時(shí)間：2023-09-25 11:38:46
導(dǎo)語(yǔ)：在新能源及其發(fā)電技術(shù)的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：新能源；發(fā)電企業(yè)；繼續(xù)教育；工程技術(shù)人才
作者簡(jiǎn)介：陶瑩（1977-），女，安徽宣城人，上海電力學(xué)院成教學(xué)院，助理研究員；楊俊保（1956-），男，安徽巢湖人，上海電力學(xué)院成教學(xué)院，教授。（上海?200090）
基金項(xiàng)目：本文系教育部人文專(zhuān)項(xiàng)基金“電力行業(yè)工程技術(shù)人才培養(yǎng)繼續(xù)教育問(wèn)題研究”項(xiàng)目（11JDGC009）、上海市教委“基于新能源電力科技人才培養(yǎng)繼續(xù)教育問(wèn)題研究”項(xiàng)目（B11056）的研究成果。
中圖分類(lèi)號(hào)：G726?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）24-0034-02能源作為人類(lèi)生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是生產(chǎn)力的核心，是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和發(fā)展的前提。隨著傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)（煤炭、石油、天然氣等）面臨的分布不均、供給不足、消耗過(guò)大、污染環(huán)境等問(wèn)題越來(lái)越突出，以新技術(shù)為基礎(chǔ)，以太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、潮汐能、氫能等為代表的可再生的、綠色的、環(huán)保的新能源產(chǎn)業(yè)得到了關(guān)注和發(fā)展。
一、研究新能源發(fā)電企業(yè)工程技術(shù)人才繼續(xù)教育問(wèn)題的必要性
1.我國(guó)新能源發(fā)電企業(yè)有著廣闊的發(fā)展空間
2012年3月，中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)了《中國(guó)新能源發(fā)電發(fā)展研究報(bào)告》，報(bào)告顯示我國(guó)的新能源發(fā)電發(fā)展迅速，截至2011年底，全國(guó)并網(wǎng)新能源發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到5159萬(wàn)千瓦，占總裝機(jī)容量的4.89%。其中：風(fēng)電裝機(jī)4505.11萬(wàn)千瓦，約占87.33%；太陽(yáng)能光伏裝機(jī)214.30萬(wàn)千瓦，約占4.15%；生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)436.39萬(wàn)千瓦，約占8.46%；地?zé)崮馨l(fā)電裝機(jī)2.42萬(wàn)千瓦，海洋能發(fā)電裝機(jī)0.6萬(wàn)千瓦。
將以上數(shù)據(jù)與2011年底國(guó)家能源局公布的“十二五”規(guī)劃目標(biāo)，即到2015年風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)1億千瓦，年發(fā)電量1900億千瓦時(shí)，其中海上風(fēng)電裝機(jī)500萬(wàn)千瓦；太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝機(jī)將達(dá)1500萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量200億千瓦時(shí)；生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)達(dá)500萬(wàn)千瓦，地?zé)崮苎b機(jī)達(dá)5萬(wàn)千瓦，海洋能發(fā)電裝機(jī)達(dá)1萬(wàn)千瓦，進(jìn)行比照，不難發(fā)現(xiàn)新能源發(fā)電行業(yè)還將迎來(lái)更廣闊的發(fā)展空間。
2.工程技術(shù)人才是新能源發(fā)電企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力
巨大的發(fā)展前景吸引各地政府，投資集團(tuán)紛紛加入建設(shè)大軍，新能源發(fā)電企業(yè)在各省市落地開(kāi)花。在蓬勃發(fā)展的表象下，越來(lái)越多的新能源發(fā)電企業(yè)感受到人力匱乏的重壓，特別是工程技術(shù)人才的嚴(yán)重缺乏。新能源發(fā)電企業(yè)新材料、新設(shè)備、新技術(shù)推廣應(yīng)用特別多，機(jī)組維護(hù)、運(yùn)行要求也格外高，工程技術(shù)人才作為企業(yè)人才重要組成部分，他們的業(yè)務(wù)水平將直接決定企業(yè)的發(fā)展水平。新能源發(fā)電企業(yè)間規(guī)模與利潤(rùn)上的競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)質(zhì)上也就是工程技術(shù)人才的競(jìng)爭(zhēng)。
3.繼續(xù)教育是現(xiàn)階段新能源發(fā)電企業(yè)工程技術(shù)人才培養(yǎng)的最佳途徑
由于我國(guó)現(xiàn)有的高等教育中，有關(guān)新能源發(fā)電技術(shù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)起步較晚，因此新能源發(fā)電企業(yè)的工程技術(shù)人才大多數(shù)都來(lái)源于傳統(tǒng)的發(fā)電企業(yè)。利用這批人才在原崗位中積累的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)和工作經(jīng)驗(yàn)，再通過(guò)短期的繼續(xù)教育進(jìn)行自主培養(yǎng)，已經(jīng)成為各大新能源發(fā)電企業(yè)目前較為通用的人才培養(yǎng)模式。
由此可見(jiàn)，繼續(xù)教育作為一種補(bǔ)充性教育方式，它的不斷增新、學(xué)制靈活、訓(xùn)學(xué)一致等特點(diǎn)決定了它更能適應(yīng)新能源發(fā)電企業(yè)發(fā)展的需要。因此正視新能源發(fā)電企業(yè)繼續(xù)教育現(xiàn)狀，科學(xué)分析教育需求，思考改善教學(xué)效果，增強(qiáng)新能源發(fā)電企業(yè)的后勁，是一個(gè)非常值得研究的課題。
二、新能源發(fā)電企業(yè)工程技術(shù)人才繼續(xù)教育現(xiàn)狀分析
1.繼續(xù)教育市場(chǎng)需求大
（1）高校培養(yǎng)起步晚，人才總量匱乏。據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等領(lǐng)域?qū)Ρ究埔陨先瞬诺男枨罅繉⒂?0-30萬(wàn)人。而目前高校新能源專(zhuān)業(yè)的設(shè)置遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)相關(guān)人才的巨大需求。2006年，華北電力大學(xué)在全國(guó)第一個(gè)開(kāi)設(shè)“風(fēng)能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)”，2007-2008年，河海大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)、蘭州理工大學(xué)、長(zhǎng)沙理工大學(xué)陸續(xù)加入風(fēng)電人才培養(yǎng)隊(duì)伍，截止到2011年，已畢業(yè)學(xué)生僅有百余人；2011年合肥工業(yè)大學(xué)、南昌大學(xué)、電子科技大學(xué)、安徽大學(xué)的“新能源材料與器件”專(zhuān)業(yè)首度開(kāi)始招生，河海大學(xué)、蘇州大學(xué)、重慶大學(xué)、西安交通大學(xué)、江蘇大學(xué)、華東理工大學(xué)、華中科技大學(xué)、東北大學(xué)開(kāi)始了對(duì)”新能源科學(xué)與工程”專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)，以上兩專(zhuān)業(yè)均要到2014年才有畢業(yè)生。而太陽(yáng)能、生物質(zhì)能相關(guān)專(zhuān)業(yè)至今尚無(wú)高校開(kāi)設(shè)。匯總以上數(shù)據(jù)，即使算上部分高校在機(jī)械、動(dòng)力、工程等專(zhuān)業(yè)中開(kāi)設(shè)的有關(guān)新能源方向培養(yǎng)的學(xué)生數(shù)，每年的相關(guān)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生總量也不足千人，人才需求的缺口相當(dāng)大。
關(guān)鍵詞：新能源技術(shù)；分布式電源；電力系統(tǒng)
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.139
目前，全球濟(jì)和科技已經(jīng)發(fā)展到了一定的階段，人們生活水平較之以往有了非常大的提升，電能作為人民生活和工業(yè)生產(chǎn)的重要能源，其需求量在日益增長(zhǎng)。在這種形勢(shì)下，基于新能源的分布式電源在電網(wǎng)中的應(yīng)用可以增強(qiáng)電力企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，使其在電網(wǎng)系統(tǒng)中的地位愈發(fā)凸顯。
1 分布式發(fā)電技術(shù)的基本概念
分布式發(fā)電是在集中式發(fā)電方式的基礎(chǔ)上提出的一種相對(duì)技術(shù)，一般指的是發(fā)電功率大約為50kW，分散布置在用戶周?chē)囊环N發(fā)電技術(shù)，該技術(shù)具有小型模塊化、可靠性高、運(yùn)行效率高等特點(diǎn)。從廣義上來(lái)講，分布式電源是指安裝在電力用戶周邊的一種小型發(fā)電設(shè)備，與傳統(tǒng)的電廠相比，該技術(shù)擁有著更加強(qiáng)大的任意性與自主性。
2 分布式電源在電網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用以及其特征分析
2.1 實(shí)際應(yīng)用
基于新能源技術(shù)的分布式電源主要包括下面幾種發(fā)電類(lèi)型：內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、光伏發(fā)電設(shè)備、生物發(fā)電設(shè)備以及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等。這些技術(shù)產(chǎn)生電能使用的都不是傳統(tǒng)的煤炭等能源，也不是應(yīng)用核能，而是采用新技術(shù)和新能源來(lái)實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)化，具有優(yōu)良的環(huán)保性能，與現(xiàn)代環(huán)保理念非常契合。
（1）燃料電池發(fā)電技術(shù)。該技術(shù)的基本工作原理為：在電能轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，使用天然氣以及甲醛等氫元素含量比較高的燃料，這些燃料在在與氧氣相互作用的過(guò)程中可以生成H2O。在氫氧元素轉(zhuǎn)化成水的過(guò)程中，氫氧離子會(huì)發(fā)生定向轉(zhuǎn)移，從而形成電流。與傳統(tǒng)的氫元素燃燒生成水相比，該技術(shù)的燃料中的氫元素在不進(jìn)行燃燒的狀況下，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而使得燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成了電能。目前，隨著新技術(shù)以及新材料的發(fā)展，燃料電池發(fā)電技術(shù)正在日益成熟，其應(yīng)用的燃料種類(lèi)正變得愈來(lái)愈豐富。比如固體磷酸型燃料電池、電解質(zhì)燃料電池、堿性燃料電池等。
（2）風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。該技術(shù)的能量轉(zhuǎn)化原理為：在風(fēng)力的作用下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的扇葉發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的輪轂發(fā)生同步轉(zhuǎn)動(dòng)，在此過(guò)程中齒輪箱的高速軸、聯(lián)軸器、剎車(chē)盤(pán)和異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，完成電能的轉(zhuǎn)化。
（3）微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)。就單獨(dú)的微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電來(lái)講，該技術(shù)并不成熟，不適合在實(shí)際生活中進(jìn)行推廣，因?yàn)樵摷夹g(shù)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率僅僅為百分之三十，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同類(lèi)型發(fā)電技術(shù)。然而在實(shí)際生產(chǎn)中假如可以采用熱電聯(lián)產(chǎn)的方式將其聯(lián)結(jié)，那么微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電效率就能夠上升到百分之七十五，遠(yuǎn)高于同類(lèi)型技術(shù)，且其還具備體積小、質(zhì)量輕、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。從本質(zhì)上來(lái)講，微型燃?xì)廨啓C(jī)仍然是汽輪機(jī)的一種，它使用的燃料主要為天然氣、甲烷以及石油。目前，該技術(shù)已經(jīng)比較成熟，具有一定的商業(yè)應(yīng)用潛力。
（4）光伏發(fā)電技術(shù)。光伏發(fā)電技術(shù)的原理為通過(guò)光伏電池或者光伏設(shè)備將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成人們生活和實(shí)際生產(chǎn)可以直接運(yùn)用的電能。和傳統(tǒng)的一些發(fā)電技術(shù)比較，光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)較為成熟，其在電網(wǎng)中的應(yīng)用正在逐漸增多，并且由于光伏發(fā)電技術(shù)使用的是環(huán)保、零污染以及取之不盡用之不竭的太陽(yáng)能，因此其應(yīng)用前景非常良好。
2.2 基于新能源技術(shù)的分布式電源在電網(wǎng)中的應(yīng)用特點(diǎn)
與傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)相比，分布式電源具有高效率、高環(huán)保性、能源來(lái)源廣泛以及節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，因此，在電力需求不斷增長(zhǎng)，電網(wǎng)系統(tǒng)承受壓力不斷增大的情況下，分布式電源受到了人們極大的關(guān)注。當(dāng)電力系統(tǒng)由于某些突發(fā)的原因產(chǎn)生故障影響其正常運(yùn)行后，使用分布式電源，可以確保用戶對(duì)電力的正常使用，還可以有效避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，增強(qiáng)了電力系統(tǒng)運(yùn)行的機(jī)動(dòng)性與穩(wěn)定性，可以為電力用戶提供更優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)。另外，基于新能源技術(shù)的分布式電源的應(yīng)用，還可以有效的降低配電站的建設(shè)成本以及輸電成本，有效減少輸電過(guò)程中對(duì)電能造成的消耗。
3 基于新能源技術(shù)的分布式電源在電網(wǎng)中應(yīng)用的影響分析
分布式電源在電網(wǎng)中應(yīng)用之后，使得傳統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)由輻射狀轉(zhuǎn)變成了高度交叉聯(lián)結(jié)狀態(tài)的電源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了與用戶之間的高度互聯(lián)，對(duì)電力系統(tǒng)擁有十分重要的影響。
（1）明確分布式電源的具置以及電源容量是組建分布式電源系統(tǒng)的必要前提，在結(jié)合客戶終端的具體容量要求以及所處的地理位置的基礎(chǔ)上，綜合分析所有的衡量指標(biāo)，從而明確分布式電源采取何種發(fā)電方式。其分布式電源采取灰色并聯(lián)、小波分析以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，其發(fā)電容量要求是以滿足負(fù)荷正常運(yùn)作情況下所需具體能量為主，同時(shí)還能夠承受突發(fā)事件，構(gòu)建負(fù)荷模型。
（2）分布式電源在電網(wǎng)中應(yīng)用之后，會(huì)引發(fā)一些電能質(zhì)量以及輸送問(wèn)題。在應(yīng)用分布式電源的過(guò)程中，配電系統(tǒng)潮流單向模式發(fā)生了改變，無(wú)法維持電壓，造成有載調(diào)壓變壓器以及開(kāi)關(guān)電容器等配電網(wǎng)電壓調(diào)整設(shè)備出現(xiàn)了異常反應(yīng)，進(jìn)而影響到電能質(zhì)量以及系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。所以在將來(lái)對(duì)分布式電源的研究過(guò)程中，要增強(qiáng)對(duì)電能質(zhì)量以及電網(wǎng)運(yùn)行問(wèn)題的研究。
4 結(jié)束
基于新能源技術(shù)的分布式電源擁有環(huán)保性好、靈活度高、安全節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，并且可以很好的滿足電力系統(tǒng)以及用戶的需求，因此，在將來(lái)，分布式電源在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與推廣是一種必然的趨勢(shì)，對(duì)其進(jìn)行研究具有十分重要的意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]崔巖.我國(guó)分布式電源發(fā)展規(guī)劃與現(xiàn)狀分析[J].電氣應(yīng)用， 2015（09）.
關(guān)鍵詞：電氣工程及其自動(dòng)化；電能變換與控制方向；培養(yǎng)方案；課程設(shè)置；實(shí)踐環(huán)節(jié)
作者簡(jiǎn)介：巫付專(zhuān)（1965-），男，河南安陽(yáng)人，中原工學(xué)院電子信息學(xué)院，教授；王耕（1967-），男，河南鄭州人，中原工學(xué)院電子信息學(xué)院，副教授。（河南 鄭州 450007）
中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）17-0018-02
近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng)，傳統(tǒng)能源消耗量大幅增長(zhǎng)，引發(fā)的能源短缺和環(huán)境污染等問(wèn)題成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的瓶頸。為此，發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)勢(shì)在必行?！犊稍偕茉窗l(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出，至2015年底并網(wǎng)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量要達(dá)到1億千瓦，年發(fā)電量要達(dá)到1900億千瓦時(shí)。光伏發(fā)電裝機(jī)要達(dá)到1400萬(wàn)千瓦，光熱發(fā)電裝機(jī)100萬(wàn)千瓦，太陽(yáng)能熱水器推廣面積要達(dá)到4億平方米。政策上還首次提出地?zé)崮?、潮汐能和海洋能的發(fā)展目標(biāo)。《中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展與安全報(bào)告（2011—2012）》指出，我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)總體而言對(duì)外依存度較高，風(fēng)能產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)與地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備及核心技術(shù)尚需從歐美輸入。
電能變換與控制技術(shù)作為新能源產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵設(shè)備的核心技術(shù)之一，隨著我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展、國(guó)家科研投入的不斷加大，高校和科研院所近年來(lái)也研究出了大批科研成果。例如僅2012年11月19～20日在福州大學(xué)召開(kāi)國(guó)家自然科學(xué)基金電工學(xué)科2008/2010 年度批準(zhǔn)項(xiàng)目交流會(huì)就有研究成果120余項(xiàng)，其理論水平和實(shí)驗(yàn)室級(jí)的成果已接近或達(dá)到歐美水平。然而這些成果工業(yè)化的過(guò)程中卻嚴(yán)重滯后于世界先進(jìn)水平。造成這種局面固然有很多原因，但是人才培養(yǎng)“頻譜”的欠缺也是其中的原因之一。這些科研成果主要由教師、博士和碩士來(lái)完成，本科生很少涉足，國(guó)內(nèi)高校開(kāi)設(shè)相應(yīng)本科專(zhuān)業(yè)方向的學(xué)校也很少，這就造成了將科研成果轉(zhuǎn)化為工業(yè)產(chǎn)品人才的匱乏。2012年11月16日《江南時(shí)報(bào)》報(bào)道：“能源動(dòng)力類(lèi)（就業(yè)率94.71%）、材料科學(xué)類(lèi)（就業(yè)率93.71%）、電氣信息類(lèi)（就業(yè)率92.70%）等與新能源、新材料、服務(wù)外包等新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯。”“良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展不僅給相關(guān)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生帶來(lái)了就業(yè)底氣，也給薪資待遇提升留下了想象空間。”據(jù)統(tǒng)計(jì)，近兩年內(nèi)電氣信息類(lèi)畢業(yè)生的平均工資為3778元，仍有很大的上升空間。省內(nèi)電氣信息類(lèi)企業(yè)將傳統(tǒng)的電工技術(shù)與計(jì)算機(jī)、電子、自動(dòng)控制、系統(tǒng)工程及信息處理等新技術(shù)相結(jié)合，具有廣闊的應(yīng)用前景，規(guī)模正不斷壯大，就職畢業(yè)生對(duì)該類(lèi)企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)充滿信心?！逼渌貐^(qū)的招聘也有同樣信息出現(xiàn)。對(duì)于快速發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè)而言，應(yīng)用型人才供應(yīng)面臨嚴(yán)重不足。因此，亟待加大該產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)力度，以滿足新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)應(yīng)用型人才的迫切需求。
一、目前相關(guān)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的現(xiàn)狀
近幾年國(guó)內(nèi)僅有十幾所高校增設(shè)了核能相關(guān)專(zhuān)業(yè)，大多數(shù)高校是在原有熱能與動(dòng)力工程等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)上增設(shè)了部分與新能源有關(guān)的選修課程作為對(duì)新能源領(lǐng)域知識(shí)的一種補(bǔ)充，或進(jìn)行了專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)的更改。所有這些無(wú)論是課程內(nèi)容設(shè)置的科學(xué)性還是人才培養(yǎng)的專(zhuān)業(yè)性，尚不能適應(yīng)完全國(guó)家對(duì)新能源領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的需求。對(duì)于新能源產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵設(shè)備及核心技術(shù)之一的電能變換與控制更是涉及很少。
電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)在1998年國(guó)家教育目錄合并前包括電力系統(tǒng)自動(dòng)化、電機(jī)、絕緣技術(shù)等強(qiáng)電專(zhuān)業(yè)。由于其涉及的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域非常寬泛，所以各高校培養(yǎng)方案的設(shè)置通常分方向設(shè)置，即在專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)階段按專(zhuān)業(yè)目錄合并前的專(zhuān)業(yè)進(jìn)行設(shè)置。與能源產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵設(shè)備及核心技術(shù)之一電能變換與控制相對(duì)應(yīng)的電力電子與電力傳動(dòng)二級(jí)學(xué)科由于相對(duì)傳統(tǒng)電機(jī)電器、電力系統(tǒng)自動(dòng)化等學(xué)科發(fā)展較晚等原因，開(kāi)設(shè)電能變換與控制專(zhuān)業(yè)方向的高校很少。
由于新能源產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，與之相適應(yīng)的電力電子技術(shù)也得到了迅速發(fā)展與完善，為在電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本科階段開(kāi)設(shè)電能變換與控制提供了理論基礎(chǔ)。
二、專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及規(guī)格
電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)電能變換與控制方向面向新能源產(chǎn)業(yè)，根據(jù)能源領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，需培養(yǎng)在新能源科學(xué)中電能變換與控制研究及其利用的技術(shù)開(kāi)發(fā)與實(shí)施等方面既有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)又有較強(qiáng)實(shí)踐和創(chuàng)新能力的專(zhuān)門(mén)人才，以滿足國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)該領(lǐng)域教學(xué)、科研、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工程應(yīng)用、經(jīng)營(yíng)管理等方面的專(zhuān)業(yè)人才需求。本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)掌握電路電子與電工技術(shù)、控制理論與系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)與微處理器應(yīng)用技術(shù)，強(qiáng)調(diào)強(qiáng)弱電點(diǎn)結(jié)合、元件系統(tǒng)結(jié)合、軟硬件結(jié)合和基礎(chǔ)知識(shí)，體現(xiàn)了強(qiáng)電與電力電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等技術(shù)相結(jié)合的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)。
畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識(shí)與能力：具備較扎實(shí)的本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域必需的自然科學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)和較好的外語(yǔ)綜合能力；系統(tǒng)掌握本專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)理論知識(shí)和必要的專(zhuān)業(yè)知識(shí)；掌握電能轉(zhuǎn)換與控制、信號(hào)分析與處理、電機(jī)學(xué)、新能源發(fā)電、電氣工程方面等方面的知識(shí)；了解本專(zhuān)業(yè)學(xué)科的前沿與發(fā)展趨勢(shì)；獲得電能變化與控制系統(tǒng)的分析、開(kāi)發(fā)與研究方面的工程實(shí)踐訓(xùn)練；能從事新綠色能源的研發(fā)工作（例如光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、混合動(dòng)力汽車(chē)）；能從事電力系統(tǒng)的分析預(yù)測(cè)試；能從事電能質(zhì)量分析與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研發(fā)與設(shè)計(jì)工作等；具有一定的人文社會(huì)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)管理知識(shí)及相關(guān)工程技術(shù)知識(shí)，掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢(xún)的一般方法；具有較強(qiáng)的工作適應(yīng)能力；能從事新能源領(lǐng)域里的科學(xué)研究與管理工作。
三、專(zhuān)業(yè)課程體系
1.培養(yǎng)方案課程安排
針對(duì)本專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，所以教學(xué)計(jì)劃安排應(yīng)該使得在專(zhuān)業(yè)教學(xué)階段的理論與實(shí)踐并重。專(zhuān)業(yè)課階段課程安排的建議如下：
公共基礎(chǔ)課：“高等數(shù)學(xué)”、“大學(xué)物理”、“大學(xué)英語(yǔ)”等。
人文通識(shí)課：“原理”、“法律基礎(chǔ)”、“藝術(shù)鑒賞”等。
專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課：“電路”、“模擬電子”、“數(shù)字電子”。
專(zhuān)業(yè)平臺(tái)課：“自動(dòng)控制控原理”、“電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ)”、“單片機(jī)原理”、“自控原理”、“C語(yǔ)言”、“可編程控制器PLC及系統(tǒng)集成”、“信號(hào)分析與處理”等。
專(zhuān)業(yè)必修課：“電力工程”、“新能源發(fā)電”、“電能變換與控制（上、下）”、“DSP技術(shù)”等。
專(zhuān)業(yè)任選課：“微型電網(wǎng)工程”、“柔性輸配電技術(shù)”、“人工智能與智能控制”、“智能電網(wǎng)”、“電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊”、“變配電運(yùn)行自動(dòng)化”、“電氣CAD”、“檢測(cè)技術(shù)與儀表”、“電動(dòng)汽車(chē)概論”、“電能質(zhì)量與諧波治理”等。
工具課：“MATLAB”、“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”等。
本培養(yǎng)方案將課程分為上述6個(gè)部分，其中公共基礎(chǔ)課、人文通識(shí)課、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)平臺(tái)課的設(shè)置與目前的電氣工程及其自動(dòng)化保持不變。專(zhuān)業(yè)必修課和專(zhuān)業(yè)任選課是電能變換與控制方向的主要專(zhuān)業(yè)課程?！靶履茉窗l(fā)電”主要講述太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)、太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)的原理；“電能轉(zhuǎn)化與控制”（上）主要講述電能變換的基本原理，包括DC/DC、AD/DC和DC/AC變換，可采用傳統(tǒng)電力電子的教學(xué)內(nèi)容與教材?！半娔苻D(zhuǎn)化與控制”（下）主要講述PWM的控制方法（包括SPWM、SVPWM、滯環(huán)控制和三角波比較控制以及瞬時(shí)無(wú)功理論等）以及在新能源（光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等）中的應(yīng)用實(shí)例分析。DSP技術(shù)主要講述目前應(yīng)用最為廣泛的TI公司TMS320LF2812的原理與應(yīng)用。工具課“MATLAB”可在第二學(xué)期開(kāi)設(shè)，“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”放在期末實(shí)踐環(huán)節(jié)結(jié)合課程設(shè)計(jì)進(jìn)行。專(zhuān)業(yè)課設(shè)置如表1所示。
2.實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)置
實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)改革將注重培養(yǎng)學(xué)生的工程系統(tǒng)能力、實(shí)踐中運(yùn)用知識(shí)的能力、解決較復(fù)雜工程問(wèn)題的能力、管理決策能力，還有創(chuàng)新研發(fā)能力等。通過(guò)合理統(tǒng)籌優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)部分激發(fā)學(xué)生的工程實(shí)踐興趣和勇于創(chuàng)新的精神，使學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)滿足電能變換與控制工程師培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
（1）實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革將關(guān)注以下幾點(diǎn)：
1）加強(qiáng)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)，在統(tǒng)籌優(yōu)化、合理安排所有實(shí)驗(yàn)課的基礎(chǔ)上提高實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量，增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
2）增設(shè)企業(yè)中常用仿真軟件的教學(xué)實(shí)踐課程，提高學(xué)生多種仿真軟件的應(yīng)用能力。
3）增設(shè)工程能力綜合訓(xùn)練內(nèi)容。
（2）本計(jì)劃實(shí)踐環(huán)節(jié)主要分兩個(gè)階段實(shí)施。
1）第一階段：工程能力基本訓(xùn)練階段。內(nèi)容：金工、電工實(shí)習(xí)、各門(mén)主要課程課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、電子技術(shù)的課程設(shè)計(jì)、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)、PLC的課程設(shè)計(jì)、工程制圖、制板及仿真軟件的應(yīng)用等。目標(biāo)：達(dá)到初步分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，具備實(shí)際工程所需的基本技能。
2）第二階段：工程能力綜合訓(xùn)練階段。內(nèi)容：取消單門(mén)專(zhuān)業(yè)課的課程設(shè)計(jì)，增設(shè)綜合課程設(shè)計(jì)，在第7學(xué)期期末進(jìn)行，時(shí)間為3周，題目結(jié)合新能源發(fā)電所需的技術(shù)選定，要求學(xué)生按全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽的型式提交作品及實(shí)驗(yàn)報(bào)告。目標(biāo)：使學(xué)生具備對(duì)所學(xué)知識(shí)和技能的綜合運(yùn)用能力，具備初步電能變換與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試能力。
3.校企聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生能力培養(yǎng)最后一個(gè)環(huán)節(jié)，主要鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)科學(xué)理論方法和技術(shù)手段分析并解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和進(jìn)行設(shè)計(jì)、技術(shù)改造與創(chuàng)新的初步能力。[2]畢業(yè)設(shè)計(jì)安排在第8學(xué)期進(jìn)行，此環(huán)節(jié)時(shí)間為15周。采用校內(nèi)指導(dǎo)教師和企業(yè)指導(dǎo)教師共同指導(dǎo)的方式。畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的選取可以緊扣新能源發(fā)電中電能變換與控制關(guān)鍵技術(shù)，突出電能變換與控制常用控制策略、信號(hào)檢測(cè)方法等的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)硬件電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試、軟件的編程。目的是使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中初步掌握新能源發(fā)電中電能變換與控制的關(guān)鍵技術(shù)。
四、結(jié)論
我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)正在迅速發(fā)展，該方面專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的缺失已成為其進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。高等學(xué)校應(yīng)認(rèn)真研究，及時(shí)培養(yǎng)出社會(huì)急需的人才，服務(wù)社會(huì)。本文就在電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)電能變換與控制方向進(jìn)行了分析；針對(duì)新能源發(fā)電所需的知識(shí)結(jié)構(gòu)提出了主要課程的設(shè)置，并對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)和畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)分析；給出了電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)電能變換與控制方向的培養(yǎng)方案。要想將培養(yǎng)方案落實(shí)到實(shí)處還有很多工作要做，比如師資的建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、教材的建設(shè)等等。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；光伏發(fā)電；課程改革
中圖分類(lèi)號(hào)：TM615 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）49-0131-02
面臨21世紀(jì)能源短缺和環(huán)境問(wèn)題，國(guó)家將新能源產(chǎn)業(yè)列入國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。北京市中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2008―2020）科技發(fā)展重點(diǎn)任務(wù)之一是新能源利用。2012年，財(cái)政部、科技部、國(guó)家能源局聯(lián)合下發(fā)“金太陽(yáng)”政策及“金屋頂”政策，兩大政策均支持分布式光伏發(fā)電示范項(xiàng)目。太陽(yáng)能是能源領(lǐng)域的新興重點(diǎn)發(fā)展方向，開(kāi)設(shè)太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)課程對(duì)提高學(xué)生的就業(yè)機(jī)會(huì)，增強(qiáng)學(xué)生服務(wù)社會(huì)的能力有非常重要的作用。北京信息科技大學(xué)2012級(jí)培養(yǎng)計(jì)劃將電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)特色定位于新能源及節(jié)能技術(shù)應(yīng)用。新能源特色系列課程主要有《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》等5門(mén)課，其中1門(mén)必修課，3門(mén)選修課及1門(mén)實(shí)踐課，《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》是必修課和重要特色課，要發(fā)揮特色課程的作用，非常有必要進(jìn)行課程改革。
一、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)課程改革的意義
目前，國(guó)家需要大量的光伏發(fā)電相關(guān)的技術(shù)型人才和研究型人才，人才缺口較大。北京市重視“太陽(yáng)能”學(xué)科點(diǎn)建設(shè)和人才培養(yǎng)，建議有條件的院校建立太陽(yáng)能培訓(xùn)試驗(yàn)中心，以培養(yǎng)一大批能勝任太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)需要的中高級(jí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才和管理人才。在此形勢(shì)下，開(kāi)設(shè)《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》課程，講述國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能光伏發(fā)電基本理論和基本概念，從實(shí)際應(yīng)用和工程設(shè)計(jì)角度，分析裝置、系統(tǒng)和應(yīng)用，介紹太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最新技術(shù)、最新成果，為學(xué)生以后從事太陽(yáng)能電池研究、光伏技術(shù)應(yīng)用、光伏電站建設(shè)與管理，打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。加強(qiáng)《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》課程改革，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課的能力，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)機(jī)會(huì)，提高學(xué)生服務(wù)于社會(huì)的能力具有十分重要的作用?！短?yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)》共計(jì)32學(xué)時(shí)，其中講課24學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)。該課程屬于專(zhuān)業(yè)課，必修課。本課程教學(xué)目的是使學(xué)生掌握太陽(yáng)能光伏發(fā)電的基本理論和方法。通過(guò)對(duì)該門(mén)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解太陽(yáng)能資源的狀況，理解太陽(yáng)能光伏發(fā)電的基本原理及系統(tǒng)的構(gòu)成，掌握光伏電池、蓄電池、充放電控制器、逆變器及相關(guān)電力電子變換電路的工作原理及控制方法，熟悉最大功率跟蹤的概念及常用算法，最后介紹典型小光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
二、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)課程存在的問(wèn)題
1.教材問(wèn)題。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用越來(lái)越多，需要大量的應(yīng)用技術(shù)型人才和研究型人才，但人才培養(yǎng)需要有針對(duì)性的教材和相關(guān)的參考書(shū)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展迅速的一門(mén)新技術(shù)，其知識(shí)內(nèi)容更新速度非?？?。目前這方面的書(shū)籍很多，但實(shí)用教材卻很少，有些書(shū)針對(duì)光伏發(fā)電的某一點(diǎn)，過(guò)于專(zhuān)業(yè)，有些書(shū)只是簡(jiǎn)單的科普，多數(shù)不適合作高校教材。
2.實(shí)踐教學(xué)問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)工科學(xué)生掌握所學(xué)課程的內(nèi)容，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題的方法至關(guān)重要，太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)更是如此。目前太陽(yáng)能光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)裝置相對(duì)匱乏。國(guó)內(nèi)有一兩家教學(xué)儀器公司開(kāi)發(fā)了太陽(yáng)能光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，價(jià)格昂貴，能開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)很少，且操作性差，對(duì)鍛煉學(xué)生的手動(dòng)實(shí)操能力幫助不大。
3.教學(xué)案例太少，教學(xué)案例建設(shè)薄弱。工程實(shí)踐部門(mén)主要完成工程設(shè)計(jì)及施工，科研院所專(zhuān)注于技術(shù)提升與創(chuàng)新，能用于教學(xué)的工程案例資料很難查詢(xún)，即使能找到少許資料，技術(shù)資料也不完備，缺乏演示行和可復(fù)制性。
三、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)課程改革的主要內(nèi)容
1.教材建設(shè)。本課程沒(méi)有固定的教材，參考《太陽(yáng)能光伏發(fā)電及其應(yīng)用》、《太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電及其逆變控制》等章節(jié)內(nèi)容，有些內(nèi)容借鑒網(wǎng)上資源、科技文獻(xiàn)的資源，經(jīng)過(guò)加工整理，形成自編講義。
2.教學(xué)內(nèi)容更新。本課程內(nèi)容豐富，涉及面廣。涉及到光學(xué)、電工學(xué)、電力電子學(xué)、軟件工程、單片機(jī)等基礎(chǔ)知識(shí)，涵蓋了供配電技術(shù)、自動(dòng)控制原理等基本理論。既包含太陽(yáng)能電池、蓄電池、逆變器、控制器等組成部分的基本原理，又有包含系統(tǒng)設(shè)計(jì)、應(yīng)用、安裝、檢查與試驗(yàn)等基本技能；既包含電力電子變換電路及控制電路等硬件內(nèi)容、也包含最大功率跟蹤等軟件內(nèi)容。隨著新技術(shù)新材料的出現(xiàn)，這些內(nèi)容會(huì)不斷更新，并將更新的內(nèi)容添加到課堂上。
3.實(shí)驗(yàn)裝置研制及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更新。太陽(yáng)能光伏發(fā)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要由太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能控制器、逆變器等組成，測(cè)試儀器主要用到萬(wàn)用表、電流表、功率儀、溫度計(jì)、照度計(jì)、輻照計(jì)等儀表，能夠進(jìn)行太陽(yáng)能電池板伏安特性實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能電池板不同入射角影響特性實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能電池板輸出功率與負(fù)載特性實(shí)驗(yàn)、最大功率跟蹤特性實(shí)驗(yàn)四個(gè)必做實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上還可以進(jìn)行太陽(yáng)能電池板開(kāi)路電壓和短路電流隨光強(qiáng)變換實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能電池板暗特性曲線實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能電池串并聯(lián)特性實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能電池板發(fā)電原理實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能控制器性能實(shí)驗(yàn)以及獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)凳選作實(shí)驗(yàn)。
4.教學(xué)方法改革。根據(jù)本課程的特點(diǎn)，上課時(shí)采用案例式教學(xué)、討論式教學(xué)以及太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)等實(shí)戰(zhàn)教學(xué)。上課過(guò)程中，講到一些基本理論后，舉一些相關(guān)的、具有一定前沿性和趣味性的例子，加深對(duì)基礎(chǔ)理論的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。講到太陽(yáng)能最大功率跟蹤時(shí)，可以找些太陽(yáng)能最大功率跟蹤的圖片，視頻。圖片是單軸跟蹤還是雙軸跟蹤？也可以讓學(xué)生思考，除了這兩種跟蹤方式，還有沒(méi)有別的跟蹤方式？結(jié)合電力電子技術(shù)和單片機(jī)等課程，啟發(fā)學(xué)生思考如何設(shè)計(jì)太陽(yáng)能最大功率跟蹤器。另外，在舉例講解時(shí)，也可以適當(dāng)介紹本研究領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)和最新發(fā)展成果。教科書(shū)出版周期長(zhǎng)，往往不能及時(shí)介紹學(xué)科最新、最有價(jià)值的學(xué)術(shù)成果。教師把最前沿技術(shù)引入課堂，不僅擴(kuò)展了學(xué)生知識(shí)面，吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注本學(xué)科發(fā)展的習(xí)慣，同時(shí)也了解學(xué)生的發(fā)展?jié)摿?，以便選拔學(xué)生。討論式教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生積極參加課堂討論，幫助學(xué)生建立系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，同時(shí)也鍛煉學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，將學(xué)習(xí)過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)閹熒餐瑢W(xué)習(xí)、共同探索提高的過(guò)程。太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)等實(shí)戰(zhàn)教學(xué)是為某地區(qū)設(shè)計(jì)一套10kw太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，要求列出當(dāng)?shù)氐奶?yáng)能資源狀況，光伏板的性能參數(shù)、連接方式、傾斜角，控制器的主要功能及實(shí)現(xiàn)功能的方案，逆變器工作原理及逆變電路，蓄電池容量等，最后給出系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)預(yù)算及經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)。
5.學(xué)生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)是以學(xué)生為主體的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，逐漸掌握思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法，提高其創(chuàng)新實(shí)踐的能力。每年選拔對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)有濃厚興趣的學(xué)生參加。在興趣驅(qū)動(dòng)下，在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程，參與計(jì)劃項(xiàng)目的學(xué)生要自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、自主完成實(shí)驗(yàn)、自主管理實(shí)驗(yàn)。先后完成太陽(yáng)能節(jié)能灑水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、太陽(yáng)能多功能休閑椅控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、基于太陽(yáng)能的教室燈光節(jié)能控制系統(tǒng)、太陽(yáng)能智能溫濕度控制器等開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
6.教師隊(duì)伍建設(shè)?！敖處熡幸煌八?，才能給學(xué)生一杯水”，說(shuō)的是教師要有豐富的知識(shí)，練就一身過(guò)硬的功夫，才能把課上好。教師要不斷學(xué)習(xí)，提高自身的素質(zhì)和儲(chǔ)備知識(shí)，特別是科學(xué)知識(shí)迅速發(fā)展的今天，學(xué)生獲取知識(shí)的途徑很多，知識(shí)面較寬廣，對(duì)教師的要求也就越來(lái)越高，這就需要老師要不斷的擴(kuò)展自身的業(yè)務(wù)水平，提高業(yè)務(wù)素質(zhì)，才能在講臺(tái)上站穩(wěn)。近年來(lái)，電氣工程系每年都派老師參加教學(xué)能力提高項(xiàng)目、國(guó)內(nèi)訪問(wèn)學(xué)者項(xiàng)目，到重點(diǎn)大學(xué)進(jìn)行進(jìn)修學(xué)習(xí)、交流，每年參加教學(xué)會(huì)議。通過(guò)與國(guó)內(nèi)高校教師的交流學(xué)習(xí)，找到了差距，少走了彎路，增強(qiáng)了信心，鍛煉了溝通交流能力，更加注重團(tuán)結(jié)協(xié)作，主動(dòng)參與社會(huì)活動(dòng)，勇于承擔(dān)責(zé)任。通過(guò)交流與合作能獲得心理支持，共同分享成功，分擔(dān)問(wèn)題；通過(guò)交流與合作獲取教學(xué)信息和靈感，產(chǎn)生新的想法；教師在合作過(guò)程中，潛移默化地影響著學(xué)生，用無(wú)聲的語(yǔ)言告訴學(xué)生合作很有益，教師也在身體力行他們所倡導(dǎo)的信念。課程組定期組織教研活動(dòng)，就教材、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、授課內(nèi)容、考核方式、教學(xué)方法和手段等問(wèn)題進(jìn)行探討。
四、結(jié)論
《太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)》是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新課程，沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，本著多學(xué)習(xí)多探索的原則，本文從教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容選擇及更新、實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更新、教學(xué)方法改革、開(kāi)設(shè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、教師隊(duì)伍建設(shè)等方面進(jìn)行了改革初探，并將這些改革應(yīng)用到電氣工程教學(xué)實(shí)踐中，收到了良好的效果。
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關(guān)鍵詞：新能源發(fā)電；風(fēng)險(xiǎn)分析；風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系
中圖分類(lèi)號(hào)：F123
一、引言
新能源是指常規(guī)能源以外的所有能源。包括：風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能、水能、核能等。近年?lái)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了令人矚目的成就，這對(duì)于促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、減輕環(huán)境壓力、促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展起到了積極的作用。新能源資源成本低，但開(kāi)發(fā)利用的技術(shù)水平要求高。新能源發(fā)電由于存在投資大，成本高，技術(shù)不成熟，與輸電不配套，政策措施不到位，經(jīng)驗(yàn)不足等諸多方面的問(wèn)題。新能源的發(fā)展在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、市場(chǎng)、管理體制、政策、資源環(huán)境等方面都存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)新能源發(fā)電存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，避免盲目投資，提高投資決策水平具有重要意義。
二、新能源發(fā)電風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系
所謂風(fēng)險(xiǎn)是指不確定性，實(shí)際結(jié)果與預(yù)期結(jié)果存在差異，或者說(shuō)有損失的可能性。由于不確定性給新能源發(fā)電投資者可能帶來(lái)的負(fù)面影響，并由此引發(fā)的投資損失。
新資源的分散性、不穩(wěn)定性和利用的高成本性，嚴(yán)重影響新能源發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)展。這些關(guān)于資源、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理、市場(chǎng)等方面的問(wèn)題，使得新能源發(fā)電項(xiàng)目和傳統(tǒng)發(fā)電項(xiàng)目相比，面臨著更多樣化和復(fù)雜化的投資建設(shè)和運(yùn)行管理環(huán)境，投資建設(shè)和管理模式存在著諸多差異和不確定性，由此帶來(lái)新能源發(fā)電的風(fēng)險(xiǎn)，主要風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系見(jiàn)表1所示。
三、新能源發(fā)電風(fēng)險(xiǎn)分析
新能源發(fā)電存在以下幾方面的風(fēng)險(xiǎn)。
（一）技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析
新能源是傳統(tǒng)能源之外的能源，是指以新技術(shù)、新工藝為基礎(chǔ)特征，發(fā)電技術(shù)相對(duì)不成熟，正在研究開(kāi)發(fā)過(guò)程中，尚不能被人們大規(guī)模利用的資源。
風(fēng)電技術(shù)相對(duì)成熟，但我國(guó)風(fēng)電單機(jī)容量偏小，發(fā)電能力差；陸地風(fēng)電的開(kāi)發(fā)和海上風(fēng)電大型機(jī)組的自主研發(fā)技術(shù)比較落后；風(fēng)電并網(wǎng)已成為制約風(fēng)電發(fā)展的核心問(wèn)題，建設(shè)智能電網(wǎng)以期實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的最優(yōu)控制及解決風(fēng)電上網(wǎng)技術(shù)等問(wèn)題還有待于進(jìn)一步研究。太陽(yáng)能光伏發(fā)電核心技術(shù)依賴(lài)國(guó)外，盡管少數(shù)高端設(shè)備國(guó)內(nèi)可以生產(chǎn)，但質(zhì)量差距還很大，晶體硅電池的轉(zhuǎn)換效率不到20%；太陽(yáng)能熱發(fā)電和海洋能發(fā)電只是示范階段，不具備大規(guī)模開(kāi)發(fā)的條件。地?zé)岚l(fā)電技術(shù)基本成熟，我國(guó)中溫地?zé)岚l(fā)電技術(shù)領(lǐng)域沒(méi)有顯著的應(yīng)用進(jìn)步，與世界先進(jìn)水平存在差距。
（二）經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)分析
新能源資源豐富，資源成本低，但是開(kāi)發(fā)成本高，發(fā)電成本高于傳統(tǒng)能源。新能源發(fā)電只有靠政府補(bǔ)貼獲得盈利，而補(bǔ)貼政策的不穩(wěn)定性，支持補(bǔ)貼的政策落實(shí)不到位等因素存在，新能源在經(jīng)濟(jì)上不具備競(jìng)爭(zhēng)力。
生物質(zhì)能發(fā)電原料成本增長(zhǎng)快，導(dǎo)致2012年生物質(zhì)發(fā)電全面虧損；風(fēng)力發(fā)電由于上網(wǎng)電量不能保證，棄風(fēng)嚴(yán)重，使風(fēng)電企業(yè)利潤(rùn)下降。太陽(yáng)能熱發(fā)電投資大，不具備推廣條件；潮汐和地?zé)岚l(fā)電投資大，成本高。水電投資不確定性大，移民、補(bǔ)償?shù)纫蛩赜泻艽蟛淮_定性，風(fēng)險(xiǎn)也較大。
從成本角度，相對(duì)常規(guī)能源，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)電成本高，如風(fēng)電發(fā)電成本約為0.5元/度，太陽(yáng)能發(fā)電成本約0.8元～1元/度，而火電發(fā)電成本僅有0.25元/度。與常規(guī)能源相比，新能源在成本上不具優(yōu)勢(shì)。
所以，對(duì)于發(fā)電企業(yè)來(lái)說(shuō)主要的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)在于發(fā)電量不能保證，政府補(bǔ)貼不能按時(shí)到位，及政府的補(bǔ)貼政策缺乏穩(wěn)定性。
（三）市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)分析
市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)又存在著以下5方面的風(fēng)險(xiǎn)。
1.需求風(fēng)險(xiǎn)
我國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng)，對(duì)能源需求不斷提升，新能源主流能源地位的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，新能源發(fā)展?jié)摿Υ螅哂休^強(qiáng)的市場(chǎng)成長(zhǎng)能力。但是要掌握好發(fā)展節(jié)奏，發(fā)展過(guò)快也會(huì)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。如“三北”地區(qū)，火電裝機(jī)相對(duì)較大，電力供給較為充分，而經(jīng)濟(jì)社會(huì)電力需求嚴(yán)重不足，并且受氣候等自然條件制約，冬季風(fēng)能較好，而冬季又有熱電廠供暖剛性要求。
2.上游風(fēng)險(xiǎn)
新能源發(fā)電的主要上游企業(yè)是設(shè)備和原材料供應(yīng)，我國(guó)設(shè)備生產(chǎn)能力不斷提高，目前新能源發(fā)電設(shè)備供應(yīng)出現(xiàn)生產(chǎn)能力過(guò)剩，風(fēng)電和太陽(yáng)能光伏發(fā)電等設(shè)備價(jià)格都不斷下降，這對(duì)于發(fā)電投資商是有利的，因此上游設(shè)備供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)較低；對(duì)于生物質(zhì)發(fā)電存在原料供應(yīng)問(wèn)題，原料存在生產(chǎn)分散、運(yùn)輸不便、成本過(guò)高等問(wèn)題，已經(jīng)成為制約我國(guó)生物質(zhì)能發(fā)電企業(yè)盈利的主要因素，因此生物質(zhì)發(fā)電原料風(fēng)險(xiǎn)較高。對(duì)于核電，我國(guó)鈾礦資源比較豐富，預(yù)測(cè)資源量超過(guò)200萬(wàn)噸，但探明程度較低，鈾資源的供給能力不足。隨著我國(guó)進(jìn)口鈾資源的不斷增加，對(duì)外依存度加大，未來(lái)鈾資源缺口將會(huì)更大，進(jìn)口數(shù)量的劇增和進(jìn)口渠道的拓寬必將成為行業(yè)發(fā)展的重要難題。
3.下游風(fēng)險(xiǎn)
新能源發(fā)電主要是下游電網(wǎng)接納風(fēng)險(xiǎn)，新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生影響，新能源發(fā)電的比例受到限制，同時(shí)也受到電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的影響。以電力需求環(huán)境來(lái)看，未來(lái)能夠給行業(yè)帶來(lái)最大風(fēng)險(xiǎn)的是電網(wǎng)行業(yè)，新能源發(fā)電是否有足夠的配套送出電網(wǎng)是一個(gè)制約性的問(wèn)題，除了技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題外，電網(wǎng)企業(yè)是否有動(dòng)力貫徹落實(shí)國(guó)家促進(jìn)新能源發(fā)展政策，也是不容忽視的問(wèn)題。
電網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)進(jìn)行電網(wǎng)配套建設(shè)，并能夠按照可再生能源發(fā)展規(guī)劃及時(shí)建設(shè)、改造可再生能源發(fā)電配套電網(wǎng)設(shè)施，為新能源發(fā)電機(jī)組的電力送出提供必要的網(wǎng)絡(luò)條件。但我國(guó)很難在較短時(shí)間內(nèi)改進(jìn)電網(wǎng)規(guī)劃，新能源發(fā)展和電網(wǎng)建設(shè)不協(xié)調(diào)的情況將在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)存在。
我國(guó)薄弱的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)展的主要障礙，絕大部分的電網(wǎng)無(wú)法承擔(dān)不穩(wěn)定電源上網(wǎng)帶來(lái)的沖擊。昂貴的電網(wǎng)接入系統(tǒng)，在新能源建設(shè)投資中占有很高的比重。盡管我國(guó)的相關(guān)政策要求電網(wǎng)企業(yè)制定可再生能源發(fā)電配套電網(wǎng)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃，并納入國(guó)家和省級(jí)電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃。但是電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)的速度遠(yuǎn)不及新能源裝機(jī)發(fā)展的速度，因此，存在著發(fā)電設(shè)備運(yùn)行小時(shí)數(shù)低，達(dá)不到預(yù)期的發(fā)電量，是新能源發(fā)電的主要風(fēng)險(xiǎn)。
4.進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)
由水電開(kāi)發(fā)引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益得到關(guān)注，市場(chǎng)進(jìn)入難度也因此提高，投資者面臨著較大的政策風(fēng)險(xiǎn)，需要重點(diǎn)關(guān)注環(huán)保、移民等問(wèn)題。
5.公眾認(rèn)識(shí)風(fēng)險(xiǎn)
從經(jīng)濟(jì)角度上講，核能發(fā)電也是合算的，與常規(guī)燃科、特別是燃煤發(fā)電相比，具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。核電成本比煤電低10%～25%。由于核電的風(fēng)險(xiǎn)較大，一些國(guó)家的公眾強(qiáng)烈反對(duì)核電發(fā)展，迫使一些國(guó)家放棄核電。
（四）政策風(fēng)險(xiǎn)
新能源發(fā)電第一位的特性是補(bǔ)貼性，最根本的原因就是其成本長(zhǎng)期居高不下，經(jīng)濟(jì)性差，發(fā)電上網(wǎng)價(jià)格不具有競(jìng)爭(zhēng)力，需要巨額補(bǔ)貼。為了促進(jìn)新能源發(fā)展，國(guó)家出臺(tái)了《中華人民共和國(guó)可再生能源法》、《可再生能源發(fā)電價(jià)格與費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》、《可再生能源“十二五”規(guī)劃》等一系列政策有幾十項(xiàng)，這些政策的出臺(tái)，是新能源發(fā)展的助推器，有利于降低新能源的風(fēng)險(xiǎn)。
補(bǔ)貼政策成為新能源發(fā)電發(fā)展的關(guān)鍵，補(bǔ)貼政策是否科學(xué)、合理和穩(wěn)定直接決定了新能源發(fā)電能否可持續(xù)發(fā)展。并且必須根據(jù)形勢(shì)的發(fā)展，及時(shí)調(diào)整和完善有關(guān)補(bǔ)貼政策，補(bǔ)貼資金是否能落實(shí)到位，仍然存在著一定風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)于核電，國(guó)際社會(huì)存在兩種對(duì)立的觀點(diǎn)，福島核危機(jī)事故對(duì)日本新能源產(chǎn)業(yè)，特別是核能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成了重大的影響。危機(jī)發(fā)生后，各國(guó)對(duì)于核能安全和核能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都采取了不同的應(yīng)對(duì)措施?？傮w說(shuō)來(lái)，可以分為以日、德為代表的“棄核派”和以中、美為代表的“核改派”兩大陣營(yíng)。沿海核電已經(jīng)重啟，給我國(guó)核電行業(yè)的發(fā)展提供了重要機(jī)遇，其所能創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值很快便能顯現(xiàn)出來(lái)。但是，沿海核電和內(nèi)陸核電之間有非常大的區(qū)別，內(nèi)陸核電對(duì)安全條件要求更高，對(duì)水資源需求更多。在技術(shù)條件尚不太過(guò)關(guān)的情況下，盲目上馬內(nèi)陸核電并將對(duì)我國(guó)核電行業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展造成重大不良影響。
（五）自然風(fēng)險(xiǎn)
新能源發(fā)電受資源條件的影響，總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)資源豐富，但分布不均衡，廠址選擇受限制，適宜開(kāi)發(fā)的優(yōu)質(zhì)資源有限，且新能源資源密度低，廠址的選擇存在風(fēng)險(xiǎn)，受資源條件、地質(zhì)條件、場(chǎng)址穩(wěn)定性、征地、拆遷、移民安置、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等多種因素影響。自然地質(zhì)災(zāi)害、氣候變化、洪澇、颶風(fēng)、雪災(zāi)、干旱、地震、風(fēng)暴潮、海嘯等，將會(huì)對(duì)新能源發(fā)電企業(yè)電量的實(shí)現(xiàn)造成不利影響。
（六）管理風(fēng)險(xiǎn)
由于管理方法，管理能力，責(zé)任心等原因?qū)е碌慕M織安排，人力資源，協(xié)調(diào)溝通等造成的風(fēng)險(xiǎn)。新能源開(kāi)發(fā)規(guī)劃不科學(xué)、盲目投資、項(xiàng)目論證不充分、電源布局不合理等組織管理問(wèn)題帶來(lái)一定風(fēng)險(xiǎn)。
四、新能源發(fā)電發(fā)展建議
盡管新能源發(fā)電存在著諸多風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)展新能源是世界各國(guó)能源發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是我國(guó)能源發(fā)展方向。因此，對(duì)于發(fā)電企業(yè)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該統(tǒng)籌規(guī)劃，合理布局，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，率先布置。新能源發(fā)展過(guò)程中堅(jiān)持以下原則：
一是優(yōu)勢(shì)原則。能源結(jié)構(gòu)的多樣性，可以降低風(fēng)險(xiǎn)，因地制宜，充分發(fā)揮各地區(qū)的資源優(yōu)勢(shì)和長(zhǎng)處。
二是經(jīng)濟(jì)性原則。經(jīng)濟(jì)性原則是最重要原則之一，盡管?chē)?guó)家政策補(bǔ)貼和支持，不同新能源的經(jīng)濟(jì)性有很大差異，加快完善國(guó)家對(duì)新能源的補(bǔ)貼政策。
三是協(xié)調(diào)性原則。新能源發(fā)電與電網(wǎng)建設(shè)的相互協(xié)調(diào)，與地區(qū)能源結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)。
五、結(jié)論
發(fā)展新能源是我國(guó)能源發(fā)展的國(guó)策，是保障能源安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、履行國(guó)際承諾的必由之路，今后幾十年內(nèi)，大力發(fā)展新能源將成為我國(guó)未來(lái)發(fā)展能源的趨勢(shì)。新能源具有資源豐富、清潔、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)，有政府政策和財(cái)政的支持，發(fā)展前景廣闊。
新能源發(fā)展受多方面因素的影響，包括技術(shù)、政策、市場(chǎng)、經(jīng)濟(jì)、競(jìng)爭(zhēng)、資源等多個(gè)因素影響，發(fā)展新能源應(yīng)綜合權(quán)衡各種類(lèi)影響因素。發(fā)展新能源不應(yīng)盲目追風(fēng)，要統(tǒng)籌規(guī)劃，科學(xué)定位，合理布局，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，有序發(fā)展。
新能源發(fā)展前景廣闊，發(fā)展勢(shì)在必行，在未來(lái)電源結(jié)構(gòu)中將占有重要地位，但是要把握合適的步伐和節(jié)奏。
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【關(guān)鍵詞】 新能源革命 經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略 思考
歷次科技革命的導(dǎo)火索都是通用技術(shù)的突破，這已經(jīng)成為了一種規(guī)律，“十三五”是我國(guó)能源革命全面性爆發(fā)的重要時(shí)期。新的能源革命會(huì)使傳統(tǒng)的能源被新能源所替代，引發(fā)整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的全局性變革。新能源革命會(huì)引發(fā)全面性規(guī)模的新型產(chǎn)業(yè)的興起，逐漸成為將來(lái)中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的新動(dòng)力。因此，要緊緊抓住這次能源變革的時(shí)代機(jī)遇，切實(shí)實(shí)施生態(tài)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展戰(zhàn)略，保障中國(guó)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型和發(fā)展。同時(shí)實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)的落地是“十三五”規(guī)劃需要考慮的新思維和戰(zhàn)略。想要破解中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和升級(jí)的難題必須要打破傳統(tǒng)的慣性思維，以新的思維和戰(zhàn)略，高度思考和規(guī)劃中國(guó)在“十三五”后要走的新的轉(zhuǎn)型之路，對(duì)逐漸興起的新能源革命進(jìn)行重視。
一、在“十三五”期間對(duì)新能源革命高度重視
自從世界在2008年經(jīng)歷了金融危機(jī)之后，新能源革命逐漸興起，且新能源發(fā)展的速度已經(jīng)超過(guò)了人們的想象，當(dāng)前我們正面臨著新能源革命全面爆發(fā)的重要時(shí)期。站在經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度，目前使用新能源的成本和傳統(tǒng)能源之間并沒(méi)有太大的差異，因此該階段被判定為新能源革命全面爆發(fā)的重要臨界期和標(biāo)志。新能源中最需要我們關(guān)注的是新能源中的太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)。近些年來(lái)，在新能源發(fā)電中，太陽(yáng)能發(fā)電的成本在不斷下降，現(xiàn)在太陽(yáng)能每產(chǎn)生一度電的成本已經(jīng)在一元以?xún)?nèi)了，它的成本還在下降，按照這樣的速度，在將來(lái)的幾年間太陽(yáng)能發(fā)展的成本和火力發(fā)電的成本基本一致。如果光伏的發(fā)電成本下降到每度電五角，那將會(huì)是太陽(yáng)能代替?zhèn)鹘y(tǒng)發(fā)電的能源革命的開(kāi)始。
一旦以太陽(yáng)能為代表新能源替代傳統(tǒng)能源的革命爆發(fā)，就不只是能源替代的革命，它將會(huì)給國(guó)家的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和民眾的生活帶來(lái)全面性的變革。
首先新能源會(huì)促進(jìn)新興的生態(tài)產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模、高速率的發(fā)展，中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的動(dòng)力逐漸變成了生態(tài)產(chǎn)業(yè)。太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)在我國(guó)得到了迅速的大規(guī)模的發(fā)展，2007年之前我國(guó)已經(jīng)成為了光伏的應(yīng)用大國(guó)，中國(guó)在2014年的光伏產(chǎn)業(yè)的總結(jié)中提到我國(guó)在這一年中的光伏生產(chǎn)總量已經(jīng)達(dá)到了88億，實(shí)現(xiàn)了同比28%增長(zhǎng)，占到全球這一產(chǎn)業(yè)的76%，且我國(guó)光伏并網(wǎng)的裝機(jī)量為10.6GW，在世界上占到了四分之一的比例，共計(jì)裝機(jī)量為26.52GW。
市場(chǎng)決定需求，價(jià)格有對(duì)市場(chǎng)有著極大的影響，一旦在“十三五”期間太陽(yáng)能發(fā)電和火力發(fā)電的成本持平或者是低于火力發(fā)電的成本，那么太陽(yáng)能發(fā)電必然會(huì)代替火力發(fā)電，我國(guó)將真正進(jìn)入以太陽(yáng)能新能源的新時(shí)代。在環(huán)保的目標(biāo)要求下，2014年我國(guó)火電發(fā)電量初次實(shí)現(xiàn)了下降，根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，到2030年中國(guó)總用電量將會(huì)達(dá)到11萬(wàn)億度。由國(guó)際可再生能源署中關(guān)于中國(guó)能源的消耗統(tǒng)計(jì)得知，到2030年我國(guó)的可再生能源終端消耗將會(huì)從13%上升至26%。如果光伏發(fā)電的成本下降，那么這一數(shù)據(jù)很有可能會(huì)更大，極有可能會(huì)達(dá)到30%～40%。
太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的不斷擴(kuò)大，與太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)相關(guān)的材料、軟件、科研等產(chǎn)業(yè)也會(huì)得到相應(yīng)的發(fā)展，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的密集性和技術(shù)密集性比較高，同時(shí)產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)性比較強(qiáng)。新材料、新能源汽車(chē)、高端設(shè)備制造和環(huán)保節(jié)能等都和光伏產(chǎn)業(yè)相關(guān)，光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會(huì)直接性帶動(dòng)與其相關(guān)的八十多個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)民眾的就業(yè)以及實(shí)體經(jīng)濟(jì)有著明顯的拉動(dòng)效果。經(jīng)測(cè)算，我國(guó)的用電高峰可能會(huì)出現(xiàn)在2030年，屆時(shí)我國(guó)的用電量基本上穩(wěn)定在11萬(wàn)億度左右。假設(shè)未來(lái)可再生能源占到3萬(wàn)億度，如果以八元每瓦來(lái)計(jì)算，在將來(lái)就會(huì)有24萬(wàn)億人民幣在這一市場(chǎng)中投入。
太陽(yáng)能的終端消費(fèi)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新能源革命下主流的發(fā)電模式即將成為薄膜太陽(yáng)能發(fā)電，該模式具有覆蓋性全面、分散性強(qiáng)大以及可移動(dòng)和共享性等特點(diǎn)，將來(lái)在人們生活和工作的各個(gè)領(lǐng)域都會(huì)涉及到太陽(yáng)能，真正意義上的綠色消費(fèi)和綠色工作時(shí)代即將到來(lái)。薄膜化和柔性化的光伏技術(shù)幾乎在社會(huì)和工作中的所有領(lǐng)域都能用到。比如光伏建筑一體化、汽車(chē)應(yīng)用和電子產(chǎn)品等，都有著廣闊的市場(chǎng)。我國(guó)最大的光伏生產(chǎn)集團(tuán)漢能集團(tuán)的董事長(zhǎng)李河君在其著作《中國(guó)領(lǐng)先一把》中提到，我國(guó)光伏建設(shè)的一體化將會(huì)帶來(lái)潛在的10萬(wàn)億規(guī)模的投資，這個(gè)數(shù)字大約是當(dāng)前我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的三到五倍，將會(huì)為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)帶來(lái)間接的30萬(wàn)億的增長(zhǎng)規(guī)模，薄膜光纖技術(shù)的應(yīng)用會(huì)對(duì)原來(lái)的電動(dòng)技術(shù)的發(fā)展模式產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊。原來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)需要依靠充電樁的建設(shè)來(lái)實(shí)現(xiàn)，造價(jià)比較高。但是依靠光伏發(fā)電的汽車(chē)根本不用這樣的配套設(shè)施，光伏發(fā)電技術(shù)具有可移動(dòng)的特性，對(duì)多種太陽(yáng)能終端產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)催生，例如太陽(yáng)能帳篷、太陽(yáng)能手機(jī)、太陽(yáng)能打印機(jī)、太陽(yáng)能服飾等多種產(chǎn)品?？傊夥l(fā)電會(huì)像空氣一樣，只要有生活工作用品，就會(huì)有太能產(chǎn)品。將來(lái)太陽(yáng)能的使用會(huì)像現(xiàn)在的自媒體一樣，將我國(guó)的社會(huì)推向一個(gè)嶄新的能源時(shí)代。
二、新能源解除了環(huán)境和能源危機(jī)
在西方發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)化的進(jìn)程中遭遇到環(huán)境和能源時(shí)，堅(jiān)持的是在根本上將污染進(jìn)行轉(zhuǎn)移的治理策略，這種成本外化、轉(zhuǎn)移污染的工業(yè)化道路使地球在工業(yè)化中變得奄奄一息。中國(guó)如果還延續(xù)西方國(guó)家的治理策略，將會(huì)導(dǎo)致中國(guó)和世界雙雙失敗的局面。在新能源即將爆發(fā)的革命時(shí)代，將會(huì)為這個(gè)問(wèn)題的解決帶來(lái)機(jī)會(huì)。從短時(shí)期的觀察來(lái)看，中國(guó)需要汲取西方有效的環(huán)境治理經(jīng)驗(yàn)，但這只是暫時(shí)性的遏制手段，要想從根本上對(duì)環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行根治，還需要依靠新能源。
就目前開(kāi)發(fā)的光伏薄膜發(fā)電和火力發(fā)電相比，薄膜發(fā)電具主要有著綠色、清潔和無(wú)污染的特點(diǎn)。依靠光伏發(fā)電，每產(chǎn)生一度點(diǎn)可以省去0.33千克標(biāo)準(zhǔn)煤炭，二氧化碳排放降低1千克以及二氧化硫排放降低0.009千克。在我國(guó)的所有污染中煤的消耗造成的污染是最大的，煤電發(fā)電在我國(guó)的發(fā)電總量占到了82%。但是一旦光伏發(fā)電和煤炭發(fā)電的成本一致了，那么光伏發(fā)電將會(huì)替代煤炭發(fā)電，減少煤炭發(fā)電造成的污染。
建筑上的使用薄膜光伏材料，標(biāo)志著將來(lái)建筑用電可以得到自給自足。發(fā)達(dá)國(guó)家的住宅建能耗電量占到了總耗電量的百分之四十，中國(guó)的建筑耗能占到了總耗能的33%。在我國(guó)的溫室氣體排放中，建筑用能耗的貢獻(xiàn)已經(jīng)達(dá)到了25%。每年冬季我國(guó)北方采暖耗煤量高達(dá)1800萬(wàn)噸，引起的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)70億元，二氧化碳量排放達(dá)52萬(wàn)噸。照目前我國(guó)城鎮(zhèn)化的趨勢(shì)來(lái)看，到2020年我國(guó)建筑耗能中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)煤的使用量將會(huì)達(dá)到1089億噸，到2020年僅夏季空調(diào)使用高峰的用電負(fù)荷將會(huì)同10個(gè)三峽水電站滿負(fù)荷狀況下的發(fā)電量。以上數(shù)據(jù)都是相當(dāng)驚人的，但是光伏技術(shù)在建筑中的應(yīng)用將會(huì)從根本上解決這一問(wèn)題。
我國(guó)西部的發(fā)展在新能源革命中會(huì)迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇，在我國(guó)的西北部地區(qū)，日光照時(shí)間是東部地區(qū)的兩倍，我國(guó)西部地區(qū)的大片荒漠和土地，為建設(shè)大片面積的光伏發(fā)電站和光伏運(yùn)營(yíng)站提供了良好的條件。中國(guó)西部地區(qū)戈壁沙漠總面積有130萬(wàn)平方公里，比較適宜發(fā)熱發(fā)電的就有30多萬(wàn)平方公里，如果每十萬(wàn)平方公里產(chǎn)生的電量為18萬(wàn)億度，30多萬(wàn)平方公里的土地就能實(shí)現(xiàn)54萬(wàn)億度的發(fā)電量。
在我國(guó)當(dāng)前七個(gè)較為大型的千萬(wàn)瓦級(jí)的風(fēng)力發(fā)電基地中，西部就有3個(gè)，酒泉、蒙西和哈密。其中內(nèi)蒙的風(fēng)能儲(chǔ)存量在我國(guó)是最高的，可開(kāi)發(fā)的容量有1.5千瓦。新能源不僅會(huì)成為我國(guó)西部的新興產(chǎn)業(yè)，而且對(duì)西部的產(chǎn)業(yè)發(fā)展、環(huán)境改善、水土保持和人民生活收入等的提升都具有重要意義。
能源是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的重要支撐，是人類(lèi)社會(huì)生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展起著不可或缺的重要推動(dòng)作用。進(jìn)入工業(yè)化以來(lái)，以煤、石油、天然氣等化石類(lèi)為主要燃料的能源更成為人類(lèi)社會(huì)賴(lài)以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的迅速增長(zhǎng)，對(duì)能源的需求量越來(lái)越大，能源消耗大幅增加、傳統(tǒng)能源資源日益減少，已經(jīng)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。此外，能源消耗所導(dǎo)致的生態(tài)環(huán)境惡化日益顯現(xiàn)，隨著國(guó)際社會(huì)越來(lái)越關(guān)注二氧化碳排放問(wèn)題，中國(guó)未來(lái)能源使用問(wèn)題也受到了來(lái)自外部壓力的沖擊。在這種情況下，中國(guó)迫切需要新能源來(lái)滿足國(guó)內(nèi)日益增長(zhǎng)的能源消費(fèi)需求，減少溫室氣體排放，建設(shè)環(huán)境友好型國(guó)家。目前，傳統(tǒng)石化能源的日益短缺與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源的旺盛需求之間的矛盾更顯尖銳，如果不改變目前的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、加快推進(jìn)能源供給的多元化，那么社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)健康發(fā)展將嚴(yán)重受限于傳統(tǒng)化石能源的不可再生性，同時(shí)中國(guó)的能源短缺和能源依賴(lài)勢(shì)必?zé)o法得到改善。如果不重視和有效發(fā)展新能源，中國(guó)的能源安全問(wèn)題也無(wú)法從根本上得到解決，正如成思危所言“世界前三次產(chǎn)業(yè)革命分別由蒸汽機(jī)、電力和電腦引領(lǐng)，第四次產(chǎn)業(yè)革命將是新能源引領(lǐng)的能源革命。我國(guó)要充分考慮到新能源革命的重要性，積極扶持光能發(fā)電的發(fā)展，將未來(lái)的能源市場(chǎng)逐漸轉(zhuǎn)移至新能源上來(lái)，增加光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用成本，避免在將來(lái)的能源革命中走更多的彎路。
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關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電；現(xiàn)狀；發(fā)展措施
中圖分類(lèi)號(hào)：TM61文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
隨著人口數(shù)量的快速增長(zhǎng)，傳統(tǒng)化石能源（以石油、天然氣及煤炭為代表）正面臨消耗殆盡的危機(jī)，能源危機(jī)問(wèn)題已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)世界性的難題。除此之外，在使用化石能源的過(guò)程中，將會(huì)產(chǎn)生一系列環(huán)境污染問(wèn)題，給生態(tài)失衡造成了嚴(yán)重的影響，制約了人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展。尋找并開(kāi)發(fā)新能源已經(jīng)成為世界各國(guó)的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)。眾所周知，太陽(yáng)能資源不僅豐富，而且分布廣泛，同時(shí)具有環(huán)保的特點(diǎn)，是各國(guó)公認(rèn)的清潔能源。
1.光伏發(fā)電技術(shù)
1.1光伏發(fā)電技術(shù)原理
對(duì)于光伏發(fā)電而言，太陽(yáng)能電池屬于核心部分。所謂的光伏發(fā)電指的是在太陽(yáng)能電池的幫助下，實(shí)現(xiàn)光能到電能的一系列轉(zhuǎn)化過(guò)程。光伏發(fā)電的歷史可追溯到19世紀(jì)40年代末期，科學(xué)家在科研實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了光生伏打效應(yīng)，奠定了太陽(yáng)能電池誕生的理論基礎(chǔ)。太陽(yáng)能電池工作原理如下：在光照條件下，其芯片PN結(jié)中的電子將會(huì)吸收光能，進(jìn)入自由電子狀態(tài)，并在晶體里高速移動(dòng)，由此產(chǎn)生的空穴也會(huì)以晶體為中心按照一定的規(guī)則圍繞移動(dòng)，最終自由電子完成在N 結(jié)的聚集，而空穴完成在 P 結(jié)聚集，此時(shí)，PN結(jié)之間將會(huì)存在一個(gè)電勢(shì)差，并發(fā)揮出電源的功用。[1]
1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)
光伏發(fā)電系統(tǒng)包括以下幾個(gè)主要部分：1）太陽(yáng)能光伏電池板；2）儲(chǔ)電裝備；3）控制器存；4）逆變器。利用太陽(yáng)能光伏電池板可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能到電能的轉(zhuǎn)換，然后再利用逆變器進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)化之后，便可輸送給用戶了。
2.光伏發(fā)電的現(xiàn)狀
2.1光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)狀況分析
前文提到，在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，太陽(yáng)能光伏電池板是核心組成部分。目前，有相當(dāng)數(shù)量的企業(yè)在從事相關(guān)的生產(chǎn)以及銷(xiāo)售工作?？v觀世界市場(chǎng)，太陽(yáng)能光伏電池板的年均總產(chǎn)量已經(jīng)多年保持在4000MW以上。中國(guó)在該領(lǐng)域所占的份額位居世界前列。以無(wú)錫尚德公司生產(chǎn)情況為例。該公司的產(chǎn)能在327.0MW/年（2007年數(shù)據(jù)），在中國(guó)排行第一，在世界范圍內(nèi)位居第三。由此可見(jiàn)，我國(guó)在光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)方面的巨大優(yōu)勢(shì)和潛力。[2]
值得一提的是，中國(guó)在光伏發(fā)電系統(tǒng)的裝機(jī)容量方面遠(yuǎn)遜于光伏電池產(chǎn)業(yè)。2007年，中國(guó)光伏發(fā)電系統(tǒng)的裝機(jī)容量?jī)H為世界當(dāng)年累計(jì)安裝量的1%。
由以上信息可以看出，我國(guó)在光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量方面有待提高。
除了太陽(yáng)能光伏電池之外，光伏控制器也是相關(guān)廠家的關(guān)注焦點(diǎn)。在世界范圍內(nèi)比較，我國(guó)在這一領(lǐng)域的生產(chǎn)方面并不占優(yōu)勢(shì)，落后于歐洲以及日本等先進(jìn)地區(qū)和國(guó)家。另外，在光伏控制器的自主創(chuàng)新及研發(fā)方面還有待提高。
2.2光伏發(fā)電系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)用
在我國(guó)，太陽(yáng)能資源不僅豐富，而且分布廣泛，整體資源占有量超過(guò) 5000兆焦/（平方米·年）。所以，中國(guó)在發(fā)展太陽(yáng)能光伏發(fā)電方面具備一定的先天優(yōu)勢(shì)。在我國(guó)，光伏發(fā)電的應(yīng)用主要集中在下列四個(gè)方面：1）農(nóng)村以及邊遠(yuǎn)地區(qū)；2）通信和工業(yè)；3）太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品；4)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)陸續(xù)建成了一批示范性光伏發(fā)電系統(tǒng)。如600W光伏提水系統(tǒng)，其輸出電壓為220VAC，日發(fā)電量為1.8kWh，日提水量為30m³/（20m）。又如100kw并網(wǎng)型光伏供電系統(tǒng)，其輸出電壓為220VAC，日發(fā)電量達(dá)350kWh。光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)屬于政府推動(dòng)的示范性工程，其商業(yè)化應(yīng)用還有很長(zhǎng)一段路要走。[3]
2.3我國(guó)光伏發(fā)電存在的主要問(wèn)題
我國(guó)光伏發(fā)電存在的主要問(wèn)題有：1）在太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)方面缺乏戰(zhàn)略意識(shí)。政府沒(méi)有將太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)作為政府的日常工作的一部分。另外，相對(duì)于常規(guī)能源建設(shè)項(xiàng)目而言，太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)項(xiàng)目缺少固定的資金投入又或者資金渠道不夠通暢，同時(shí)還缺乏科學(xué)、有效的激勵(lì)政策；2）相較常規(guī)能源產(chǎn)業(yè)而言，新能源的開(kāi)發(fā)還處于起步階段。多元化、多層次的能源結(jié)構(gòu)體系尚未建立。邊遠(yuǎn)地區(qū)的能源緊張問(wèn)題仍舊存在，生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化短時(shí)間內(nèi)難以改變。以上問(wèn)題制約了邊遠(yuǎn)地區(qū)的進(jìn)一步發(fā)展；3）和太陽(yáng)能光伏發(fā)電相配套的市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制（包括管理和服務(wù)兩大方面）還不完善，該領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)尚處于無(wú)序、混亂狀態(tài)；4）光伏發(fā)電市場(chǎng)的培育度不夠，沒(méi)有形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)鏈。受經(jīng)濟(jì)因素和技術(shù)因素的制約，表現(xiàn)出了高技術(shù)含量不足的問(wèn)題；5）產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，導(dǎo)致光伏產(chǎn)品在質(zhì)量方面參差不齊；6）對(duì)綜合型能源系統(tǒng)的投入、開(kāi)發(fā)力度不夠。[4]
3.光伏發(fā)電的發(fā)展措施
太陽(yáng)能光伏發(fā)電可以向農(nóng)村以及邊遠(yuǎn)地區(qū)提供滿足日常需求的非聯(lián)網(wǎng)電力,且成本較低。結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況，加大對(duì)太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)力度，可將其轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的生活用電和工業(yè)用電。推動(dòng)光伏發(fā)電事業(yè)的發(fā)展，不僅有利于脫貧致富,而且有利于維持人和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,這對(duì)于我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略而言具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。[5]
光伏發(fā)電的相關(guān)發(fā)展措施：1）政府應(yīng)加大投入，加強(qiáng)引導(dǎo)，從而推進(jìn)太陽(yáng)能這一新能源的應(yīng)用進(jìn)程；2）結(jié)合市場(chǎng)規(guī)則，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)化轉(zhuǎn)變，同時(shí)對(duì)現(xiàn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的不當(dāng)之處進(jìn)行大刀闊斧的整改，建立起科學(xué)、規(guī)范、高效的市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制；3）完善光伏發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，使其規(guī)范化、規(guī)?；?；4）建立完善的技術(shù)培訓(xùn)體系，結(jié)合實(shí)際需要培養(yǎng)不同層次的新能源技術(shù)人才，提高加工、應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)水平，從而獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益；5）在推廣應(yīng)用過(guò)程中，切忌急躁，要穩(wěn)步發(fā)展。如根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r，先推廣那些技術(shù)條件已經(jīng)相對(duì)成熟的光伏發(fā)電設(shè)備，同時(shí)將維修、管理、宣傳等一系列基礎(chǔ)工作落實(shí)到位；6）政府應(yīng)制定各項(xiàng)優(yōu)惠政策，建立高效的投融資機(jī)制，營(yíng)造良好的投資環(huán)境，以此吸引國(guó)內(nèi)外的人才、技術(shù)以及資金，保證光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。[6]
4.光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展前景展望
目前，我國(guó)光伏企業(yè)的市場(chǎng)重心集中在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，為改變這一現(xiàn)狀，我國(guó)相繼出臺(tái)了諸多光伏補(bǔ)貼政策，以促進(jìn)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的開(kāi)放與發(fā)展，相信不久的將來(lái)，我國(guó)光伏企業(yè)大有希望擺脫當(dāng)下這種生產(chǎn)過(guò)剩的局面。國(guó)家已經(jīng)明確提出了，在中東部地區(qū)建設(shè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的計(jì)劃，并提出了結(jié)合城市建筑的理念，所以，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)在未來(lái)的一段時(shí)間里將會(huì)致力于分布式光伏發(fā)電和建筑光伏一體化的研究。由此可以預(yù)見(jiàn)，光伏產(chǎn)業(yè)正在由高端市場(chǎng)轉(zhuǎn)戰(zhàn)下游市場(chǎng)，那些生產(chǎn)太陽(yáng)能照明設(shè)備以及屋頂太陽(yáng)能的相關(guān)企業(yè)將會(huì)迎來(lái)發(fā)展的契機(jī)。光伏企業(yè)應(yīng)該將主要精力投入到更高層次技術(shù)的開(kāi)發(fā)、研究與應(yīng)用中去，例如以下幾個(gè)方面：1）光伏并網(wǎng)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；2）分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量管理問(wèn)題；3）對(duì)系統(tǒng)的顯示以及遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等。與此同時(shí)，還需要提供一系列安裝維護(hù)等方面的增值服務(wù)。就目前市場(chǎng)而言，晶硅太陽(yáng)能板仍舊同類(lèi)產(chǎn)品中主流，但是越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始將人力、物力投向了對(duì)薄膜太陽(yáng)能板技術(shù)的研究。同晶硅太陽(yáng)能板相比，薄膜太陽(yáng)能板具備了更強(qiáng)的高溫潮濕適應(yīng)能力，因此多見(jiàn)于下游的建筑幕墻，造價(jià)方面也具有優(yōu)勢(shì)，在制造環(huán)節(jié)所消耗的能源還不到晶硅太陽(yáng)能板的1/2。在全球經(jīng)濟(jì)衰退的大環(huán)境之下，薄膜太陽(yáng)能板市場(chǎng)不見(jiàn)頹勢(shì)，仍在穩(wěn)定增長(zhǎng)之中。[7]
5.結(jié)語(yǔ)
我國(guó)幅員遼闊，擁有大量的、可利用的太陽(yáng)能資源。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)不僅是一種清潔能源技術(shù)，而且在轉(zhuǎn)換率方面也在日益提高，相信光伏產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展前景將會(huì)更好。隨著電價(jià)補(bǔ)貼政策的落實(shí)以及光伏發(fā)電的使用時(shí)間增加，相信在不久的將來(lái)，太陽(yáng)能發(fā)電成本將會(huì)大幅下降，甚至達(dá)到和常規(guī)電價(jià)極為接近的水平。我國(guó)石油、煤炭以及天然氣等化石能源的儲(chǔ)量正在減少，如果不采取有效的解決措施，將來(lái)必然會(huì)陷入能源危機(jī)之中。在此背景下，開(kāi)發(fā)、利用太陽(yáng)能等清潔能源已經(jīng)成為能源領(lǐng)域的一個(gè)必然發(fā)展方向。
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關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電技術(shù)；必要性；太陽(yáng)能；新能源；能源危機(jī) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
中圖分類(lèi)號(hào)：TM914 文章編號(hào)：1009-2374（2016）32-0089-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.044
光伏發(fā)電技術(shù)是一種能夠利用可再生資源實(shí)現(xiàn)發(fā)電的技術(shù)。相比于傳統(tǒng)的燃料能源技術(shù)來(lái)說(shuō)，更能夠減少我國(guó)環(huán)境污染，促進(jìn)人與生態(tài)環(huán)境和諧相處。尤其是在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制條件下，利用可再生的太陽(yáng)能還能實(shí)現(xiàn)我國(guó)電力行業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展，可見(jiàn)光伏發(fā)電技術(shù)對(duì)于緩解我國(guó)能源危機(jī)具有重要作用。
1 光伏發(fā)電技術(shù)
我國(guó)最早的光伏發(fā)電技術(shù)主要是晶體硅光伏發(fā)電，比較常用的晶體硅是單晶硅、多晶硅，后來(lái)材料逐漸發(fā)展為薄膜電池。薄膜電池產(chǎn)品包括非晶納米晶、微晶等。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，單晶體太陽(yáng)能電池的實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化率達(dá)到24%，商業(yè)量化生產(chǎn)效率達(dá)到17%。多晶體硅的實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化效率達(dá)到20%，而商業(yè)批量生產(chǎn)效率達(dá)到了16%。CdTe太陽(yáng)能電池的最高效率達(dá)到了16%，商業(yè)化批量生產(chǎn)效率達(dá)到了10%。CIGS薄膜太陽(yáng)電池的最高生產(chǎn)效率達(dá)到了19%，而商業(yè)化批量生產(chǎn)效率達(dá)到12%。薄膜電池發(fā)電隨雖然具有用量少的特點(diǎn)，但是相比于晶體硅其光電轉(zhuǎn)化率下降了一半。之后，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，光伏發(fā)電技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐袁F(xiàn)代光學(xué)技術(shù)為核心的發(fā)電技術(shù)，其核心內(nèi)容是聚光技術(shù)。所謂聚光就是指發(fā)電量與光強(qiáng)度成正比例關(guān)系。
另外，現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)要求聚光必須均勻，而最新研發(fā)的光像自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)就是一種能夠?qū)崿F(xiàn)均勻聚光、提高發(fā)電量的新型光學(xué)技術(shù)。我國(guó)是光伏發(fā)電量增長(zhǎng)最快的國(guó)家，也是光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用最廣泛的國(guó)家之一。在今后的發(fā)展中，我國(guó)將會(huì)由傳統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)、城市屋頂發(fā)電系統(tǒng)等，可見(jiàn)我國(guó)光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用市場(chǎng)是非常大的。除此之外，我國(guó)還出臺(tái)了相關(guān)政策，以支持我國(guó)光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。據(jù)調(diào)查顯示，我國(guó)到2030年光伏裝機(jī)容量將達(dá)1億千瓦，年發(fā)電量可達(dá)1300億千瓦時(shí)。其發(fā)電量相當(dāng)于30多個(gè)煤電廠的發(fā)電量。
2 發(fā)展光伏發(fā)電技術(shù)的必要性
2.1 保護(hù)環(huán)境
無(wú)論火力發(fā)電，還是水力發(fā)電，都需要消耗能源，且容易產(chǎn)生大氣污染廢棄物。而太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)與其他能源材料最大的不同之處在于在發(fā)電過(guò)程中，產(chǎn)生的CO2量很少。眾所周知，CO2是導(dǎo)致溫室效應(yīng)的根源，這樣通過(guò)利用光伏發(fā)電技術(shù)就能夠緩解氣候變化。
據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，自2007年以來(lái)，過(guò)去幾年是溫度最高的年份；我國(guó)南北半球的冰川和積雪正在融合；最嚴(yán)重的全球干旱地區(qū)增多。可見(jiàn)，發(fā)展光伏發(fā)電技術(shù)是非常必要的。我國(guó)最早利用光伏發(fā)電技術(shù)是在20世紀(jì)70年代，其用途主要包括人造衛(wèi)星、海盜燈塔等。到20世紀(jì)90年代，光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，能夠應(yīng)用在手表、計(jì)數(shù)器、交通標(biāo)志等方面，但是仍無(wú)法普遍應(yīng)用在民用電器中，到近年來(lái)我國(guó)大力發(fā)展光伏發(fā)電技術(shù)已卓見(jiàn)成效。最早利用光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)電的是雙湖光伏電站以及麗江光伏電站。作為可再生的太陽(yáng)能，利用光伏發(fā)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)電，不僅能夠緩解石油、煤炭等能源危機(jī)，還能減少環(huán)境污染廢棄物的產(chǎn)生。據(jù)調(diào)查顯示：一個(gè)中國(guó)普通家庭，一個(gè)月大約300度電，這300度電按一年來(lái)算，相當(dāng)于要燒1.44噸煤，排放2.85噸的二氧化碳。如果利用光伏發(fā)電技術(shù)降低煤炭的使用量，也就是每個(gè)家庭能夠減少3噸二氧化碳排放量。
2.2 拓寬經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域
光伏發(fā)電技術(shù)促進(jìn)了我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)其衍生行業(yè)的發(fā)展。通過(guò)光伏發(fā)電技術(shù)能夠有效調(diào)整我國(guó)發(fā)電行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)國(guó)家資源條件的合理利用，同時(shí)對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也具有很重要的作用。實(shí)踐證明，我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電行業(yè)還有效拉動(dòng)了其他行業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，如家庭燈具電源行業(yè)、交通行業(yè)、與汽車(chē)配套相關(guān)的太陽(yáng)能汽車(chē)/電動(dòng)車(chē)、電池充電設(shè)備、汽車(chē)空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等。
據(jù)調(diào)查顯示光伏電站項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)和建設(shè)，可促進(jìn)地區(qū)相關(guān)產(chǎn)業(yè)，如建材、交通運(yùn)輸業(yè)的大力發(fā)展，對(duì)擴(kuò)大就業(yè)和發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)將起到顯著作用。例如太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)促進(jìn)了綠色照明行業(yè)的發(fā)展，其中有關(guān)綠色照明系統(tǒng)的太陽(yáng)能電池板、蓄電池、節(jié)能燈具等都是主要產(chǎn)品。而且綠色照明系統(tǒng)還被廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)中，如路燈等?？梢?jiàn)光伏發(fā)電技術(shù)不僅影響了我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制，還推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
另外，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)還能降低發(fā)電項(xiàng)目投資成本，如目前常規(guī)火電的造價(jià)大約每千瓦5000元，而太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的每千瓦造價(jià)約10000元。與此同時(shí)，常規(guī)火電的年有效發(fā)電時(shí)間多在6000小時(shí)以上，而太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的有效發(fā)電時(shí)間僅2000小時(shí)，可見(jiàn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的效率是非常高的。
2.3 緩解能源危機(jī)
顯然我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，為我國(guó)使用可再生太陽(yáng)能提供了可能。尤其是減少了煤礦資源的損耗，不僅保證了我國(guó)生態(tài)平衡，還實(shí)現(xiàn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
據(jù)數(shù)據(jù)顯示：一個(gè)裝機(jī)容量為10MWp，首年發(fā)電量為1891.7萬(wàn)度電的光伏電站，首年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤6621噸，減排CO2為17214噸，整個(gè)光伏電站壽命周期內(nèi)共節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤150567噸，總減排CO2為391473噸。如果我國(guó)大面積普及光伏發(fā)電站之后，相信我國(guó)煤炭資源使用量將會(huì)大大減少。如果光伏發(fā)電進(jìn)入民用發(fā)電行業(yè)，不僅能夠大幅度緩解我國(guó)資源短缺問(wèn)題，還能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)平衡。如某發(fā)電站的光伏發(fā)電項(xiàng)目主要是在上層鋪設(shè)光伏發(fā)電面板用于太陽(yáng)能發(fā)電、下層鋪設(shè)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的新型光伏系統(tǒng)工程。實(shí)踐證明：2016年上半年，已發(fā)電1408.25萬(wàn)千瓦時(shí)，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤5600噸，有效減少了煤炭資源的使用量，而且提高了發(fā)電站的效率，更重要的上下層的綜合利用，減少了資源浪費(fèi)。
3 我國(guó)光伏發(fā)電技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的優(yōu)越性使其逐漸成為能源使用的重要途徑。而光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展不僅使太陽(yáng)能代替了傳統(tǒng)能源，還使太陽(yáng)能逐漸成為能源消耗的主體。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2030年，可再生能源的消耗將會(huì)占到能源消耗比例的30%，截至2040年，將會(huì)上升到50%。到21世紀(jì)末，可再生能源消耗會(huì)成為主要的能源消耗方式?？梢?jiàn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)對(duì)于我國(guó)可再生能源的發(fā)展具有很重要的作用，同時(shí)從中也看出了光伏發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新的重要性。
另外，我國(guó)也將會(huì)大力推動(dòng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，加快我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，并減輕我國(guó)能源危機(jī)問(wèn)題。據(jù)《可再生能源中期發(fā)展規(guī)劃》指出，截至2020年，我國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)電量會(huì)達(dá)到60億千瓦。簡(jiǎn)單地說(shuō)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)將會(huì)成為我國(guó)主流行業(yè)。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，光伏發(fā)電是一種能夠?qū)崿F(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的新型發(fā)電技術(shù)。在資源短缺和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重的當(dāng)下，大力發(fā)展光伏發(fā)電技術(shù)是十分重要的。因而，國(guó)家以及企業(yè)應(yīng)該通力配合，開(kāi)拓太陽(yáng)能光伏發(fā)電市場(chǎng)，創(chuàng)新光伏發(fā)電技術(shù)，從而促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展，并進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
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