能源危机现状范文
时间：2023-11-02 18:03:22
导语：如何才能写好一篇能源危机现状，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：新能源；风能储集；储能技术；智能电网
一、新能源概述
新能源的开发利用，意味着人类不在“一棵树上吊死”。不再单一的利用燃烧化石燃料产生的热能来推动蒸汽机、内燃机、发电机等等。而是利用自然界中各种各样不同形式的能量来推动机器运行。将其转化为我们可以使用的电能、机械能。新能源的开发利用拓宽了人类利用其它形式能源的领域，为人类面临的能源紧张问题开辟了一条新出路。
在新能源领域起步较早的国家是英国。英国《2003年能源白皮书》提出的一系列能源理念逐渐被国际社会所接受。它首次提出“低碳经济”的理念，强调对可再生能源的作用，对核能持观望态度。在其2009年的《低碳转型计划》也提到要大力扶持可再生能源技术，建立智能电网。所以可再生能源成为新能源一个主要方向。
我国目前在四个可再生能源领域发展迅速，分别为水电、风能、生物质能和太阳能。在我国能源结构中，我国水能技术可开发量达5.42亿千瓦，居世界第一。截至2009年底，水电装机容量1.94亿千瓦。目前我国不仅是世界水电装机第一大国，并逐步成为水电开发创新的中心。在风能方面，截至2009年年底，中国风能利用量仅次于美国，据世界第二位。在生物质能方面，中国大力支持生物燃料乙醇生产以及在农村推广沼气的使用。在太阳能方面，虽然在太阳能发电方面尚与国际水平存在一定差距，但我国已成为全球太阳能第一生产大国，太阳能电池第一生产大国。中国碳捕获与封存技术居于世界前列。智能电网概念提出较晚，但之前在相关领域已进行大量研究与实践。
总的来说，我国十分注重新能源的开发。在新能源方面投资巨大。新能源的利用，我认为包括转化、储集、运送三个方面。要有转化装置将这种新的能源方式转化为我们可以利用的电能、机械能等等。转化完如果太少则无法利用，太多则浪费，所以我们需要一个储集装置，将间断的能量储存为连续的能量。如果需要并入电网则需要运送问题。
我认为新能源的开发要合理，认清其根本目标。不是以创新能源利用模式为主，而是以可推广使用，减缓能源危机，保护环境为主。要在适宜的地区采取适当的方式。能源转化方式可以多种多样，但转化后的成品最好可以模块化，并入电网或者成为通用的“电池”，用以推动小型机械运转或者给家电设备供电。我国在新能源领域仍然面临许多问题。存在环境评估问题，没有可行的，规范的准入制度。而且我国的设备技术水平不高，缺乏相应的法律与政策规定。一个是技术，一个是制度，都是我国需要解决的问题。
二、储集技术（以风能为例）以及智能电网
风能的发展经理了许多非议。风能从根本上是间歇性的。风轮机产生的电能一般为“即产即用”，产出的电能直接并入电网。但风力发电主要是用来缓解用电高峰期主要发电模式供电紧张的，所以这样很难做到同步。应开发风能储集装置，采多补少。
对于小型的风力发电机组，可以不考虑并入电网。而是就近为街道的路灯供电，或者小区监控器、各种指示灯供电。也可以用于公园等地方照明用电源。或者作为离网型电源用于临时供电。
对于最终需要热能的工厂可以采用直接将风能转化为热能的方式。这样能量易储集且转化损失小。日本在这方面做得比较好。
但我认为未来的储集方式是制作一种合适的“电池”。将间歇性的风能转化为“电池”中连续性的电能储存起来，这样会使风能的使用率提高。公认的最理想的方式是将风能用于水的电解过程。然后将电解产生的氢气储存起来，或者作为燃料电池的燃料。但是现在对于氢气的生产与储集以及燃料电池的制造等技术仍有很多困难需要解决，尤其是不够经济。我们可以大胆假设未来的风力发展模式。将许许多多的大功率风力发电机建在海岸附近，由于离岸风的稳定，使得风力发电机组产生的电能十分稳定。我们铺设管道，将发电机组电解的海水产生的氢气运送到陆地储存，用于发电或者转化为燃料电池或其他电能形式。我们可以让氢动力汽车来这里加气，或者充电公交车或轿车来这里换上早就准备好的燃料电池或者锂离子电池，不用再为电动力汽车的充电时间问题而困扰。目前储能技术主要有物理储能、化学储能、电磁储能等。化学储能发展较快，但目前的储能技术受经济瓶颈制约，而且还有不少技术难关。同时储能技术也是构建智能电网的关键。
智能电网是一个源于美国的概念。信息产业为智能电网发展提供技术基础。现有电网并不具备用户之间、电网与电源之间、电源与用户之间的网络互动和即时连接功能。而智能电网就是要改变这一切。其核心为利用各种高科技手段提升电力发、输、配、售、用各个环节的运行管理水平，在此基础上降低能耗、提高能效、促进新能源应用、减少污染和温室气体的排放，从而实现节约资源、保护环境。
智能电网的性能特征决定了它异于传统电网的思维理念和运行模式。它具有自愈性、安全性、兼容性、交互性、优化性、优质性、集成化的特点。简单来说，智能电网做到的是结合各种不同发电方式产生的各具差异的电能为一体用于供电，根据用电量的不同优化电能输送方式，合理分配电能。及时检测出电网的漏电、断电等问题予以快速的反应并解决，避免应停电引起的经济损失过于巨大。智能电网必须有能力保持对各种供电设备和电力本身的兼容能力。也需要建立一个电力系统信息数据库，并保持其信息通路的畅通。智能电网实质上就是更好地管理我们产出的电能，最大程度较少浪费，最大限度利用电能。分布式能源与智能电网的结合，勾勒出了人类能源利用模式的美好蓝图。
三、结合自身
对于本小组制作的鞋子来说，由于电磁感应产生的能量怎样储集，然后对其应该怎么运用也是一个关键问题。所以我们必须选择合适的蓄电池来储集这部分电能，而且应该根据鞋内温度不同，智能调节鞋内供热系统产热，避免能量浪费，或者说以后我们可以在鞋内加上动力系统，根据鞋内的“智能电网”来调节能量的输送，运动时不供热，当人疲劳时，能量输送进动力系统用以助推，使得人可以多运动，走的更远。当长时间不运动，鞋内温度较低时，开大功率，全力产热。总而言之，我们对于能源的利用方式要走智能化模式。将零零散散的能量集中起来，将不可利用的能量转化为可以利用的能量，以及智能化管理能量的输送，我们甚至可以在将来建立全球的智能电网，全球的用电器、发电设备全部数字化存入数据库，用以合理调配能源。
参考文献：
[1]《英国新能源法律与政策研究》吕江 著 武汉大学出版社.
[2]《风能和水能——绿色与发展潜能的缺憾》 【美】约翰·塔巴克 著 李香莲 译 商务印书馆.
[3]《风能技术》 【日】 牛山 泉 编著 刘薇 李岩 译 科学出版社.
篇2
【关键词】LFP900系列线路；微机保护装置；信号输入回路；控制量输出回路
1 概述
输变电行业是从电能产生到使用消耗的重要的中间环节，高压线路的保护至关重要，对工农业生产、交通、运输、国防以及日常的生产生活具有非常重要的意义。国家电业部门也对高压开关柜等设备提出了严格的要求，并逐渐形成了相关的法规标准。进入80年代，随着计算机微型化技术的迅速发展，使小型化的微机控制系统快速成熟起来。同样，在输变电行业中，单片机控制技术运用在控制技术或电子信号方面，可大大提高控制与保护的精度、速度、范围，电力部电力自动化研究院继保所和南瑞继电保护公司顺应电网安全的需要运用单片机控制技术于90年代推出的LFP-900系列微机保护深受发、变电运行单位的欢迎，梅山水电站自97年安装了900系列中的941A型高压线路微机保护，运行14年来，正确动作率百分之百。900系列微机保护还能与计算机联网，构成系统化管理体系和无人职守的站点，极大地降低了工作人员的劳动强度，提高了安全性。
2 LFP-900微机保护的工作原理
LFP是线路（Line）、快速（Fast）、保护（Protection）的英文缩写，900是该类产品型号。南瑞继电保护公司依托电自院（NARI）研究所，继80年代推出占领中国继保市场约90%的CKF、CKJ系列集成电路后，于90年代推出的运用单片机技术的微机型保护，从超高压到低压，陆续全面系列化达40多个品种。单片机是将具备计算机内部各个基本功能的模块集成在单一硅片上的微型计算机，具备计算机的全部基本功能，是目前用于自动化（或智能化）控制的理想芯片，通常芯片内掩膜CPU、RAM、EPROM （或EEPROM）。
LFP-900系列起点高，由于选用16位加强型单片机80C196，加上编程技巧，距离保护的测量元件及段间独立不切换，18个测量元件并行独立工作。对任何复杂故障，都保证固有安全性、可靠性。并设有2个串口或多功能端口。在用于自动控制系统时，用于执行各种保护、检测、控制等功能子程序。并且一般采用外接RAM和EEPROM来存放数据和程序。外接RAM用于存放过程物理量检测值，以便于控制程序调用和工作人员查询；EEPROM用于存放各种检测、保护等功能程序和保护设定值，带录波和事件记录可循环存储最新的8块波形，每块波形包括故障前3个周波和故障后5个周波的电流电压波形以及6个开关量。列表打印故障时间、CPU距离保护的跳闸时间、跳闸相、重合闸时间、测距、Imax、Io等。通过跳闸报告，运行人员可以在最短的时间判断整个事件发生的原因和过程，用最短的时间消除故障，恢复供电。CPU3为装置的起动和管理机，内设整机总起动元件，该起动元件与方向和距离保护在电子电路上（包括数据采集系统）完全独立，动作后开放保护出口电源。另外，CPU3还作为人机对话的通讯接口。保护跳闸，整组复归后，CPU3接收并整理、显示、打印CPU2来的电压电流信号，进行测距计算。其他还有地址译码器、地址锁存器等，用于CPU对各单元芯片进行访问与联络时指定位置。
3 信号输入回路
在输入回路中通常采用传感元件将强电信号转换成弱电信号，并将输入通道用光电隔离器将二者隔离，以减少系统对检测电路的影响与干扰。一般有电压量、电流量、频率量等输入，采样电路则根据这些量之间的物理联系，转化成所需要的系统电压信号、电流信号、频率信号、功率因数信号、负荷状况等表征系统运行状态的物理量。传感元件一般有电压互感器、电流互感器、零序电流互感器、频率计等。
在输入通道中，通常设置了多路模/数转换器，用于对各种不同回路的物理量进行转换与采样。如INTEL公司生产的ADC0809，就是根据积分比较原理进行转换的8位芯片，它将前方传送的数据进行转换后并保持，以便CPU进行处理。在模/数转换器与前方输入通道之间通常设置快速光隔，以最大限度地减低干扰信号的进入，并进一步抑制共模干扰信号，提高CPU系统工作可靠性与控制精度。
4 控制量输出回路
控制量输出一般采用性能可靠、适合微机管理的元件或机构，如出口继电器、断路器的分闸合闸机构、脱扣器、步进电机、晶闸管等，这些元件一般受控于模拟量或开关量，CPU发出控制信号时，需要将数字量转化成模拟量或开关量，再由驱动回路将此信号进行放大，驱动执行机构动作，在对高压线路实施保护控制时一般采用的执行元件或执行机构有：出口继电器、永跳继电器、启动继电器、三相重合闸装置等。其中永跳继电器用于驱动操作回路中的防跳继电器，以作为三跳继电器拒动时的后备跳闸回路，即在CPU发出三跳命令0.25s后。故障点仍有电流时驱动此继电器，以便通过断路器的闭锁接点锁住重合装置。
为确保系统的可靠性，可由多片CPU组成不同功能的模件，在各自的CPU芯片中设有自诊断程序，通常情况下，如果模件上有硬件损坏可由模件自诊断功能检出，之后一方面直接驱动相应模件发出报警信号，另一方面通过串口向人机对话模件报告，通过驱动打印机或显示器发出关于故障点的详细信息（如故障点位置、故障类型、芯片名称等），如果某一CPU模件的硬件在致命部位有故障，致使模件不能正常工作，即失去了自诊断与报警功能，此时可由人机对话模件通过巡检发现而告警。人机对话模件在运行状态下不断通过通讯口向其它CPU模件发出巡检令，并作出相应回答，如若不回答则先对回路复位后再次巡检，仍不应答则发出故障信息。
5 装置的保护类型
5.1 距离保护
所谓距离保护是指相间故障、接地故障时采取的保护措施。当故障发生后，如相间短路、单相接地、缺相运行等故障，CPU首先会接到相应回路点发来的中断信号，然后根据其中所包含的故障信息做出相应的判断，并向执行部件发出动作指令。
当系统发生第一次故障时，利用电压记忆，CPU准确判断1～3段任何故障的类型和方位，在震荡闭锁期间，如再发生故障，因系统可能处于震荡状态，使测量不可靠，故对各种不对称故障均采用负序方向元件来把关，此时，震荡闭锁中的控制采用偏移进行矫正。为保障动作的可靠性，而设置此逻辑，并应具备以下条件：（1）敏感元件应先有信号发出；（2）电阻分量应变化很小；（3）以此来判定震荡是否发生。
5.2 零序保护逻辑
当系统出现某相接地或发生零序电流泄漏时，该逻辑中的零序保护程序作出响应。正常情况下零序保护元件发出开口三角电压UO，而软件可根据三相电压信号自产出U=Ua+Ub+Uc，若故障前发现Ua+Ub+Uc=U不成立，而U≠0，则故障仍采用U；若UO=0则采用UO。
5.3 负荷控制
通常在此逻辑中，根据各回路中的负荷情况，将数据进行汇总向上级电业部门进行报送，当出现电力负荷不均衡时，电力部门按照有关规定，根据负荷等级向用电部门发出指令进行统一调配，单片机在此进行数据汇总，并与上级电业管理部门进行通讯联络。
5.4 三相重合闸
该逻辑用于回路中突发性短时故障时，故障能在发生后自动消除情况下，若再次送电不会发生故障时能及时恢复电网供电。此类故障，如相间因细小的金属线等杂物短路，当金属线烧短后，再次送电并不影响系统正常运行。该逻辑设有突变量启动元件，该元件不动作时，重合闸的各种功能均不投入，仅保留了轻载下断路器偷跳时的重合闸功能，如偷跳时负荷电流小而不足以使启动元件启动，可部分启动重合闸，如装置内任一种保护发出跳合闸时，可由逻辑插件中的三跳固体继电器经光隔来启动重合闸插件的电流元件，切除故障时刻并开始计时，在每次重合闸后都进行一段延时，以防止多次跳合。
此外，还可设置功率因数调整、运行检测显示、表格制作、图形打印等管理功能。
6 结语
高压线路微机保护系统综合了多方面技术，如传感器技术、单片机技术、过程控制理论、信号转换技术、电力运行技术等，该技术的出现以不断的发展完善将对电力运行带来极大的便利，也给电力安全运行创造了极好的条件，一个完善的保护，它应当是原理、实践、工艺的结晶，三者缺一不可。应当说在这三个方面LFP-900系列已达到了相当高的水平，愿通过我们的现场实践，不断地总结工作经验，不断前进，始终保证此设备在梅山水电站的运行保持在最佳的工作状态。
篇3
【关键词】微格教学 医学院校教师 教学能力 应用
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2016）09C-0044-03
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《关于加强高等学校青年教师队伍建设的意见》中强调“高等学校青年教师是高校教师队伍的重要力量，关系着高校发展的未来，关系着人才培养的未来，关系着教育事业的未来”。为了贯彻国家教育方针与政策，国内很多高校筹建教师发展中心，开展一系列青年教师教学能力培训的研究和探索。微格教学是以行为主义学习理论为基础的培训教师教学技能的方法，其形成于20世纪60年代美国的教育改革运动。在20世纪70年代末开始，一些欧美国家的高等师范院校用微格教学的模式来训练未来的教师，取得了良好的效果。我国在20世纪80年代初开始引进这种教学方法。本文就微格教学的概念与理论、微格教学国内外的研究与实践现状以及在医学院校教师尤其是青年教师的教学能力培训中应用等进行文献综述。
一、微格教学的概念和特点
（一）微格教学的定义。微格教学的英文名称“Microteaching”。由于对微格教学的任务和目的有不尽相同的认识，各国对“微格教学”目前还没有一个严格统一的定义。微格教学创始人美国斯坦福大学的德瓦埃.特.爱伦（W.Allen）博士指出，微格教学是准教师（师范生）集中解决某一个特定的教学行为或在有控制的条件下进行学习。英国诺丁汉大学的布朗（G.Brown）根据微格教学的理论基础，提出微格教学应该包括准备课课程、感知教学、课堂教学等三大要素。国内研究者一般认为微格教学能使受训者可以集中解决某一特定的教学行为，或在有控制的条件下进行学习，是建立在视听理论和教学技术基础上，系统训练师范生和教师教学技能的方法。
（二）微格教学的特点。微格教学提出把一个综合性非常强的课堂教学分为多个技能和多种方法，在微格教室中逐一地训练。微格教学一般具有以下特点：（1）规模小，训练时间比较短，训练内容单一集中。受训的人数一般10人左右；每次教学时间一般是10分钟左右；受训者讲授一堂课内容的一部分，对1-2个教学技能进行训练。（2）反馈及时全面。微格教学利用现代视听设备，真实而准确地记录教学活动的全过程。被训人员可以从记录中还原教学现场，获得自己教学行为的直接反馈。（3）角色转换多元。微格教学冲破了传统的师范教育只是理论知识灌输的培养模式，受训者不再是学习者这个唯一的角色。在微格教学过程中，受训者不断地进行着从学习者到执教者，再到评议者三种角色的转化。（4）心理负担小。微格教学以小组为单位，上课的人数少，教学内容少，可以有效地减轻受训者的紧张和焦虑，减轻受训者的心理压力。
（三）微格教学的教学模式。微格教学的教学模式主要是以行为主义学习理论为基础。它将教学技能的培养视为一个个具体教学行为的训练与修正过程。微格教学的基本实施程序包括如下方面：（1）基础理论的学习。受训者学习必要的微格教学理论。学习内容包括教学设计、教学目标分类、教材分析、教学评价、教学技能分类、课堂教学观察方法等。（2）教学示范。为了使被培训者对所培训的教学技能准确地领会、理解，在正式训练前，通常利用录像或实际角色扮演来对他们提供教学技能示范，并加以具体解释和说明，让他们从感性上对教学技能进行认识。示范的内容可以是完整的一节课，也可以是一个教学片段。（3）针对技能训练目标，编写教案。被训练者根据所设定的教学目标，选择恰当的教学内容进行教学设计，并编写详细的教案。微格教案有两个目标：一是课堂教学目标，二是教学技能训练目标。（4）角色扮演。在微格教学过程中，受训者被轮流分配为教师和评议者的角色。作为教师，由一名指导教师负责指导授课10-15分钟，并由一名摄像操作人员负责录像。最后，以评议者身份填写自评的评价单。（5）反馈评价。在角色扮演完成后，全体相关人员一起观看录像。首先是教师角色扮演者进行自我分析，然后指导教师与受训者一起讨论分析，对教学过程提出改进的建议。（6）修改教案，再次进行角色扮演。通过反馈，受训者及时发现自己在教学过程中的不足和问题，在指导老师的指导下，对教案进行修改完善。教案修改完善后，被训者再次进行角色扮演的循环。
二、国内外微格教学及其研究现状
微格教学诞生于20世纪60年代美国教育改革运动。微格教学创始人美国斯坦福大学的德瓦埃.特.爱伦博士（W. Allen）等在“模拟课堂”的教学模式的基础上，利用最新的现代照相机、录像机等视听仪器现场记录受训对象在课堂的教学行为并进行分析和评价，从而帮助受训对象迅速掌握一个教学技能。微格教学诞生后，在美国各地迅速得到了推广。20世纪70年代末以来，一些国家在培训教师、准教师（师范生）中，使用微格教学的模式来进行教学技能、能力的培训，并取得了良好的效果。英国诺丁汉大学George.Brown将微格教学的教学行为加以改进，提出了备课、感知、执教为微格教学的三大元素。澳大利亚的悉尼大学于20世纪70年代初开始引入微格教学，并在实践中形成悉尼大学微格教学特色：示范―角色扮演―反馈―重教。德国的微格教学在借鉴其他国家的微格教学经验基础上，结合本国的教学实践，形成了三阶段微格教学实施步骤：设计准备―教学训练―评估反馈。日本对微格教学构成要素的划分与其他国家基本一致，共分解为6个要素：微型课堂、微型课程、反馈、示范、重教，但对某些要素的研究更为深入细致，如示范的选择、反馈技术等。
20世纪80年代初，我国电化教育界的专家学者将微格教学引入中国，后北京师范学院（现在的北京师范大学）率先对微格教学开展学习和研究，并进行了一些实践应用。1990年后，国内的师范大学及其研究人员积极参与了微格教学的实践和探索，开设微格教学课程。孟宪凯1992年编著《微格教学基本教程》，是国内较早、较权威的微格教学课程资料，并拍摄了第一套微格教学优秀示范录像和开发了有关教师教学技能的评价统计软件和微格教学课堂上师生相互作用的分析软件。2000年，中国教育技术协会微格教学专业委员会成立，同时教育部将微格教学列入高等师范院校教学质量评估指标体系。从此，我国微格教学研究与实践进入了新阶段，与微格教学相关的论文和专著大量发表。孟宪凯对微格教学所取得的成果进行了肯定，指出存在的问题，展望了微格教学的未来。狄晓雨对微格教学存在的问题进行了列举和分析，并提出了完善的方案，使微格教学贴近实际，方便广大师生参与和操作。刘鹏和安玉洁对微格教学的架构进行了探讨。近年来，微格教学有从高等教育向中等教育和初等教育发展趋势，同时，微格教学从主要应用于师范生和新教师的授课技能培训也逐渐被应用到各类技能训练中和新职员的技能培训中，体现出广阔的应用空间。
三、微格教学在国内医学院校教师教学能力培训中应用的现状
近年来，有些研究者将微格教学方法引入医学院校的基础与临床专业教学，取得良好效果。陈勤等选取35岁以下的青年医学基础课教师为训练观察对象，应用微格教学培训青年教师教学语言技能，结果表明微格教学组学员的教学语言技能评分的优良率明显高于对照组，认为微格教学有助于提高青年教师的语言教学能力。楼丹飞等采用微格教学法联合临床模拟教学对急诊实习医生进行中医急诊临床教学，结果显示，与传统教学方法相比，应用微格教学法联合临床模拟教学能够激发学生学习兴趣及主动性，提高教学质量。王亚君等应用微格教学法评价儿科实习医生临床教学效果，发现微格教学法组的儿科实习医生实习成绩和满意度明显高于传统教学方法组。张云萍等以中职护理专业在校生为研究对象，评价微格教学在外科护理实践教学中的应用效果，微格教学法组的学生对教学效果评分和教师教学技能评分均明显高于传统教学法组，认为微格教学可有效激发学生的主观能动性，提高教师教学技能，优化教学调控，提高教学效果。
四、结语
综上所述，微格教学是建立在视听理论和教学技术基础上，系统训练和在职教师，特别是新教师的教学技能的方法。它能使受训者能集中解决某一特定的教学行为，或在有控制的条件下进行学习。国外对微格教学的研究与应用较早并较深入，对其教学理念的理解比较深刻，实施步骤合理性较高，已形成了较为完整的培训模式。微格教学传入我国后，经过多年的探索、研究与实践，微格教学模式逐步成熟，取得良好教学效果，得到教师和学生欢迎。但是，我国的微格教学往往站在单一的研究视角开展研究和实践，存在着以下不足：一是将微格教学的各个环节分离出来，从单独的理论角度进行描述概括，缺乏整体性及可操作性；二是在追求新技术对微格教学的支持时，缺乏考虑新技术与常规微格教学课的整合问题。因此，我国微格教学的研究与实践在深度层面还有待加强。
医学院校青年教师一般非师范专业毕业，没有系统地学习过教育理论，虽然学历水平普遍较高，但由于毕业后直接任职于高校，缺乏实践经验。而学校大多注重强调教师专业知识的更新、培养，较少关注青年教师的教育理想、教育理念、教育态度、教学手段、教学方法和技巧的培养。因此，培养医学院校青年教师课堂教学技能，提高其教学能力有重要意义。近年来，微格教学法在医学院校的教学实践表明，微格教学法有利于提高教师尤其青年教师的教学水平；有利于培养学生的学习兴趣、提升学生的学习效果。但是，微格教学法在医学院校领域的应用刚起步，尚未形成公认的系统教学模式，有待进一步深入研究与实践。
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【基金项目】广西高等教育本科教学改革工程立项项目（2015JGB189）
篇4
关键词：新能源汽车；技术路径；研究探讨
面对日益严峻的能源危机，世界各国都在寻求解决办法，新能源汽车成为重要的研究对象。我国人口众多，能源消耗严重，因此迫切需要进行新能源汽车的研究工作。就目前而言，我国在新能源汽车的研究工作已经取得了一定进展，但仍旧存在一些技术上的问题有待突破，尤其是在一些核心技术问题的研究上似乎遇到了瓶颈。因此必须选择合适的新能源汽车产业技术路径，为新能源汽车的发展奠定基础。
1 新能源汽车发展方向
新能源汽车主要指利用非传统燃料作为汽车动力，并在汽车结构上进行一定改装使其成为消耗能源较少、环保清洁、能够满足人们实际需求的新型汽车，新能源汽车在驱动装置、车身结构、引擎等方面均与传统汽车有着天壤之别。新能源汽车目前主要包括电动汽车、太阳能汽车、氢能源汽车以及其他新能源汽车。根据燃料的类型又可将其分为混合动力汽车以及纯电动汽车、燃料电池汽车、氢发动机汽车、燃气汽车。
混合动力汽车指汽车的汽车仍旧使用传统燃料作为汽车的主要动力来源，并辅助以电动机提高汽车动力的利用率，将汽车行驶中产生的电能重复利用，减少能源损耗。混合动力汽车根据燃料的不同又可细分为汽油混合动力汽车以及柴油混合动力汽车，由于汽车目前使用的内燃机大多为汽油机，因此目前市场上的混合动力汽车主要为汽油混合动力汽车。纯电动汽车主要指利用电能为主要动力的汽车。纯电动汽车的引擎采用电能驱动，电机取代了传统汽车的内燃机，该类新能源汽车更环保，基本无尾气排出，噪声小，操作便捷。相比于传统内燃机汽车，纯电动汽车在最大车速及续航能力上明显不足。
燃料电池汽车主要指在汽车上安装专门用于产生电流的电池装置，为汽车的运行持续提供动力。该种汽车与纯电动汽车不同的是该汽车需要提供一定的燃料作为产生电流的条件，而纯电动汽车一般利用蓄电装置为汽车储存电能。燃料电池汽车主要利用了原电池原理，利用氢气或有机燃料（非烃类，在这里主要指醇类有机物）通过化学反应产生电能并输送到电机推动汽车的运转。燃料电池中提供的燃料并非用于燃烧，而是产生相应的化学反应。
氢发动机汽车主要指利用可燃性的氢作为汽车运转动力的汽车。作为地球上含量最丰富的元素，氢元素必将在未来的能源危机中发挥重要作用。当前氢能源的主要提取途径是海水。众所周知，水是有氢元素和氧元素组成，因此氢能源被视作取之不尽用之不竭的能源，并且氢能源具有很高的能量密集度，能够释放出大量的能量作为汽车动力。难能可贵的是氢能源在燃烧后生成水，对环境没有任何污染，是当之无愧的第一清洁能源。
燃气汽车是指使用燃气作为动力的一类汽车的总称。燃气汽车已经有很长的历史，其燃料主要是压缩可燃性气体，包括天然气、液化气、石油气等。目前我国使用的燃气汽车主要以天然气、乙醇汽油（酒精与汽油的混合物）、液化气为燃料。相比于传统内燃机汽车，燃气汽车更具环保性，其排放的尾气是二氧化碳和水的混合物。燃气汽车的推广应用主要取决于未来是否能够发展出经济可行的可再生燃气制造技术。
2 我国新能源汽车的产业存在的问题及技术路径选择
2.1 我国新能源汽车技术现状
就目前状况来看，我国新能源汽车在过去几十年中取得了长足的发展，但相比于发达国家而言，让然有一定差距。
我国新能源汽车发展缺乏创新能力，在实际发展过程中主要以借鉴为主，难以在现有基础上进行突破，如缺少其他先进技术的支持将陷入发展瓶颈。
新能源汽车是虽然是能源危机下的产物，但由其造价远高于普通的燃油汽车，由此导致新能源汽车的售价超出人们的可接受范围。
受限于技术水平，目前很多新能源汽车都是以高成本为代价制造出来的，不利于后续推广。
虽然近些年我国出台了一些新能源汽车支持政策，由此造成一些汽车企业开始盲目进行新能源汽车的研究推广，新能源汽车市场不够稳定，技术不够成熟导致生产效率低下。
新能源既相互支持设备落后。新能源汽车需要相应的设备支持，如同燃油汽车需要在形式一段时间后进入加油站加油一样，新能源汽车在形式一段时间后需要进行能源补充，而现实中针对能源汽车的补给站却十分罕见，因此导致新能源汽车使用不便捷。
2.2 我国新能源汽车产业的技术路径选择分析
2.2.1 选择重点突破路线
根据前文提到的集中当代新能源汽车在配置及燃料上都有较大的区别，这些新能源汽车的核心技术都不同，而目前我国在新能源汽车核心技术的掌握不足以支持我国新能源汽车的全面发展，仍旧有很多难题等待攻克，为促进我国新能源汽车的发展必须确定发展路线，集中力量进行某项技术的突破。
针对前文提到的几种新能源技术进行充分分析，综合考虑各项新能源技术的可行性及经济性，目前最适合我国新能源汽车发展的途径为混合动力汽车――纯电动汽车――燃料电池汽车。从政府方面而言更重视混合动力汽车的发展。
综合各种情况来看，混合动力汽车是我国新能源汽车产业技术路径的首选，并且具有更好的普及性，只需对目前在使用的汽车进行小范围改动即可。
2.2.2 坚持自主创新，开创特色品牌
国内目前在新能源汽车的研究上更像是一种跟风行为，不利于汽车行业的发展。我国汽车行业应该充分认识到能源危机带来的严峻挑战，树立正确的观念。在进行新能源汽车的研发中找准研究方向，在原有的基础上进行创新，研发出带有中国特色的新能源品牌汽车。目前很多国内汽车企业过分注重于新能源汽车的研究进度，忽视了技术上的突破，在发展过程中一直落后于发达国家。自主创新有利于让我国汽车产业摆脱对国外技术的依赖性，并在某些方面迎头赶上，甩掉追随者的帽子，成为新能源汽车的主导者之一。适当引进国外先进的技术并根据我国的实际需求进行一定改变，使之成为适用于我国汽车环境的新技术。
3 结束语
新能源汽车是未来汽车发展的主流，为促进我国新能源汽车的发展，必须认清我国新能源汽车研究现状，找准正确的发展方向，做好自主创新工作，提高研究的主动性，摆脱技术上的依赖性，走中国特色的新途径。
参考文献
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关键词：低碳时代；生态导向；城市规划
由于当前的经济建设步伐过于迅速，而在经济建设的同时并没有注重对生态环境的保护，因此出现了大量的生态恶化事件。各种反常的自然灾害频繁发生，夺去了无数人的生命。所以，我们当前必须要切实加强对生态的保护力度，大力倡导低碳经济。在发展经济的同时不忘生态建设，从而促进经济又好又快的发展。
一、城市规划变革的原因
我国的经济自从改革开放以来取得了举世瞩目的成就，城市建设和规划方面更是取得了长足的进步和发展。不仅规划的专业实现了质的飞跃，而且城市规划与建设的学科也得到了极大的完善。在我国的城市建设过程中，我国城市解决了基础设施不足、高犯罪率等难题，在数量上的成就是有目共睹的，但在城市化的质量和水平上仍然有待提高。
在当前形势下，由于各种各样的生态环境问题相继出现，生态危机的现状逐渐加重。为了适应国际社会的发展趋势，为了更好地进行城市规划和建设，我们必须要积极适应并接受和吸收“低碳”、“生态”等城市发展模式，这无疑给快速发展中的我国城市建设和规划带来了一个重大的具有深远意义的课题。
我国的城市建设发展尤其迅速，建筑规模在世界范围内都首屈一指。在新时期下，积极将生态文明和低碳经济与城市的规划和建设相结合起来，不仅能够适应当前全球范围内的能源危机，而且更加符合新时期的技术革命和生产生活方式，尤其是能够促进我国经济的长期健康发展。
二、进行城市规划变革的重要意义
由于近年来单纯重视经济的高速发展而忽视了生态环境的保护，因而导致了全球气候变暖等生态危机，还导致了全球范围内的能源总量大大减少，使能源危机的处境更加严重。在世界范围内，生态危机对人类的生存和发展也带来了相当的挑战。为了共同应对人类共同的难题，我们必须要走可持续的发展道路，尽量减少能源资源的浪费，并提高能源资源的利用效率。在城市建设中更多地倡导低能耗和低污染的经济发展模式，这已经成为世界范围内共同关注的一个重大话题。
我国当前处于城市建设和发展的关键时期，城市化水平有了很大提高，但当前却面临着严重的能源危机和气候变暖的巨大压力。因此，在城市规划和发展中积极倡导实行低碳经济，对于缓解能源危机的压力和气候变暖的危害都具有十分重大的意义。
三、低碳与生态要求下的城市规划变革措施
（一）城市交通系统方面的变革措施
随着经济的快速发展，城市中的私家车数量越来越多。大量的私家车不仅造成了交通的极度拥堵，而且汽车排放的尾气对大气环境也造成了极大的污染和破坏。据资料统计，汽车尾气中的污染物已经占到大气污染物总量的百分之七十以上。大量的汽车尾气在污染城市大气环境的同时也严重影响了城市居民的生活质量。
在低碳经济和生态文明的要求下，在城市规划中要积极倡导“低碳交通”。市民在出行时尽量选择一些低排放、低能耗和低污染的交通工具。这不仅有利于减轻城市的大气污染，而且还是城市交通可持续发展的一个必然趋势。
在目前城市中，符合低碳环保特点的交通工具有地铁、公交和轻轨等。当然自行车也具有灵活、轻便、舒适、环保的特点，也是城市中人们出行的一种不可或缺的交通工具。所以，上班尽量选择自行车出行。如果距离较近，那么最好是步行，既有利于身体健康还低碳环保。如果要远行，最好选择铁路出行，因为铁路相比于其他的交通方式是最为低碳环保的。
（二）城市规划中的建筑风环境
当前在城市建设中，建筑物逐渐呈现出一种越来越高的趋势，在这些高层建筑中，建筑的室内和室外环境越来越差。建筑风环境在一定程度上严重影响了行人舒适和安全，也影响了小区内居民的身体健康和小区的气候，还影响了建筑物的节能环保和小区内污染物的快速扩散。建筑风环境差，使得小区内的空气自净能力也越来越差。在发达国家中，建筑风环境已经引起了人们的高度重视。因此，我们在城市规划和建设中，对于一些大型工程项目都要进行严格的评估和控制，使城市建筑保持一个良好的风环境。
对于风环境较差的建筑，由于小区内的住户室内通风不畅通，因此在夏天就增加了空调制冷的能耗，在冬天增加了采暖的能源消耗。
所以在建筑物的规划和建设时，可以通过改变建筑物的外形和布局，尽量消除不利于风环境的种种因素，也可以采取简单方法来改善风环境，例如种植乔灌树木、设置格栅和挡墙。只有这样才能确保建筑拥有良好的风环境。对于建筑物的朝向，要能够既有利于冬季的采暖，也要有利于夏季的通风。而且主要房间还要避免夏季的时候东、西方向朝日晒。
（三）城市规划中要大力发展节能低碳技术
在城市建设中，要大力鼓励和支持工业企业采用节能技术以及低碳技术。将太阳能的发电技术广泛应用起来，多使用太阳能热水器等措施都有利于城市的节能减排。对于日照充足的城市，要大力推动太阳能的综合开发和利用。在城市中建立新型垃圾焚烧站，可以在烧掉垃圾的同时收集产生的巨大能量。
在小区内要大力发展太阳能技术，统一安装太阳能的热水器。对于一些采光或者是照明要求不高企业或场所，积极采用太阳能的LED技术，以减少电能消耗。对于生活垃圾需要填埋的城市，如果填埋的垃圾达不到一定规模，就可以采用点燃或排放的方式来掩盖所产生的气体。对于达到相关规模的，就要考虑将填埋的气体用来发电。
结语：
由于生态危机和能源危机对人类的生产和生活造成了巨大灾害和影响。因此，在当下城市的规划和建设中强化低碳意识和环保节能意识对于当今的社会具有重大而深远的意义。我们必须要将低碳和环保贯彻到城市建设和规划的方方面面，积极落实政策，积极创新技术，从而不断改善和提高人们的生活质量。
参考文献：
[1]顾朝林，谭纵波，刘宛．气候变化、碳排放与低碳城市规划研究进展[J]．城市规划学刊，2009(3)：38-45．
[2]张泉，叶兴平，陈国伟．低碳城市规划—一个新的视野[J]．城市规划，2010(2)：13-18．
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关键词：能源危机；生物质资源；能源作物；选育；工艺技术
当今社会化石能源需求量极大，作为不可再生能源其即将消耗殆尽，人类正在面临一场史无前例的能源危机。此外矿物燃料的使用会产生含氮、硫、碳等各种氧化物，环境污染严重，其中二氧化碳更会引起温室效应，导致海平面上升，引发海洋灾难，破坏生态平衡。有专家指出，开发可再生的生物质能源是全球能源转型的必由之路。事实上，在世界范围内对生物质能源的探索早已开始，一系列专门用于能源开发的“能源作物”也已经被大面积种植。此外对能源作物的利用手段和生物质转化工艺也在不断的研究与革新中。本文介绍了能源作物的特征与分类，阐述了国内外能源作物的选种与培育进展，并对能源作物的开发利用环节技术的发展做了综述。
一、能源作物的特征与分类
从上世纪60年代起，能源作物就开始进入人们的视野，引起广大科研工作者的不断关注。何为“能源作物”？笼统些讲，凡是能通过合理手段转化为替代能源的作物都可称之为能源作物，它们一般具有高效的水分利用、高抗逆能力、高太阳能转化率、高效能产出的特征。此外作为能源作物，还需要有较低的种植成本与简单的利用工艺。引人注目的是，能源作物等生物质资源素来有“绿色能源”的美称，用它们加工成的液体燃料燃烧后几乎没有CO、NO2、SO2等高毒性污染物的排放，使用非常环保。其次，能源作物被利用后的废料可进行生物降解，几乎实现“零”污染。
我国的能源作物有近二百种，根据作物能源载体形式的异同分为：①以杨树、桉树、柳树为代表的木质纤维类，它们含有木质素与纤维素可用来生产乙醇、生物气体，提供电能与热能等；②以马铃薯、木薯、甘薯、玉米、小麦为代表的糖类淀粉作物；③以大豆、蓖麻、向日葵为代表的油脂类作物，它们可通过酯交换生产生物柴油。按照提供燃料方式不同可分为：①以马尾藻、金藻、角网藻为代表的可供发酵产生沼气的藻类；②直接燃烧供能的植物；③以油棕为代表的生产生物柴油为目的的提炼类作物；④以木薯、甜高粱、玉米为代表的制酒精的原料作物。
二、能源作物的选种与培育
二十世纪中叶，西方能源学家麦克雷率先开启了能源作物的研究工作，他用选定植物种子油进行改性，提炼出高效的液体燃料，多年后应用于工业生产。七十年代初期，有科研工作者对大量能源作物进行了调研筛查，由此对重点作物留种培育，但此时的研究工作比较琐碎，没有形成完整的体系。十年后，对能源作物的研究才真正大规模兴起，北美研究者进行了更精细的选种工作，并通过杂交、嫁接等手段培育新品种。随后又建立了“能源农场”对优良作物进行大规模种植，不断革新栽培种植技术。
上世纪70-80年代，在“甘蔗生物计划UPR”的推动下，北美研究者通过杂交技术整合热带草本植物与本土甘蔗的优点，培育出“US67-22-2”新型能源甘蔗，其生物质产量是本土甘蔗的2倍以上，每年发酵产出的乙醇量近30t/hm2。
巴西较早的进行了能源作物选育工作，现今出以选育出Na56-EMS245糖、能并用的高产甘蔗为代表的众多优品能源作物。相比普通品种，Na56-EMS245的糖含量要高出很多，以它为原料生产的乙醇浓度要高出25%，产量更可增加近20%；此外巴西以及欧盟国家还加深了对高粱品种的选育，获得具有高抗逆性、高产量的优质新品种。
生物柴油作为能源作物终端产品的代表，有着较为成熟的生产工艺与发展前景，其原料的选择一直是研究的热点。美国国家能源实验室培育的工程硅藻，每平方米硅藻最高可产生物柴油近4L，潜力巨大。东盟等国建立了关于油棕的基因数据库，筛选出了高产油棕的一系列关键基因，以此作为育种的根据。与此同时，对油棕等作物从种植到到终端产品产出的各个环节制定了长期稳定的研究计划。
80年代初，我国对生物质能源的研究工作也全面展开，制定了对木薯、甘蔗等能能源作物的选育计划，并培育出众多优质品种，如淀粉含较高的“华南八号”、能源甘蔗专用品种“福农94-0403等。
三、能源作物的开发利用
能源作物开发利用的工艺技术环节是生物质资源转变为能源财富的关键。国内外对此方面的研究进展始终引人注目。
南美多国共同开发出以甘蔗渣、高粱、发酵生产乙醇的先进技术，后来巴西购买此技术专利，并研制出高效的工艺流程，在无需扩大作物种植面积的情况下使酒精产量变为原来的两倍，大幅度降低了成本，使其产品更具竞争力。
芬兰、日本、巴西、美国等国始终是生物质能源提取工艺研究的领军团队，其植物提取燃料油等技术的研究与用于始终保持世界先进水平。上世纪八十年代初，美国科学家对夹竹桃科、菊科、萝科、大戟科等众多植物中的能源物质进行了深入研究，开发出从其中大量回收碳氢化合物的先进技术，并取得专利。
虽然我国对能源作物利用技术的研究起步较晚，但发展势头迅猛，成果丰硕。国内粮食酿酒技术一直出于世界一流水品，21世纪初在“酶工程”推动下研制开发出一种具有淀粉酶与糖化酶双重特点的新型酶，这种酶的应用将使原有工艺中糖化环节可以省去，大幅度降低了成本，同时使淀粉利用率提高到百分之九十以上，效果显著。
小结
我国石化资源匮乏，需求量相对较大，面对能源危机、环境污染等棘手问题。加大对生物质能源的利用是解决上述问题的良策之一，然而若持续扩大能源作物种植面积又不免侵占耕地；作为人口大国，粮食是国家安全的根本，耕地面积不可大量侵占。在此背景下，加大能源作物的选育力度，着力研究新的利用技术，大力推进生产工艺革新，提高生物质资源利用率是我国解决能源危机与环境问题的必由之路。
参考文献
[1] 谢光辉， 郭兴强， 王鑫，等. 能源作物资源现状与发展前景[J]. 资源科学， 2007， 29（5）：74-80.
[2] 王亚静， 毕于运， 唐华俊. 中国能源作物研究进展及发展趋势[J]. 中国科技论坛， 2009， （3）：124-128.
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关键词：建筑；电气设计；节能措施；解析
中图分类号：TU20 文献标识码：A
一、前言
在全球能源危机频发的今天，关于能源话题的讨论以及各国对能源的趋之若鹜都使得节能这一挽救能源危机的主要措施受到了大家的广泛关注。相对于其他国家而言，我国的可供利用的能源更少，资源更显贫乏，能源危机也更严重。但另一方面，我国又正在处于高速的发展时期，对能源的需求又居高不下，但是我国由于技术水平的原因，对一些能源的利用率并不高，同时在一些地方，能源浪费的现象又十分常见，种种原因都使得我国的能源问题一直是一个亟待解决但同时又比较复杂的问题。
二、电气节能设计概述
随着能源问题越来越受到国家的重视，建筑方面的节能工程也在“十一五”规划纲要中第一次被列入了国家的十大节能工程。就含义方面来说，建筑电气节能指的是以满足住宅的日常生活功能及其由此牵扯到的对电力资源的需求为基本前提目标，然后根据传统电力传输以及日常使用的一般规律为指导，在设计时对建筑的电气布局还有电气网络进行必要的设计活动。所涉及的建筑设计都需要严格按照国家对房屋方面的电气设计的相关法律法规和规范来进行，以满足业主对功能性的要求，在这之后还要对施工部门所进行的具体施工工作情况进行一定程度上的有效结合，以使电气的设计能够具有科学性、合理性和可操作性，这就完成了对电气施工的有效指导。除此之外，建筑电气方面的设计还需要考虑到越来越多的民用电气设备造成的对电气系统整体的影响，需要设计师和施工者具有一定程度的前瞻性。
电气的节能设计的含义是指通过对传统电气设计的优化，采用新技术、新材料和新能源，将结果进行优化以降低建筑电气的消耗并在一定程度上提高电力系统的效率，并降低成本的需求。目前我国正处在经济快速发展的时期，城市规模的逐渐加大和城镇化建设都会导致每年甚至每天新增大量民用建筑，并在此基础上产生巨大的电气消耗，如设计或利用不当还往往造成浪费现象的发生。这就需要通过在建筑电气设计中广泛推行节能设计，才能对实现节约型社会，并有效促进经济可持续健康发展产生重要的意义。但是就我国当前的建筑电气设计节能技术水平来说，尚处于发展的初级阶段，取得了一定成果但同时存在着一些问题，这就需要我们坚持不懈去改进并在一定时期总结经验，全面促进建筑电气设计节能的快速发展。
三、节能原则分析
1 以满足建筑基本需求为基础
关于电气系统的节能设计，第一点需要做的就是保证建筑的基本功能能够正常运行。这一需求包括诸如照明需求、空调温度调节需求、卫生舒适需求等等。而对于另外的一些较为特殊的需要也需要进行配合满足，例如应急照明系统、消防用电、高层建筑楼梯等。
2 始终注重经济效益
进行电气节能设计一方面是为了节约能源从而能够降低运行成本，但同时也应该以实现一定的经济效益为目标。在建筑电气设计节能新技术和新设备的广泛应用为背景下，在设计中应该结合具体施工案例的实际情况，尽量避免出现由于使用了新技术和新设备而导致较大范围经济成本增加的现象发生。在施工全周期过程中始终注重经济效益，满足在控制成本的范围内进行设计活动，在这一条件下对电气系统进行设计以及优化，逐步分层次地实现民用建筑电气节能新技术的运用。
3 减少系统损耗和浪费
从节能的角度出发，减少电气系统的自身损耗毫无疑问是进行电气节能设计的首要任务。要实现这一目的，首先就要分析电气系统中的常见的由于电气设计或者技术不够先进所导致的无用能源的消耗问题，并根据结果制定相应的改进措施并对所使用的节能措施进行必要的控制。例如对于电力变压器上常见的功率损耗问题或线路传输过程中的线损问题等进行一定程度技术上的改进。另一方面，对景观型的不是必需的照明能源消耗问题、以及常见的不文明用电等其他问题，除了进行相关制度建设进行约束外，还要加强宣传教育工作倡导大家科学用电、文明用电。
四、常见的具体措施
1 暖通空调系统的设计
传统的暖通空调系统，由于存在不能合理的使用自动化控制等问题，通常都会导致在能源浪费中占比较高的情况发生，由此可以看出能够控制暖通空调接口对电气节能具有重要的意义。为此就需要暖通空调系统的工程师建立与强弱电工程师的沟通机制，在通力合作协调配合的合作下，科学合理的对暖通空调接口进行优化，从而达到更加节能的目的。
2 照明部分的节能设计
照明是建筑里必不可少的功能，这一部分的节能设计可以参考以下几个方面：首先在设计时要充分考虑自然采光，这样就能最大程度上减少人工照明的使用。其次广泛采用新型的节能灯泡也能起到一定作用。最后可以添加智能控制系统对能源的消耗进行控制，避免浪费现象的发生。
3 线路损耗的节能设计
进行电能传输的过程中，会存在一定部分功率的损耗，一般的情况下，这与线路负载和线路总长度有着比较直接的联系。因此应当尽可能减少线路电阻并尽量提高系统功率，这样便能降低线路损耗。
4 降低变压器的能量损耗
需要根据整体的负荷情况来进行投资和设备运行费用方面的综合考虑，合理分配负荷并根据情况选取容量与负荷相配合的变压器进行使用以达到工作高效的目的。可以选用节能型的新型高效变压器，对已有的变压器实施更换或改造。
结语
建筑电气的设计是处在不断发展变化的过程当中，未来的发展方向必定更加智能化、信息化和自动化。这就要求我们对建筑电气中的问题进行不断的完善，从节能的角度出发，不仅能够达到节能的目的，同时也能够为使用者建造一个良好的居住环境。在不久的将来，更加节能的建筑电气设计会越来越多的进行应用，为建设节能型社会做出贡献。
篇8
【关键字】建筑方案;节能;重要性;发展方向
在人类历史发展的长河中，在不断的历史阶段，人们的物质生活水平不同，对建筑物的要求也是不一样的。在原始社会时期，社会生产力低下，当时的建筑物仅仅就是一个能遮风挡雨的石洞而已，而到了奴隶制度社会时，社会生产力得到了一定的提高，人们对建筑物的要求专为木质结构，适合人类居住的房屋成为当时人们的普遍要求，如今，伴随社会经济的迅速发展，技术水平的不断提高，人们物质生活水平得到了空前的发展，对生活质量的要求在逐渐攀升，人们对建筑物的要求已经不仅仅停留在适宜居住的层面上，而是对建筑物的外观、整体性能和使用性能都有了进一步的更加苛刻的要求;也正因为人们诸如此类要求的出现，才带动了建筑行业创新和发展。如今建筑行业是一个炙手可热的行业，同时也是一个极富挑战性的行业，人们的生活和建筑物之间有着紧密的联系，因此，这就决定了建筑行业具有旺盛的生命力，然而，人们对建筑物的要求也在不断提升，同时也给建筑行业的发展带去了巨大的压力。
一.建筑方案节能的重要性分析
完善的建筑方案是建筑施工的重要前提，建筑是一个精细化的过程，在此过程中容不得一点错误，为此，在建筑施工之前必须要有一份完善的建筑方案，同时，建筑方案也是建筑理念的最佳体现方式。
1.应对我国能源紧张形势的必然
社会经济的发展，很大程度上是建立在对能源巨大消耗的基础上的。就世界能源分情况而言，我国所拥有的煤炭、钢铁石油等资源的总量不大，但在改革开放以后，伴随我国经济的腾飞，对能源的消耗是巨大的，当前中国社会能源危机已经出现，并引起了社会的广泛关注。很多能源都是不可再生的，都面临着枯竭的命运，针对这种情况，在解决能源使用危机的前提下，还要确保经济的发展水平，只能利用技术不断改进生产工艺，创建节能方案。就目前情况而言，我国最耗能的三大产业中，建筑业就是其中一个。为顺应世界范围内节能口号，同时也从我国的实际出发，节能都是必然的，在建筑方案中积极融入节能概念就成为一种必然趋势。
2.减少环境污染的需要
能源的消耗，一定程度上必然会对我们的生态环境产生影响，近几年来全球变暖、酸雨等一系列环境异常现象，已经给人们的生活造成了很大的负面影响，为了保护生态环境，减少人类活动对环境的污染，节能是必需的。 一、 我国建筑方案节能的现状
1.缺少完善的建筑节能法规
我国的法律体系在建国以来，得到了不断的完善，确保了人们正常有序的日常生活。然而，在建筑方面的法规仍较为陈旧，没有及时的更更新，节能是近几年社会乃至世界的一个呼吁口号，是应对如今能源危机和环境污染的措施，对于建筑业来说，这个话题是崭新的。我国虽然出台了节约能源的相关法律，但在针对建筑业的法规中，仍没有专门的建筑节能法规，这就导致如今我国建筑节能工作基本上处于无法可依的状态下，由此一来，很多地方的建筑方案设计没有充分体现出节能理念。节能理念在当今我国的建筑业中仍没有得到广泛的认可。
2.建筑方案节能设计技术不成熟
我国建筑业有着悠久的历史，但在设计标准和建筑技术方面，和发达国家仍存在着很大的差距。如，在采暖方面的比较。采暖是建筑节能的一个重要方面，根据有关数据显示，我国建筑外墙平均传热系数，是发达国家建筑物的4到5倍，而门窗的空气渗透度则是他们的6倍，如果这一组组数据还不足以让我们了解我们国家建筑节能性和发达国家建筑之间的差距，那么不妨再陈述一个事实，如果说目前我国建筑在每一平方米中要消耗13.5千克的煤炭的话，那么发达国家的建筑则只需要消耗7.57千克的煤炭，这一系列明确的数字无不彰显出我国在建筑方案节能设计方面的不足。
3.可再生能源在建筑业中的应用进度缓慢
传统能源多是不可再生能源，在经济跨越式发展的大潮中，如今这些能源都在面临着枯竭危机，为此，很多国家都在积极开发利用可再生能源，如太阳能、风能甚至核能等。我国地大物博，有着丰富的太阳能资源，但目前我国建筑业中对可再生能源的应用比率较低，可再生能源的使用范围狭窄，应用进度缓慢。究其原因，是由于我国利用可再生能源的产品不足，应用技术不高，加之，相关部门缺乏有效的激励措施，导致可再生能源在我国仍处于试点阶段，在建筑业中的使用更是寥寥无几。
二.我国建筑方案节能的发展方向
1.建立健全完善的有关建筑节能方面的法律法规及有效的监管体系
法律法规是保证建筑节能措施切实实施的强有力保障。针对当今社会建筑业节能法规不健全的现状，相关部门应该积极着手建立健全完善的法律法规，确保我国建筑方案节能理念的贯彻有法可依;同时，相关部门还应该建立起有效的监管体系，辅助以严厉的惩治方法，确保建筑节能措施的顺利实施。
2.加强建筑节能材料和节能技术的推广
建筑节能，一方面要依靠节能技术作为坚实的后盾，同时也要扩大对节能材料的使用力度。节能材料加之节能技术的支持，这两者的结合必然会提高我国建筑节能效率。首先，我国可以积极学习发达国家的优秀的生产技术，洋为中用，用他们节能技术来弥补我国在这方面的技术欠缺，同时立足于本国的建筑实际，积极创新;另一方面，我国还要主动使用新型节能材料，淘汰传统耗能建筑材料，从而更好的迎合建筑节能的必然趋势。
3.积极主动开展建筑节能科学研究
建筑节能是一门科学，包含了众多内容，就目前情况来说，我国在建筑节能方面的科学成果和发达国家相比，存在着较大的差距，为了消灭差距，进一步促进我国建筑业的发展，我国在主动学习吸收发达国家优秀科学成果的同时，还应该从自身实际出发，发奋图强，积极主动开展相关建筑节能科学研究，通过自己的努力，寻找到更加适合本土建筑节能发展的良策，减少对发达国家技术的依赖，走出一条富有本国特色的建筑节能道路。
4.推广可再生能源在建筑中的应用，促进节能目标的实现
传统能源不仅面临着枯竭的危机，同时传统能源的使用也给我们的生态环境造成了极大的破坏;可再生能源的取之不尽用之不竭，不仅可以环节我国目前的能源危机，同时也可以达到保护生态环境的目的。因此，在积极开展建筑节能科学研究，寻找节能良策的同时，相关部门还应该积极鼓励建筑业使用可再生能源应用到建筑物中，推广可再生能源的利用广度和深度，促进节能目标的实现。
三.结束语
篇9
Wind Energy Systems for
Electric Power Generation
2009
Hardback
ISBN 9783540687627
Stiebler著
随着社会的发展,环境污染、气候变化和能源危机等问题越来越严重,就像悬在人类头上的达摩克利斯之剑,成为人类必须直面的难题,科学家们也将研究方向对准了这些与人类未来关系密切的课题。《绿色能源技术系列丛书》是科学界研究成果的一个汇编,为相应的科学技术发展提供了一个平台。风能是可再生资源中很重要的一种,其中蕴藏的大量能量可以转化为电能为人类所用。上世纪80年代以来,风能发电取得了长足的发展,许多国家建立了风能发电站,风能发电所占的比例越来越高,但是目前依旧存在着一些问题。本书作为系列从书之一,主要针对这些问题,对风能发电系统及其在电网中的具体应用展开描述。
本书共有8章,1.从目前面临的能源危机和环境污染问题谈起,介绍了绿色能源风能的特点、作用及发展现状;2.涡轮机是将风能转换为电能的重要部件,本章主要介绍了风力涡轮机的发展历史和工作原理、风能转化的特点和规律;3.发电机种类和基本特点,然后分别介绍了异步电机和同步电机,并将两者进行了比较;4.几种常见的电力设备,首先介绍了变流器,包括外部变流器、自适应变流器、直流截流器、交流控制器等,然后介绍了储能器,包括化学储能器、电储能器及机械储能器;5.首先简单介绍了风力发电系统的基本特点及主要组成部分,然后介绍了电网供电系统,及所用的电力设备如同步交流感应发电机、异步交流感应发电机等;最后介绍了电网孤岛运行控制系统,主要包括联合发电系统和独立系统两种;6.首先系统元件模型的建立,包括同步电力设备、异步电力设备、转换器和传动设备等,然后介绍了系统控制的原则和方法,最后介绍了操作的基本规则;7.电网组建的一些基本原则,介绍了电网的安全保护要求及措施、电网控制系统的操作规则和组网后供电设备对电能质量的影响及其消除措施;8.对风能利用的未来进行了了畅想,首先介绍了离岸风力发电系统,海风蕴藏着巨大的能量,离岸风能发电技术为采集海洋风能提供了可能,因此有很好的发展潜力。然后介绍了风能发电和其它形式电能的集合及其发展前景。
本书的作者Manfred Stiebler教授是风能利用和电力系统方面的专家,毕业于德国柏林工业大学,目前任教于该校电子技术与计算机科学系,是IEEE会员、国际电工学会成员,并且担任IEC60034系列标准制定委员会成员。本书主要可以提供给具有风力电力系统基本知识的工科大学生,或者想拓展自己知识面的电力工程师,本书还讨论了风力涡轮机和电网组成,这些单元可以供电力工程师和机械工程师参考。
刘军涛,博士生
(中国科学院电子学研究所)
篇10
能源革命提出的背景和意义是什么？
刘吉臻表示，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的革命。第一次工业革命是以蒸汽机的发明开始的，以煤炭为基本能源，带动了工业化时代的兴起；第二次工业革命则以内燃机的发明为特征，推动了石油能源时代的到来。两次工业革命都是化石能源的革命。
刘吉臻谈到，过度地依赖和大量地消耗化石能源，已经成为一把“双刃剑”。人类生存环境恶化，当然也面临着资源的枯竭。所以，为了人类社会的继续进步，一场新的能源革命势在必行。
刘吉臻认为，这场能源革命既具有长期性又有紧迫性。我国大面积的雾霾让大家增强了危机感。能源问题面临四个危机：一是能源短缺，即如何保证能源不断增长的需求的供应；二是能源环境危机，化石能源的过量消费造成的空气、水资源、土壤污染等环境问题日趋严峻；三是能源安全危机，能源的对外依存度已接近红线，如何改变对几个有限的能源进口通道的过度依赖；四是能源信心危机，全社会对于能源环境问题的关注度达到了前所未有的程度，公众对现状的不满意以至于心理的恐慌、不知所措已经成为了一个社会问题。
在能源革命中如何应对能源危机？
刘吉臻认为，应对能源危机，其核心就是依靠能源生产和消费的革命，这需要科技和人才的支撑，以及制度创新和国际合作。推进能源革命，首先需要破除与之不相适应的体制。推进中国能源体制改革的出发点和落脚点就是有利于解决好中国的能源问题、环境问题，而不是为了改革而改革，更不能照搬照抄别人的改革。能源涉及面广、门类多、周期长，所以统筹和规划非常重要。该统筹的政府一定要发挥作用，该市场配置资源的政府就不要去管，符合国家宏观规划的东西政府应该交给市场。但是现在很多方面倒过来了，宏观规划的东西没有人做，本该市场去管的东西却是政府在做，这是我们需要下决心改革的地方。
刘吉臻表示，还要认识并遵循能源的禀赋和特征。比如电是发供用同时完成的，而且不能大规模储存，它不同于其他工业产品，不能把一个完整的能源电力系统拆分来拆分去，成为多个利益主体之间的博弈。现在的弃风问题，非常重要的一点就是利益主体的阻碍，压了火（电）上了风（电），火（电）就不高兴，如果风、光、水、火真正互补打捆起来，局面就大大改观了。
我国能源生产革命的切入点有哪些？
刘吉臻指出，事实上，无论是资源禀赋还是科技条件，我国还是具有很好的应对条件。
首先要认清国家的现状，那就是煤炭的主导地位在未来一段时期内不会改变，所以要高度重视煤炭的高效清洁利用。我们70%以上的电能是由煤炭供应的，这些年我国推行的高效清洁的发电技术成效显著，供电煤耗持续大幅下降，去年平均供电煤耗降到了320克/千瓦时左右，低于美国水平，但是比日本、韩国等国家要高，所以在肯定“上大压小”的同时，还要看到改造的空间依然很大。
其次是大力开发可再生能源，特别是风能、太阳能。近些年来可再生能源发展非常迅速，但是问题还不少。如果想进一步提高可再生能源的比重，还面临着技术上、体制上的制约。这当中也包括集中式开发和分布式开发应该并重，特别是要重视分布式的开发。
第三，大力提升天然气特别是页岩气在能源结构中的比重。2012年我国能源比例中，天然气只占4%多，而世界平均水平为24.5%。我国的页岩气储量可能是世界第一，但是地质分布分散，开采难度大，所以要加大勘探与开发页岩气高新技术研究的投入与支持力度。美国已经走出了一条称之为“页岩气革命”的能源发展道路。如果我们能在能源结构中提升20%的天然气（包括页岩气），再加上风电、太阳能等可再生能源利用，就可以把煤炭比例降低30%，由现在的70%变成40%，中国的碳排放就会合格，雾霾也不用恐慌了。
怎样推进生态文明教育和节能意识的倡导？
刘吉臻谈到这个问题时表示：与发达国家相比，我国能源效率低、浪费严重。虽然我们一直在提倡节能，但这些年来有些扭曲，大量地消耗、浪费资源造就了GDP，破坏了环境，贻害了子孙。
刘吉臻认为，一个13亿人口的大国，如果每人节约一度电、一滴水，汇聚起来非常不得了，所以倡导全民节约是应对能源危机最直接、最有效的措施，因为它不用太大的成本，具有立竿见影的效果。火电机组要降低1克的供电煤耗是很难的事。一度电从发电厂输送出来，加上线损等各种损耗，送到用户手中，折算成原煤就是近500克，二氧化碳排放就是1000克。节约一度电可能是举手之劳，换来的就是节能减排的成效。我们中华民族是一个勤劳节俭的民族，应该倡导一种节约的生活方式和能源消费方式。
另外，推动能源生产和消费革命，需要依靠先进的科学技术，比如发展智能电网，把电力用户中“可平移负荷”部分作为一种资源加以利用。现在的能源消费原则是“保障供给”或者“用户至上”，生产者的任务就是保障消费，即用即供。这种消费方式让我们付出了很大代价，我们的电源、线路和供电能力是以一年中的最高峰负荷设计的，还要留出一定的富余量。如果利用“可平移负荷”削峰填谷，则可以带来巨大好处。生产者和消费者的双向互动，是一种消费者和生产者相协调的新型用电方式，可以减少资源浪费，进而促进人与自然的和谐，这是通向生态文明的深刻变革。
为什么我们的学校总是培养不出杰出的人才？
