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【關鍵詞】 傳統能源 新能源 發展 創新
近年來我國保持較高的經濟增長速度,較大幅度地提高人民的生活水平,每年8%的GDP增長速度,傳統能源的貢獻占了很大比例。趙麗霞等人[1]將能源作為新的變量引入柯布-道格拉斯生產函數,通過建立向量自回歸模型,研究了中國經濟增長與能源消費之間的關系,并得出能源是我國經濟增長的一個重要要素。王旭暉、劉勇[2]運用協整分析和Granger檢驗對1978—2005年的數據進行分析,得出盡管短期內我國的能源消費和經濟增長存在波動關系,但是長期內它們之間存在長期穩定的關系,且存在能源消費到經濟增長的單向Granger因果關系。鄭永琴等、王保忠等[3.4]應用協整理論、誤差修正模型和Granger因果關系檢驗等方法,分別對貴州省、山西省能源消費與經濟增長之間的相互關系進行實證研究,得出能源消費與經濟增長之間存在著長期均衡關系,能源消費與經濟增長之間只存在單向的Granger因果關系。
因此,伴隨經濟增長對能源不斷提高的需求,為滿足能源需求,儲量充足或清潔可再生、對環境傷害較弱的能源項目成為能源產業發展的焦點。所謂新能源是指相對傳統能源而言,通過新技術和新材料開發利用的能源。傳統能源包括化石能源,如煤、石油、天然氣等,以及水電和低效率直接燃燒的秸稈、薪材等能源,而風能、太陽能、核能、氫能、潮汐能和地熱能等等可再生能源都是新能源,還有一部份新能源是指利用新技術對常規能源的新利用,如生物質能、潔凈煤技術、智能電網、車載新型燃料等。同時,新能源也是一個動態的、歷史性概念,隨著科技的發展,當今的新能源在若干年以后也會變成“傳統”能源。新能源有兩大最突出的特征:一是可再生性和生態友好性,人類可以源源不斷的獲得新能源,同時新能源來自于大自然,最終會回歸到大自然,具有極高的生態友好性,這是傳統能源所不能比擬的。二是可供開發的能源儲量非常大,如太陽能、氫能等,和常規能源的儲量相比完全不是同一個數量級。這兩大特征為新能源的開發帶來一個非常美好的前景。 [本文轉自DylW.Net專業提供寫作教學論文和職稱論文的服務,歡迎光臨Www. DylW.NEt點擊進入DyLw.NeT 第一 論 文網]
傳統能源使用的初始階段,其成本主要是經濟成本,生態成本和社會成本很?。欢S著時間的推移,傳統能源的消耗量越來越多,也越來越稀缺,此時生態成本和社會成本將急劇升高,呈加速上升趨勢。目前全球傳統能源顯然已經是處于后期使用階段。但與人們生產生活直接相關的,仍然還只是經濟成本。而對于新能源產業而言,基本上只有經濟成本,其生態成本和社會成本幾乎是不存在的,這是由新能源的特性所決定的。但新能源在使用初期其經濟成本是十分高昂的,原因是新能源產業除了是屬于生態友好的綠色產業外,它目前還屬于高技術產業,因此技術研發成本非常大,這也是為什么目前新能源所轉化的電能成本要遠大于傳統能源所轉化的電能的原因所在。
但是,藍瀾等[5]基于LCOE方法對中國風電與火電的成本進行了比較發現在新能源鼓勵性政策補貼與傳統能源環境外部性不計的前提下,風電項目比火電項目具有明顯的成本優勢的結果。即使考慮風電廠的棄風率,從長期看風電項目在成本上仍然優于燃煤發電。如果考慮燃煤電廠的外部環境成本,風電廠的發電成本優勢更加明顯。但是,阻礙我國可再生能源如風電發展的根本因素其實不是發電成本,而是來自電網。由于目前我國風能資源豐富地區大部分用電負荷較小,大規模風力發電面臨當地電網難以消納的問題。從用電量來看,目前西北、東北、內蒙等風能資源豐富的地區用電量相對較少,用電負荷主要集中在東部經濟發達地區。2010年,酒泉千萬千瓦級風電基地完成裝機總量516萬千瓦,其中并網裝機僅130萬千瓦。為解決風電外輸問題,甘肅省電力公司計劃投資建設750千伏輸變電工程,但也只能夠滿足94% 概率條件下的516萬千瓦風電送出需要,仍然有6%的時間需限制風電出力。而酒泉市計劃到2015年底風電裝機總容量達到1271萬千瓦,2020年增加到2000萬千瓦以上,即使是西北電網也難以消納。因此新能源的發展需要重點解決新能源發電效率不高和并網傳輸難度較大的問題,發展分布式能源和智能電網技術。
由此可見,隨著技術的不斷發展,新能源的研發、生產成本將會越來越低。就短期而言,傳統能源的成本僅就經濟成本而言比新能源成本要低,但從長期來看,新能源的成本要遠低于傳統能源成本。因此,為了人類的未來和經濟的可持續發展,發展新能源產業勢在必行。
《新能源產業振興和發展規劃》提出,到2020年,可再生能源占中國一次能源消費比重有望從目前的10%升至15%以上,除水電外,可再生能源占中國一次能源消費比重有望從目前的1.5%升至6% 以上。由此看來,新能源雖然前景廣闊,但在未來數十年的能源消費結構中所占的比例仍較輕。這也同時說明,傳統能源在中國未來的消費結構中,將長期占主導地位。從這個意義來說,傳統能源生產企業在未來很長一段時間內仍有長足的發展潛力,但也仍需順應新能源時代的潮流,按照科學發展觀的思路作出正確的發展戰略選擇。
新能源和節能環保產業是促進消費、增加投資、穩定出口的一個重要結合點,也是調整結構、提高國際競爭力的一個現實切入點。這方面發展的潛力很大,應當重點給予支持 ,力求取得更大的突破,實現產業化規?;?。但是,新能源的良好應用前景并不意味傳統能源的大規模被替代,尤其是在未來的數十年里,一次性能源的消費比例依然維持在較高水平。實際上,傳統能源與新能源,看上去似乎是兩個相對立的概念,但兩者之間并不是矛盾和競爭的關系,而是可以相互協同、優勢互補的。中國政府積極推進生態文明建設的國家戰略,積極在風電、太陽能發電、生物質能發電等各個新能源板塊均衡發展,這種發展的多元性,不但滿足了社會、經濟發展對能源持續增長的需求,同時也優化調整了能源結構。而且,發展傳統能源所積累的經驗、資金和技術,可以幫助新能源變得更加有效和實用;反過來,新能源的發展,也會催生各種清潔技術,促進化石能源更加清潔地加以利用。兩者相結合,將使我們的能源更加清潔、更加高效、更加安全,推動現代文明和生態環境共同向前發展。因此,傳統能源行業應該抓住這一戰略時機,制定適合自身發展的可持續發展戰略,在國家的能源發展戰略中找到自己的重要位置。
參考文獻 [本文轉自DylW.Net專業提供寫作教學論文和職稱論文的服務,歡迎光臨Www. DylW.NEt點擊進入DyLw.NeT 第一 論 文網]
[1]趙麗霞,魏巍賢.能源與經濟增長模型研究[J].預測,1998(6):15-21.
[2]王旭暉,劉勇.中國能源消費與經濟增長: 基于協整分析和Granger 因果檢驗[J].資源科學,2007(5):57-62.
[3]王保忠,黃解宇.能源供給、能源消費與經濟增長的關系[J].技術經濟,2010(2):57-62.
(一)學生對畢業設計不夠重視
畢業設計一般都安排在大學第七、八學期,這兩個學期正好是學生考研和就業的關鍵時期。這些年,隨著就業壓力的增大和考研風氣的高漲,許多學生都把主要精力放在找工作和復習考研上,沒能在畢業論文上投入足夠的精力。東抄西拼完成畢業論文,網上搜索資料后簡單拼湊的現象尤為突出,學校規定的時間為12-16周,而有的學生僅用幾周甚至幾天時間就拼湊完成,造成畢業設計質量不合格。
(二)設計選題缺乏創新性、可行性
有些學生在選擇畢業設計題目時缺乏創新意識,不能面對工程實際需要解決的問題,提出新問題、解決新問題。大部分學生是設計已有的機械裝置的結構,然后對其進行分析和校核,設計內容體現不出自己的創新。少數學生只是在網上搜索題目相似、內容相近的論文之后,將原文中大量觀點和論述幾乎原封不動地復制到自己的論文中,結果是論文缺乏分析和見解。還有少數學生設計中對已有機械結構進行改進設計,但因缺少工程實踐,所設計的方案并不一定可行。
二、校企合作指導機械專業本科畢業設計可行性分析
德州學院地處德州市,德州市新能源產業起步早、發展快,在全國處于領先地位。尤其是以皇明集團為代表的太陽能熱利用方面走在全國乃至世界的前列,相繼獲得“中國太陽城”、“國家可再生能源應用示范城市”、“國家火炬計劃德州新能源產業基地”等稱號,德州經濟開發區獲首批“山東省節能環保產業基地”,其中“太陽谷”已經成為引領太陽能和新能源產業快速發展的核心動力和強大引擎。同時,德州市依托山東景津環保設備有限公司等企業,正在打造風電新能源裝備制造業和環保節能設備等新能源產業基地,建成后將成為全國最大的太陽能產品制造基地和國內重要新能源裝備研發和制造基地。面對新能源裝備制造業的快速發展,相關機械類專業人才匱乏的問題日益凸顯,新能源裝備制造的企業迫切希望和高校合作培養機械專業的創新性應用型人才。校企合作指導學生畢業設計的條件已經成熟。目前,德州學院機電工程學院已經和山東景津環保設備有限公司等企業建立了13個實習實訓基地。與山東景津環保設備有限公司、山東通裕集團有限公司、東營光伏太陽能有限公司組建了景津壓濾班、通裕班、光伏機電班。2010年與山東景津環保設備有限公司聯合成立了“節能環保設備研究中心”。這些都為校企合作指導機械專業本科畢業設計提供了保障。
三、校企合作指導機械類專業本科畢業設計創新模式的探索
(一)校企共同參與人才培養方案的制定
德州學院的機械設計制造及其自動化專業圍繞著我國重點支持的新能源產業這一國家戰略性目標進行人才培養模式構建,從整體上提升本專業在新能源產業和區域內的高素質創新性應用型人才的培養水平和配置能力。德州學院召開“裝備制造業、新能源產業人才需要研討會”,德州市裝備制造業推進辦公室、德州市新能源產業推進辦公室負責人及12家山東省新能源相關企業代表應邀參加會議,聘請了山東普利森集團有限公司、景津壓濾機集團有限公司等企業技術負責人為校企合作專家。企業技術負責人對機械設計制造及其自動化專業的人才培養模式問題提出了寶貴的建議。根據合作企業的意見和建議,在機械設計制造及其自動化專業教學計劃中的第七學期,在11周的專業課程結束后,安排7周的專業方向實習,第八學期安排12周的畢業設計和6周的畢業實習。學生在學習了所有的專業課程后,先在企業進行專業方向實習。在實習期間對所實習企業進行了解,將自己所學的專業課程進行實踐,初步提高自身的工程實踐能力。在此基礎上第八學期進行畢業設計和實習,可以綜合提高學生的實踐能力和工程意識,畢業后能夠直接為企業所用,有效地提高了人才的培養效率和培養效果。使學生的應用能力達到工程需求,實現零距離就業。
(二)校企合作制定學生的畢業設計題目和指導學生畢業設計,保證學生的畢業設計質量
在第七學期,將機械專業學生安排到山東景津環保設備有限公司等實習實訓基地進行實習,這些企業有機械專業對口的生產環節,具有一定的生產規模、較先進的生產水平和管理水平,經濟效益較好,有接納畢業論文教學與實踐的能力。機械專業學生進入企業進行實習和畢業設計時,企業技術人員和學校教師共同指導,以企業技術人員為主,學校教師為輔,采用雙導師制。學校的指導教師負責學生的專業理論指導,企業指導教師為實踐經驗豐富的技術人員,全程參與學生實習和畢業設計的各個環節,指導學生處理畢業設計過程中出現的問題。在專業方向實習期間,由實習企業提供與實際生產和技術開發相關的畢業設計選題,由校內和企業導師在11月份商討確定指導學生的畢業設計題目,校內實習導師書寫畢業設計說明書。畢業設計題目能夠體現機械的新工藝、新技術的研究方向。這樣可以讓學生提前介入生產技術,初步了解并能解決生產中的一些實際問題。第八學期學生在實習企業里進行自己的畢業設計,校內指導教師通過網絡與學生保持常態聯系,跟蹤掌握學生畢業論文進程,并定期到企業檢查、指導學生畢業論文書寫,與學生探討、解決實習過程中遇到的技術難題,培養求真務實的科學精神,提高了教師自身科研能力。企業導師負責學生的實際設計、生產和技術開發相關的指導。在畢業設計中學生參與了企業的產品研發,學生了解了企業,企業也了解和掌握了學生各方面的情況,為日后的擇優錄用人才提供了依據,通過雙向選擇,對愿意留廠且企業看中的學生,企業優先錄用。
(三)成立有合作企業高級工程技術人員參與的答辯委員會,嚴格答辯程序、保證答辯質量
答辯是畢業設計工作的最后一個環節,是全面檢查和評估畢業設計質量的重要手段。嚴格的答辯程序有利于樹立良好的學風,促進學生認真做好畢業設計。學院聘請企業高級工程技術人員為答辯委員會成員,答辯委員會的校內教師必須由副教授以上職稱(或相當職稱的科技人員)的人員擔任。答辯委員會下設答辯小組,設組長1人(答辯委員會成員),秘書1人,各答辯小組具體負責學生的畢業設計答辯工作。答辯委員會負責審定學生畢業答辯資格,選用“中國知網”大學生論文抄襲檢測系統對參加答辯的畢業論文進行檢測,總相似比超過33%的學生不允許參加畢業論文答辯。同時還負責對指導教師的畢業設計指導工作進行審核:指導教師所帶本組學生畢業設計成果以專利、、實物、模擬仿真、模型展示的不低于50%。畢業設計答辯時采用“回避制”,即指導教師不參加對自己指導學生的答辯工作。學生答辯前提交論文由答辯小組詳細評閱,寫出評閱意見,評定成績,并根據課題所涉及的內容和要求,準備好基本概念、基本理論、試驗或設計結果分析等方面不同難度的問題,以備答辯時提問選用。答辯時學生報告時間一般為10-15分鐘,答辯提問時間一般為10-15分鐘,答辯公開進行,從而保證了答辯質量。
四、結論
關鍵詞:新能源發電太陽能,風能,發展前景
0引言
自第三次工業革命以來,人類社會在經濟和科技方面取得了空前的發展,伴隨而來的是常規化石能源的大量消耗及其引起的環境污染和資源短缺等一系列問題,迫使人類不得不開始尋找清潔的可再生能源,也即新能源。相對于傳統的煤、石油、天然氣等化石能源,新能源普遍具有污染少、儲量大的特點,對于解決當今世界日益嚴重的環境污染和資源匱乏等問題具有十分重要的意義[1]。資源與環境的壓力也給電力系統帶來了新的挑戰,利用新能源逐步取代傳統能源進行發電將是今后電力工業發展的趨勢,可見新能源發電具有良好的發展前景和實用價值。
1 新能源發電的類型及其原理特點
新能源發電主要包括太陽能發電、風力發電、生物質能發電、地熱發電、潮汐發電等方面。
1.1太陽能發電
太陽能是指太陽內部連續不斷的核聚變反應過程所產生的能量,它是一個巨大的能源,據估計,我國陸地面積每年接收到的太陽能輻射能相當于億噸煤[2]。太陽能發電又叫光伏發電,它的基本原理是利用光伏效應,通過光照產生電動勢,進而輸出電能,實現光電轉換。簡單地說,太陽能發電就是通過太陽能電池直接將太陽光轉換成電能,太陽能電池是由各種具有不同電子特性的半導體材料薄膜制成的平展晶體,可以產生強大的內部電場[2],主要包括單晶硅電池、多晶硅電池和非晶硅電池三種類型。免費論文參考網。
常見的太陽能發電系統由太陽能電池、控制器和逆變器三部分構成,按其運行方式可分為獨立太陽能發電系統和并網太陽能發電系統,其中后者是目前的主流發展趨勢,即太陽能電池發出的直流電,通過逆變裝置轉換成交流,進而并入電網使用。太陽能發電安全可靠,具有許多優點,如能源充足,太陽能無處不在,不受地域限制;建設周期短,運行成本低;不需要消耗燃料,無環境污染;結構簡單,維護方便,適合無人值守。但是,太陽能發電受氣候條件影響,具有間歇性,且價格昂貴。
1.2 風力發電
風力發電是將風能轉換成機械能,再轉換為電能,其基本原理是利用風吹動風輪,通過風輪的機械轉動驅動發電機轉子旋轉,進而產生電能。風能是清潔的可再生能源,風力發電與常規發電相比,具有能源充足、不消耗燃料、無環境污染、占地面積小、工程建設周期短、發電技術成熟等優點。在當今世界的新能源開發技術中,風力發電是最成熟、最有商業利用價值的發電方式,其裝機容量正在不斷擴大,全球風電發電量占總發電量的比例也在逐步增加。
1.3生物質能發電
生物質能是綠色植物通過光合作用,將太陽能轉化為化學能而儲存在生物質內部的一種能量形式,是一種資源豐富、無污染的能源。生物質能發電包括農林廢棄物燃燒發電、生物質燃氣發電、城市垃圾焚燒發電、沼氣發電等方面。生物質能發電具有電能質量好、可靠性高等優點,具有較高的經濟價值。
1.4 地熱發電
地球內部蘊藏著巨大的熱能,地熱能就是地球內部的熱釋放到地表的能量,地熱發電就是將地熱能轉變為機械能,再將機械能轉變為電能,它是利用地下熱水和蒸汽為動力源的一種新型發電技術,其原理與火力發電基本一樣,即將蒸汽的熱能通過汽輪機轉變為機械能,然后帶動發電機發電[2]。
1.5潮汐發電
潮汐能,顧名思義,就是潮汐所蘊含的能量,同樣是一種取之不盡、用之不竭的新能源。潮汐發電,就是利用海水漲落及其引起的水位差來推動水輪機,由水輪機帶動發電機進行發電,其原理與一般的水力發電差別不大。即在海灣或有潮汐的河口修建大壩,構成水庫,利用壩內外漲潮、落潮時的水位差進行發電。潮汐發電受潮汐周期變化的影響,具有間歇性。
2 中國新能源發電的前景展望
改革開放以來,我國經濟高速發展,經濟規模躍居世界前列,與此同時,能源消費結構的不合理引起的資源環境問題日益突出,大力發展新能源發電技術,是調整能源結構、促進節能減排、實現可持續發展的要求。我國可再生能源資源豐富,通過近年來的發展,新能源發電已經取得了一定進展,已經形成了一定規模、體系相對完善的新能源產業。中國新能源發電雖然剛剛起步,但是卻有著廣闊的發展前景。免費論文參考網。
(1)風力發電和太陽能發電發展迅速。中國風能資源豐富且風力發電技術較為成熟,目前正在以“建設大基地,融入大電網”的方式進行規劃和布局。太陽能發電同樣也具有較好的發展前景,我國的太陽能電池制造水平較高,應該大規模推廣太陽能發電。免費論文參考網。根據國家能源局制定的《新能源產業振興發展規劃》,到2011年,新能源在能源結構中的比重達到2%(含水電為10%),新能源發電占電力總裝機容量的比重達到5%(含水電為25%)。而風電裝機容量將達到3500萬千瓦(陸地風電3000萬千瓦,海上風電500萬千瓦),太陽能發電裝機容量將達到200萬千瓦[1]。除此之外,《2008年中國風電發展報告》預言,到2020年末,全國風電開發建設規模有望達到1億kW。
(2)生物質能發電優勢明顯,前景較好。相對于風力發電和太陽能發電的間歇性特點,生物質能發電具有突出的優點,經濟價值較高。2002年,我國可再生能源發電裝機容量3234.6萬kW,其中生物質能發電裝機容量80萬kW,在眾多新能源和可再生能源發電中僅次于小水電。預計到2020年,可再生能源發電將達0.9~1億kW,其中生物質能發電為1000萬kW;另一種估計結果是2020年可再生能源發電裝機容量將達到1.21億kW,其中生物質能為2000萬kW。
(3)在有條件的區域發展地熱發電和潮汐發電。受地理條件的限制,地熱發電和潮汐發電均具有地域性。目前,中國高溫地熱電站主要集中在西藏地區,總裝機容量為27.18MW,其中羊八井地熱電站裝機容量25.18MW,其發電量已經占到拉薩電網的40%以上,對緩和拉薩地區電力緊缺的情況起到了重要的作用。今后,可繼續在西藏地區大力發展地熱發電。我國潮汐能蘊藏量中可開發利用部分的92%集中在經濟發達、能源需求迫切的華東沿海地區[3],發展潮汐發電可緩解這些地區的電力不足。但是,潮汐發電由于開發成本較高和技術上的原因,目前發展并不是很快,我國江廈潮汐電站裝機容量為3200kW,年發電量1070萬kWh[4],今后可視情況適當發展潮汐發電。
3 結語
能源短缺和環境惡化已經成為威脅人類生存的全球化問題,發展新能源是實現人類可持續發展的必經之路,中國應該加快開發利用新能源的步伐,大力發展新能源發電,逐步實現從常規能源向清潔能源轉變。目前,我國的新能源發電已經取得了一定的進展,但同時還存在著一些亟待解決的問題,主要表現在技術基礎薄弱、相關體制尚不規范等方面。為此,提出一些建議:(1)制定發展目標,科學規劃布局。新能源發電必須進行合理規劃和布局,有必要將其納入國家經濟社會發展總體規劃。(2)加快體系建設,規范行業發展。對于新能源發電的設備要求和并網技術標準,應該盡快制定相關準則。(3)加大投資力度,鼓勵自主創新。目前,我國新能源研究力量分散,缺乏跨學科的交流,有必要對各類科研機構進行整合。除此之外,新能源發電是智能電網的一個重要組成部分,必須構建全國統一的新能源電網,以促進我國智能電網的建設。
參考文獻
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[2] 孫元章,李裕能. 走進電世界——電氣工程與自動化(專業)概論[M]. 北京:中國電力出版社.2009.
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