将愈加突出[1]。新能源领域的人才培养日益受到政府、高校和社会各界的广泛重视。目前,我国高校在新能源专业设置和新能源产业专业人才培养方面还落后于发达国家[2]。
我国工程教育的规模位居世界第一,但不是人才培养强国,人才质量难以满足需求。在瑞士洛桑的世界竞争力报告中,中国合格工程师的数量和总体质量在参加排名的55个国家中仅列第48位[3]。为加快我国向工程教育强国迈进,提升学生的工程实践能力,教育部联合其他有关部门共同实施“卓越工程师教育培养计划”。随着国家“卓越计划”的提出,在实践教学培养方面,对新能源人才的培养也提出了更高的要求[4]。作为传统能源特色高校的长沙理工大学,新能源学科和专业发展面临着许多新的挑战,由风能与动力工程专业调整转变过来的新能源科学与工程专业人才培养面临诸多现实和复杂的问题,实践教学作为其中的一个重要环节,必须得以及时解决。
本文首先分析当前我国新能源科学与工程专业实践教育状况,然后以长沙理工大学能源与动力工程学院(以下简称能动学院)新能源科学与工程专业的实践教学为例,结合近年来的实践教学经验和效果,探讨了改革的具体思路和措施,提出该专业的实践培养方案改革。
二、现状与问题
目前,我国从事新能源产业的技术骨干大多数是从其他行业转行过来的,他们普遍缺少新能源方面的专业系统培训和技术学习。具备突出实践创新能力的新能源专业人才尤为短缺,已经影响了我国新能源产业的健康发展。业内专家认为,中国新能源专业人才的创新化培养已刻不容缓[5]。《中华人民共和国可再生能源发》第三章第十二条明确指出:国务院教育行政部门应当将可再生能源知识和技术纳入普通教育、职业教育课程。
新能源科学与工程专业面向新能源产业,是一门涉及机械、流体、材料、电气和控制等多学科的新兴行业。这些人才不但能够将各学科知识结合起来,而且熟悉新能源应用技术的系统过程,但这些知识能力只有在长期的实践教学中进行培养积累才能形成[1]。实践教学是巩固理论知识和加深理论认识的有效途径,在高等学校中大力培养卓越工程师已经倡导多年,各高校通过各类项目资金等对实验室、实习基地等进行了升级,改善了学生实践实习的条件,促进了学生实践能力的提高,然而依然存在如下问题制约着卓越工程师人才的培养:
1.人才培养方案不明确:在我国,新能源科学与工程专业是一个较新的专业,开设的学校较少,其规模化人才培养才刚刚起步,人才培养模式和培养方案正在探索研究阶段,没有成熟的实践教学方案和模式可以借鉴。
2.实践教学软硬件条件缺乏:近几年,高校青年教师都是从学校到学校的培养模式,大部分缺少工程训练背景,制约了学生工程实践能力的提高和创新意识的培养。由于新能源类课程难度大,在一些专业实验、课程设计上往往缺乏足够硬件条件,学生实践操作能力得不到有效的训练,甚至有些关键环节仅停留在“认识层次”,而没有上升到真正意义上的“应用层次”。在这种环境下进行实践教学,学生得不到应有的学习和锻炼。
3.实践教学体系不健全:实践教学是卓越工程师人才培养的重要环节,对学生的创新能力的培养具有重要作用。目前学生培养方案只是注重书本知识,而对实际工作中起重要作用的工程实践技能的培养是较少。显然这种只注重传授学生“纸上知识”的培养方案是不健全的。
4.实践教学管理体制不完善:实践创新是学生自主学习和探索的活动,其实践内容和时间具有一定的灵活性和不确定性,无法按照十分严格的时间制度进行,这就需要灵活的教学管理制度。同时实践教学不仅在校内进行,还时常需要到企业进行实践活动,涉及的管理单位和管理人员较多,需要一个完善的责任制度和安全保障制度。
三、建议与对策
卓越工程师培养目标应体现工程知识、工程素质、工程能力。实践教学目的就是培养学生的专业实践能力和创新精神,所以学校以企业需求为设计主线,积极开展校企合作、整合校内与校外资源、改革与发展并重,推进工程实践人才的培养工作。
1.校企联合制订培养计划,共同开发人才资源。在本科生培养计划方案制定或修订过程中,与企业充分沟通,结合实际需求制定详细的培养方案。长沙理工大学在制定培养方案前也对大唐福建漳州六鳌近海风电场、内蒙古华电辉腾锡勒风电场等新能源企业进行了考察和交流,收到了良好的效果。另外长沙理工大学具有传统的能源电力行业优势和特色,与大唐湖南分公司、湖南省电力公司等企业联系紧密,在学生实践教学方面开展了一系列合作,如毕业课题来自企业的实际问题,学生实施双导师制等。
企业提供给学生的是一个系统而真实的实践环境,所有实践项目都按生产环节来安排。今后学校、企业和学生可以签订三方协议,企业在实习过程中对学生进行考察,承诺优先选用优秀人才,实现企业人才需求与学校人才培养的深度融合。
2.深入实施教师发展工程,加强实验室和实习基地建设。针对实践教学过程中教师工程能力的问题,可以采取以下措施:一是引进新教师时,优先考虑具有工程实践经验的人选;二是大力推进青年教师工程化,学院每年派遣一定数量的青年教师到相关企业接受“工程化”培训,为此长沙理工大学将青年教师的工程化纳入职称评定的基本条件;三是通过加强学校和企业之间的合作研究,提高学校青年教师的实践能力;四是聘请校内具有丰富工程经验的老教师,对青年教师进行指导和培训;五是从企业中聘请富有教学经验的高级工程师充实教师队伍,长沙理工大学能动学院依托湘电风能等企业的资源,聘请了多位高级工程师为本科生讲学。
建设创新实践基地是开展项目学习的硬件支撑和条件保障,可以从多方面加强建设:(1)整合校内资源,争取各级政府的支持,增加实验室建设投入,建立实践教学中心,大力推进开放式教学,教学场地、教学设备、师资均可共享,加大实践教学平台开放力度;(2)利用长沙理工大学在电力行业的影响力,通过吸引社会资源,联合企业单位,以产学研为切入点,共建实践教学基地;(3)利用长沙市麓谷大学生创业园区,开展创新创业实践活动。
3.改革教学方法和考核方式,积极开展科技创新与实践活动。着力推动以基于实践问题、项目为背景、面向企业需求的教学方法,建构实践教学的新模式。在考核方式上,改进传统的试验报告或笔试考核的评价方式,主要考察学生的应用实践能力,采取现场解决问题的模式进行考核。
通过鼓励学生参加各种科技创新竞赛与社会实践活动,培养大学生的实践能力。长沙理工大学能动学院积极承办各类竞赛,也鼓励学生参加全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、全国大学生挑战杯科技竞赛、以及学校组织的大学生创新性实验计划项目评比等活动。为此长沙理工大学能动学院还专门成立的大学生科技创新中心,聘请了经验丰富的老师专门负责,效果显著。
4.创新实践教学管理。加强实践教学管理,特别是加强行业实践阶段的管理、建立行业实践管理保障机制,是实践教学体系建构成功的关键。建立新能源科学与工程专业的实践教学网络平台,将基础实验和专业实验的实践教学说明书、多媒体课件、教学方式、仪器设备操作规程、教学科研成果等资源全部共享到网络平台上,实现优质资源的共享。
学生进入企业实践,建议签订学校、企业、学生三方协议,购买保险。在实习过程中采取“双导师”制,校内由专业教师负责,行业导师由企业高级技术人员或专家担任。实施动态和全过程的监控,加强教学过程评价,在提高学生能力的同时,及时分析评价信息,发现问题并提出整改建议,完善教学管理机制。
结语
当今社会,人力资源越来越成为推动经济社会发展的战略性资源。国家提出了培养卓越工程师的战略思想,这对新能源专业人才培养提出了更高的要求。探索新能源专业人才培养模式是一项长期复杂的系统工程。学校必须紧跟时代和企业的需求,不断地改进实践培养方案,不断地升级教学所需的“软件”和“硬件”,不断地加强实践教学管理,从而培养出更多符合生产力发展需求的卓越工程师。
参考文献:
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[2]何建军,陈荐.风电人才需求与人才培养模式的研究[J].中国电力教育,2010,(31):31-33.
[3]徐世军,范伟,黄贤英.面向卓越工程师培养的专业课程教学实践[J].计算机教育,2013,(13):22-25.
关键词:大学科技园 孵化功能 创新型城市 系统动力学
系统分析
(一)分析方法
系统动力学(System Dynamics,简称SD)是由麻省理工学院的Forrester 教授于1956年创立的一门研究系统动态复杂性的科学。它以反馈控制理论为基础,以计算机仿真技术为手段,主要用于研究复杂系统的结构、功能与动态行为之间的关系。本文以Vensim软件为分析工具,利用图示化编程建立模型;运用结构分析工具研究模型系统结构,数据分析工具研究变量行为模式。
(二)系统边界
作为一种新型的社会经济组织,企业孵化器是经济实践活动发展到一定阶段的产物,其内涵也随着经济发展变得越来越丰富。企业孵化器是在一定的环境和条件下,为中小高科技企业提供专业服务和咨询等相关管理的服务体系,目的在于使中小高科技企业迅速成长,加速科技成果转化,推动技术创新,这一组织体制通过创造就业机会,实现吸引人才和造就人才的价值增值,是一种促进区域经济快速健康发展的新型社会组织。
自提出建设创新型国家以来,城市创新理论问题的研究逐渐兴起,关于创新型城市内涵的研究也有较多探讨。创新型城市是现代城市竞争力发展到一定阶段的结果,它需要依靠一定的科技、产业、经济、体制、人力、文化等核心要素的推动,形成具有一定自主性的价值创新体系,从而促进整个城市经济增长方式的结构性调整,实现城市健康快速发展。
(三)变量选取
企业孵化器与创新型城市建设在理论上存在密切的互动发展关系。一方面,企业孵化器是创新型城市建设的推动力。它可以增强城市的自主创新能力,使较高的创新投入资金获得较高的创新产出,实现城市科技、人才等资源的最优化配置。另一方面,创新型城市建设是企业孵化器的拉力器。企业孵化器的良性运营离不开它所依赖的宏观环境,健全的服务管理体系、良好的创新文化氛围是企业孵化器持续健康发展的保障。该系统的变量因素主要涉及两个方面:
一是创新型城市建设的主要变量因素。包括:政府宏观调控力度、市场机制、相关扶持政策、资本市场的完善程度、技术进步占经济增长的比重、创新人才比重、创新产业比例、法律体系的健全程度、中介机构数。二是企业孵化器的主要变量因素。包括:外部市场需求、员工的素质与能力、企业孵化环境的整合能力、高新技术成果转化率、融资比率、技术创新成本、企业孵化成功率、产学研一体化程度。
(四)模型结构
通过对企业孵化器与创新型城市建设互动关系的简要分析,两者互动发展的系统动力学模型如图1所示。构成系统动力学模型的基本元素包含“流”与“元素”。“流”分为实体流和信息流;“元素”包括状态变量、速率和辅助变量。本文主要运用Vensim软件的结构分析工具,来举例分析企业孵化器与创新型城市建设互动发展模型的结构。
在创新型城市的评价指标中,技术进步在经济增长中的占比是一个重要评价指标。在系统流图中,技术进步占经济增长比重的循环有38个之多,也体现了这一点。其中一个链条较多的包含了10个变量:技术进步占经济增长的比重、市场机制、政府宏观调控力度、法律体系的健全程度、外部市场需求、产学研一体化程度、企业孵化环境的整合能力、融资比率、高新技术成果转化率、企业孵化成功率、技术进步占经济增长的比重。
负反馈中的一个重要变量为技术创新成本,其中循环链条最多的为9个,包括技术创新成本、融资比率、高新技术成果转化率、企业孵化成功率、技术进步占经济增长的比重、市场机制、政府宏观调控力度、相关扶持政策、中介机构数、技术创新成本,在循环中变量的作用不断放大,催生负反馈的自组织行为。
运行机理
机理原是物理学概念,本意指机械内部组织结构之间的互动关系及功能原理,后被其他学科借用。用系统动力学的方法研究创新型城市与大学科技园的互动机理,必须深入以下关键点:原始动力性,即两者互动的动力源,决定着互动发展的状态及其活力;组织互动性,即城市与园区的组织结构,决定着二者相互作用与有机联系的深度与广度;功能导向性,即互动功能的性质与状态,有利于认识两者互动产生、形成与发展的内在动因。根据图1建立的企业孵化器与创新型城市建设互动发展的系统动力学模型,以及模型系统结构变量之间的因果追踪,本文试图从以下主体角度来简要概括企业孵化器与创新型城市建设互动发展的运行机理。
第一,以政府为主体的政策扶持为主导的运行模式主要有三种:一是政府―企业―市场,三者之间的互动运行是一种动态的、螺旋式上升的发展过程。二是政府―高校和科研机构―企业,突出充实本地区人力资本的重大意义。三是政府―高校和科研机构―企业―市场,强调产学研结合是企业孵化器发展的关键。
第二,市场―企业。以市场需求为导向的市场机制、金融活动、法律体系与以孵化企业为主体的技术创新之间的互动运行,突出市场机制、金融活动和法律体系对企业的技术创新都有着重要影响。
在图1所示的系统因果关系图中,有两种动力源,即市场机制与政府作用;两种动力源的不同作用路径也形成了大学科技园孵化功能与创新型城市互动的两种实现模式,即市场驱动型、政府推动型。
互动发展的实现路径
(一)构建互动生态系统是基础
一是立足角色,找准生态位。借鉴斯坦福大学与硅谷在大学科技园区与创新型城市互动发展的成功典型经验,大学科技园区要充实孵化器的角色,孕育创业创新型发展模式。
二是构建系统的内部转化机制。在大学科技园区与创新型城市双向互动中,在关切相关利益的基础上,创新内部转化机制。如斯坦福成立了第一家大学的技术授权办公室,专门负责技术研发与成果转化,后来为其他高校纷纷效仿。
三是注重经验积累。成功的互动关系来自于不断的经验积累,如Gordon Moore(2000)将硅谷经验概括如下:一是科学家成为管理者;二是把科学商业化、产业化;三是善于识别、创造和捉住机会;四是强调专业化。我国大学科技园起步有10余年历史(1999年启动, 2001年首批认定),创新型城市建设时间更短(2006年启动,2008年深圳成为首个国家创新型城市试点),相对于发达国家60余年的历史,还有待经验的逐步积累。
四是创造良好的互动生态环境。以研发及转化为核心内容,组织各种关键资源,营造宏观与微观环境,引导相关利益方的积极参与,包括大学之间的互动、政府的介入,特别是对研究的大力扶持,以及各种专门事务机构的完善。相对于市场驱动模式,我国情境下的互动发展还需要破解区域历史的影响、制度体制的羁绊,如逐步改变资源配置的纯行政方式,变条块管理模式为社区管理模式,解决好属地高校、驻地高校与地方的关系。
(二)优化系统行为是关键
一是优化系统参数。在复杂系统中同时有多个参数需要同时优化,如在图1中,优化相关扶持政策、提高融资比率、创新融资方式、变资金流的校内循环为校地双向甚至多向循环,达到相互影响与相互塑造的更深层面。
二是优化系统结构。复杂系统中包括多个状态变量,如何从中选择决策所依据的信息源以及如何根据所选定的信息源来决策是系统动力学模型中重要的寻优问题。如图1中的企业孵化成功率、技术进步占经济增长的比重、创新人才比重等变量在大学科技园孵化功能与创新型城市互动中成为决策依据的重要信息源。
三是优化系统边界。系统边界及边界条件变化引起系统资源的竞争和再分配。而且引起边界发生变化的条件是历史客观的,涉及的边界优化也有多个视角。在大学科技园与创新型城市互动中,大学学科群与城市产业群的匹配广度与深度,直接影响着互动程度;在人才培养方面,大学提供的各类人才的产业适用性由于时滞的存在需要提前预研,这在行业型高校与资源型城市转型中更加突出;再者,还要突破地域与体制的固囿,在突围中实现突破。
(三)建设学习型组织是重要的实施策略
大学科技园与创新型城市的互动关键在于学习型组织与学习型城市主体的五项修炼,彼得・圣吉认为系统思考的修炼是建立学习型组织最重要的修炼,同时系统思考也需要有自我超越、改善心智模式、建立共同愿景、团队学习四项修炼来发挥其潜力。
第一,以系统思考统领与强化互动发展。以系统思考为统领,在大学科技园孵化功能与创新型城市建设的互动关系中坚持系统观点与理念,探究互动的发生条件、影响因素,发掘互动的深度、广度与可持续性,以推进整体融合获取大于甚至倍于各部分加总的效力。
第二,在开放中实现自我超越。通过大学科技园实现人才培养、科学研究、服务社会、文化传承与创新的大学功能协同,并在实现机制上实现超越。创新型城市建设在于升华城市精神,实现资源整合,创新驱动城市发展。实现二者互动,要在对客观现实正确判断的基础上,积极寻求契合点、成长点,并持续推进。
第三,转变组织心智模式。在大学科技园孵化功能与创新型城市互动中,树立双赢的世界观与方法论,破解固有的行为方式。跳出体制藩篱,在创新型城市建设与服务型政府改革中,提升城市治理能力;在官产学研对接中,在服务地方经济发展中,提高大学的社会认可度,拓展发展空间。
第四,建立共同愿景。转变大学科技园与创新型城市在体制上游离、运作上并行的现状,建立基于超越与创新的共同愿景,并提升实现共同愿景的能力。一是挖掘持久动力,把握现代大学价值与城市时代精神的契合点;二是持续接力,不因管理层的变动而大幅度起伏;三是根植于民众,为社会各阶层高度认同。
第五,团队协作与学习。运用系统动力学工具对大学科技园孵化功能与创新型城市互动进行系统分析,本身就是对创建学习型组织的一个推演。在现实中,促进团队协作与学习,要营造集群氛围,通过中介机构与组织创新,提高面对面交流的频度。以广视野、宽角度、多领域的团队推进大学科技园孵化功能与创新型城市创建的互动走向深入。
参考文献:
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4.王柏轩,刘小元.企业孵化器的运营与发展[M].中国地质大学出版社,2006
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6.阎光才.斯坦福的硅谷与硅谷中的斯坦福[J].教育发展研究,2003(9)
东北农业大学工程学院简介
东北农业大学是一所“以农科为优势,以生命科学和食品科学为特色,农、工、理、经、管等多学科协调发展”的国家“211工程”重点建设大学,是黑龙江省人民政府与农业部省部共建大学。东北农业大学工程学院始建于1948年8月,是学校建立最早、在学科建设和培养人才方面具有强大优势的农业工科学院。学院现设有:机械设计及制造工程系、农业机械化工程系、能源与动力工程系、管理科学与工程系和工程技术基础部。新能源科学与工程专业自2012年开始招生,依托于农业建筑环境与能源工程专业多年的建设经验与条件,立足于农业大学,结合自身的特色,以生物质能源、风能和太阳能为主要方向,培养服务于新能源产业,具备新能源工程基础理论与专业知识,能在新能源技术与装备领域从事研究与规划设计、装备开发与集成、经营与管理、教学与科研等方面工作,具有创新精神、实践能力和创业精神的复合性研究应用型工程技术人才。
新能源科学与工程专业建设情况
学校的新能源科学与工程专业覆盖了生物质能、风能、太阳能等方面的内容,专业面较宽,有利于培养复合型人才,适应我国新能源产业发展现状以及人才需求特点,本科毕业生就业渠道宽广,符合我国“厚基础、宽口径”的本科人才培养方针,更深层次专业人才可以通过设置专业方向和研究生阶段解决。东北农业大学的新能源科学与工程专业侧重定位在“工程”上,依托东北农业大学工程学院深厚的工程背景,培养具有工程特色的新能源领域的人才。
明确人才培养目标
东北农业大学新能源科学与工程专业的人才培养目标是:培养服务于新能源产业,具备新能源工程基础理论与专业知识,有较高的道德和文化素质,能在新能源技术与装备领域从事研究与规划设计、装备开发与集成、经营与管理、教学与科研等方面工作,具有创新精神、实践能力和创业精神的复合性研究应用型工程技术人才。
与此对应的人才培养要求是:(1)有较扎实的自然科学基础知识和新能源工程专业所需的技术基础及专业知识,掌握分析问题、解决问题的科学方法,了解本专业工程技术的前沿和发展趋势。(2)具有较好的人文、艺术修养,勤奋进取、团结合作的工作精神。(3)掌握化学分析、热工基础、机械与工程设计、管理以及生物质能、风能、太阳能等新能源转换技术方面的知识与基本技能。(4)具有新能源工程技术与装备的科研、开发及应用等基本能力。(5)能阅读本专业外文文献,具备一定程度的写作与翻译能力;具有较强的计算机应用能力及文献检索基本技能。(6)具有较强的自学能力、创新意识和实践能力,综合素质高,具有基本开展科研工作的能力。
完善课程体系
明确的培养目标为合理制定课程体系提供了良好的基础。学校的新能源科学与工程专业,在课程体系上围绕着热能与动力工程、农业工程、环境科学与工程三个依托学科进行设置。基础课和专业基础课程主要包括:有机化学、生物化学、工程制图、工程热力学与传热学、流体力学、燃烧学,机械设计基础、能量有效利用、能源微生物等。由于农业类院校以生物质能为主要方向,因此在主干课程上加大了化学类课程比重,同时也兼顾了热工、流体和力学方面的课程,力争做到“厚基础”。专业课主要包括:新能源工程概论、生物质能工程、风能工程、太阳能工程、新能源装备设计、生物质能经济学。在新能源工程概论中重点介绍新能源的基础知识以及能源与环境等内容。专业课以生物质能、风能和太阳能三大新能源为主干课程,并配以装备设计和经济学方面的知识。使学生能重点掌握最主要的新能源的工程、装备和工艺等方面的知识和技能,实现“宽口径”的人才培养。
强化实验实践教学
如果白昼的美丽是因为光明,那么电就将这种美丽延续到了黑夜。21世纪多数重要的发明都是在电的推动下运作的,失去了电,满目繁华都将归为荒芜。在教育部直属的高校中,有一所大学,或许你并不熟悉它,但时代赋予了它一个特殊的地位――它是唯一一所以电力为学科特色的大学,它始终关注着国际电力学科研究的前沿领域,推动着我国的电力工业发展。它,就是华北电力大学(下简称华电),一所承载着中国电力事业腾飞使命的大学。
说起人文情怀,华电或许并无出众之处,但说到华电在电力方面的建树,那我绝对可以如数家珍。国家级重点学科“电气系统及其自动化”“热能工程”是华电的支撑力量,但是作为电力教育的领头羊,其他新兴学科的建设是华电无法忽视和放弃的。因此,华电在拓展了核电、水电、风电等新型洁净能源学科领域的基础上,积极扩展更多的新能源类专业,新增了如新能源科学与工程、新能源科学与器件等发展处于国际前沿的新能源类专业。2006年,华电成立了国内首个“可再生能源学院”,整合各新能源学科力量,逐步形成并深化了“以优势学科为基础,以新兴能源学科为重点,以文理学科为支撑”的“大电力”学科特色办学体系。
在华电,流传着一句玩笑话:“凡是长相过得去的都能就业。”许多面试官在面试时甚至根本不会问华电学生与专业相关的问题,常常只需要了解你的性格特点、兴趣爱好等就可以决定是否签下。这体现了华电人专业技术的过硬和良好的社会口碑。华电的电气专业直接对口国家电网公司,热能专业对口各大发电集团,同时风电、核电等新兴产业也有自己的就业单位,如维斯塔斯风机公司、中广核等。因此学校的就业率一直稳定在96%以上,不仅在北京的高校中位居前三,在所有“211工程”“985工程”高校中亦是名列前茅。同时,毕业生不仅在电力技术类岗位受到青睐,连电力核算、会计等岗位华电学子都能包揽。如电力核算是一个针对性较强的工作,行业知识能够帮助核算人员判断成本的必要性和合理性,所以即使各大财经大学人才济济,但电力能源等公司还是更青睐华电培养的有电力专业基础的核算人员。目前,活跃在国家电网、中国南方电网公司以及五大发电集团的技术人才,来自华电的占到了半壁江山甚至更多。就拿中广核集团去年在北京的招聘会来说,150个招聘岗位华电学子就包揽了80多个,因此,华电又有了一个响亮的称号――“电力黄埔”。
这些单位不但每年“包揽”了大部分的应届毕业生,还拿出大量资金支持学校的学生培养。单是学校设立的企业奖学金就有20余项,资助总金额达690余万元,每年都有大量的学生可以得到企业捐出的资助金,而华电优秀的毕业生也投桃报李,投身于这些企业。这样,企业就与学校形成了一种良性互动,实现了校企合作双赢的局面。
和其他创建于建国前的大学相比,华北电力大学似乎仍是个“小学生”,她没有清华北大的大师,没有北师大的悠久历史,没有中科大浓厚的学术氛围,但是她拥有着其他学校所不能比的自信――一个充满活力和前途的行业背景。这使得每一个华电的学子都清楚自己肩上的责任和背负的使命,也激励着一代又一代的华电学子不断地前进、拼搏,继续发展完善中国的电力事业。
新能源是相对常规能源而言的,一般具有以下特征:尚未大规模作为能源开发利用,有的甚至还处于初期研发阶段;资源赋存条件和物化特征与常规能源有明显区别;开发利用技术复杂,成本较高;清洁环保,可实现二氧化碳等污染物零排放或低排放;资源量大、分布广泛,但大多具有能量密度低的缺点。根据技术发展水平和开发利用程度,不同历史时期以及不同国家和地区对新能源的界定也会有所区别。发达国家一般把煤、石油、天然气、核能以及大中型水电都作为常规能源,而把小水电归为新能源范围。
我国是发展中国家,经济、科技水平跟发达国家差距较大,能源开发利用水平和消费结构跟发达国家有着明显不同,对新能源的界定跟发达国家也存在着较大差异。小水电在我国的开发利用历史悠久,装机容量占全球小水电装机总容量的一半以上,归为新能源显然是不合适的。核能在我国的发展历史不长,在能源消费结构中所占比重很低,仅相当于全球平均水平的八分之一,比发达国家的水平更是低得多,核能在我国应该属于新能源的范围。
根据以上分析,可以把新能源范围确定为:太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、天然气水合物、核能、核聚变能等共9个品种。生物质能在广义上分为传统生物质能和现代生物质能,传统生物质能属于非商品能源,是经济不发达国家尤其是非洲国家的主要能源,利用方式为柴草、秸秆等免费生物质的直接燃烧,用于烹饪和供热;现代生物质能包括生物质发电、沼气、生物燃料等,是生物质原料加工转换产品,新能源中的生物质能仅指现代生物质能。传统生物质能和大中小水电可称之为传统可再生能源,太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能则统称为新型可再生能源,是新能源的主要组成部分。
资源评价
跟常规能源相比,新能源最显著的优势就是资源量巨大(见表1)。太阳能是资源量最大的可再生能源,即使按最保守的可开发资源量占理论资源量1%计算,每年可供人类开发的太阳能也有1.3万亿toe,约相当于目前全球能源年需求量的100倍。风能的可开发资源量较低,但开发技术难度和成本也较低,全球陆上风电年可发电量约53亿kWh,相当于46亿toe。生物质能可开发资源量为48~119亿toe,不过由于存在粮食安全和环境问题,可开发资源量难以全部转化为能源。地热能的热源主要来自于长寿命放射性同位素的衰变,每年的再生量可达200亿toe以上。按照目前的技术进展情况,全球40~50a内可开发地热资源为1200亿toe,10~20a内可开发地热资源为120亿toe。海洋能资源量并不算丰富,按照全球技术可装机容量64亿kW、年利用2000小时计算,只有11亿toe。天然气水合物属于新型的化石能源,资源量相当于传统化石能源资源量的2倍,达20万亿toe。全球铀矿资源量为992.7万t,如果用于热中子反应堆,所释放的能量约相当于1400亿toe,而如果用于快中子反应堆,所释放的能量可提高60~70倍。核聚变所消耗的燃料是氘,海水中的氘有40万亿t,理论上可释放出的能量为3万亿亿toe,按目前能源消费量计算,可供人类使用200亿年以上。氢能的制备以水为原料,燃烧后又产生水,可无限循环利用,既是二次能源也可在广义上称之为可再生能源。
从以上数据可以看出,能源资源完全不存在短缺或枯竭问题,人类需要克服的最大障碍是开发利用的技术和成本问题。随着技术的进步和能源价格的上涨,目前不可开发的新能源资源有可能变为可开发资源,因此,对新能源来说,理论资源量是相对不变的,而可开发资源量却可能会大幅度增加。
开发利用现状
不同种类的新能源在资源分布、技术难度、使用成本等多方面存在相当大的差异,因而新能源的开发利用程度各不相同。在新型可再生能源中,太阳能、风能、生物质能和地热能发展势头良好,已经进入或接近产业化阶段,尤其是太阳能热水器、风电以及生物燃料,已经形成较大的商业规模,成本也降至可接受水平。核能技术已经成熟,核电在国外已过发展高峰期,在我国则刚刚兴起。核聚变、氢能、天然气水合物、海洋能仍处于研究和发展之中,距离商业化还有较大距离。
截止到2009年2月,全球核电装机已达3.72亿kW,年发电量2.6万亿kWh,在全球一次能源结构中的比重约为6%左右。相比而言,新型可再生能源的开发利用程度还很低,以2006年为例,其在全球一次能源供应量中的比重仅为1%左右,占全部可再生能源的比例也仅为8%左右。2007年,全球新型可再生能源发电装机量为1.65亿kW,相当于全球电力装机总容量的3.7%(见表2)。德国、美国、西班牙、日本等发达国家的可再生能源产业化水平已达到较高程度,其市场规模和装备制造水平跟其他国家相比具有明显优势。我国也是世界重要的可再生能源大国,太阳能热水器产量和保有量、光伏电池产量、地热直接利用量以及沼气产量都位居世界第一。不过,我国对新型可再生能源的开发多集中在技术含量较低的供暖和制热领域,在可再生能源发电技术水平和利用规模方面跟国外相比还存在较大差距。我国新型可再生能源发电装机容量仅为905万kW,占全球5.5%,远低于我国电力装机总容量占全球16%的比重。
我国发展新能源的政策建议
我国是世界第一大碳排放国、第二大能源消费国、第三大石油进口国,发展新能源具有优化能源结构、保障能源安全、增加能源供应、减轻环境污染等多重意义,同时也是全面落实科学发展观,促进资源节约型、环境友好型社会和社会主义新农村建设,以及全面建设小康社会和实现可持续发展的重大战略举措。我国政府把发展新能源上升到国家战略的高度而加以重视,陆续出台了多部法律法规和配套措施。
从近几年的总体发展情况来看,我国新能源发展势头良好,增速远高于世界平均水平,不过由于种种原因,新能源发展过程中的许多障碍和瓶颈仍未消除,主要表现在:资源评价工作不充分,技术总体水平较低,成本跟常规能源相比不具备竞争力,产业投资不足,融资渠道不畅,市场规模偏小,公众消费意愿不强,政策法规体系不够完善。结合国内外新能源发展的历史和现状,借鉴全球各国新能源发展经验,针对目前我国新能源发展过程中存在的问题,特提出如下对策建议。
(一)正确选择新能源发展方向
根据资源状况和技术发展水平,确立以太阳能为核心、核能和风能为重点的发展方向。太阳能是资源潜力最大的可再生能源,化石能源、风能、生物质能及某些海洋能都间接或直接来自于太阳能,地球每年接收的太阳辐射能量相当于当前世界一次能源供应量的1万倍。我国的太阳能热利用已经走在世界最前列,太阳能光伏电池的产量也已经跃居世界第一,不过在太阳能光伏发电方面却与光伏电池生产大国的地位极不相符。我国应进一步扩大在太阳能热利用方面的优势,同时把发展并网光伏和屋顶光伏作为长期发展重点。风能是利用成本最低的新型可再生能源,风电成本可以在几年内降低到常规发电的水平,目前已经初步具备市场化运作的条件。我国风力资源较丰富的区域为西部地区及东部沿海,属于电网难以到达或电力供应紧张的地区,发展风电应是近期和中期的努力方向。核燃料的能量密度远高于常规能源,核电站可以在较短时间内大量建造,迅速弥补电力装机缺口,最近国家发改委已经把核电规划容量提高了一倍多。
(二)加大新能源技术研发力度
我国从事新能源技术研究的机构分布在上百个高校和科研机构,数量虽多,但由于力量分散,具有世界水平的研究成果并不多。建议整合具有一定实力的新能源研究机构,成立中央级新能源科学研究院。抓住当前因金融危机而引发全球裁员潮的有利时机,积极创造条件吸引国外高端研究人才。以新能源重大基础科学和技术的研究为重点,加强科研攻关,尽快改变我国新能源科学技术落后的面貌。密切与国外的技术合作与交流,充分利用CDM机制,注重先进技术的引进并进行消化吸收与再创新,努力实现技术水平的跨跃式发展。
可再生能源大多具有能量密度低、资源分布不均衡等缺点,对其进行低成本、高效率利用是新能源开发的首要问题。显然,可再生能源开发技术的复杂程度要比常规能源高得多,涉及资源评价、材料和设备制造、工程设计、配发和管理等多个领域,必须进行跨学科联合攻关,这对我国目前相对封闭的科研体制提出了挑战。国家需要在搞活科研创新机制、打造科研合作平台、加大知识产权保护力度等方面做更多的努力,营造良好的科研环境。
(三)有序推进新能源产业化和市场化进程
只有实现新能源的大规模产业化和市场化,才有可能使新能源的利用成本降至具有竞争力的水平,为新能源普及打下基础。在新能源开发成本较高、使用不便的情况下,推进新能源产业化和市场化必须由政府作为推手。促进产业化和市场化的措施涉及电价、配额、示范工程、技术转化、税费减免、财政补贴、投资融资等,要对各种新能源的不同特点进行充分分析,分门别类地制定合适的激励政策。为保证政策的长期有效要建立完善的督促检查机制,对违规行为进行惩处,以维护国家政策措施的严肃性。
国家应及时更新新能源产业的投资指导目录,引导、鼓励企业和个人对新能源的投资。同时,也要对新能源投资行为进行规范,避免一哄而上,造成局部重复投资或投资过热。防止企业借投资新能源套取财政补贴、减免税费或增加火电投资配额等不良行为。约束高污染新能源行业的投资行为,尤其是多晶硅副产品四氯化硅所带来的环境污染问题值得关注。
(四)及早实施“走出去”战略
我国是铀矿资源贫乏的国家,资源量远不能满足未来核电发展的需要,铀矿供应必须依赖国际市场。有关资料统计世界上铀矿资源丰富的国家有澳大利亚、美国、哈萨克斯坦、加拿大、俄罗斯等,这5个国家的资源量合计占全球的比重为三分之二。其中,澳大利亚和哈萨克斯坦都是无核电国家,所生产的铀矿主要用于出口。我国与哈萨克斯坦等国家关系良好,可作为实施铀矿“走出去”战略的重要目的国。合作重点应该放在最上游的勘探、开采领域,争取获得尽可能多的探矿权和采矿权,为我国核电站提供稳定、长期的核燃料来源。
目前全球对天然气水合物的地质工作程度还非常低,这为我国获取海外天然气水合物资源提供了绝好的机会。在油气资源领域,美国、日本等发达国家已经把全球的优质资源瓜分完毕,而在天然气水合物领域,我国还存在较多获取海外资源的机会。太平洋边缘海域陆坡、陆隆区及陆地冻土带的天然气水合物资源丰富,这一地带所涉及的国家主要是俄罗斯、美国、加拿大,应努力争取获得跟上述三国合作开发的机会。拉丁美洲国家沿海的天然气水合物资源也比较丰富,要充分利用这些国家技术力量薄弱、研究程度低的现状,加强与这些国家合作,以期能够在未来取得这些国家的天然气水合物份额。
东南亚处于热带地区,自然植被以热带雨林和热带季雨林为主,特别适合油料作物的生长,是发展生物柴油产业的理想区域。东南亚国家是我国的近邻,可为我国的生物柴油产业提供丰富而廉价的原料。我国可采取以技术、市场换资源的合作方式,在当地设立林油一体化生产基地,产品以供应我国国内为主。
(五)调整、完善新能源发展规划和政策措施
我国已经出台的新能源发展规划有《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源发展“十一五”规划》、《核电中长期发展规划(2005-2020年)》等,部分行业部门和地方地府也针对实际情况制定了各自的发展规划。国家级的规划存在两个问题:一是发展目标定得偏低,如风能到2010年的发展目标为1000万kW,到2020年的发展目标为3000万kW,而事实上,1000万kW的目标已经于2008年实现,3000万kW的目标也可能提前于2012年左右实现;二是缺乏设备制造产业和资源评价方面的目标。
国家有关部门应密切跟踪国外新能源现状,充分考虑新能源资源量、技术发展水平、环境减排目标、常规能源现状等因素,对我国新能源发展规划作出适当调整和完善,为新能源产业发展提供指导。我国有关新能源与可再生能源的规定和政策措施并不比国外少,但这其中有许多已经不再符合我国的实际,应立即对不合时宜或相互矛盾的规定和措施进行清理,制定出切实可行、可操作性高的配套法规和实施细则。
(六)建立符合国际标准的新能源统计体系
“计划”出台背景
全球总能耗的74%来自煤炭、石油、天然气等矿物能源。可见,当今社会主要依赖于传统化石能源,化石能源的应用推动了社会发展,但资源在日益耗尽。同时化石能源无节制使用,造成了严重环境污染和气候变化问题。世界各国纷纷把发展可再生能源与新能源作为未来能源战略重要组成部分。现在,全球有30多个发达国家和10多个发展中国家制定了本国的可再生能源发展目标。
能源问题是一个全球性问题,需要国际社会共同努力。加强国际科技合作,大力发展可再生能源与新能源,已经成为各国增加能源供给,促进节能降耗,保障能源安全,减少温室气体排放,发展低碳经济,实现经济与社会可持续发展的共同选择。
《京都议定书》正式生效和清洁发展机制的提出,为发展可再生能源与新能源,促进这一领域的国际合作提供了强大动力。随着人们对联合国《气候变化公约》深入理解和广泛接受,发展可再生能源与新能源将会得到更多国家和国际组织的支持与认同。中国政府为促进可再生能源与新能源发展,出台了一系列政策与法规,公布实施了《可再生能源法》、《国家中长期科学技术发展规划纲要(2006-2020年)》,编制完成了《可再生能源中长期发展规划》等,为中国发展可再生能源与新能源提供了良好的制度环境,也为国际科技合作创造了有利条件。
“计划”中可再生能源与新能源内容
“计划”所称可再生能源与新能源主要包括:太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能以及氢能、天然气水合物等。
实施“计划”的目标
1.发展新的国际交流与合作模式,促进各国技术优势互补,建立技术合作平台。
2.在吸引国外先进技术向中国转移的同时推动中国的先进技术走出去,加强与发展中国家的科技合作。
3.制定可再生能源与新能源国际交流与合作技术指南,参与国际可再生能源与新能源技术标准规范的制定。
4.促进可再生能源与新能源技术的引进、消化、吸收和再创新,与国外联合建立先进技术应用示范项目。
5.以企业为主体,强化产学研合作,加快可再生能源与新能源科研成果的转化;
6.建立与发展一批大的示范项目,促进可再生能源与新能源技术创新。
7.因地制宜、多元化发展,建立可再生能源与新能源国际科技合作基地,推进可再生能源与新能源规模化发展。
8.合作培养从事可再生能源与新能源研究与开发的高层次专业人才队伍。
“计划”重点支持领域
1.太阳能发电与太阳能建筑一体化:太阳能光热发电和光伏发电系统,薄膜太阳能电池和其它新型太阳能电池,太阳能综合建筑,低成本、低污染太阳能高纯硅材料生产技术,太阳能热利用技术工业应用等。
2.生物质燃料与生物质发电:非粮能源作物、纤维素原料乙醇、能源林业植物、生物柴油、生物质成型燃料、生物质气化、沼气及发电等。
3.风力发电:风能资源评估,大型高效风电机组,海上风电机组及风电场建设等。
4.氢能及燃料电池:制氢(太阳能、核能等)、储氢和输氢技术,新型燃料电池与燃料电池汽车技术等。
5.天然气水合物开发:天然气水合物勘探、开发、储运、利用技术等。
“计划”重点任务
1.开展基础研究
鼓励和支持中国研发机构与大学积极参与可再生能源与新能源的国际合作研究与交流,开展新技术基础理论研究,显著增强基础科学和前沿技术研究综合实力,取得一批在世界上具有重大影响科技理论成果。
2.建立产业化示范
重点跟踪、引进和研究国际适宜低成本、规模化开发利用可再生能源与新能源的先进技术,开展可再生能源资源禀赋的系统评价及分布式可再生能源与新能源多能互补系统等研发工作。可再生能源与新能源的发展是以现代制造技术为基础的新型产业,因此要重点合作开发其装备设计与制造技术,合作建立国际化检测中心。
3.面向规模应用
积极参与制定可再生能源与新能源的国际化和地区性技术标准与规范,为新产品进入市场提前做好准备。交流和借鉴国外发展可再生能源与新能源的规划、政策及管理经验,建立和完善中国的法规与管理制度。
4.实施“走出去”战略
鼓励中国企业、研发机构和大学走出去,积极参与国内外大型可再生能源与新能源合作项目,并在国内外合作建立研发中心或基地,与有关国家建立可再生能源与新能源长期合作伙伴关系,同时推动发达国家向发展中国家及发展中国家之间的技术转移。
5.促进国际交流和对话
建立与发展可再生能源与新能源国际科技合作对话机制,交流在能源开发与利用方面的观点和经验,共同探讨解决发展瓶颈的方法与策略。以论坛、讨论会、政策对话等形式加强中国与世界各国政府、企业和科研机构之间的对话、协商和沟通。
6.培养高层次人才
利用合作研究项目、合作研究中心和示范工程等国际科技合作交流平台,共同培养从事可再生能源与新能源研发的高层次专业人才队伍。
怎样实施“计划”
1.成立计划组织机构
由国家科技部与国家发展与改革委联合协调有关政府部门、国际组织和重要科研机构,组织实施“计划”。成立“计划”国际科技合作指导委员会,启动国际合作机制。
由科技部与国家发展与改革委联合组织,在全球范围内聘请可再生能源领域的高层次专家,成立“计划”国际科技合作专家咨询委员会,对“计划”的优先领域、重点任务和合作方式提出咨询建议,供指导委员会决策。
2.设立专项资金
将安排专项资金启动“计划”,吸引外国政府和国际组织的资金共同推动“计划”实施。同时重视吸引国际大型能源企业以及其他企业和私营资本投入可再生能源与新能源国际科技合作。
实施“计划”五个宗旨
1.通过国际科技合作向国际社会展示中国依靠科技创新,积极发展可再生能源与新能源、减少温室气体排放和建设资源节约型、环境友好型社会的决心,以及携手解决世界未来能源问题的努力。
2.通过选择国际领先和国内急需的可再生能源与新能源科学技术开展国际科技合作,拓宽引进先进技术的渠道,促进发达国家先进技术向发展中国家转移以及发展中国家之间的技术转移,建立国际交流平台,支持我国先进、实用的能源技术走向国际市场,推动可再生能源与新能源科学技术的整体发展,促进各国先进技术的融合。
3.通过国际科技交流合作,积极引进可再生能源与新能源的技术人才,提高中国可再生能源与新能源的基础研究水平,解决可再生能源与新能源发展中的关键科技问题。
4.发展可再生能源与新能源产业,提高能源利用效率,推进规模化利用程度,有效降低可再生能源与新能源的使用成本。
5.建立中国与世界各国政府、企业和科研机构之间的对话、协商和沟通机制。
“计划”坚持的五个原则
1.合作互利共赢。结合世界各国可再生能源与新能源的优势和特点,按照国际惯例,在科技领域广泛开展双边和多边合作,互惠互利,合作共赢。
2.保护知识产权。在可再生能源与新能源的国际科技合作中,要加强有利于科技进步和科技创新,有利于科技成果的转化、应用和推广的先进技术的知识产权保护。
3.先进技术共享。在保护各自知识产权的基础上,加强各国在可再生能源与新能源基础研究、技术研发、示范和应用方面的交流与合作,鼓励我国先进新能源技术进入国际交流平台,促进先进技术和科技资源共享。
4.集成优势资源。通过“引进来”、“走出去”和其他新的资源组织方式,充分利用国际、国内两种资源,提升中国可再生能源产业的技术水平和创新能力,同时为国际新能源技术推广应用作出贡献。
关键词:新能源客车技术;方法;核心;科学;发展
分类号】:F426.471
新能源(new energy resources )又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
一、新能源客车技术发展的背景和现状
新能源客车的普及以及产业化来说是一条任重而道远且还是一个长期的工程。尽管产业化对于新能源客车来说是一个长期的工程,但随着零部件在核心位置上技术突破,让纯粹的电动客车的发展前景变得更加广阔。现阶段有关客车的企业会根据现有的新能源技术,对市场在商业上的需求进行结合,找寻到市场容纳此技术的契合点,使其能有所重大的突破。想要提高市场的需求量必须要在遵守国家政策的前提下多利用其加以引导,使国家政策可以对新能源客车技术达到一个扶持的作用,让对客车新能源的技术示范可以尽快的变为产业化,达到推动其发展的意义。
二、新能源客车技术发展的方法
我国在针对节能和推广新能源客车开启了一个名为“十城千辆”的工程,(十城千辆工程,全称为“十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程”,是由科技部、财政部、发改委、工业和信息化部于2009年元月共同启动,主要内容是,通过提供财政补贴,计划用3年左右的时间,每年发展10个城市,每个城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行,涉及这些大中城市的公交、出租、公务、市政、邮政等领域,力争使全国新能源汽车的运营规模到2012年占到汽车市场份额的10%。)开启“十城千辆”工程是目的是希望可以通过对财务政策的补贴来实现对新能源客车技术发展的拉动。可见国家在这方面还是给予了很慷慨的投入,但是国家的投入是要讲究成果的,如果只是一味的炒作而得不到实质性的成效,那么其效率将会大大降低,而在新能源实施国家政策的初期客车的受益非常靠前和明显。
(一)对核心的紧紧围绕
对于新能源客车不管是国家的政策还是地方的项目展开时都必须要紧紧围绕其核心,不然就会严重影响政策在实行上的效率和项目最后的成效。那么什么才能成为核心,前几年曾经有过一个标准:必须具有一定市场的基础(企业一年的销量必须要达到2000或者2000辆以上);在技术上必须具有一定的优势(技术中心必须在省级以上);在经济上必须具有一定的实力(一年的收入必须是10亿或者10亿以上)。而以上的标准在现如今的社会却显得过低了。之所以会产生对某些地区新能源客车技术投入不够的质疑,正是因为没有核心加以围绕,企业没有了核心,那么技术和资本也都没有了核心,成为了一个早就被架空了的架子,而像这样的空架子却不止一个。而有的企业在发展新能源客车技术时大量投资上达二十多亿,产业基础如此雄厚是其可以赖以生存的关键。当企业的销量达到一定数量时,营业收入也会随之增加。“宇通”企业就曾经斥资24.35亿用来发展新能源,这个数字至今都是新能源客车技术在此行业得到的最大一笔投入。新能源客车技术的发展正是要以此来作为希望。
(二)要注重对科学的讲究
发展新能源客车技术并不是一朝一夕就可以完成的事情,它是一项非常浩大并且持续时间非常久的工程。所以新能源客车技术这个项目并不适合渴望能在短时期内就能够盈利的企业投资。有的地区曾一年只生产了一辆客车,那么就算政府给每辆客车一千万上下的补贴也不能够良好地支撑其项目的运转。这样的情况与经济规律的发展是互相矛盾的。在上文中提到的“宇通”企业在发展新能源技术时就非常注重对科学的讲究。“宇通”的总投资可以生产一万辆上下的客车,其中新能源就占了百分之四十。从2006年到现在,“宇通”已经将六米和十三点七米的公交和客运产品全部覆盖。虽然国家对于新能源客车技术的发展投入了大量的精力,但因为此技术在很多方面还未完全成熟导致现如今其技术的发展还是比较缓慢。所以我们可以得出一个结论:市场规模在接下来的三到五年里并不会产生太大的突破。而“宇通”选择将百分之六十的产能规划给节能客车,百分之四十给新能源,这样既能为新能源技术的发展提供保障,又能针对其技术进行很好的研究。正是这种科学的发展方法让“宇通”能在新能源市场上遥遥领先。
(三)切忌急功求利
有的企业在发展新能源客车技术时不能持之以恒,最初得不到市场回应时便选择放弃,导致一开始投入的资本打了水漂,使整个项目变成了一块无人使用的荒地。而“宇通”企业却用了六年的时间循序渐进,最终得到了良好的发展。“宇通”在第一年的时间里完成了混合动力的第一款发展。第二年里将十二米低地板客车发展完成,在北奥会进行销售。第三年的时间里完成了新能源客车技术项目这个组织的组建工作,主要用来研发其技术的核心发展。第四年完成了使用并联式混合动力低地板客车技术的发展。第五年完成了产品部的组建,并从战略入手,开始进一步研发新能源客车技术。第六年“宇通”的驱动系统第一代纯电得以研发成功。可以看出“宇通”的发展并不只是一年两年就可以达到的,而是经过了一个漫长并且有秩序的过程。
三、新能源客车技术未来的发展
当新能源客车技术越来越得到重视后,我国开始对其产生研发的企业便越来越多,已经达到了三十五家左右。
(一)企业主要针对混合动力以及纯电动展开研究
大型客车是指车长大于等于6米或者核定载客人数大于等于20人的载客汽车,大型客车的运距多达数百公里,有的车厢内全部设座位;有的全部设铺位,所以俗称“卧铺车”,并有存放乘客随身行李的行李架或行李仓。
大型客车是这些企业进行研究的首要对象,也是他们对新能源这个领域在未来的发展开拓出的一个途径。除了小城市以外的市场都是其研发的主要目标。
(二)企业同时将大量的资金投入新能源的核心技术中
如系统的控制、服务的配套设施,电池原材料等等都是资金投入的对象。这将良好的促进新能源客车技术在未来的发展,而使其变得更加商业带来的作用是积极的,会让新能源客车技术更加产业化。这是其在未来能够得以良好发展的前提。
(三)新能源客车技术成为了以客车为主的大量企业在未来的发展目标
他们对其进行了很大的投入,有着宏大的发展目标。这样既可以对我国在产业上的政策起到迎合的作用又能以其技术的发展作为提高企业形象的途径之一,让新能源客车技术良好发展的同时也加快企业自身的发展。
参考文献:
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人类利用风力发电的历史不长,却经历了几起几落。1887年到1930年,小容量的风电机组诞生,并在技术上基本成熟,得到了一定的推广和应用,这是风力发电的起步阶段。第一台风电机组由格拉斯哥大学安德森学院的教授James Blyth于1887年建于苏格兰。这台风力发电机有10米高,由帆布制作,Blyth将它安装在自己位于苏格兰的独家庄园,并配置了一套蓄电池组,这是世界上第一座由风电机组供电的房屋。1891年,丹麦教授Paul la Cour在阿斯科夫市建造了一个风力发电试验站。由于传统的风电机组转速较低,并不能充分利用风能,为了更好地利用风能,Paul教授进行空气动力学实验,研究出了叶片数和风能利用系数之间的关系,这是空气动力学第一次应用到风力发电。在Paul教授的推动下,风力发电在丹麦得到大量的应用。20世纪30年代,为降低风力发电的成本,欧美国家开始研制较复杂的大中型风电机组。1941年,世界上第一台兆瓦级风电机组在美国佛蒙特州的卡斯尔顿市并网发电。这台发电机采用两叶片结构,直接交流并网,其设计容量1.25MW,高53米,可以在47.9m/s以下的风速运行。从这时候起,风力发电技术有了较大的进步,但相对于廉价的化石能源,风电的价格存在较大劣势,发展缓慢。
20世纪70年代,受石油危机的影响,能源价格大幅度上涨。风能的开发又重新得到各国政府的重视。风电机组进入商业化的时代。1980年,丹麦制造商开始设计自己的风电机组。丹麦的Nordtank公司在1980年开发的55kw风电机组使风力发电的成本下降了50%。美国、德国、西班牙、荷兰、中国也开始了自己的风电机组设计。到了21世纪,风电进入了迅猛发展的阶段。
在这样的一个历史机遇前,风能与动力工程专业应运而生。该专业属于工学专业,是电气、机械、自动化等专业的融合体。2006年华北电力大学率先在全国首次设立了风能与动力工程专业,被誉为中国风电的“黄埔军校”。此外开设这个专业的还有河海大学、长沙理工大学、兰州理工大学、内蒙古工业大学、河北工业大学、北京科技大学等高校。除设置风能与动力工程专业外,其他高校还以多种形式参与到风电技术的研究中。2006年,北京交通大学成立“国家风能工程技术研究中心北京检测站”“北京交通大学新能源研究所”。该检测站是我国设立的首个风力发电工程技术检测站。清华大学核能与新能源研究所、沈阳工业大学风能技术研究所等多所高校的风电科研机构也承担了多项重大课题。
风能发电是一个复杂庞大的体系。风能发电首先通过风力发电机将风能转化成电能。风电机组一般都架设在70-80米高处,必须等有塔架支撑风力发电机,而且风电机组必须时刻迎风。这就要求我们学习机械制图、理论力学、材料力学、结构力学、气象学、工程材料、机械设计、空气动力学、风力机等机械动力类课程。这些力学课程将是我们工作后设计风力发电机的基石。其次,为了使风能转化成电能。我们又要学习电路、电子技术基础、电力电子技术、电机学等电学课程。为了让产生出的电能顺利输送到用电单位,我们还得学习电网监控与调度自动化、风电场并网等课程。此外,由于风的不稳定性会造成电压的不稳定。为了能获得稳定的电压,我们必须人为地控制风车,使其在风力发电过程中匀速转动。而这部分问题的解决方案就藏在自动控制、单片机原理、plc编程等课程中。最后我们还有风电场建模与仿真,风电场规划与设计,风电场施工与管理等专业选修课。学习完这些课程,我们才可以真正出师了。