新能源发电技术论文范文
时间：2023-03-29 19:44:59
导语：如何才能写好一篇新能源发电技术论文，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
为了适应电力系统及其自动化专业学生的教学，在课程改革过程中，根据新能源发电行业现状和电气工程对新能源发电技术课程知识体系的需求，结合电力工程及其自动化专业的特点，精选教学内容，重新构建了新的课程知识体系，加强与电力系统及其自动化专业之间的联系。根据新能源发电站接入电网的影响不同，将这些新能源技术分为两类：稳定性能源发电技术和间歇性能源发电技术。
一些新能源技术（如生物质能、地热能和常规水电）在接入电力系统方面和常规电力技术一样容易，除了一次能源的形式不同，转换成电能环节基本相同，都采用同步发电机进行发电，对电网的安全和稳定不会造成影响。因此，这部分新能源知识重点讲解各种新能源发电技术的基本原理，最新的发电技术的现状和动向，及在利用过程中对改善环境带来的好处，培养学生新的能源观念和意识。同时结合电网发展的最近进展，这些发电技术作为分布式电源接入电网时，如何规划电网，接入电网对电网的影响等方面进行适当的讲解，加强与电力系统知识的联系，提高学生学习的积极性，由于受到季节、气象和地域等条件的影响，另一些新能源技术具有随机性、波动性和间歇性的特点，如风能和太阳能发电等新能源发电技术，在接入电力系统方面需要克服更多的挑战，其电力大规模并入常规电网会对电网调峰和系统安全运行带来显著影响。这部分内容重点讲解与电力系统相关的技术，涉及到电机学、电力电子技术和电力系统相关的知识点。在间歇性能源并网过程中，电力储能技术可以补偿负荷波动，解决风能和太阳能等间歇式新能源发电直接并网对电网的冲击，调节电能质量，使大规模风力发电和太阳能发电能够方便可靠地并入常规电网。随着可再生新能源发电技术的快速发展，电力储能技术也是电力系统及其自动化专业学生必须掌握的知识，所以储能技术也是该课程知识体系的重要部分。
本文提出的课程知识体系目前还没有相关教材，为此，笔者较为系统地构建并编写适合电力系统及其自动化专业的“新能源发电技术”课程讲义，使之更符合电力系统及其自动化专业的教学。从两学期的试用情况来看，学生认同感增强，明确该课程是本专业不可或缺的重要选修课，重视程度显著提升，在教学过程中取得了良好的效果。
二、教学模式改革
选择合适的教学方法，能够提高课堂效率。教学内容的不同，授课的教学方法也需要相应的改进，为此笔者对教学方法也进行了改革，使之与课程知识体系相适应。
1.采用学术专题讲座的教学方式“新能源发电技术”课程知识体系要求运用新的教学方法。每种新能源发电技术各自成章，自成系统，各部分内容均有很多前沿的技术，仅靠书本知识已经不能适应科技的进步。因此需要任课教师补充相关发展的新动向和新技术，以学术讲座的形式进行讲授与课程相关知识点。讲解过程中，以具体的行业问题为背景，采取启发式的讲解方式，层层剖析问题，可以让学生在有限的学时内，掌握发电技术的发展现状、发电原理、利用方式、开发存在的问题和研究现状及动向。如地热发电、海洋能发电、生物质能发电、太阳能热发电技术，都可以采用讲座的方式进行讲解。同时在讲座过程中，增加学生提问环节，让学生可以积极参与，引导学生自主思考。为了强化实践，在每一个专题授课结束后，教师通过布置与该专题相关的设计题目，让学生学以致用。比如让学生设计太阳能热电站，利用波浪能发电原理设计相应的波浪能电站，设计新农村综合利用生物质能的方案，设计垃圾发电站工艺流程等，作为分布式电源接入电网时，结合不同能源开发利用的特点对该地区新能源开发和电网结构做出合理规划，并给出理由。通过这些综合性设计作业，可以增强大家的创新意识和实践能力，激发了学生的学习兴趣和主动性，训练了学生分析问题、解决问题的综合能力，起到了非常好的效果。
2.基于问题的探究式教学方式传统的讲授方式，可以系统地讲解，课堂容量大。风力发电和光伏发电技术涉及知识点多，知识点零散，因此需要教师合理组织教学内容，使其与所学专业知识相结合。为此笔者精心设计每一个教学环节，精讲多练。但传统的授课方式，学生被动接受，学习积极性不高。为此，笔者采用基于问题的探究式教学方式，在教学的过程中，教师起引导作用，对课程中的知识点进行分析，提出基于问题的讨论题目；并分析学生需要掌握的知识要点，为学生提供必要的参考文献，让学生课后自己查阅资料，引导他们学会自己总结知识点，利用所学知识分析实际问题。而学生在课后根据自己的兴趣自愿选题，并分小组进行研讨，研讨后，该小组总结讨论结果。在课堂讨论中，每个小组推荐一名学生做交流发言，将自己的研究内容做简要汇报。学生互相提问展开讨论，老师进行有针对性的点评，肯定了学生们取得的成绩，对错误的地方进行了补充和纠正。为了达到分组讨论学习预期效果，要求每个小组在上交的文献报告中，明确每个学生所做的工作和参加小组讨论的发言内容，督促每个学生都参与讨论学习。通过这种教学方式，充分调动了学生的积极性和主动性，也很好地完成了教学目标，促进了教学质量的提高，达到“授人以渔”的目的。
3.改进多媒体教学方式由于该课程设计的专业知识具有跨学科的特点，有些知识点学生难以掌握，有些原理较为抽象。如风机的偏航过程、变桨过程、风机的失速原理、斯特林发动机的发电过程等都比较抽象，在没有实物演示的前提下，学生经常不容易理解。因此在讲这些课程内容时，采用多媒体动画演示的方法，帮助学生理解基本概念和知识，让学生更快更易地理解和掌握这些内容。
三、考试方法的改革
虽然在教学内容和方法上进行了改革，提高了学生的学习兴趣，激发学生的学习热情，但仍有不少学生选课和学习动机不端正。他们不是为了完善自己的知识结构，提高自己的综合素质，只是为了凑满学分，对选修课缺乏足够的重视。传统的闭卷考核方式不能全面地反映真实的教学情况。撰写课程论文，成绩只与论文写得好不好有关，有的同学东拼西凑，也能获得一个理想的成绩。这些方式都难以督促学生平常的学习，因此仍需完善课程的考核方式。根据“新能源发电技术”课程的特点，笔者对该课程的考试方式做了合理的改革，促进学生学习，公正地反映了学生的成绩。主要采取了以下一些措施：
1.注重对学生平时的考查增加课堂随机考查的次数。通过提问、课堂测验等方式，让学生在上课时能集中精力听讲，防止学生上课“开小差”。回答问题和课堂测验计入平时成绩。
2.增加撰写文献报告和大作业基于问题的探究式教学方式中，撰写文献报告和小组讨论环节能够有效培养了学生查阅文献、撰写论文、发现问题、解决问题、独立思考的能力，因此能够较为科学评价学生平时的努力程度。因此，课堂讨论和小组讨论中，根据学生在该环节中的贡献不同给学生不同成绩，这样能起到督促学生学习和检验学生学习效果的作用。作业是课堂教学的有效补充和延伸，是教学中必不可少的环节。大作业一般具有综合性的特点，能够有效锻炼学生的综合能力，巩固平时所学的知识，是反馈教学效果的有效手段。因此增加大作业和撰写文献报告在平时成绩中的比重也是考查学生平时学习的有效手段。
3.增加平时成绩的权重平时考核成绩权重由原来的30%提高到目前的50%，有效地避免了学生平时不学习，考试时突击学习也能取得不错成绩的弊端，提高学生学习的积极性和自觉性。通过上述措施的实施，经调查表明多数学生都认可这种成绩考核方法较合理、公正，能够真实反映学生的成绩，受到了多数学生的欢迎。
四、结束语
篇2
从“离网”向“并网”的跨越
光伏并网发电是当今世界光伏发电的主要发展方向，是光伏技术步入大规模发电阶段，成为电力工业组成部分之一的重大技术步骤。许多统计资料表明，近几年来世界光伏并网发电市场发展迅速，光伏并网发电的装机容量从1 996年的7MWp上升到2000年的140MWp，光伏并网发电在光伏行业中的市场比例也从1 996年的10％上升到2000年的50％，2007年光伏并网发电的市场比例已达到80％。而在中国，光伏发电也将在未来的电力供应中扮演重要的角色，其累计装机容量预计至201 0年将达600MWp，2020年将达到30GWp，2050年将达到100GWp。根据电力科学院预测，到2050年，中国可再生能源发电将占到全国总电力装机的25％，其中光伏发电则占到5％。显而易见，光伏并网发电已经是大规模光伏发电的主要趋势。
早在上世纪80年代，合肥工业大学已经开展起太阳能光伏与风力发电技术的研究，张兴就是在那个时候走入合肥工业大学校门的。在这所留下他半生印记的学校里，不仅走过了从学士到博士的求学之路，而且也撇下了攻关，探索的辛勤汗水。他对太阳能光伏发电技术的研究，源于1 997年新疆新能源研究所原所长王国华研究员在合肥工业大学的一次讲学。在那次讲学中，张兴对欧美日等发达国家正在兴起的光伏并网技术产生了浓厚的兴趣，当时，我国的光伏发电技术与产业还是针对技术相对落后的光伏离网系统，很少有人关注技术新颖且有一定难度的光伏并网技术。尽管深知其中的挑战，张兴却从未想过低头，他抓住光伏并网系统中的并网逆变器这一核心技术，开始了潜心的研究。经过一年多的努力，他终于成功研制了500W光伏并网样机。在1 998年的全国光伏年会上，该样机一经展出即引起了同行的高度关注。在此基础上，1999年，张兴教授又与新疆新能源研究所开展了技术合作，共同承担起自治区的科技攻关项目。当时，逆变电源专家曹仁贤创办的合肥阳光电源有限公司起步不久，虽然主打产品主要是离网型光伏逆变器，但他还是给予了这一项目充分的肯定和支持。在共同的努力下，该项目组于2000年成功开发出3kW工程化样机，并在新疆鄯善县成功地进行了应用测试，取得了预期性能。随之，在经过一年多的试运行之后，2001年，该项目顺利通过了新疆维吾尔自治区组织的专家鉴定，得到了一致的好评。
而正是这个项目的成功，拉开了张兴教授与合肥阳光电源有限公司产学研合作的帷幕。此后，国家“十五”科技攻关项目“并网光伏发电用系列逆变器的产业化开发”、科技部新能源行动计划项目等诸多科技攻关项目在他们的携手并进下，得以产业化实践，同时建造了多个并网光伏示范电站，其中，科技部新能源行动计划项目“60kW光伏并网系统的应用与研究”项目获得新疆维吾尔自治区科技进步二等奖。
与“阳光”同行
“阳光”，一个听起来倍感明媚的词语。而在电源领域，这一个词语则让人联想起我国知名的新能源发电电源专业制造商――合肥阳光电源有限公司(以下简称“阳光电源”)。
自1 997年成立以来，阳光电源专注于可再生能源发电产品的研发与生产，囊括了光伏发电电源、风力发电电源、回馈式节能负载、电力系统电源等系列产品，曾成功参与北京奥运鸟巢、上海世博会、三峡工程，全球环境基金可再生能源项目、西班牙MaIaga 5MW大型光伏电站，英国和法国小型风力并网发电项目、青藏铁路等重大工程，获得了国内外业界的一致好评。多年来，阳光电源先后获得“安徽省优秀民营科技企业”、“安徽名牌产品”、“优秀创新企业”，“安徽省‘115’产业创新团队”、国家发改委REDP项目“技术进步优秀项目奖”，“太阳能光伏产品金太阳认证”等荣誉，是安徽省可再生资源电源工程技术研究中心依托单位、安徽省研究生产学研示范基地。
同样，经过二十余年的努力，合肥工业大学在太阳能光伏与风力发电技术等可再生能源发电技术方面也取得了长足的进展，如今，不仅拥有电力电子与电力传动国家级重点学科、教育部光伏工程研究中心，还进入了国家培育优势重点学科的“111计划”，成为“可再生能源并网发电国家级创新引智基地”。而在可再生能源并网发电技术的科学研究中，张兴教授与阳光电源的产学研合作尤其值得称道。
从1 999年共同开展新疆维吾尔自治区的科技攻关项目开始，他们的产学研合作已经整整十年。十年间，他们联手创造了不少成绩，近年来更是成果选出。
“上海电力局奉贤10kW光伏屋顶示范工程项目”属于上海电力局新能源发展计划项目，工程于2003年3月建成并投入运行，2004年7月通过专家鉴定，是上海首个全部采用国产化技术的光伏屋顶并网示范系统，该系统所用的1台10kW三相并网逆变器即由张兴课题组与阳光电源联合研制。
他们合作的“并网光伏发电用系列逆变器的产业化”项目是国家科技部“十五”科技攻关项目，该项目于2005年2月通过科技部的专家鉴定。其成功研发解决了并网光伏系统的关键部件逆变器的产业化难点，推进了我国并网光伏发电产业的发展，如今，该项目系列产品已在阳光电源实现了产业化，并定型了多种规格的并网逆变器产品。
随即，在国家科技部新能源行动计划项目“新疆乌鲁木齐大型光伏并网工程”研发中，张兴课题组承担起72台60kW并网逆变器的系统及控制设计任务，而阳光电源则对逆变系统的制造，现场安装与调试工作进行了全权负责。2004年12月，该工程完满建成并投入运行，2006年3月，通过科技部验收及专家鉴定。经鉴定，该项目采用可调度型并网发电结构，并具有并网发电、蓄电池充放电和独立逆变三重运行功能，省略了常规的充电控制器，简化了系统结构，大大提高了光伏并网发电系统的性价比，是当时新疆地区最大且功能最为先进的光伏并网示范工程，其成果被授予新疆维吾尔自治区科技进步二等奖。
此外，在“上海生态示范园光伏屋顶工程”、安徽省科技攻关项目“合肥阳光电源30kW光伏屋顶示范工程项目”以及
科技部科技攻关推广项目“上海崇明30kW光伏屋顶示范工程”研发中，他们的表现也不负众望。
“非常”追求
电力电子与新能源应用技术的多年研发、与阳光电源十年的产学研合作，点点滴滴的付出，张兴教授用自己的智慧和汗水写出了一个不一般的科研生涯。
在风力发电研究方面，其MW级变流器作为核心技术一直被外国垄断，其国产化的路途极其艰辛和富有挑战性，2004年，张兴教授与阳光电源再度联手进行科技攻关，他们首先完成了安徽省“十五”科技攻关项目“风力发电用交直交并网变流器”，并获得安徽省2006年度科技进步二等奖。接着，作为课题负责人之一，张兴教授与阳光电源联合申报并获得了“十一五”国家科技支撑计划“大功率风电机组研制与示范”的两个重大项目的资助――“1 5MW以上直驱式风电机组控制系统及变流器的研制与产业化”与“1，5MW以上双馈式风电机组控制系统及变流器的研制与产业化”。经过大家不懈的努力，目前，MW级双馈型与直驱型风机变流器基本实现了产业化，部分机型已经批量向整机厂商供货。
在柔性直流输电变流与控制研究方面，张兴教授着眼于柔性直流输电技术与风力发电相结合，对安徽省自然基金项目“电网异常条件下风场柔性直流输电网侧变流器控制策略研究”进行了攻关研究。与此同时，在合肥工业大学本科评建项目的支持下，他自主研发成功了一套1 5kW柔性直流输电变流及控制系统研究平台。
在PWM整流器技术研究方面，张兴教授完成了包括HT--7u超导托卡马克等离子移快控电源、蓄电池双向馈电电源、背靠背双向变流器等多项研究成果，并在其博士学位论文基础上，由“电气自动化新技术丛书”编委会资助并由机械工业出版社出版了《PWM整流器及控制》学术专著，该学术专著在新能源并网发电的逆变器研究与应用领域得到了学术界专家学者的肯定并被广泛引用。
在积极进行科研攻关的同时，张兴教授还将大量精力投入到特色实验室建设中。2006年，他主持完成了“合肥工业大学风力发电变流器及其控制实验室”的建设，其主要包括“250kW中低压双馈、交流异步全功率风力发电驱动平台”、“永磁同步直驱风力发电驱动平台”，以及分布式发电系统中的“风力发电模拟平台”，“柔性直流输电变流及控制系统研究平台”等。而他与阳光电源合作，还为该公司建成了“2MW双馈型风力发电变流器试验平台”、“2MW同步直驱风力发电变流器试验平台”。这些实验研究平台基本上涵盖了张兴教授及其团队近年来的大部分成果，在这些成果的基础上，经过深入地自主研制，这些平台已经开始发挥各自的功用，不仅大大促进了合肥工业大学新能源应用及其电力电子研究技术的发展，使其成为全国高校风力发电变流器研究条件一流的单位，也为国家支撑项目的取得与完成提供了良好的研究条件与基础。
经过多年的拼搏，张兴教授不仅在风力、太阳能并网发电的变流器技术的研究和工程应用方面取得众多的成果，积累了大量研究与工程经验，同时也为阳光电源以及电力电子行业输送了一批高素质人才。从当年初次涉足光伏并网发电技术，到如今的MW级风电变流器的研制成功，在太阳能光伏并网、风力发电变流控制与驱动领域的多年研究，使他和团队得到了锤炼和成长，逐渐发展为一支拥有2名教授、2名副教授、3名博士毕业的青年科研骨干教师以及近30名博士、硕士研究生的优秀团队，在一起，他们总是能形成一股强大的科研力量。而与阳光电源长期的优势互补合作，其科研水平经受了考验，更是得到了升华。
篇3
[关键词]太阳能 光伏发电 逆变 并网
中图分类号：TK511 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）33-0363-01
1 概述
2013年年初，京津冀地区遭遇严重雾霾天气； 10月份以后，大范围雾霾污染又蔓延至哈尔滨、苏州、上海、甚至三亚等地，全国范围从北到南无一幸免。
据相关部门统计， 2013年的雾霾天数是中国近52年来的最多，创下历史纪录。
环保专家指出，导致空气质量下降的污染物有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、臭氧等。在一些地区，尤其是大城市，工业生产、机动车尾气、建筑施工、冬季取暖烧煤等排放的有害物质难以扩散，导致空气质量显著下降。面对越来越严峻空气污染形势，寻找新能源成为当前面临的迫切课题。照射在地球上的太阳能非常巨大，而且太阳能发电绝对干净，不产生污染。所以太阳能被誉为是理想的能源。随着太阳能光伏发电技术的发展，光伏发电已经不再只是作为偏远无电地区的能源供应，而是向逐渐取代常规能源的方向发展。
本文主要讨论太阳能光伏发电系统中电力电子技术的应用；介绍并网系统的组成特点；根据不同的电路拓扑，讨论太阳能最大功率点跟踪技术的实现方法。
2 太阳能光伏系统的组成
太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。
与独立供电的光伏系统相比，并网系统一般都没有储能环节，直接由并网逆变器接太阳能电池和电网。并网逆变器的基本功能是相同的。那就是，在太阳能电池输出较大范围内变化时，能始终以尽可能高的效率将太阳能电池输出的低压直流电转化成与电网匹配的交流电流送入电网。
3 太阳能光伏系统的最大功率点跟踪技术
实现太阳能光伏阵列的最大功率点跟踪，实质上是一个自寻优过程。通过对光伏阵列当前时刻输出电压与电流的检测，得到当前时刻光伏阵列输出功率，再与已存储的前一时刻光伏阵列功率值比较，舍小存大，再检测，再相比较，如此不停地周而复始，便可使光伏阵列动态地工作在最大功率点上。
在一定温度时，不同光照强度下太阳能电池的输出特性曲线不同。每条曲线都存在着一个最大功率输出点，并且这个点在当前的光照条件下是唯一的。在太阳能光伏系统中采用较多的一阶MPPT正是利用了最大功率点的dp/dv为零的特性。先对太阳能电池的输出电压和电流进行连续的采样，并将每次采样的一组电压电流数据相乘折合成功率值，然后减掉上一次采样得到的功率值，即为功率差分值。当功率达到最大值时满足式（1），同时还可以推得式（2）。
dP/dU=dUI/dU=UdI/dU+IdU/dI=0 （1）
UdI+IdU=0 （2）
令
ΔI=UdI （3）
ΔU=-IdU （4）
则当ΔU=ΔI时，即可近似认为达到最大功率点，这样就构成了最经典的一阶差分算法。
4 并网供电的太阳能光伏系统中的逆变器
光伏阵列所发的电能为直流电能，然而许多负载需要交流电能，如变压器和电机等。直流供电系统有很大的局限性，不便于变换电压，负载应用范围也有限。除特殊用电负荷外，均需要使用逆变器将直流电变换为交流电。现在常用的逆变器有以下几种。
1）方波逆变器
此逆变器输出的电压波形为方波，逆变器线路简单，价格便宜，实现较为容易。缺点是方波电压中含有大量的高次谐波成分，在负载中会产生附加的损耗，并对通信等设备产生较大的干扰，需要外加额外的滤波器。此类逆变器多见于早期，设计功率不超过几百瓦的小容量逆交器。
2）阶梯波逆变器
阶梯波逆变器输出的电压波形为阶梯波形，阶梯波逆变器的优点是输出波形接近正弦波，比方波有明显的改善，高次谐波含量减少。但此逆变器往往需要多组直流电源供电，需要的功率开关管也较多，给光伏阵列分组和蓄电池分组带来不便。
3）正弦波PWM逆变器
正弦波逆变器的优点是输出波形基本为正弦波，在负载中只有很少的谐波损耗，对通信设备干扰小，整机效率高。缺点是设备复杂、价格高。
5 双模式逆变器
为了方便应用，可以设计一种既可独立运行，又可并网运行的光伏发电系统。该系统中的逆变器可以自由切换并网运行和独立运行，并且保证在切换过程中对负载和逆变器无冲击，实现平滑切换。可以采用了快速检测并网开关和抑制电流突变的过渡算法，以实现三相系统并网/独立的平滑切换。这种系统称为三相双模式逆变器发电系统。此系统中太阳能电池板组成光伏阵列，输出不稳定的直流电。DC/DC 充电控制器连接电池板和蓄电池组，实现最大功率向蓄电池充电。 蓄电池可以在太阳辐照度变化和无太阳光时持续向逆变器供给直流电。三相逆变器的输入级连接到蓄电池的直流母线上， 输出接在带有中心抽头的变压器上。这样可以带三相或单相负载运行。并网开关可以实现电网与负载、 逆变器的连接和断开。当电网无电时，并网开关断开，逆变器给负载供电。当电网有电时，并网开关闭合，负载由电网和逆变器共同供电，逆变器还可以将太阳能电池板发出的多余电能输入到电网中，也可以利用电网给蓄电池充电。
6 结论
本文对太阳能光伏系统中的最大功率点跟踪和逆变技术进行了讨论。通过对并网光伏系统进行系统组成分析，比较其构成特点和电路拓扑，讨论得出了各自适用的控制方法。文章最后介绍了一种可实现独立运行与并网运行实时切换的双模逆变器。从上述分析可以看到：太阳能光伏发电作为新能源的应用技术正在得到迅速发展，而电力电子技术作为其中的关键技术，对太阳能光伏发电应用的发展起着决定性作用。
参考文献
[1] 赵争鸣，刘建政，孙晓瑛等.太阳能光伏发电及其应用.北京：科学出版社，2005.
[2] 郭廷玮.太阳能的利用和前景.北京：科学普及出版社，1984.
[3] 王长贵.新能源和可再生能源的现状和展望.太阳能光伏产业发展论坛论文集，2003，9：4～17.
篇4
摘要：渤海大学实行的“转动课堂”是提升人才培养质量的一种创新教学模式。课堂上实行精讲、互动、练习，是强调以培养学生实践能力、创新能力和团队合作能力为中心的教学方法。本文首先阐述了转动课堂内涵。然后，对转动课堂中的师生互动内涵和特点进行了研究。最后，以《风力发电技术》课程为例，给出课内互动和课外互动的可操作性教学方案。
关键词：转动课堂；师生互动；翻转课堂；实践能力；创新能力
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）49-0165-03
“转动课堂”[1]是渤海大学杨延东教授提出的一种新型课堂教学模式。既包含教育理念的转变，更体现教学方法的更新。“转动课堂”把学生从传统的灌输式课堂中解放出来，使教学活动有益于学生综合素质的提高，以学生为中心，让学生不仅收获知识，更要学会获取知识，应用知识，提高实践动手能力，提高应用知识的能力，真正成为适应经济社会发展，m应“大众创业，万众创新”的新环境的适用型人才[2，3]。
一、转动课堂的内涵
1.“转动课堂”中的“转”。“转动课堂”中的“转”主要是指：
（1）转型。即人才培养模式由传统模式转到新的改革模式上来。
（2）转法，由课上传统的灌输式、填鸭式的教学方法转为启发式、探究式、讨论式、案例式等教学方法上来。
（3）转体，课堂教学从传统的以教师为主体转变为以学生为主体。
2.“转动课堂”中的“动”。“转动课堂”中的“动”主要是指：
（1）互动。主要包括师生互动、生生互动、师师互动。通过互动，让知识获取和消化变得鲜活。
（2）动手动脑。教师引导学生动脑，动手练习，学会知识是什么和怎么用知识。
在转动课堂上，主要包括三个教学环节，即教师精讲，师生互动，学生动脑动手练习。教师精讲是指教师需要在课堂上将最重要、学生最需要掌握的内容进行精心的组织与讲解。精心地选取授课内容，科学地组织精讲内容，高效地讲授精讲内容。精讲的主要特点是授课内容精、讲授精、用时精，三者缺一不可。根据授课内容和学生的实际认知特点，转动课堂的精讲时间不要多于课堂教学时长的60%。这三个教学环节的时间顺序、时间长短可以微调整，形式可以多样，真正调动学生自主学习的积极性，高效吸收理解所学知识，提高动手实践和创新能力。
二、师生互动的内涵与特点
师生互动包括教师与学生的互动，学生与学生互动、个人与小组之间的互动、小组与小组之间的互动、小组与教师之间的互动，教师与教师之间的互动等。教师根据学生的学习成效实时动态地调整教学方法，使学生在学习过程中建立适合自己的学习模式，真正学会如何学习、思考、合作和表达。课堂互动需要围绕如何引导学生思考问题、分析问题、发现问题、解决问题、主动学习等能力培养进行开展，应该具有如下特点：
1.是基于问题的课堂互动教学。问题是调动学生学习动机和思维主动性的最好刺激物[4]。问题可以来自日常生活，也可以来自某个工程领域，可以来自教师正在从事的研究课题。问题可以在课前提出、可以在上课过程中提出。问题可以由教师提出，也可以由学生提出。
2.是教师主导和学生主体的实现过程。在转动课堂中，教师的主导性表现在：激发学生的学习动机和学习意向，导引学生思考，解释学生疑惑的内容，及时正确评价反馈学生的学习结果。学生的主体性表现在：主动地把教师的教学意图变成自己的学习意图和行动要求，不断深度内化知识。教学过程中的师生互动是教师主导和学生主体活动的动态交替交融过程。
3.是共同学习的教学。生生互动，会碰撞出新的问题与有意义的知识成果。师生互动，教师收获了学生的新思维、新视觉、新问题，学生收获了老师的一种思维路径，解决问题的方法和手段。
4.是不拘一格形式的教学。针对不同形式的教学内容，采用不同的互动教学方法，如讨论式、学导式、发现式、案例式、学导式、启发式、问题式、任务驱动式、探究式及其多种方法融合等。
三、师生课堂互动的教学实施方案
根据教学流程划分，“转动课堂”的师生互动包括课堂互动和课外互动。下面以《风力发电技术》课程为例，说明师生课堂互动的具体实施方案。
1.精选和创新课堂互动内容。师生互动的内容是学生需要进一步内化的知识点，也可以是启发和培养学生创新的内容。在互动内容的选择上要下功夫，要有创意，要以应用为背景，要形成一个好问题，要做到让学生感兴趣，激发学生的思考。以《风力发电技术》课程为例，在讲授能源分类知识点时，以问题“我们是新能源学院，什么是新能源？”，在讲授风力发电技术的优缺点时，以问题“风力发电是导致雾霾的推手吗？”的方式实现师生互动，生生互动。
2.优化课堂互动教学方法。为了更好地实现课堂互动，可以采用多种教学方法，使得互动方式不拘一格。下面针对导学-学导式教学法、讨论式、案例教学法来说明转动课堂中的课堂互动教学方法。
（1）导学-学导式教学法。导学-学导式教学法综合运用了导学式和学导式这两种教学方法，取长补短，是教师主导，学生主体的具体体现。具体实现方式一：由教师概讲（教师提供教案及相关资料）-学生自学（包括课前预习、课上自学）-学生释疑（学生自行查阅参考资料、学生讨论、教师个别辅导等）-小组讨论-小组表述答案-教师和其他小组进行评价和质疑-教师精讲（教师讲透学生难以弄懂的要点）-学生演练等环节形成教学的基本过程。具体实现方式二：由教师概讲（教师提供教案及相关资料）-学生自学（包括课前预习、课上自学）-学生释疑（学生自行查阅参考资料、学生讨论、教师个别辅导等）-教师精讲（教师讲透学生难以弄懂的要点）-学生演练等五个环节形成教学的基本过程。在《风力发电技术》课程中，在完成讨论问题“风力发电对电网造成什么影响？”过程中，采用导学-学导教学法。先启发式教学，引导学生畅谈风力发电对电网造成的具体影响，发现学生不能用术语描述电能质量。因此，教师概讲了是风力发电的什么特点对电网造成影响，具体影响电网什么？并指定为下一次的具体讨论内容。学生课外自学，经过学生讨论，向老师咨询等方式，理解风力发电对电能质量造成的影响。然后，下一次课堂讨论此内容。历经小组表述、教师和其他小组进行评价与质疑、教师精讲、学生回顾练习等方式完成这个内容。
（2）讨论式。在转动课堂中，讨论式是一种最好的师生互动方式。讨论中，学生可以用手机上网搜集资料，教师要巡视，可以适当参加某个小组，一定要少说多听多看。学生在讨论课上的表现应成为成绩记载的重要组成部分。学生课前预习-教师精讲-创设情境-学生讨论-小组表述-教师和其他小组质疑-教师总结与评价-师精讲（教师讲透讨论中衍生出的知识点或学生遗漏的要点等）-学生小结作业等环节形成教学的基本过程。在《风力发电技术》课程中，多次组织学生进行讨论，以问题方式引出的讨论内容：风电场如何选址？风能资源评估的步骤？测风塔安装位置和测量时应注意哪些事项？风电场如何选址？风电场如何建设？为什么常用三叶片风轮发电机组？风力发电是导致雾霾的推手吗？风力发电对电网具有什么影响？风力发电的优缺点是什么？
（3）案例教学法。在转动课堂中，采用案例教学法，可以提高学生的实践能力。在《L力发电技术》课程中，风能资源评估由学生自学，并完成实践作品题目“针对某个风电场进行风能资源评估，给出评估过程和评估结果”。
3.课堂互动的教学组织和程序。教师一定要科学地设计师生互动的教学过程，要进行精心准备与组织实施，使得互动内容与互动方式协调匹配，实现激发学生积极参与的教学目标。
以讨论式教学方法为例，老师根据教学内容，精心凝练出问题，提前发给学生，让学生自学，查阅资料，学生间交流，小组间交流，或向教师反馈获得解释。在课堂师生互动环节上，教师创造情境，合适时机组织学生讨论，教师巡回点拔，观察学生们的表现，适时参与某个小组了解情况，对难以解决无法进行的讨论给予适当引导。讨论时，学生可以通过查阅资料，特别是借助手机等移动终端获得网上相关信息。小组讨论完毕，讨论结果由组长指定组员进行答辩，其他组员可以补充。教师和同学可以质疑和继续提问，属于小组答辩过程。答辩结束，老师对学生的表现和知识的内化程度进行评价，并进一步通过精讲方式给出正确答案。
4.课堂互动必须实行优化分组和正确考核评价。开学初，对学生进行优化分组。小组分配要根据学生的性别、成就、智力、性格、理论理解能力和实践动手能力等进行灵活搭配。组内成员的分工要清楚，可以设组长、记录员、发言人等；职责要明确，要确保每位成员都有事情做；每次小组活动后教师进行点评和成绩评定。其次，教师对小组活动要实施动态管理。例如小组完成一项任务后要重新组合，成员的职责轮流变更等。如《风力发电技术》课程开课之初，小组采用学生自愿和老师指派的方式组成。班级人数60人，每个小组5-6人，其中基础好的2-3人，中等及其基础薄弱一些的3-4人。每次小组讨论可由组员选组长、记录员和发言人。
为了使学生具有更好的主动性，完成课外学习，需要有一套合理的考核评价机制。以《风力发电技术》课程为例，课堂互动有一套非常细化的得分标准。师生互动学生表现占课堂总成绩成绩70%，对于主动回答问题，质疑提问等给予奖励加分。
四、课外互动的教学实施方案
如果转动课堂中的课内教学占课程总学时60%，那么课外教学占课程总学时40%，仍属于授课范畴。在课外教学中，主要以师生互动为主。课外互动可以在教室里、可以在网上，可以是全部学生，可以是少数学生。根据课程目标要求，可以采用答疑、实践作品展示、发明等实现师生课外互动。
针对《风力发电技术》课程，课外互动主要以学生的实践作品设计与展示为主，如以如何提高风力发电场的发电效率为任务，三周时间准备，并启发了同学们思路，如从提高风能捕获角度，设计多层风力叶片、利用树叶原理设计风力发电树等；从风光互补发电、减小弃风现象、设计小型风力发电机组和移动电源等角度给予同学启发。并同时教授学生如何查找资料，如在渤海大学主页图书馆中查找论文、专利等。提出创新设计作品答辩内容按照背景、基本思路、关键技术、推广价值等准备。在创新作品答辩过程中，教师与其他学生均是评委，可以提问或质疑。提问有道理的可以加分，提问者可以与答辩者同台进行辩论。另外，教师积极引导学生参与团队的科研项目。引导学生按照自己兴趣选题，由教师亲自指导参与挑战杯、全国大创项目等，近两年已获批五项国家级大创项目。同时，指导学生如何查找资料，书写发明专利等。具体交流方式可以采用微信、QQ、邮箱、面对面等，真正做到与学生实时互动交流。
五、采用全程动态精细化考核评价机制
为了课内、课外师生互动取得良好效果，真正启发学生学习的主动性，学会如何发现问题、分析问题和解决问题，感受团队合作的重要性，需要采取全程动态精细化考核评价机制。如，某个学生缺勤，可以用一个创新作品来弥补，使学生始终有机会多学多做。课堂上主动向老师提出问题，奖励3分，主动回答问题奖励3分等。
参考文献：
[1]林琳，冉清文.培养适用型人才：一个大学校长对高等教育的思考与践行[J].渤海大学学报（哲学社会科学版），2016，（3）：104-107.
[2]杨延东.我的大学观[M].辽宁教育电子音像出版社，2014.12
篇5
论文摘要：风能是一种清洁，安全，可再生的绿色能源，利用风能对环境无污染，对生态无破坏，环保效益和生态效益良好，对于人类社会可持续发展具有重要意义。进入20世纪70年代，在世界范围内爆发的能源危机告诫人们，要生存就要寻找开发新能源，此后各国政府纷纷制定能源政策支持新能源的开发利用。现今调整能源结构、减少温室气体排放、缓解环境污染、加强能源安全已成为国内外关注的热点。国家对可再生能源的利用，特别是风能开发利用给予了高度重视。
近年来，世界风力发电事业蓬勃发展，截至2006年年底，全世界风力发电装机容量已达7422万千瓦，预计到2010年全世界风力发电装机容量将达到149．5吉瓦。
我国风能资源丰富。据中国气象科学研究院的初步测算，我国陆地10m高度处可开发储量为2.53亿kW，海上可开发储量为7.5亿kW，总计约10亿kW，风能利用潜力巨大。2005年以来我国每年的风电新增装机容量连年翻番，2005年装机容量126万KW，2006年装机容量260万KW，2007年装机容量590万KW，至2008年底风电装机容量已超过1000万KW。国家规划，到2020年中国风电装机规模将达3000万kW。在国家政策和资源优势的推动下，中国风能开发利用取得了长足进步。
风力发电在并网时由于冲击电流的存在，会对电网电压产生影响。由于风力发电是一种间歇性能源，风电场的功率输出具有很强的随机性，所以为了保证风电并网以后系统运行的可靠性，需要额外安排一定容量的旋转备用以响应风电场的随机波动。各种形式的风力发电机组运行时对无功功率的需求不同，依靠电容补偿来解决无功功率平衡问题，发电机的无功功率与出力有关，由此也影响电网的电压。
大型风力发电机组的投入运行，使大规模风力发电场的建设成为可能，风电事业正逐步向产业化迈进。在某些地方，风力发电已经在电网中占有了相当的比重，它的运行状况直接关系到整个电网的安全性和可靠性。为了更加安全、充分的利用风力资源，迫切需要深入研究大规模风电场并网运行的相关技术问题，是保证并入大规模风电场后电力系统仍然可以正常稳定运行的重要前提。
国内外研究现状
过去很长一段时期以来，由于结构简单、运行可靠，风力发电系统主要采用恒速恒频发电方式，但采用恒速恒频方式的风力发电机组发电效率较低，而且机械承受的应力较大，相应的装置成本较高。近年来，随着大规模电力电子技术的日趋成熟，同时为实现不同风速下实现最大风能捕获从而高效发电，国内外正在采用变速恒频发电方式，变速恒频发电方式可以大范围内调节运行转速 ，来适应因风速变化而引起的风力机功率的变化，可以最大限度的吸收风能 ，因而效率较高；控制系统采取的控制手段可以较好的调节系统的有功功率、无功功率 ，但控制系统较为复杂；低风速下风机转速相应下降，从而大大降低了系统的机械应力和装置成本，近年来变速恒频风力发电机组成了大容量风力发电设备的主要选择方向。
恒速恒频风力发电机组的并网包括同步发电机的并网和异步发电机的并网。同步发电机在重载情况下并网，若不进行有效的控制，常会发生严重的无功振荡和失步，对系统造成严重的影响。用于风力发电的同步发电机与电网并联运行时，常采用自动准同步并网和自同步并网方式。前者由于风速的不确定性，通过该方法并网比较困难；后者的并网操作相对简单，使并网在短时间内完成，但要克服合闸时有冲击电流的缺点。异步风力发电机控制装置简单，而且并网后不会产生振荡和失步，运行比较稳定。然而，异步发电机直接并网时会产生发电机额定电流5-7倍的冲击电流，不仅对电网造成冲击而且影响机组寿命；另外异步发电机本身不发无功功率，需要进行无功补偿。
变速恒频风力发电系统有多种，例如同步发电机交/直/交系统的并网运行和双馈发电机系统的并网运行。在变速恒频风力发电的众多种方案中，最具优势的方案是采用双馈感应发电机的并网型交流励磁变速恒频风力发电机组。
同步发电机交/直/交系统并网运行时，由于采用频率变换装置进行输出控制， 因此并网时没有电流冲击， 对系统几乎没有影响。由于同步发电机组工作频率与电网频率是彼此独立的， 风轮及发电机的转速可以变化， 不必担心发生同步发电机直接并网运行可能出现的失步问题。在风电系统中使用阻抗匹配和功率跟踪反馈来调节输出负荷， 可使风力发电机组按最佳效率运行， 向电网输送更多的电能。
双馈发电机系统并网运行时，风力机起动后带动发电机至接近同步转速时电网， 并网时基本上无电流冲击。风力发电机的转速可随风负载的变化及时做出相应的调整， 产生最大的电能输出。而且通过调节双馈发电机励磁电流的频率、幅值和相位，可以保证发电机在变速运行的情况下发出恒定频率的电力，并可以调节无功功率和有功功率。
交流励磁变速恒频风力发电系统中，发电机和电网之间是一种柔性连接，尤其对无刷双馈电机而言，对发电机转子侧交流励磁电流的调节与控制，就可在变速运行的任何转速下满足并网条件，实现变速恒频无冲击电流的高效并网。其励磁绕组与电网间的双向变频器功率，仅为发电机系统的一小部分功率。可以预见，在未来几年内，无刷双馈电机在变速恒频发电系统中将会获得广泛的应用，对全国的风力发电等机电产品的更新换代起推动作用，产生显著的经济和社会效益。
研究(设计)内容
对主要风力发电机组类型进行对比研究，不同机型的发电机原理、结构、运行特性和对电力系统的影响不尽相同，有必要进行研究。
对风力发电机组并网方式进行比较分析研究，主要是同步发电机的并网方式和异步发电机的并网方式进行比较分析，并对目前主流的变速恒频风力发电机组中的双馈感应发电机进行重点探讨。
电压水平是电力系统稳定运行的重要指标，研究了风力发电并网运行后电力系统的电压特性。
从风电场接入地区的中枢点电压水平、风电系统负荷的轻重、风电场的无功补偿容量大小等各个方面分析探讨影响风电机组最大注入功率的各种因素。
综合分析几种常用风力发电机的并网控制技术，分析比较它们各自应用于风力发电上的优缺点。并提出风力发电技术今后的发展趋势。
研究(设计)方法及技术路线
首先建立几种常用风力发电机的数学模型，建立风速、风力机模型，并利用已建立的数学模型对发电机原理进行探讨，研究各风力发电机的运行特性，并就各种发电机并网时对电网的影响进行理论探讨，特别是与电网有功、无功交换功率及对电网电压的影响进行探讨，找出合适的并网运行控制方案。
本课题研究的难点有：1）风力发电机数学模型的建立；由于风力发电机类型较多，不同电机的数学模型不一样，不能建立统一的、适应各种机型的数学模型。2）该课题的探讨主要停留在理论上，并进行适当的仿真计算，难以进行实验验证
时间安排
第九周
详细地了解设计题目、设计任务、设计要求、预期效果。本周内主要完成：①明确设计任务的具体内容。② 完成开题报告。③编制初步设计方案
第十周
通过分析设计任务，提出各自的问题。
第十一周、第十二周
① 将设计任务再次细化，提出更加具体的问题。② 开始设计预期目标的整体方案，包括相关硬件、软件方案，提出可行性。
第十三周、第十四周
① 设计方案更加具体化，使之更加清晰，明确提出可达到的预期效果。② 再次论证方案的可行性。③ 对设计方案各部分进行系统的分析计算，解决设计中出现的具体问题。
第十六周
总结前两个阶段的工作成果，编写设计说明书。
第十七周
① 妥善保存设计系统。② 修改毕业论文，并完成打印。③准备答辩
预期成果
预期成果为几种常见风力发电机组的并网运行控制方案，并以论文论文的形式表达出来。可能的创新点为：考虑充分利用电力存储或者能量存储技术，降低风能资源的随机性对电网造成的不利影响，改善风能资源的利用条件，尽可能达到可控的目的。
主要参考文献
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[3]张伟，韩肖清．异步风力发电系统并网仿真分析．太原理工大学硕士学位论文．2006.5
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[7]吴俊玲，周双喜，孙建锋，陈寿孙，孟庆和．并网风力发电场的最大注入功率分析．电网技术．2004.10
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篇6
关键词：建筑能耗；节能空调；太阳能；评价
中图分类号： TU201.5 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-06-0306-1
0 前言
建筑能耗一般指建筑在正常使用条件下的采暖、通风、空气调节和照明所消耗的总能量，不包括生产和经营性的能量消耗。随着经济的快速发展，常规能源日益匮乏，节能环保已成为世界公认的主题，各国都在推行全方位降低能耗，因此零能耗建筑在全球范围内应用而生。在建筑零能耗风靡全球的时刻，也想谈谈自己的一些想法。
1 建筑能耗现状分析
我国约占全社会总耗能的46.7%，欧洲和美国约占全部能源消耗的40% ，如何全面提高能源效率，减少对日渐枯竭的传统一次性“矿物化石”能源依赖性已成为当务之急。其核心特点除了强调被动式节能设计外，将建筑能源需求转向太阳能、风能、地热能等可再生能源，为人们的建筑行为，为建筑与环境和谐共生寻找到最佳的解决方案。
建筑发展至今，建筑能源消耗从零走到了。随着常规能源的匮乏，我们需要在不改变现在建筑室内舒适环境的情况下，使常规能源的消耗从回归到零。
我们知道，创建绿色建筑，在建筑设计中要重点抓好自然通风、建筑遮阳、天然采光、门窗隔热、墙体保温、节能空调、太阳能利用、水循环使用、“3R”材料利用等“绿色技术”的推广应用，以实现建筑本身不消耗或少消耗常规能源、不产生或少产生废水废物、不无故浪费自然资源、不恶化自然环境的目标。
其中自然通风、建筑遮阳、天然采光、门窗隔热、墙体保温这些建筑节能技术已经很成熟了。在这些节能技术之上，如果想要保持一个舒适的室内环境，在室内外环境相差较大的情况下，我们必须要付出一些能量，这些能量除了正常的损耗外，其余供给室内，来达到我们要求的室内环境。因此，要想保持最终的目的不变，我们依然要付出能量，只是现在的能量消耗，要用太阳能、风能、地热能、生物质能等可再生能源来代替煤、石油等常规能源。下面分别就太阳能的利用和节能空调进行阐述，分析其对建筑零能耗的巨大作用及现实中利用的弊端以及我们该努力的方向。
2 太阳能的利用
太阳存在我们最普遍利用的两个方面：集热和光伏发电。国内的集热器已成为太阳能应用最为广泛、产业化最迅速的产业之一。在中国，太阳能发电的成本是常规发电成本的6～8倍。无论对于企业还是百姓，如此高昂的电价谁都承受不起。
中国虽然是全球最大的太阳能电池制造基地，但目前用来生产太阳能电池的重要原料――高纯度硅材料，95%以上靠从国外进口，而且加工过程中的高精度、高耗能、高污染，使晶体太阳能电池的成本居高不下。另外，中国的太阳能蓄电池的使用寿命及使用条件的限制，使太阳能路灯的造价要比消耗普通电能多10倍以上，这还不包括更换蓄电池的费用。因此，在太阳能光伏发电的使用，配套设备的研究要跟上来，否则，“太阳能电厂”仍是都市里的“能源孤岛”，没有人敢效仿，因为一个自主发电、不消耗社会资源的企业，反而要为之承受消耗社会资源的成本。
3 节能空调
节能空调顾名思义，消耗掉少量的能源，获得最大能量的空调，那么在现实中，节能空调从哪些方面来改进呢，我个人认为从以下几个方面：
3.1 中国自主研制制冷新产品
这类产品要具有一定的技术创新和先进性，符合低碳、绿色、环保的原则，能实现无级调速的多样化控制，根据室内负荷变化自动调整电机转速，达到最佳节能效果，比一般的风盘系统节能65%以上，这样的制冷末端新产品可以直接来应用。
3.2 太阳能空调系统
太阳能吸收式空调系统主要由太阳集热器和吸收式制冷机这两部分组成的。制得的冷量就是利用了太阳集热器为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水来提供的。但就使用过程中也存在一些问题：
（1）太阳能空调已初步进入实用阶段 使用太阳能空调的用户依然在不断的增加，目前产品多是大型的溴化锂制冷机，只适合中央型空调。因此，研制小型的溴化锂或氨―水吸收式制冷机与太阳集热器配套实用并逐步进入家庭中使用。
（2）太阳能空调使用集热器的采光面积与空调建筑面积的配比受到限制，仅能适用于多层建筑。对此，目前正在研制可以产生水蒸气的真空管集热器，以便与蒸气型吸收式制冷机结合，来解决集热器与空调建筑面积的配比问题。
（3）太阳能空调系统的初投资依然偏高，仅适用于部分的富裕用户。为此，我们正在降低现有集热器的成本，使得更多的家庭具有使用太阳能空调的经济承受能力。只要克服以上的缺陷，就更大限度地发挥太阳能空调的作用。
4 结论
总之，建筑零能耗要从建筑节能开始，我们要细分最终用户的需要， 针对不同区域的气候条件需求，研究先进的节能技术和配套设备，这需要一个曲折而漫长的过程，我们需要踏实的寻求和研究，而不是盲目的追求所谓的“新技术”却比使用常规能源承担更多的资源和资金浪费。从而真正的由“低能耗”走向“微能耗”最终达到“零能耗”。
参考文献
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篇7
关键词：碳交易市场；碳交易体系；温室效应；电力需求
一、引言
（一）概念介绍
碳排放权，是具有价值的资产，可以作为商品在市场上进行交换――减排困难的企业可以向减排容易的企业购买碳排放权，后者替前者完成减排任务，同时也获得收益。对于发电行业而言，有学者认为碳排放权是发电企业之间、国家与发电企业之间、国家之间等碳排放主体为了实现温室气体的减排任务所形成的一种碳排放配额。
碳排放权交易市场，是指由相关经济主体根据法律规定依法买卖碳排放权指标的标准化市场。在碳排放权交易市场上，碳排放主体从其自身利益出发自主决定其减排程度以及买入和卖出排放权的决策。它包括排放权配额交易市场、苑⒖刹生额外排放权的项目交易市场及排放权相关的各种衍生碳产品交易市场。
（二）碳交易市场的分类
按市场交易主体的意愿，碳交易市场可分为配额交易市场和自愿交易市场两类。其中，配额交易市场是指为那些有温室气体排放上限的国家或企业提供碳交易平台以满足减排目标的市场；自愿交易市场则是从其他目标出发如企业社会责任、品牌建设、社会效益等自愿进行碳交易以实现其目标的市场。具体而言，配额碳交易又可分为基于配额的交易和基于项目交易两类；自愿市场分为炭灰标准与无碳标准交易两种。
（三）问题的提出
据统计，2014年我国单位GDP能耗和CO2排放分别下降29.9%和33.8%，如期完成“十二五”期间的节能减排指标，成为世界上发展新能源、可再生能源的大国。2015年，在中国的能源结构中，煤炭消费总量43.0吨，占消费总量的64.0%，其中发电消费增加0.5%，发电消费总量居上。建立发电碳排放权交易市场不仅有利于发电市场与环境保护的协调发展，而且有利于降低发电市场减排成本，促进转变发电市场的经济增长方式。但在全球市场上，中国面临一个很严峻的问题就是在CDM项目上中国没有自己的定价权，整体处于被动地位，极大地降低了中国在国际市场上参与碳交易的积极性，并且由于中国的碳交易市场目前仍处于初期阶段，未形成完善的碳交易排放市场体系，严重制约了中国碳交易市场的发展。因此，如何规划我国碳交易市场，建立符合国情和电力行业协调发展的碳排放交易体系，是推动我国碳交易市场发展的关键。
二、国内外碳交易碳交易体系
（一）国内体系
在2009年的第15次联合国气候变化大会上，中国承诺到2020年，单位GDP二氧化碳排放量将比2005年减少40%～50%。此后，在中国政府的大力推动下，我国碳交易市场的快速兴起。为推动实现减排目标，减缓气候变化带来的负效应，加快了碳交易市场机制和中介组织的建设，解决我国作为卖方由于信息不对称、缺乏中介服务严重制约碳交易业务的问题。通过发展碳金融业务的发展，落实绿色信贷政策，引进专业人才等具体举措的落实，不断强化我国市场对碳交易的认识，推动我国从“高碳”向“低碳”的能源消费结构转型。2012年之前，依据《京都议定书》，我国碳交易的主要类型是基于项目市场进行的交易，即发达国家向我国提供资金和技术，对我国实施具有温室气体减排效果的项目履行《京都议定书》的承诺，获取我国温室气体排放权的交易。但随着工业技术的发展，我国碳排放量的不断增加，人们的环保意识也明显的到了提高。2014年，中美签署《中美气候变化联合声明》，中国元首首次正式中国将在2030年左右达到CO2排放峰值，并且计划到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。2015年国家发改委、国家能源局了 《关于改善发电运行调节促进清洁能源多发满发的指导意见》，进一步推动可再生能源的发展，促进发电行业减排，让发电企业更积极地参与碳交易。
自2013年，我国已相继启动深圳、上海、北京、天津、重庆、广东、湖北等“两省五市”的碳排放交易试点，参与交易的企业主要集中在发电、钢铁、化工等高耗能产业。按照发改委的规划，我国碳市场建设分为前期准备阶段（2014―2016年），运行完善阶段（2017―2020年），全面实施阶段（2020年以后）。所以，目前是从前期准备到运行完善阶段重要的转型过渡期。
截至2014年底，北京、上海、天津、重庆、广东、深圳和湖北7个碳排放交易试点均了地方碳交易管理办法，共纳入控排企业和单位1900多家，分配碳排放配额约12亿吨。
2016年，国家发改委召开全国碳排放权交易市场建设工作部署电视电话会议，系统总结了碳排放权交易市场建设的工作基础，并结合下一步的工作重点提出了抓好落实的具体要求；中挪合作“国家碳排放权交易与自愿减排交易登记注册系统建立；国务院《国务院批转国家发展改革委关于2016年深化经济体制改革重点工作意见的通知》；国家能源局下发特急文件，督促各地方政府和企业放缓燃煤火电建设步伐，暂缓13 省份、缓建15 省份的一大批煤电项目。
（二）国外主要体系
1、欧盟碳排放交易体系
欧盟排放交易体系（European Union Emission Trading Scheme，EU ETS），是世界上第一个多国参与的排放交易体系，也是欧盟为了实现《京都议定书》确立的二氧化碳减排目标，而于2005年建立的气候政策体系。它是欧盟气候政策的核心部分，以限额交易为基础，提供了一种以最低经济成本实现减排的方式。这也是全球最大的碳排放总量控制与交易体系。欧盟排放交易体系是欧盟气候政策的中心组成部分，以限额交易为基础，提供了一种以最低经济成本实现减排的方式，是世界上首个多国参与的排放交易体系；覆盖了11000个主要能源消费和排放行业的企业。经过多年的内部磋商谈判和苦心经营，欧盟碳排放交易体系已成为全球最大的碳排放交易体系，碳排放配额交易总额也位居全球首位，并且适时的结算方式提出无需与美元挂钩，交易直接以欧元标价结算。目前，世界碳排放交易市场主要由欧洲主导。作为世界最大的碳排放交易市场，欧盟碳排放交易体系已进入了实施的第三阶段――全面实施阶段。
2、美国碳排放权交易体系
区域温室气体减排行动（RGGI）是一个以市场为基础、为减少温室气体而设立的区域强制性的减排计划，通过竞拍方式出售碳排放限额，以达到区域内碳总量减少10%的目标。美国的这种配额方式在市场主体间自由交易，截至目前，已取得显著成果。虽然目前RGGI仍处于发展期，但美国所提出的这种市场化的机制很适合中国学习和借鉴。
三、文献综述
目前国内外学者对碳排放问题的研究已有了一定的成果，在能源结构转型期，国内一部分学者的研究主要集中在碳排放的理论分析方面上。为了建立“共同而有别的责任”原则和公平正义准则，丁仲礼等人强调通过对历史数据的计算，以“人均累计排放指标”度量各国排放权，并针对应得配额、实际排放量、排放水平、排放增速四个客观指标具体对各国提出了公平合理的排放权方案。在全球碳排放权激烈的争夺战中，碳排放责任的认定和碳减排义务分配是发达国家和发展中国家两大博弈主体间争论的焦点。张为付在《调整》一书，研究分析了世界各国碳交易市场的博弈现状，分析中国竞争优势的理论基础，并提出低碳经济下我国国际分工在贸易战略、引资战略、区域协调发展战略方面的调整方案以及政府的职责。基于碳排放和政府初始分配的交易背景，宋瑶等人建立了优化制造商产品组合的三维模型，讨论政府分配、碳排放价格敏感因子和技术效率对最优产量的影响。另一部分的学者们将发电行业与碳排放权交易相结合进行研究。通过借鉴国外碳排放交易机制，结合我国发展现状，骆跃军等人对碳排放总量管理下发电排放所属问题和不同配额分配方案对发电生产企业的影响问题进行研究，提出使用“加权平均法”碳排放配额方式模拟并分析发电企业的碳排放交易，来实现各机组所得配额均相对公平合理，保证企业顺利履约，实现碳排放权交易体系的控制目标。何崇恺等人以发电行业为例研究影响碳成本传递率的主要因素，认为影响发电行业碳成本传递率的主要因素主要包括碳排放权交易的配额分配方式以及发电市场结构。陈逸等人从碳排放交易价格和成交量变化趋势的角度进行理论研究，分析碳排放交易的发展趋势，认为人力资源培养和发展对我国碳排放交易机制的建设具有重要作用，并且将企业的硬件实力和软性人才培养相结合，有助于提升企业价值。此外，也有学者提出发展中国碳排放权交易市场需要借鉴欧盟碳排放权交易机制，并且需要结合中国实际国情。
四、数据分析
从宏观角度而言，十二五期间，全国累计发电量、当期发电量呈稳步递增趋势。截止2015年12月，累计发电量大56183.7亿千瓦时，当期发电量最高时为2015年8月5155.3亿千瓦时。火力发电的同比增长幅度呈负增长的趋势较为明显，降幅最大时为-11.8%；而水力发电、核能发电、风力发电等低耗能的新能源发电同比增长整体呈现正增长的趋势。其中风力发电的当期发电量占比最多，当期同比增幅平均值为25.9%。如下图所示。
从微观角度而言，中国一共有5家大型发电企业：中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司。随着碳市场的建立，各家陆续建立自己的碳资产公司，搭建碳资产运营管理框架，管理制定碳资产交易。制度。以中国华能集团为例，如下图所示。2011年―2015年，华电的装机总容量、供电总量的平均增幅分别为8.90%、6.25%，碳排放总量平均增幅3.09%。在保证电力供应充足的情况下，实现了碳排放量的增长率大幅低于装机电量、供电量的增长率。“十二五”期间，华电积极响应国家节能减排政策，通过电源结构调整和节能降耗等措施累计减排二氧化碳2 亿吨。其中，结构调整的碳减排贡献度最为显著，共计减 排二氧化碳1.5 亿吨，贡献度为 73%；节能降耗减排二氧化碳 5482 万吨，贡献度为 27%。预计在“十三五”期间，华电继续发展清洁能源和调整电力结构，持续节能低耗，以降低CO2的排放。
五.结论及建议
（一）结论
受传统工业结构的影响，中国能源结构目前仍然主要依赖于火力发电，并且火力量在总发电量中占比最多。但由于近几年工业的转型升级、经济结构调整、国家对气候的逐步关注，总体而言，中国已积极投入到全球的节能减排行动中，参与碳交易并自愿在交易市场交易的企业数量也在不断增加。作为一种控制温室气体排放量的环境政策，碳排放权交易被证明在促进电力行业节能减排方面具有重要作用。通过新能源发电技术的提高，不但会大大减少CO2的排放量，减少温室气体的外部负效应，也会拉动经济的增长。
（二）政策建议
十三五期间，中国的新目标是进一步加强碳排放强度约束控制，实现大气资源的可持续、公平、有效的利用。但是，当前中国面临日益严峻的经济下行、能源结构改革和应对气候变化等多重压力，发展低碳经济对中国发电行业的未来提出了巨大的挑战。但是从短期而言，目前中国的低碳市场仍处于初级发展阶段，由于规划时间短，工作量大，无法制定出完善健全的法律法规达到保障低碳经济的发展有法可依的目的；许多发电企业正面临着高耗能、高污染、高碳排放的问题，如何有效的建设和管理好碳交易市场，无疑会大大增加生产成本和管理成本；大量缺乏专业人才、企业减排意识不足等个问题导致碳交易市场的发展很迟缓。从长期而言，随着企业技术水平和管理水平的不断提高，短期存在的问题得以解决，发电企业会更加注重对新能源发电的投资，减少火力发电，降低生产和管理成本，提升企业的整体竞争力。为了保障建设和维持更安全、经济、清洁、可持续的碳排放交易市场，发电企业应采取集约化的管理方式，提前做好发电规划，避免出现过度投资、重复建设的问题。同时，政府职能部门应该推进市场化建设，鼓励企业创新，不断完善相关的法律法规，使低碳市场相关的法律法规与其他经济政策相协调，建立完善的日常监管和奖惩激励机制，促进碳交易市场的发展。
参考文献：
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关键词：能源、太阳能、光伏发电
Abstract: the energy is the material basis of human social activities, the development of new energy use is human consensus. With the rapid development of the world economy, the energy demand increased year by year, and earth with oil and coal primarily with the exhaustion of mineral resources. And, as the burning of fossil fuels, ecological environment worsen, the earth warming. Solar energy is a kind of clean natural renewable energy, {inexhaustible}. Development and utilization of solar energy, both neither can appear pollution of the atmosphere, also won't affect the nature of the ecological balance, and sun and of the place, can make use of solar energy, solar energy to its permanent, reproducibility, and pollution-free advantages is the favour of people.
Keywords: energy, solar energy, and photovoltaic power generation
中图分类号：P754.1文献标识码：A 文章编号：
0 引言
随着世界经济的飞速发展，对能源需求逐年增长，而地球上以石油和煤为主的矿物资源日渐枯竭，能源已成为制约各国经济发展的瓶颈。在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。
1太阳能的优越性
在诸如风能，水利能，潮汐能，太阳能等各种新型清洁能源中，有很多专家学者都对太阳能青睐有加。
首先太阳能具有普遍性：太阳光普照大地，没有地域的限制，可直接开发和利用，且无须开采和运输，并且开发利用太阳能不会污染环境。
其次太阳能总量十分巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，而据世界能源会议统计，世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨，预计还可开采200年，全世界可开采的化石能源总量相当于33730亿吨原煤，所以说太阳能其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
还有最重要的长久性：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。
2国外太阳能利用的基本情况
常规能源资源的有限性和环境压力的增加，使世界上许多国家重新加强了对新能源和可再生能源技术发展的支持。1973年，美国制定了政府级阳光发电计划；1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划，累计投资达8亿多美元；1997年美国和欧洲相继宣布"百万屋顶光伏计划"，美国计划到2010年安装1000～3000MW太阳电池。日本不甘落后，1997年补贴"屋顶光伏计划"的经费高达9200万美元，安装目标是7600Mw。到目前为止，世界太阳电池年销售量己超过60兆瓦，电池转换效率提高到15％以上，系统造价和发电成本已分别降至4美元/峰瓦和25美分/度电。
3国内太阳能利用的现状我国太目前太阳能的利用主要分为两个方面：
（一）、利用光热效应，即把太阳光的辐射能转换为热能，太阳能热水器和太阳灶就是典型的例子。
我国太阳能热能利用发展较为成熟，已形成较完整的产业体系，太阳能光热产业的核心技术遥遥领先于世界水平，已经成为世界上太阳能集热器最大的生产和使用国，目前最广泛应用的技术是太阳能热水器，截至2006年全国太阳能热水器累积使用已达9000万m3，占世界总量的76%。到2008年，我国太阳能热水器总集热面积运行保有量为1.35亿平方米，年生产能力超过2500万平方米，比2007年增长10%，使用量和年产量均占世界总量的一半以上。
（二）、利用光生伏特效应（简称光伏效应，也称为光生电动势效应），将太阳光的辐射能直接转变为电能，太阳电池就是具有这种性能的半导体器件。受国际大环境的影响和国际项目、政府项目的启动与市场的拉动，我国光伏发电方面进展明显，形成了我国的光伏发电产业。全国光伏电池及组装厂已有10多家，制造能力达10万kW以上。
虽然中国的光伏发电技术不断进步，价格逐渐下降，但是由于发展时间短、经验不足，从整体水平来看，中国光伏产业的发展还落后于国际水平。严格意义来讲我国的光伏发电产业只能属于是一个加工产业，光伏发电原材料90%以上至今仍然需要进口，超过90%利用太阳能的产品出口国外，企业拿到的只是5%～6%的加工费。
4、我国太阳能的发展前景
国际能源组织对太阳能产业的发展前景进行预测，到2020年太阳能光伏发电发展速度复合增长率达到35%，太阳能光伏发电量将达到280TWh以上，占当年总发电量的1%，2040年占总发电量的20%。 2009年我国推出了太阳能屋顶计划和金太阳示范工程,金太阳示范工程提出对并网光伏发电项目原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50％给予补助，偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的70％给予补助。受“金太阳工程”和建筑屋顶光伏项目推动，国内光伏内需市场开始启动。国家能源局最新透出的目标是，到2015年国内光伏装机要达500万千瓦；到2020年，光伏装机达2000万千瓦。
从太阳能电池产量来看，目前是晶硅电池占据主导地位，2009年占有超过80％的市场份额，但未来薄膜、聚光光伏和聚光光热随着技术发展也存在发展潜力。因此，随着国内外光伏市场增长，晶硅电池市场前景广阔。
5、推动我国太阳能发展的几点建议
首先是加快太阳能热水器与建筑一体化的示范和试点工作，与建筑结合是加速太阳能产业发展并规范市场的重要途径。由统一的国家太阳能行业管理协调机构联合设计院、企业代表及有关专家加快其示范和推广工作，把太阳能利用纳入建筑设计规范，使太阳能产品成为建筑的配套部件之一。
其次是加大研究开发力度，积极发展我国光伏产业，在全球经济一体化不断深入的背景下，技术引进与自主研发要双管齐下。我国太阳能产业发展起步较晚，与发展太阳能产业较为成功的国家相比，存在着较大差距。为了尽快解决太阳能产业体系不完整的现实问题，积极引进国外的先进技术和设备不失为明智之举。但仅仅依赖技术和设备进口不是产业发展的长远之计，在向外寻求技术支持的同时，政府也应有效地引导产学研结合，促进光伏产业技术的国产化。利用企业的资金实力，结合高校科研院所的技术力量，引导技术从实验室快速走向市场，推动太阳能产业的不断发展。
最后要加强对太阳能产业的政策支持，一方面通过制定系统的产业发展政策调动太阳能产业的生产者、投资者等供方的积极性，通过不断的开发新技术增大太阳能产业的供给量和降低生产成本；另一方面政府政策还应关注太阳能产业消费市场培育，特别是在太阳能产业发展的初期，在其与传统能源相比还处在劣势的情况下，通过政策培育持续的太阳能产业的消费市场，引导能源消费市场做出指向性明确的选择，才能保证供给方的投资信心和投资回报，进而才能确保太阳能产业的长远发展。
6、结束语
我国能源供应主要依靠化石能源，只有通过扩大可再生能源的开发利用来降低化石能源消费比例。从长远来看，大力发展可再生能源可以逐步改善以煤炭为主的能源结构，促进常规能源资源更加合理有效地利用，缓解与能源相关的环境污染问题。开发利用以太阳能、风能为代表的可再生能源，并建立必要的技术贮备，可以减少我国对国外矿物能源的依赖，增强国家抗御能源安全风险的能力。随着太阳能等新型可再生能源的大规模开发利用，我国乃至世界的能源结构必然会有巨大的调整，可以预见将来太阳能将会得到空前发展，人类文明也会更上一个台阶！
参考文献
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关键词：中国能源经济发展；教学；体会与实践
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0104-02
能源是人类生存和发展所必需的物质基础和重要的战略资源。21世纪以来，能源短缺和环境污染是摆在人类面前的一道难题。我国目前所处的经济发展阶段，以及能源消费结构不合理、能源分布不均衡等特点进一步加剧了我国能源与环境问题的严重程度。因此对能源问题的关注已不能仅仅停留在技术层面，更需拓展到经济层面，即如何利用经济手段开发、利用能源，并制定行之有效的政策就显得极为重要。特别是我国能源经济专门人才的严重短缺影响了我国能源战略的制定。为了能够弥补这一不足，我国批准设立能源经济专业。江苏大学于2011年开始对外招生。“中国能源经济发展”是为该专业低年级学生开设的一门选修课，属于基础知识课程，[1]目的是帮助学生比较全面的了解能源经济所包含的的内容，特别是各方面最新的前沿动态，拓宽学生的视野，同时为进一步学习专业课程打好基础。
“中国能源经济发展”作为新开课程，不可避免地存在教学经验不足、教学资料缺失以及教学评价不高等问题；同时由于该课程属于专业选修课程，本身又存在学时少、内容广、学生重视度不够等问题。针对上述问题，在经过两年教学实践的基础上，本文将从课程开设意义、教学理念、教学内容、教学方法以及考核方式等方面进行系统总结并优化。
一、课程开设意义
随着我国对能源问题的高度重视，能源经济与相关学科的交叉融合以及经济社会发展过程中能源金融、新能源开发、能源政策等内容层出不穷，发展迅速。为此，必须全面了解能源经济发展状况。“中国能源经济发展”课程共计32学时，属于认知课、基础知识课程，开设学期较早。开设目的是帮助学生了解我国能源经济发展现状及学科前沿。一方面，了解能源经济发展现状将会拓宽学生视野，引领学生进入能源经济这一领域，并帮助学生发现各自的兴趣所在；另一方面，可以帮助学生初步了解能源经济专业，以及与其他学科的联系，并为高年级专业课程的学习打下基础。因此，开设“中国能源经济发展”这一课程不仅必要，而且非常有意义。
二、先进的教学理念
作为一门前沿性课程，其内容需要依据发展现状及趋势不断更新，因此需要教师采用先进的教学理念加以支撑。较为成熟的建构主义学习理论认为，学习者的知识不是天生带来的，也不是老师或学校给予的，而是本人主动建构的。[2]说明在学习过程中，学习者不是被动地接受知识，而是积极建构知识。由于学习过程是以学习者为中心，因而有助于培养学习者的学习兴趣和动机，开发学习者的批判型思维，这种学习理论非常适合这门基础知识课程的要求。因此，本课程将建构主义学习理论作为指导思想，培养学生的自主学习能力，发现问题、分析问题和解决问题的能力，以及实践创新能力。本课程在遵循“宽视野、开放式”原则的基础上，改变传统“填鸭式”教学方式，突出学生的主观能动性，实现教师角色由“教”向“导”的转变，即激发学生的求知欲，提高学生主动参与意识。
三、丰富、前沿的教学内容
1.丰富的教学内容
能源经济内容涉及能源与经济增长、能源市场与价格、能源供应与需求、能源效率与节能、能源环境与健康、能源保障与安全、能源政策与建模等等，内容广泛。由于课时有限，教学不能面面俱到，而需要有所侧重。因此本课程将采用专题式教学方式，分为六个专题对能源经济的发展和政策进行介绍，包括能源发展、节能减排、新能源开发、能源价格、油电价格机制、资源税收。教学内容会依据实际情况进行调整，包括但并不限于以上内容。另外，通过向学生介绍相关学术期刊（如Energy Policy、中国人口、资源与环境等）、专业网站（国际能源署、国家能源局等）以及研究机构网站（中国能源经济研究中心、能源与环境政策研究中心等）等作为教学内容以外课外阅读或学习的补充资料，能够较好地将教学内容应用到实际，从而培养实践创新型人才。
2.前沿的教学内容
为了实现课程设置的目的，拓宽学生的视野，激发学生的专业学习热情，在内容设置上需要抓住学科前沿，及时更新最新研究动态。在教学过程中，教学内容一方面来自于最新学术性专著或期刊，一方面来自于媒体，包括网络媒体、电视媒体。如在联合国气候大会召开之时，中央财经频道记者对大会的跟踪报道；在召开股东大会之时，记者关于“新能源与中国机会”对股神巴菲特的采访；关于美国、欧盟对我国太阳能光伏产业的“双反”调查的报道等等这些时效性很强的事件都可作为课程的教学内容，并组织学生进行讨论。讨论过程有助于学生集思广益，互相启发，培养学生的表现力、判断力；互动模式的课堂讨论还锻炼了学生的思维能力。
四、创新的教学方法与手段
专业选修课强调知识的系统性、完整性，重视学生学习兴趣的激发，最新科研动态的传递及学习和科研方法的引导，[3]这就要求教师采用多样的教学方法与手段完成教学过程。
1.教学方法
本课程采用开放式、案例式、参与式的教学方法。开放式教学指教学内容来源广泛，不局限于教材，可以来源于图书馆资料或互联网。学生通过查找、组织学习资料，不仅可以培养学生的学习主动性，知识的处理能力，还可以帮助学生激发学习兴趣，了解相关学科前沿。案例式教学指将实时发生的事件搬进课堂，帮助学生了解新发事件的来龙去脉，增强学生对事件的处理能力。如我国出现的“煤炭压港现象”，是能源供应与需求理论在实际生活中的反映，就可作为教学案例搬进课堂。参与式教学指以学生为中心，通过多元协作性的参与方式展开教学过程，使学生真正成为教学过程的主导。[4]学生通过组建学习小组，就能源经济发展的某一领域，自己组织教学过程。如有的学习小组以能源经济发展对人才的需求为出发点，向同学们介绍了能源经济的发展趋势及就业方向，不仅同学们比较感兴趣，而且为同学们今后的职业规划提供了参考。参与式教学不仅可以帮助学生掌握多渠道的解决问题路径，还可以锻炼学生的表达能力。
2.教学手段
在教学手段上，使用现代化的教育技术和手段，采用多媒体教学来增强教学效果，扩大课堂教学信息量。多媒体教学具有直观形象、易于理解等优点，可以让学生的头“抬起来”融入到课堂教学过程中，即可调动学生学习的积极性，同时还能提高课堂教学效率。虽然多媒体教学具有不可比拟的优点，但是传统式教学手段也不可忽略。因此在教学过程中应综合运用多种教学手段以达到课堂教学目的。如在讲解新能源专题核能时，内容比较抽象，学生难以理解，在介绍给学生知识要点后，选取中央电视台科教频道的《走近科学》栏目中的《解惑核辐射》节目作为讲解内容的补充，可以增强学生学习的兴趣。
五、灵活多样的考核方式
考核环节作为教学活动的有机组成部分，是整个教学过程的重要环节之一。长期实践证明，此环节可有效促使学生复习和巩固所学知识，检查学生对所学知识的掌握情况，不仅可用来作为评定成绩的依据，也是检查教学效果、改进和提高教学质量的主要途径。[5]“中国能源经济发展”作为低年级的专业选修课，了解学科前沿的课程特点决定了需要采用灵活多样的考核方式。考试具有一定的合理性，但是束缚了学生的发散思维，忽视了对学生学习能力和创新能力的考查，对于本课程是不适合的。在教学过程中，笔者采取了平时考核与期末考核相结合的考核方式。在教学过程中，将对学生出勤、课堂提问、课堂讨论发言等的考查作为平时成绩。期末考核，在选取给定范围内任一题目完成课程论文的基础上，以自己感兴趣的内容为主题完成一份报告，并在课堂上以学术会议形式进行报告和答辩，并与同学进行讨论，用以考查学生分析问题、运用知识的能力，作为该课程的期末成绩。两种成绩经过加权求和作为最终的课程成绩。学生在完成论文的过程中，首先需要明确研究的问题，然后确定研究思路，最后通过查找相关资料并整理归纳，寻找解决问题的方法，该过程有助于学生科研能力的提高。
六、结语
“中国能源经济发展”作为新兴专业――能源经济专业的学科前沿选修课，涉及内容广泛，同时具有很强的理论性、应用性和时效性，目前还没有关于该课程的专门教材。随着国内外能源经济的发展，课程内容需要不断作出更新调整，避免内容陈旧过时，教学方法也需要不断改进完善。该课程应以培养多方面复合型人才为目标，通过更新教学内容、优化教学方法来提高教学质量，从而拓宽学生思维，培养学生的自主创新能力，为我国能源战略的制定提供合格的专业型、应用型人才。
参考文献：
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1文献综述
国内环境与经济问题研究起步较晚，理论方面始于内生经济增长模型中资源消费与环境约束的研究。王海建[1-2]分别在内生经济增长模型基础上将耗竭性资源纳入生产函数，在经济增长过程中讨论人均消费与环境质量的相互关系和稳态增长解。彭水军和包群[3]通过将环境质量引入生产与消费函数，发现人力资本投资和研发创新是经济可持续增长的主要因素。李仕兵和赵定涛[4]将污染、环境质量分别加入生产和效用函数中，推导出了平衡增长的最优路径。
实证研究方面，首先是我国碳排放的时间和空间关系研究。彭佳雯等[5]发现1998-1999年和2006-2008年间，我国经济增长与碳排放呈现扩张性负脱钩状态，2000-2005年期间为弱脱钩状态；此外，东部地区的脱钩现象较为显著，且有从分散到集聚的态势。魏下海和余玲铮[6]采用MoranⅠ指数作为空间依赖性检验标准，发现我国29个省市的人均碳排放存在较强的空间自相关。
其次是从产业角度研究碳减排。现有文献仅有通过三次产业划分来观察产业调整的碳减排效应[7-8]，由于分类简单而导致内部排放效用相抵的情况，分析结果不甚理想。
第三是碳关税对我国出口贸易的影响。郑春芳和赵亚平[9]认为如果欧美等国实施碳关税会增加我国高碳行业产品的出口成本，促使我国制造业出口额下降，进而改变商品出口贸易结构与方式，并在一定程度上恶化我国出口环境。张茉楠[10]则认为碳关税的征收对我国外贸产业虽有以上威胁，但效应并不全是负面的，碳关税形成的强大倒逼机制可以促进我国产业结构升级，作为外部动力刺激我国完成节能减排目标。
最后是应对欧美碳关税的策略。韩景华和张智慧[11]提出推进低碳技术合作与发展，改变进出口商品结构以引导出口贸易升级。朱阿丽[12]提出在国际层面开展“环境外交”，国内层面建立“碳税”自我约束机制的策略方法。不难发现针对碳关税问题的经济学研究主要为规范经济分析，实证研究较少。由于缺少现实数据的深入剖析，提出的碳关税应对措施针对性与可行性较弱。
2我国产业实施碳减排的实证分析
将国内产业细分为九个部门，研究不同部门产业增长与碳排放间的联系，针对电力、交通、制造、采掘及商业为主的其他第三产业等五个减排重点部门，提出有针对性的减排策略。
2.1数据来源与分析方法
2.1.1 数据来源
魏一鸣等[13]学者利用Divisia分解法测算我国一次能源利用过程中CO2的排放量，将其运用于能源消耗相关碳排放研究，得到较好效果。因此本文在研究我国各产业碳排放量时沿用能耗测算方式，具体方法基于联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change， IPCC）温室气体指导方针，如公式（1）。其中，Ct代表该行业t时期的碳排放总量，ECi，t代表t时期第i类能源的消费量，EFi代表能源i的碳排放系数，Oi代表能源i的碳氧化率。能源碳排放系数与碳氧化率采用任洁和陈东景[14]根据《2006年IPCC温室气体排放清单指南》与2003年国家发改委能源研究所各类能源碳排放系数的修正结果，见表1。
碳排放总量数据选取美国能源情报署统计的我国CO2排放总量实际数，美国相关碳排放数据也源自该处。为保持实证分析部分借鉴美国产业、贸易数据的对称性，中美两国碳排放总量均取1980-2010年度数据，共31对，由于我国2010年碳排放量数据缺失，本文以基于碳排放量对数序列为因变量、年份为自变量的三次幂拟合回归预测该值，方程形式选择基于我国30年碳排放量图型及环境库兹涅兹曲线启发，拟合优度为0.977 5，预测我国2010年度碳排放量为85.24亿t。
本文GDP数据采自EPS数据平台。为去除物价水平带来的影响，选取实际GDP作为解释变量。鉴于GDP平减指数比CPI具有更广泛的计算基础，本文以2005年市场价格作为基准的GDP平减指数，计算实际GDP。中国产业增加值数据采自《2011年中国统计年鉴》，分行业能源消耗量数据采自《2011年中国能源统计年鉴》。进出口额数据采自WTO官方网站，中美间货物进出口数据采自国别贸易报。基于比较方便并减小计算误差，未特殊说明本文所有价值单位以十亿美元计，重量单位以百万t计。
2.1.2Tapio脱钩理论
脱钩分析是一种衡量环境压力与经济发展之间均衡增长关系的分析方法，由脱钩弹性系数表示。Tapio[15]在其论文中将脱钩弹性分解为产业发展弹性与产业排放弹性两部分，并衡量了欧洲1970-2001年间经济发展与碳排放增长之间的关系。本文沿用Tapio的分析思路，将产业碳排放脱钩弹性计算公式划分为能耗碳排放弹性与产业能耗弹性两部分，公式如下：
式中，C代表碳排放，VA代表产业增加值，EC代表能源消耗，t代表时间期。e （C， VA）表示产业碳排放脱钩弹性，e（C， EC）表示能耗碳排放脱钩弹性，e （EC， VA）表示产业能耗脱钩弹性。根据弹性的大小及变量增长率的不同可将脱钩分为八种状态，不同状态代表行业增长与环境压力间不同的连带关系。此外，本文还将此种方法延伸用于我国对美货物出口增长与碳排放量间的脱钩关系，以期考量受关税影响出口方面的碳排放特性。
2.2各产业碳排放与增加值脱钩性研究
依据我国能源统计年鉴各类能源消耗量产业统计分类，兼顾各产业增加值及碳排放程度，将我国产业分为九个子类。其中第 一产业概括为一类，称为农业；第二产业中工业划分为三类，分别为采掘业，制造业与电力、
煤气及水生产和供应业，建筑业单独划分一类；第三产业划分四类，分别是交通运输、仓储和邮政业，批发、零售和住宿、餐饮业，生活消费行业及非属以上行业汇总的其他行业。2009年各产业碳排放与增加值脱钩性研究结果见表2。
以上脱钩分析分为三个层次：第一层次是碳排放与能源消耗的脱钩研究，理想的强脱钩状态出现于能源消耗增加但碳排放量减少，主要用于考量能源消耗结构；第二层次是能耗与增加值间的脱钩研究，理想的强脱钩状态出现于经济增长但能源消耗减少，主要用于考量经济增长的能耗技术；第三层次为碳排放与增加值的脱钩研究，理想强脱钩状态出现于经济增长的同时碳排放量下降，主要用于考量经济增长与碳排放间的连带关系。
从能源消耗结构看，采掘业与电力行业的能源使用结构最不理想，使用正向高碳排能源转移；农业、制造业与零售餐饮业能源消耗结构保持稳定，碳排放量随能源消耗同步上升；建筑行业、交通行业、生活消费品及其他第三产业碳排放量与能耗之间存在弱脱钩，说明以上产业碳排放增速不及能源消耗增速，能源消费结构正在改良。这里的零售餐饮业指批发、零售与住宿、餐饮业，由于篇幅限制简写为零售餐饮业。
从经济增长能耗技术研究来看，采掘业的分析结果最令人担忧，为强负脱钩，说明该产业萎缩同时能源消耗却在上升；交通行业的脱钩研究结果也不理想，虽然行业经济总量在上升，但能耗增速却显著高于经济增速，即行业能源利用技术水平在下降；农业、电力行业、建筑行业、零售餐饮业的能耗与增加值处于增长连结状态，即行业能源消耗随经济增长稳步上升；生活消费行业与其他第三产业能源与增加值处于弱脱钩，说明以上行业的能源利用效率正在改进。
综合碳排放与行业增加值总体脱钩情况发现，农业、制造业、建筑业、生活消费行业与其他第三产业等多数行业的碳排放水平均得到一定控制，处于弱脱钩状态；交通业与零售餐饮业碳排放量随经济增长稳步提升，能源消耗结构与利用效率没有明显改善；电力行业碳排放与增加值之间为扩张负脱钩，主要问题为能源消耗结构不合理；采掘业发展途径最不理想，无论能源消费结构还是能源利用效率均有待进一步提高。但总体来看，我国经济整体发展与碳排放量弱脱钩，即可以做到经济增长的同时碳排放总量的适当控制，但由于我国各行业尚未达到强脱钩状态，不能同时实现经济增长与碳排放降低的双重目标。
2.3各产业碳减排重要性分析
通过产业碳排放与增加值的脱钩可知我国各行业减排问题关键所在，但由于精力与经济增长外在目标的限制，我们不能够对所有产业等量齐观地采取措施，而会将减排力量用于主要产业之上。通过2009年产业碳排放总量比、经济增长贡献率与碳排放强度三个指标衡量九大产业的减排重要性（见表3）。
从表3可以看出，制造业与电力行业年碳排放量约占我国碳排放总量的85%。为了减排的同时不影响我国经济正常增速，减排重点产业选择还应兼顾各行业的经济增长贡献率，我国目前经济增长主要动力来自制造业与其他第三产业。碳排放强度衡量了碳排放增长与经济增长间的均衡关系，单位增加值碳排放最多的行业是电力行业与制造业。因此，从碳排放与经济增量两方面共同衡量，我国碳减排应主要关注制造业、电力行业与其他第三产业。
此外，由于美国碳关税是国内减排措施的递延，因此关税的征收也会倾向美国碳排放结构，对美国各产业碳排放量考量可以为我国有目的的减排提供标杆。美国能源情报署将碳排放总量分作六个部门统计，分别是生物质能源消费部门、商业部门、电力部门、工业部门、居住部门以及运输部门。表4为以月为单位的六大行业1973年1月-2011年10月碳排放量描述性统计表。
20世纪70年代初美国碳排放量最大的部门是工业部门，其次是居住部门，再次是电力部门与运输部门，构成美国碳排放总量的四大版块。经过40年的变迁，美国产业已逐渐从第二产业主导转向第三产业占有绝对优势，工业碳排放比重也伴随着工业占比逐年下降。截至2011年10月，碳排放量比重最大部门已被电力部门取代，其次是运输部门，排在第三位的才是从前碳排放主力工业部门，居住部门的碳排放量下降，已接近商业部门，而由于美国农业比重一直较小，碳排放量始终处于六大部门碳排放量排名末位。总体来看，只有工业部门的碳排放量在逐年减少，居住部门碳排放量波动性很大，每年末及下一年初都会出现周期性的碳排放量增加，电力部门与运输部门的碳排放量大幅度增加，生物质能源消费部门与商业部门碳排放量则小幅上扬。
从美国各产业中电力与运输部门是目前碳排放量最大的部门，可减排程度高，将会成为“碳关税”征收重点。此外，结合各行业碳排放与经济增长脱钩关系，采掘业、电力行业与交通运输业脱钩情况不理想，也应受到关注。加之各行业碳排放重要性分析结果，我国碳减排重点关注产业应为：电力行业、交通运输业、制造业、采掘业与商业为主的第三产业。
2.4重点产业碳减排的途径分析
2.4.1电力行业
电力行业经济增长贡献率虽小，但碳排放量极大，碳排放强度远高于其他产业。从碳排放与经济增长脱钩性来看，碳排放总量增速高于产业增加值增速，由于产业能耗弹性处于增长连结状态，但碳排放与能源消耗间呈现扩张负脱钩，所以电力行业碳排放量过高主要源自能源结构不合理。表5为我国与日本发电来源结构对比表。
我国电力主要来源于煤炭火力发电，供电总规模近90%；而日本电力主要来源于核能，煤、油、气、核四大电力来源也较为平均，共同支撑全国约94%的电力供应。目前世界范围来看电力生产来源主要分为四类：其中火力发电碳排放影响最为严重，且产生大量粉尘，资源消耗巨大，也是我国电力生产的主要来源；水力发电需淹没大量土地，受季节影响较深；风力发电主要产生噪声、视觉污染，发电量不稳定；核能发电的以上污染虽小，但安全性有待提高。从碳减排以及保护环境整体角度讲，更推崇风能及核能发电。日本核能发电比例约为中国核能发电比例的13倍，这部分电力鲜有CO2排出，代表着新能源发电的地热、风能以及可再生能源发电比例也远高于中国，说明电力能源开发方 面我国已落后。此外，即使同为火力发电，煤、油、气的发电过程CO2气体排放系数也各不相同，三种化石燃料煤的碳排放率最高，而我国的电力来源却又主要依靠于煤。
电力来源能耗结构不合理是我国电力行业碳排放负担的主要方面，但硕大火电产业背后，能耗技术徘徊不前更使该问题雪上加霜。以生产单位千瓦时电力煤耗衡量能源利用率，多余煤耗意味着多余的碳排放。直至2009年我国火电供电技术仍不及日本1990年水平，每提供1 kW·h电量消耗煤炭比日本多33 g，参考《2006年IPCC温室气体排放清单指南》的计算方法，我国2011年1-11月全国主营业务收入2 000万元以上火电企业发电34 612亿kW·h，进而推算2011年由于火电能耗技术原因我国多排放CO2约8 500万t。
因此，对于我国减排重点的电力行业来说，减排第一步、也是最为关键的一步是能耗结构调整，在此基础上兼顾能源使用效率提高。初期调整火电能源的使用构成，提倡天然气等能源，逐渐降低煤炭的使用比例；中期主要提高能源使用效率；长期应从火力发电转向风能、核能为主导的新能源发电体系，从根本上解决电力行业高碳排问题，提升产业的竞争力。
2.4.2交通运输业
现阶段我国交通运输业碳排放总量与经济贡献率并不占有主要地位，但随着经济发展、资源优化配置的需要，其重要性与日俱增，且美国现有碳排放量中交通运输业占有很大比例，势必会加强此类行业的监管。目前我国交通运输业发展环境并不乐观，主要问题出自能源利用效率方面，能源消耗与经济增长间呈现扩张负脱钩。我国与日本各种交通方式运输能耗对比，客运方面汽车运输单位能耗远高于日本；货运方面，汽车、铁路与水运均处于劣势，交通运输产业能耗提高还有很大空间。交通运输行业碳排放控制的关键在能耗效率的提高，重点在公路运输上。
2.4.3制造业
制造业在我国经济中占有举足轻重的地位，其碳排放量也是各行业中最多的。从目前发展趋势看，碳排放与制造业发展间已出现弱脱钩关系，即制造业碳排放增速没有产业增加值增速快。
以钢和水泥为例，中国钢与水泥单位可比能耗均大于日本，但差距正在逐步缩小，已从1990年的每t钢煤耗997 kg下降至2009年的679 kg，水泥也从日本单产煤耗的1.63倍下降至2008年的1.23倍。
2.4.4采掘业
无论从碳排放贡献率还是经济增长贡献率，采掘业均不是碳减排控制的重点，但它却是我国目前低碳经济发展进程中表现最堪忧的产业。采掘业不仅碳排放量与能源消耗间呈现扩张负脱钩，能源消耗与经济增长间甚至存在强负脱钩，使得该产业增加值下降，碳排放量却在上升。庆幸的是采掘业在我国产业中的比重正在逐年下降，但经济增长需要采掘业的健康发展做后盾，因此采掘业碳减排理应引起重视。
采掘业关系煤炭、石油等燃料能源的提供，关系钢铁、铝、铜等制造业的原料来源，其影响力延伸至经济行业各个方面，因此减排也需从我国整体减排视角着手。产业内部主要关注燃料能源开采、金属生产锻造以及含碳氢化合物的提取等温室气体重点排放行业的工作效率，充分利用煤矿中的甲烷气体；外部方面提高各行业资源使用效率以减少采掘需求，通过碳税、碳交易等途径促进低碳开采企业发展及高碳排企业转型。
2.4.5其他第三产业
被归为其他类第三产业的行业碳排放强度很小，却是我国经济增长的强动力。由于其产值较高且对GDP增长贡献较大，行业微小调整都可引起减排的规模效应。目前，以商业、技术服务产业为主的其他类第三产业碳排放总量仍很小，且碳排放总量与产业增加值间是弱脱钩关系，即相比而言，其他类第三产业经济增长带来较少的碳排放增量，因此针对该类产业，我们倡导做好承接其他产业（尤其为第二产业中采掘、制造等行业）转移的准备，通过产业间调整实现减排。
3开放条件下出口产业减排与抗关税能力
贸易出口产业作为行业重要组成部分，是此次“碳关税”征收的主要对象。
贸易减排应对“碳关税”的重点在货物贸易。目前具有全面碳关税征收计划的只有美国，因此本部分出口货物减排分析也以美国为例。选取2009年-2010年美国自中国进口货物增加值前十五类商品作为研究对象，覆盖我国出口美国货物总额的96.44%。
从美国进口我国主要产品产值及增长情况来看，倘若“碳关税”对我国出口美国贸易构成冲击，出口下降最大的仍应当是抗冲击性较小的金属制品、化工与运输设备等，而纺织、机电类产品的需求下降不会很大。我国制造、采矿业出口依存度较大，若商品碳排放密度很大将来“碳关税”征收会产生巨大影响，另一方面，我国出口商以中小规模企业为主，统一减排管制难度大。
2010年我国对美国货物出口贸易与碳排放脱钩性良好，这与金融危机使得2009年出口下降货物囤积有关。2010年出口的货物部分由2009年生产并排放污染，以至贸易额增长同时碳排放增长很小，为避免此类影响，本文选取2009-2010年间跨越贸易增长与下降的一个时期研究脱钩关系。皮革、箱包、鞋靴等轻工业制品贸易与碳排放强脱钩，机电、纺织以及各种设备贸易与碳排放量弱脱钩，说明以上行业出口增长时，国内相应产业碳排放总量增长不及出口快，是可以促进减排的对美贸易行业。玩具、金属制品、化工产品、纸业、木制品等行业出口与国内产业碳排放强负脱钩，塑料、橡胶制品出口贸易与国内产业碳排放扩张负脱钩，说明以上行业环境污染比贸易增速更快。尤其金属制品与化工产品，当美国实际开始增收“碳关税”时，由于相对价格升高，出口量会迅速递减，但国内碳排放水平却不会随之下降。我国应尽早提高这两个产业的出口抵御风险水平并降低其碳排放密度。从行业出口价值占对美国出口总价值比重以及抵御风险情况看，机电行业是我国产业中较为推崇的出口产业，其出口增长时行业碳排放量不与之同步上升，“碳关税”开征前应鼓励该出口行业的扩张。
4政策建议
4.1采用新能源，发展碳减排技术
新能源消耗过程多不排放碳，由新能源代替一次能源可大大降低碳排放浓度。支持减排技术与倡导新能源相辅相成，广义上说新能源也是减排技术的一部分。减排技术前期研发资金需求大、效率低，后期使用阶段效益才会凸显，技术发 展存在障碍，我国可通过创立碳基金并提供有导向性的碳减排投融资支持，或由国家集中力量开发减排新技术。此外，技术引进也是短时间提高减排技术的有效方法。
4.2重视重点产业减排
我国碳减排应重点关注电力行业、交通运输业、制造业、采掘业与其他类第三产业五类行业。电力行业减排重点在能源结构调整，初期主要进行火力发电燃料能源替代调整，中期提高发电技术、减少单位发电能耗，远景为新能源发电对火力发电的替换，实现发电零碳排。交通运输业减排重点在能耗技术，主要减排范围是公路运输，可引进国际领先节能减排环保技术。商业为主的其他类第三产业应保持良好低碳增长势头，做好采掘业、制造业等高碳产业转移承接工作。
4.3健全碳税与碳市场机制
健全碳税与碳市场机制，实现产业结构调整，可促使我国建立低碳、绿色产业结构，具体可通过增收碳税和健全碳排放权交易机制完成。应根据各行业的碳排放强度制定有导向的碳税水平，减排同时兼顾经济发展，对于碳排放较大却关系经济增长的产业施以适当高于减排技术改造成本的碳税，促进其技术革新及低碳转型；对于碳排放量巨大且具有可替代性的行业施以重税率，加快其产业转移；对于碳排放量较小的替代型产业以及新能源技术产业适当减免碳税，鼓励发展。此外，增收的碳税可以作为环境友好型企业的补贴，使低碳产业优势更加明显。碳排放交易机制方面，可由自愿性改为强制性，让高污染企业对外部成本负责，实现减排单位市场自由流动，促进资源优化配置，使清洁能源行业以及能效高、低排放企业可以通过排放权交易市场，激励企业自行减排。
4.4调整货物贸易结构
通过政策导向支持机电、纺织等抗“碳关税”冲击能力强、贸易出口增加不显著影响国内碳排放量的出口产业，关注化工、金属采掘与制造等碳排放密度高，出口与行业碳排放负脱钩且抗“碳关税”能力弱的出口行业，适当控制其出口规模。此外，玩具、皮革箱包等行业碳排放增长速度远高于出口贸易，且外贸依存度大，生产企业规模小，不易管理，可以将其管理成果纳入政府考核指标，实现环境问题部委、地方政府问责制，通过对行业主管部门、地方政府施压，将环境问题量化落实于企业乃至公司经营人主体，从宏观到微观共同努力倡导其向绿色减排方向发展。
