太阳能发电技术论文范文
时间：2023-03-15 21:11:35
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篇1
关键词：光伏发电技术；教学模式；课堂实验教学；校企合作教学
中图分类号：G646 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）03-0161-02
人类社会的可持续发展面临着环境恶化、资源短缺的严峻挑战，而取之不尽用之不竭的太阳能则成为新能源的首选之一。曾经在全球光伏产业的推动下，中国光伏产品已占据国际市场的大半壁江山，但却一直面临市场在外的困局。光伏产业经过数年爆发式增长，最终多个环节产能面临严重产能过剩。随着欧美对中国太阳能电池板的“双反”实施，近几年是中国光伏产业发展过程中的一个“寒冬”。光伏企业要应对“寒冬”，一是上游制造企业要提高自身的技术水平和产品质量；二是下游应用企业要抓住机遇，通过技术创新不断提高系统集成能力，致力于为客户提供优质可靠的系统设计方案。依据国家新能源政策的战略部署，结合上海电力学院的专业特色，我校相关太阳能光伏发电专业力图培养出合乎国家和社会需要的、满足光伏产业结构调整的市场需求的光伏材料及光伏系统设计专业方面的人才。有关专业以物理学为基础，系统学习基础物理学、固体物理、半导体物理等，使学生牢固掌握物理学基础理论。同时结合电力教学的优势，将太阳能电池技术、太阳能发电技术、电力分析基础、逆变器原理等作为专业必修课，培养太阳能发电技术行业的高层次专业人才。这样，学生在掌握光伏发电系统设计专门技能的同时具备更加扎实的理论知识基础和科技创新的潜力。其中《太阳能发电技术》包含了太阳辐射、光伏系统设计原理、部件选型、系统安装维护等内容，其教学目标是希望通过该课程的学习能使同学们能掌握太阳能发电系统的设计开发，为今后从事相关工作打下坚实的理论基础。作为最早开设《太阳能发电技术》课程的高等院校，由于该课程属于新课程教学，教学过程中受到教材、实验设备等各方面条件的限制，使用传统的教学方法效果不很理想。本文就近年教学过程中遇到的一些问题，针对目前的教学模式进行探讨。
一、加强课堂实验教学
《太阳能发电技术》作为光伏产业人才培养的基础性课程，主要讲述太阳辐射的相关知识、光伏发电系统的原理、系统设计、配件选型及系统安装维护等相关专业知识，这是一门实践性十分强的专业课程。在目前的教学过程中发现，单纯依靠理论知识讲解，学生很难对光伏系统有深入的理解。总结教学过程发现，在学习理论知识的同时如果能结合相关的实验、实践教学，则可大幅度提高教学质量与课堂教学效果，也能加深学生对知识点的理解与掌握，这就凸显了课程教学中实验环节的重要性。由于《太阳能发电技术》属于新课程，受到实验设备、实验条件和人员的限制，短时间内开展丰富实验教学有着一定的困难。但是，使用计算机软件仿真虚拟实验和设计就没有这方面的限制。因此，着手开发该课程的虚拟实验教学环境也是一种重要的方法。此外，在教学的过程中也可以根据教学的需要，动员学生与老师一起自行设计一些简单可行的实验设备，既可以加深学生对所学理论知识的理解，又能使学生能够得到全面的实际训练，还可以丰富该课程的教学资料。另外，在这个过程中，除了简单的验证性实验，还与控制类、综合设计类的实验相结合，提高了学生对已学知识的综合运用能力，加强了学生的动手能力和实践能力，使学生在走入社会后，能较快适应市场发展需要，提高就业竞争力。此前北京信息科技大学的白连平等[1]针对该课程就设计了一些可行性实验，如光伏阵列设计实验、太阳能路灯照明系统设计等。
二、开展校企合作教学
由于工科课程的实践特性，除了课堂的理论与实验之外，开展校企合作教学则是提高该课程教学效果的制胜法宝[2]。在前期的教学过程中作为实践教学曾经带学生到相关的光伏企业见习，在企业参观实习的结束之后，有些学生反映“公司实习4天比在学校2年学的东西都多”，这句话也让作为教育工作者的我们陷入沉思。现在学生学习知识的途径很多，他们更喜欢看到实际的操作而不是“纸上谈兵”。例如课堂上讲过单晶硅、多晶硅、薄膜太阳电池，而很多学生到了现场仍然分不清楚是什么类型的太阳电池组件；课堂上学习了晶体硅太阳电池的制备工艺，参观的时候学生还是提出为什么这些电池都是蓝色的，不能做成其他颜色呢？虽然这些基础的知识都已经在课堂上讲授过了，明显部分学生不知道或者不懂却从来没有人提出过，而在参观过程中他们都想到了这些问题，通过参观学习对这些知识有了更进一步的理解，充分说明了仅有课堂教学远远无法满足该课程的设置目标。因此，除了辅助的课堂实验教学或者视频演示之外，与相关企业开展校企合作教学也是提高学生认知能力的一项重要教学手段。这就要求在该课程的教学过程中，除了加强实验教学还必须加强学校和企业之间的合作，开展合作教育方可取得更好的教学成果。
三、将科研与新技术融入教学培养学生的科技创新能力
素质教育已经是高等院校的重中之重，学校有很多项目都涉及鼓励大学生科技创新，从近代科学技术的发展史我们也可以看出，年轻人在科技创新上有着巨大的潜力。而如何通过有效途径提高工科学生的科技创新能力也困扰着不少教师。同时作为高校教师大多也同时肩负着科研工作，怎么样将自己的科研工作融入日常教学并以此为基础培养学生的科技创新能力也是一个应该认真考虑的重要问题。大学生在科研领域的创新在国际上屡见不鲜，比如在超导领域，MgB2合金超导体以及NaCoO.H2O超导体都是由日本的本科生首先发现的。《太阳能电池技术》及《太阳能发电技术》课程的开设，为科研融入教学提供了良好的载体。太阳电池材料的研究是目前材料科学的一大热门研究领域，这样可以在教学过程中使学生了解到最新的材料研究，从而让学生了解到了什么是科研，科研对实际生活又有着怎样的影响，从而激发学生的学习兴趣。而《太阳能发电技术》主要包括太阳辐射、电池制造、组件制造、系统原理、系统设计、部件选型以及控制器逆变器原理等技术。它包含了多门理论性和实践性都很强的专业课程，涉及的知识面广、内容概念多，为大学生创新提供了一个良好的平台。学生在老师的指导下开展太阳能电池及发电技术的研究，查阅资料、进行光伏发电方案的设计，促使学生将所学的电学、材料学、物理学等学科联系起来。有利于调动学生的学习积极性，激发学生的科技创新兴趣，培养学生分析和解决问题的能力[3]。
四、课程考核形式多样化
基于该课程的实践性特点和教学目的，可以在传统卷面理论知识考核的基础上增加多样化的考核形式，比如系统设计作品展示、成果汇报等多种方式进行考核，综合考核专业知识、专业技能等方面。对采取不同方式、对各个不同方面进行考核的结果，通过一定的加权系数评定课程最终成绩。
五、小项目形式完成课程设计
在网络化的今天，课程设计面临的一大问题就是论文在网络上复制粘贴完成。而作为实践性较强的太阳能发电方向的毕业生，我们是否可以改变思路，课程设计不再局限于理论推导而转向实践性课程设计。指导老师可以根据地理情况和电网分布情况选择合适的条件用于学生自主设计光伏发电站，包括太阳能电站地点选择、可行性分析、电站规模及组成、蓄电池容量、光伏电站年发电量及经济效益、光伏电站整体布局（组件串并连设计、汇流箱排布、电缆连接、线管地槽整体排布、电缆规格及用量计算、线管规格及用量计算、配电房及看守房布置、支架定点图等）、系统防雷及监测、电网安全性等部分内容[4]。相信完成这样的课程设计，可以培养学生查阅文献和市场调研能力，对其今后独立从事光伏产业内业务是非常有帮助的。这样的课程设计比普通的论文撰写更能提高学生的专业水平，从而使学生的能力达到甚至超越该学科的培养目标。
本文根据《太阳能发电技术》的实际教学经验以及该课程的教学目标，探讨了在现有教学模式基础上需要进行的一些改进。作为工科应用型创新人才，最重要的是应该具有很强的独立获取和应用知识的能力，而传统的理论教学为主模式则很难让学生将书本知识与实际光伏工程结合起来，也就无法真正理解光伏发电系统。本文提出了加强实验教学、开展校企合作教学、将大学生创新融入教学以及改变传统的考核方式等，其实质都是为了改变目前理论教学为主体的教学模式，将实验、实践教学等过去不被重视的教学方式引入这些实践性较强的课程，探索新的教学模式，从而培养出更适合现代企业、社会所需的高层次人才，达到开设该专业的最终目标。
参考文献：
[1]白连平，张巧杰.光伏发电实验设计探讨[C].第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（2）：602-605，2008-04，中国陕西西安.
[2]赵涛，李国强.独立学院校企合作人才培养模式探索与实践[J].实验室科学，2012，（6）：1.
篇2
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3
近年来，经济社会发展使得资源能源消耗不断增长，一方面，石油、煤炭、天然气等化石能源价格不断飙升，另一方面，发展经济的同时造成了人类生存环境的恶化。能源成为现代社会存在和发展的基石，再生能源替代化石能源成为社会发展的必然趋势。
（一）太阳能。
太阳能是一种人类取之不尽用之不竭的可再生能源，它具有清洁性、安全性、广泛性、持久性、充足性、免维护性及潜在的经济性等优点，具有重要的战略地位。水能、风能、潮汐能可用的总量都太小，满足不了人类的需求。核聚变能虽然产生的能量巨大，但有不可控性及安全问题。地热能从理论上看也具有潜力，但是存在技术和安全性的问题。所以，太阳能是人类所知，目前已经可以利用的，清洁安全的，能够解决人类未来所需的唯一能源选择。人类直接利用太阳能还处于初级阶段。太阳能发电是一种使可再生能源被利用的新兴方式。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”.
（二）光伏发电。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术所需要的关键元件是太阳能电池。光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。从理论上讲，光伏发电技术可以在任何需要电源的场合发挥作用。光伏发电系统由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器，交流配电柜，太阳跟踪控制系统等设备组成。它是近年来发展最快，最具经济潜力的能源开发领域。
（三）光伏产业链。
光伏产业链主要包括硅料、硅片、电池片、电池组件、应用系统5个环节。上游为硅料、硅片环节；中游为电池片、电池组件环节；下游为应用系统环节。整个产业链从上游到下游呈明显的金字塔分布，随着产业链的增加市场容量和企业数量不断增加，由于硅料特别是高纯度的硅料在整个光伏产业链中利润最高，因此处在上游的企业所获得的利润很明显的高于下游企业。我国光伏产业现已形成了比较完整的产业链，如今正处在快速发展的阶段，2009年我国内地多晶硅产量超过了两万吨，太阳能电池产量超过了4000兆瓦，已经连续3年成为全球太阳能电池的第一大国。
2010年5月，中国光伏产业联盟成立，此联盟以规范发展、推动应用、引导行业联合创新为核心，研究鼓励光伏产业发展的各项政策，加大对企业技术改造和产业升级的支持力度，其中主要包括22家国内光伏骨干企业、行业协会及研究机构。中国光伏产业联盟始终致力于整合产业资源、推进结构调整、转变发展方式，加大行业凝聚力，增强国际影响力与竞争力。
二、光伏产业的发展现状
世界光伏产业在过去10年内每年以30-40%的速度增长，论文格式根据Solarbuzz最新数据统计，2007年全球光伏系统装置新增容量为2826MW,同比增长62%.光伏产业一直是政府宏观调控在进行政策支持，通过产业自身不断技术创新，企业不断规模化而迅速发展。但是全球光伏发电的补贴却处在下降阶段，这就驱使光伏产业不断寻找科技创新、降低成本的途径。到2012年时全球光伏产业发展迅速。
（一）经济的发展促使光伏产业的发展。[论/文/网 LunWenData/Com]
经济迅速发展带来的负面效应是资源的大量消耗，特别是化石能源日益减少，同时环境受到破坏，日益严重的温室效应，因此各国均大力发展太阳能利用技术，其中发达国家因其经济发达、能源消耗大而起步较早，日本、欧美等国家在技术和应用上都处于领先地位。但是太阳能发电成本与传统能源相比较高，因此需要政府给予政策扶持。20世纪90年代末，“阳光计划”在欧美、日本等国家内开始实行，政府在许多方面采取政策支持，例如太阳能发电的价格、国家税收、发展基金等方面给予较大优惠。同时，欧洲一些高水平的研究机构在政府的资助下也加大了对太阳能能源利用的研究。
（二）中国光伏产业的发展。
近年来，中国经济发展之迅速受到了世界的瞩目，但同时我们也深刻地意识到，在能源构成中，煤占有着主导的地位，煤的直接燃烧会产生大量污染物，给环境带来严重的影响，从环境和能源双重考虑，政府正积极开发利用可再生资源。在我国广阔的土地上，太阳能资源开发和利用的潜力非常广阔。年平均日照超过2000小时，大多数地区年平均日辐射量在每平方米4千瓦时以上，西藏日辐射量最高达每平米7千瓦时，与同纬度的其他国家相比，有着巨大的优势和开发潜能。
中国光伏技术在20世纪70年代兴起，起初用于空间，70年代后光伏应用扩大到地面，中国的光伏产业应运而生，每年以400%的速度快速发展，短短5年一跃成为世界第一强，中国光伏产业取得的进步世界瞩目。根据《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，我国将力争使太阳能发电装机容量达到1.8GW（百万千瓦），到2050年将达到600GW（百万千瓦）。预计，到2050年，中国可再生能源的电力装机将占全国电力装机的25%,其中光伏发电装机将占到5%.预计2030年之前，中国太阳能装机容量的复合增长率将高达25%以上。中国光伏产业一方面拥有相对的电池技术、半自动化的设备和人力的最佳生产模式和成本优势，但是另一方面光伏产业链还不健全，关键技术上有所欠缺，与国外相比，我国光伏产业市场化进程却相对缓慢。过去几年中国政府和业界人士一直共同努力改善“原料、市场、技术和设备”四个都在外的情况，但是从整个产业链来看，我国光伏产业主要集中到2010年9月人民币兑美元的名义利率已超过20%.直接导致的后果就是影响广东省服装贸易的进出口量。据统计，人民币升值1%,服装行业的出口产品的营业利润将下降10.3%,人民币升值到5%到10%的这个阶段，服装行业的利润率将下降到10%到60%.人民币的升值还将影响到外资对广东省服装行业的投资积极性。
2.周边地区竞争激烈。
近年来随着经济的加快运转，江苏、浙江、福建等省份服装产业的发展尤为迅速，以自创品牌、推行特许加盟等模式来占领市场。加上中西部地区开始重视服装产业的发展与建设，产业环境和政策环境都在逐步优化，竞争优势越来越明显。这些地区的服装出口规模不断扩大，这对广东的服装业造成了一定的影响。
3.国际服装贸易保护主义下导致的贸易壁垒。
自从2005年服装配额取消以来，我国对欧美地区的服装出口大幅度增长，为了保护本地区的利益，美国、欧盟启动了“特保”条款，对多种服装实施进口数量限制。
三、广东省服装出口的发展战略措施
（一）提高品牌意识。
高产出、低附加值已经不适合广东服装发展的道路，广东省只有转变服装出口的模式。面对全球经济一体化的今天，广东省服装企业应逐步认识到其经营规模和竞争力已亟待改善。自己的企业要尽快变革，形成品牌效应，抓住时机融入世界经济舞台。
（二）组建大型服装集团。
采取强强联合、工贸联合、内外贸联合、跨地区联合组建大型服装出口集团，国家应给予必要的支持政策，加大国家资本退出的速度，以此强化企业的市场化职能。在更短的时间内率先允许服装业内外贸的合并，允许企业重组和国有资本退出，原有的外贸专营权同步转移。
（三）优化产品结构。
建立有效的营销激励机制集中现有优良资产、优势资本和优良技术装备，开发市场适销的特色化产品，增加高附加值产品，提高产品毛利率。对于积压产品、亏损严重的产品要坚决停产，将产品产销率提高到国家要求的水平。加强营销管理，要把“质量、效率、低耗、效益”有机结合起来，强化全员的市场意识，增强营销人员的责任感和积极性。
（四）加强地区交流。
广东省无可比拟的地理位置，加强了地区与地区间的优势，包括珠三角地区和港澳台地区。加强地区间的交流，获取最新信息。有助于广东省服装业进一步的发展。
篇4
关键词：微电网；电网并网；并网仿真实验
中图分类号：TM727 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）17-0120-03
我国电力发展迅速，在电力“十二五”规划中提到我国要不断推进电网智能化，因地制宜地发展分布式发电，积极发展风电等可再生能源，而微电网在智能电网中有很大的作用，使得电网更加智能化，并且微电网在某些场合具有很好的经济性，也具有一定的抗灾能力，比如在汶川大地震和雅安地震中运用微电网就可以减少一定的电力灾害影响，微电网很好地解决了许多电力问题。而微电网并网是微电网运行的核心，对微电网的并网进行研究有利于微电网快速稳定的发展。微电网并网的技术问题曾一度被视为微电网并网的重要瓶颈，所以研究微电网并网有着重要意义。
1 微电网并网研究现状
现今电力用户对供电可靠性的要求越来越高，对环保和利用可再生能源的呼吁越来越高，微电网发电和传统的电网结合起来能够达到更高的可靠性；而且有效利用了可再生能源，更加环保，能有效地解决以上问题。随着新材料和新型的发电技术的发展，微电网在技术上得到了支持。而且我国在不断推进智能电网，微电网具有的先进的控制系统和灵活的运行方式是智能电网的重要组成成分。微电网技术能够解决传统分布式发电分散接入、单独并网所带来的整体不受控的问题；当发生电网扰动时，其可有效解决单个分布式电源上关键负荷面临的电能质量问题，同时有利于提升电网可控性，而且未来的电网系统是一个公用大电网系统为主、本地微电网系统为辅的综合型电网系统。若微电网能够在孤岛运行与并网运行之间进行平滑切换，其作用更大。
我国对微电网还没有一个较为统一的定义，综合各研究定义大致是将分散的小型发电设备通过公共连接点（PCC）联结成网就地供电并能与大型电网联网运行的电网。其中微电源发电包括燃气轮机发电、风能发电、太阳能发电等清洁能源发电。对于并网方面，我国对同步发电机与大电网并网（即传统并网方式）研究较为成熟，且如今的准确度和自动化程度较高。而对于微电网的并网研究也是处于起步阶段。它们之间的并网有相同之处也有不同之处。微电网的电源有同步发电机，也有异步发电机，如风力发电。其原理与同步电机、大电网并网有所不同。
微电网系统的并网实现主要是由并网逆变器完成，并网时对微电网的实际运行状态进行判断，并且结合正序电压提取、锁相环和低通滤波等环节对微电网的运行进行监控取得数据进行并网。并网逆变器主要是完成微电网与公用大电网之间的连接和功能交换。三相全桥式逆变器在微电网并网中得到了广泛应用。逆变器作为微源与微电网的主要接口扮演着能量转化和扰动缓冲的重要角色。并网时，它能从PCC处获取主网电压的频率及幅值参考信号以和主网同步运行，三相全桥式逆变器在微电网并网中得到了广泛应用。
通过逆变器进行并网，极好地减小了电流冲击。并网逆变器的控制目标是控制逆变电路输出的交流电流为稳定的高质量的正弦波，且与公共电网同压、同频、同相位。我国的并网逆变器原材料80%来自国外，而90%逆变器卖出国外且面对了一年多的欧美“双反”夹击，发展不太景气，且起步较晚，但近来我国的政策不断激活我国市场需要，促进了并网逆变器的发展研究。
根据现今的研究表明，分布式电源并网，随着数量的增多实现平衡并不容易，而具有储能设备的微电网有利于微电网的并网，且有利于电网稳定性，它能提高微电网电能质量、增加系统稳定系、提高微电网的经济效益，承担着电力调峰的功能。特别是风力发电和太阳能发电都具有一定的波动性。而储能设备很好地解决了不稳定的问题。但储能设备的成本较高，限制了其发展，于是存储设备也需要同步发展提高，以更有助于稳定电网。
有部分学者提出了一些微电网并网的控制方法。总结起来都是通过电力电子器件监测大电网与微电网的电压相角和幅值的变化判断微电网运行状况进而自动转换运行方式的方法。其中控制方法有下垂控制、v/f控制、PV控制、采用VSC结构并网、采用潮流控制器（UPFC）并网，通过动态调节逆变器实现微电网与大电网的各参量相等。现今国际上和国内也有了很多示范工程建立起来，为微电网并网研究提供了基础和条件。
2 微电网并网标准
在国际上，IEEE制定了《IEEE1547分布式电源与电力系统互联的系列标准》，其中IEEE1547.4《分布式孤岛电力系统的设计、操作和集成指南草案》是专门针对微电
网的。
在部分国家也制定了一些相关标准。英国目前主要有《BSEN50438：2007微型发电设备接入低压配电网技术要求和嵌入式发电厂接入公共配电网标准》。德国先后于2008年1月和2011年8月了发电厂接入中压电网并网指南和发电系统接入低压配电网并网指，还了DINEN50438-2008与公共低压配电网并联运行的微型发电机的连接要求系统接入低压配电网并网指南。加拿大目前有2个主要的并网标准，有C22.2NO.257基于逆变器的微电源配电网互联标准C22.3NO.9分布式电力供应系统互联标准。还有一些是针对指定微电源并网的并网标准。
我国微电网发电正处于起步阶段，虽然国家出台了很多利好政策，但我国各方面标准缺乏统一高质量的标准，仍需要不断的优化。我国于2013年2月28日正式了《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》这是继支持分布式光伏发电并网后，国家将支持范围扩大至太阳能、天然气、生物质能、风能、地热能、海洋能、资源综合利用发电。此服务意见合理确定分布式电源界定标准。意见明确分布式电源，是指位于用户附近，所发电能就地利用，以10千伏及以下电压等级接入电网，且单个并网点总装机容量不超过6兆瓦的发电项目。包括太阳能、天然气、生物质能、风能、地热能、海洋能、资源综合利用发电等类型。分布式电源并网服务一系列标准和细则的制订，优化了并网流程，简化了并网手续，提升了服务效率，切实提高并网服务水平。在分布式电源并网标准体系建设方面，国家电网先后编制了16项企业标准、8项行业标准、8项国家标准。在国家能源局的大力支持下，国家电网成功建设了国家级风电和太阳能发电研发（实验）中心，具备了风电和光伏发电全系列并网检测能力。但这些标准还不够细化，需要不断地发展调整。政策标准支持主要在于风力发电和太阳能发电，但对于其他微电源并未出台详细统一的政策标准。
总体而言国际上和其他一些发达国家要比我国的微电网并网标准先进，但仍然缺乏统一的具有很好约束力的标准，而且还有些标准比较滞后。
3 微电网并网条件及现象
微电网的并网要做的是微电网和大电网联结运行并向外送电。微电网主要运行作用是就地供电，但在大电网高峰期和缺电时，微电网如果能够向大电网提供电能便能够缓解大电网的高峰期压力，有助于大电网的稳定运行，但是当微电网并网时如果条件不符合标准会影响大电网和微电网双方的稳定，甚至造成严重危害。微电网与大电网并网运行，无论是运用传统并网方式还是用并网逆变器进行并网，其核心都是要使微电网与大电网在一定条件下稳定并网运行。微电网要与大电网相并网条件有：二者频率相等、相序相同、电压幅值相等和相角相等。当然这些都是理想条件，也不要求完全相等，在相应的允许范围内就可以。根据我国的一些具体并网具体标准：为保证并网安全，需要满足并网前电压差值不应超过额定电压的10%，相角差不应超过10°，频率差值不应超过额定频率的0.5%，即不能超过0.25Hz。这里经过仿真比较，选择相角超前微电网2°，幅值低于微电网0.05p.u.，频率高于微电网0.2Hz。
通过部分文献了解到并网相角差易导致微电网中的发电设备损坏，压差、频差和角差对切换造成影响的大小不同，得出相角差在并网切换时对系统造成的影响要远远大于电压差和频率差对其造成的影响。频率差其次，电压差对并网造成的影响最小。还有针对并网时的谐波问题提出采用电磁耦合的方式对高频脉冲宽度调制（PWM）波进行缓冲，抑制高频谐波注入电网的并网谐波解决方案。
4 仿真验证
图1 微电网并网简化结构
图2 没有相角差的并网情况
图3 相角差为5°时的并网电流
目前已有研究表明：微电网并网时影响最大的是相角差。本文就其相角差并网造成的电流震荡进行研究。并网时是通过10kVPCC母线将微电网与大电网相并网。大电网是50Hz，相间电压110kV，微电网为50Hz，相间电压11kV，微电网由两组微电源构成，一组风力发电机组，一组太阳能发电机组。用不同的相角差将微电网与大电网进行并网，微电网的相角滞后于大电网5°，比较其电流变化。在1s钟的时候进行并网。
通过仿真比较可以看出发电机并网时在没有相角差的时候会有微小的震荡，并网电流增大。但在有5°相角差的时候，并网震荡加大且震荡时间加长，大概要1s左右恢复稳定。并且通过仿真验证相角差越大，震荡电流越大，回复时间越长，造成的影响较大。
5 结语
通过微电网的并网研究现状和并网标准的总结体现了现今微电网的并网发展情况以及需要改进的地方，并通过有相角差的并网进行仿真，得出相角差造成的电网电流震荡波形。对于微电网的并网与仿真目前处于研究探讨阶段，还缺少成熟的经验，还需要不断实践以提高。
参考文献
[1] 时珊珊，鲁宗相，周双喜，等.中国微电网的特点和发展方向[J].中国电力，2009，42（7）.
[2] 钟诚.微电网中并网逆变器控制策略研究[D].湖北工业大学，2011.
[3] 杨志淳，乐健，刘开培，等.微电网并网标准研究
[J].电力系统保护与控制，2012，40（2）.
[4] BiYing Ren，XiangQian Tong，Sha Tian，Xiang Dong Sun.Research on the control strategy of inverters in the micro-grid[R].APPEEC，2010.
[5] 杨大为，黄秀琼，杨建华，等.微电网和分布式电源系列标准IEEE 1547述评[J].南方电网技术，2012，6（5）.
篇5
【关键词】光伏发电（PV）、光热发电（CSP）、太阳能建筑、冷热电联供、分布式供电、微网、智能电网、能源互联网。
中图分类号：F407文献标识码： A
一、前言
近年来，我国太阳能的开发利用虽然取得了飞速发展，但依然存在一些问题和不足需要改进，在建设社会主义可持续型社会的新时期，加强对太阳能开发利用的研究应用与分析，对确保当代社会的可持续发展和生态环境保护有着重要现实意义。
二、太阳能的优缺点
（一）优点
1.普遍性
太阳光普照大地，没有地域的限制，无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且勿须开采和运输。
2.无害性
开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。
3.巨大性
每天从太阳表面释放出的能量为惊人的3.8*1023KW，这股能量到达地球外的太空时只有1.77*1014KW，即使是这个数字，它也是目前地球上使用的全部能源的1.3万倍。因此只要取其1/40就可以满足全世界一年的能源消耗量。
4.长久性
根据目前太阳产生的核能速率估算，科学家认为氢的贮量足够维持60亿年，60亿年对于人类来说无限遥远，所以在这期间，我们还可以充分利用太阳带给人类的能量。
（二）缺点
1.分散性
到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。
2.间歇性和不稳定性
由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，所以，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。
3.利用效率低和成本高
目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置，因为效率偏低，成本较高，总的来说，经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当长一段时期内，太阳能利用的进一步发展，主要还是受到经济性的制约。
三、太阳能开发利用的现状
随着石化能源消耗量的日益增加，常规能源的储量日益下降，其价格不仅相应的上涨，而且能源危机也迫在眉睫。而太阳能作为一种无污染、可再生的新能源，越来越受到人们的青睐。因此许多国家开始施行“阳光计划”，包括我国的“金太阳工程”，进行大规模地开发利用太阳能资源，积极寻求经济发展的新动力。太阳能的开发利用目前主要包括太阳能光伏发电（PV系统）、太阳能热发电（CSP系统）和太阳能热水系统、太阳能建筑及太阳能空调、太阳能海水淡化等等方面。
（一）太阳能光伏发电系统
目前光伏发电产业居世界各国前列的是日本、德国和美国。我国光伏发电产业起步较晚，在20世纪70年代才开始发展。1975年，“全国第一次太阳能利用工作经验交流大会”在河南安阳召开，这进一步推动了我国太阳能事业的发展。经过40年左右的努力，以及今年来“金太阳工程”等国家项目和世界光伏市场的有力拉动，目前我国光伏发电产业迅猛发展。目前主要是大型的地面光伏电站，正朝着太阳能光伏建筑一体化（BIPV）方向发展。
（二）太阳能热发电系统和热水系统
我国是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家，遗憾的是我国的光热发电产业还是一片空白；目前仅有为数不多的公司正在积极推动光热发电的研发推广。光热与光伏犹如双胞胎兄弟，光热发电也是太阳能高效利用的一条重要途径。光伏发电将太阳能直接转换成电能，光热发电却可以身兼“电热”两能，不仅可以将太阳能转换成电能，产生的热能在中高温领域也大有用武之地。比如太阳能热水开水器和太阳能双温空调。
（三）太阳能建筑与太阳能空调
太阳能建筑，通俗一点讲，就是利用太阳能供暖和制冷的建筑。太阳能空调与太阳能建筑完美结合，给建筑物提供热量和冷量。太阳能空调的应用是最合理的，制冷需求与太阳辐射强度成正比：当太阳辐射越强、天气越热的时候，我们需要空调的负荷也越大。此时，太阳能的提供也越充足。这是太阳能空调应用最有利的客观因素。目前世界上已有不少太阳能建筑。比如有位英国建筑学家在法国波尔多港和日本东京分别设计建造了一栋建筑；并且他还提出“21世纪太阳城市”的伟大构想。
（四）太阳能海水淡化与蒸馏
地球上的淡水资源极少，仅占地球总水量的2%左右；并且能被人类利用的淡水资源则更少，仅占淡水总量的0.34%；可以想象淡水资源是多么的匮乏（占地球上总水资源的68PPM）。目前，世界上20亿人饮水困难，已有超过一半的陆地面积、遍及100多个国家和地区缺水。于是，为了弥补淡水资源的不足，人们千方百计地利用海水这个巨大的水资源。
在海水淡化产业化发展方面，能源消耗过大，一直存在着淡化海水成本过高的问题。目前，太阳能中高温集热多效蒸馏海水淡化装置已经进入市场引入阶段，许多先进的公司已建成、调试成功该装置，并且具备了设计建造规模化海水淡化工程的技术和管理能力。比如我国的北京华瑞能公司就研究开发了新型太阳能中高温集热海水淡化装置。
当然，除上述所述四种主要应用外，还有太阳能自行车、汽车、飞机、游艇、人造卫星、宇宙飞船及太阳灶、太阳能相机、太阳能手机、太阳能充电器；甚至太阳能武器及太阳能太空发电站也正在研制中。
四、太阳能开发利用的未来
（一）突破核心技术，降低系统成本
1.太阳能光伏发电
太阳能光伏发电的核心技术是光伏电池的光电转化率，因此，世界各国正在积极努力开发生产各种光伏电池。目前从晶硅薄膜、单晶硅、多晶硅电池到非晶硅薄膜电池、染料敏化电池。太阳能电池已进入第三代电池阶段，目前染料敏化电池的成本仅相当于晶硅电池的1/10，而转化率已达到11%，达到晶硅电池的最大效率的一半之多，技术经济效果颇佳。单位成本降低80%，技术取得重大突破。从而使系统成本大大降低，使太阳能光伏发电可以与常规能源发电相竞争，在政府的大力支持下，太阳能光伏发电必将取得前所未有的巨大发展。
2.太阳能光热发电
太阳能光热发电的核心技术是太阳能集热器。提高太阳能集热器的集热效率与综合利用光热发电是降低系统成本的必由之路。目前主要是平板型集热器、聚光型集热器及玻璃真空管太阳集热器。平板型集热器太阳光谱选择性涂层和氧化钛光敏催化剂的研发成功，使平板型集热器的集热效率大大提高；高倍聚光集热材料的研究，也使未来聚光型集热器的效率会大大提高；玻璃真空管太阳集热器更是具有许多优点，热损小、寿命长、可以全年使用等。再有就是传热工质和小型热机的技术不断成熟；冷热电联产技术的不断开发应用；必将使太阳能光热系统的单位综合造价大大降低，取得与常规能源的竞争力。另外，还有一种利用塞贝尔效应将热能直接转换成电能的半导体温差发电机。20世纪80年代美国就已研制成500W的军用温差发电机；利用同位素加热的核能温差发电机已应用于航天。
3.太阳能建筑与太阳能空调
世界上最早的太阳能建筑是1973年由美国能量转换研究所建于美国特拉华大学。在太阳能建筑方面，世界上走在最前沿的是德国。在建筑上，德国每年新增15万的太阳能集热器。太阳能建筑足以为生活居住提供包括照明、热水、开水、取暖、空调等所需能源。比如：太阳能光导管照明技术能够白天利用太阳能进行地下室等屋内阴暗场所的照明；新型LED太阳能光伏幕墙技术；太阳能光伏建筑一体化（BIPV）；太阳能光热光伏建筑一体化（BITP）等。
太阳能建筑分为主动式太阳能系统与被动式太阳能系统。主动式太阳能系统又分为空气循环系统、水循环系统、水气混合系统三种；被动式太阳能系统又分为直接收益式系统、水墙式系统、蓄热墙式系统、太阳温室式系统、屋顶水池式系统五种。主动式系统与被动式系统的有机结合，冷热电联产技术及太阳能空调的应用能够有效摊低单位建造使用成本，使太阳能建筑寿命周期成本极大降低；并且低碳环保，从而与传统建筑相竞争，具备较强的竞争力。
4.太阳能海水淡化及其它应用
我国是世界上13个缺水国家之一，解决我国淡水资源紧缺的一条重要战略途径就是有效地开发利用海水资源。海水淡化产业历来能源消耗过大、成本过高，目前我国的北京华瑞能公司以北京大学最新科研成果及科技人才为依托，已经研发通过新型高温集热管系统，海水淡化取得重大技术突破。太阳能中高温集热海水淡化技术可实现连续、长期、稳定地将太阳能直接转化为温度达150℃-200℃高温液态介质，利用储集起来的能量提供给海水淡化装置。运用这种技术，每产出1吨淡水比用传统能源作动力生产1吨水节约近800度电。可以想象高温集热管系统投入海水淡化装置中使用时，更是比传统能源作动力生产淡水节约电源，这大大降低了淡化海水的成本，提高了海水淡化的可行性，具有划时代的意义。
随着电能储能技术的不断发展，太阳能汽车在不久的将来就会满路皆是；太阳能太空飞船及太阳能太空电站将来也会慢慢进入人类社会的生产生活。
（二）大力发展分布式供电，建设能源互联网
能源互联网，也即有源智能电网，是以物理电网为基础，实现电网的信息化、数字化、自动化、互动化的供用电网络。对于电力供需平衡、分布式电源接入、电网可靠性及信息安全性等因素必须保证，它代表了未来电网的发展方向。
传统电网电源点落后于城市建设的发展,由于城市规模的不断扩大,电源点容量及电能使用受到限制,尤其是配电电线的传输通道。改革开放以来,城市建设速度迅猛,负荷增长率高,但电力配套建设不及时,输电线线径小,线路长,瓶颈效应比较突出,出现卡脖子现象严重,电能输不出去,往往因此而引起停电事故。出线通道影响与城市规划不相适应,有的地方改用地下电缆,施工及投资不允许；采用架空导线，环境、条件受限；有的采用绝缘导线,网络复杂。早期建设的线路导线细、年久失修,高能耗设备多,线损率高,由于导线截面小及无功功率额较大,合成线损损耗大,个别地区配电网损耗达到30%,一般地区在l5%～20%,造成能源大量浪费。供电不可靠因素增大,由于配电网投资不足,设备老化和技术性能低劣,供电事故频繁,往往是一点故障引发全线甚至大面积停电事故。城市繁华地段,重要场所的用户停电,影响社会治安及经济市场。城市电网改造涉及面广,要求较高,停电难度大。因此,城市配电网实现智能化是一项综合性的工程,最基本的条件是应具有较为完善的多路电源及采用分布式供电系统。
1.供配电智能化与智能电网规划技术
我国部分地区在长期的生产实践中，根据电网运行的特殊需要，对电网调控一体化技术和管理等方面进行了积极的探索和实践，2009年以来，国网公司分两批共23个试点单位陆续进行电网智能化建设和改造，并取得了一定的成效。总体来看，由于全国各地级市的电网规模和管理水平不一，存在多种电网调度管理方式，系统间信息集成程度不高，数据接口不够规范，运行人员无法掌握电网运行的实时工况，操作繁琐，工作效率低，电网调度运行管理水平仍较低。国内有关电网节能降损系统的研究仍然停留在独立的、对某区域电网的离线线损计算、无功优化控制、变压器经济运行（主要是运行方式的选择）阶段，且这些系统的技术分别由不同的单位掌握，缺乏整合。
2.分布式电源系统，微网控制及保护技术
目前，国内对微网的研究已取得一定的成果，清华大学与辽宁高科能源集团合作，在国内率先将微网应用到实际工程中，积累了丰富的实践经验和学术成果。
目前，世界上针对分布式发电技术的研究还局限于系统内部运行机制研究领域，提出的主要控制措施集中在系统内频率与电压调节以及电力市场机制上，而对分布式电源接入系统的稳定性分析、安全与自动保护措施、独立运行机制、多电源运行机制等方面还少有系统性成果。
3.改变传统的投资体制，形成多元的供电网络
投资主体在改革以前的垂直一体化结构下。电网投资和电源投资统一由一体化的电力公司规划，但在“重电源、轻电网”指导思想下，电网投资远落后于电源的投资。而在市场化改革后，厂网分离，解决电网投资尤其是供电网络的互联投资不足更没有得到有效解决。为此，在国家电网和南方电网公司作为网络主要建设者之外，可以引进商业供电投资模式。
4.改革供配电体制，建立有效的供电定价模式
近几年来，我国电力行业从生产过剩到电力短缺再到生产过剩，似乎难于走出这种“怪圈”。其主要的原因是我国的电力体制改革不到位，垄断体制造成建造成本居高不下，没有形成一个合理的供电电价机制，供电价格没有提供一个正确的地区信号。不能正确引导电源投资和消费者进行有效的区域选择。为此，可以根据节点定价原理，设计能反映区域信号，并体现网路外部性和线路损失的供电定价模式。协调电源和电网建设，平衡电力需求和供给。
5.加强供电网络扩展，促进电网互联
提高电力网络的安全性和稳定性，目前我国部分区域电网主干网架薄弱，跨区互联电网联系薄弱，地区间联络线容量不足，导致了电网稳定水平偏低，制约了电力输送，降低了电网运行的灵活性，无法满足跨区交易的需求，限制了联网效益的发挥。因此，供电网络的扩展对于增加我国电力的区域交易，促进电力资源的合理流动，增强供电网络的安全，有重大的现实意义。
6.大供电网络，抑制市场竞争力，应提高电力市场竞争
目前我国电力市场结构主要特征是政府通过制度安排在发电侧形成了寡头垄断市场。五大发电集团合计总容量约占了全国发电装机总容量的50％。区域电力市场内供电线路的传输能力限制了电力市场的地理范围，目前许多省级地域范围内电力供应由某一发电集团垄断，在供电范围内有较强的市场影响力。扩大供电网络，引入其它发电商的竞争，有利于提高当地的电力市场的竞争程度，减少当地发电商的市场影响力。
五、结束语
随着太阳能开发利用管理体制的不断完善，太阳能的应用将会得到更多管理者的重视，在构建可持续社会，建设资源节约型、环境友好型社会的大背景下，太阳能的开发应用将会发挥着越来越重要的作用。尤其是能源互联网的建设，将极大地刺激太阳能发电等分布式电源系统迅猛发展。在未来世界能源体系中，尤其是电力体系中太阳能将占有重要的地位，到本世纪中叶，全世界太阳能发电将占到整个电力供应的20%以上；与核电、火力发电和水力发电成为电力供应的四驾马车。在国民经济和社会发展中发挥越来越重要的作用，更是为世界能源危机和环境保护做出不可磨灭的贡献。
参考文献：
1.《太阳能大研究》，【日】小泽祥司著、甘菁菁译，人民邮电出版社，2014年•北京。
2.《太阳能和地热能―昂贵资金和技术的挑战》，【美】约翰•塔巴克著、张丽娇译，商务印书馆，2011年•北京。
3.《取之不尽的太阳能》，林静编著，中国社会出版社，2012年3月。
4.《直接利用太阳能》，【美】F•丹尼尔斯著，喜文华、张志祥译，科学出版社，2011年6月•北京。
篇6
关键词：技术创新；科研管理；制度体系；国有科技型企业；项目管理制度 文献标识码：A
中图分类号：F224 文章编号：1009-2374（2016）28-0185-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.28.092
黄河水电光伏产业技术有限公司成立于2013年9月，公司创立伊始，依托黄河上游水电开发有限责任公司两个生产单位（中电投西安太阳能电力有限公司、青海黄河上游水电开发有限责任公司新能源分公司），面向科研院所、大专院校合作开展前瞻性的科学研究，致力于太阳能发电产业链各环节的技术研究，在已经部分具备“太阳能发电技术研发中心”基础上，努力打造集团公司光伏产业持续健康发展的技术支持平台和创新驱动引擎。近年来，黄河水电光伏产业技术有限公司高度重视科技研发工作，积极探索研究科研管理新方法，根据科研项目管理实际，分析研究当前科研项目管理中存在的主要问题，逐步建立了创新管理的原则和创新管理的制度体系，促进了科研项目管理的科学化、规范化，激发了科技人员的创造积极性，取得了显著的科研成果。
1 国有科技型企业科研项目管理中存在的问题
企业面对日益激烈的竞争环境，通过科研项目的研发与科技的创新才能使企业取得更多的成功，如何提高科学研究效率，成为科研项目管理中十分关注的问题。
当前科研项目管理中存在的问题既有运行机制方面的问题，又有项目管理人员方面的问题。在运行机制方面存在如下五个主要问题：（1）层次管理的作用发挥得不够充分；（2）还没有形成很好的目标管理机制；（3）项目经费拨款落后于计划；（4）科研项目责任制管理中的责、权、利结合还不紧密，三者有些脱节；（5）评估、考核机制还不够合理。
在项目管理人员方面存在的主要问题有：（1）部分人员安于现状，缺乏开拓创新的精神，不愿打破常规管理的模式；（2）管理人员与科研人员、上级管理人员与下级管理人员缺少有效的交流与沟通；（3）一些科研管理人员对相关技术发展了解不够全面，知识面太窄；（4）高素质科研管理人员比较缺乏。
2 科研项目管理制度体系建设的原则
2.1 责任制原则
所谓科研项目责任制是指：由具体的职能部室负责科研项目管理，针对具体的科研项目成立科研项目组，设立项目组负责人，由项目组负责人负责整个项目和项目成员的管理工作；项目组在项目实施初期制定项目研究的具体内容和步骤、研究时间，并根据项目组成员的自身特点配置工作量，并将其责任制化，做到研究工作谁承担，质量、时间、进度、经费谁负责的机制，并根据个人的具体工作量，分享项目成功实施后的相关奖励，实现“活、我负责、我收获”的管理体制。
科研项目责任制管理方法使项目成员在日常工作中均承担一部分责任，从而增强了员工的责任心，同时该方法不同于常规科研项目管理方法的单一性和教条性的局限，该方法将项目组效益与员工工作量相结合，促使员工在工作之初即开始从管理方法、专业技术以及资源运用等多个方面集思广益，将现代化管理方法应用到项目研究之中确保了项目的实施效果。
2.2 责、权、利平衡配置原则
责、权、利是否平衡，直接影响到科研人员的积极性和创造性的发挥，科研项目目标的实现程度、技术创新的程度。重责任、轻权利，很难调动科研人员的积极性和创造性，技术创新也会受到限制。重权利、轻责任，会使部分科研人员对科研项目目标能否实现满不在乎，可能难以实现预定目标。因此在科研项目的管理中，必须强调责、权、利的平衡配置，给相应的权利，必须要承担相应的责任，与此同时，赋予相应的责任，必须要给予恰当的权利，合理的配置才会产生激励
作用。
3 科研项目管理制度体系结构设计
科研项目管理制度体系应由科研项目全过程管理机制、考评机制、激励机制组成，并建立行政决策、职能部门执行、项目组实施的三位一体管理模式。
3.1 科研项目全过程闭环管理机制
实行科研项目的全过程管理，有利于科研项目的绩效评价，有利于整体技术能力的提高，有利于总体目标的实现。
科研项目全过程管理机制：战略研究综合论证立项申请专家论证立项实施与检查阶段评审目标调整成果验收结题，从十个环节对科研项目进行全过程闭环管理。
3.2 考评机制
对科研人员进行合理、公正、有效的绩效考核评价，是调动科技人员积极性、创造性的首要条件。对科研人员的绩效考核评价是否公正、合理，将直接影响其积极性的发挥。在制定考核评价要素和各要素的权重等标准时，应提交科研人员充分掌握需要考核评价的标准，使其在工作中按照考核评价的标准去努力。
3.3 激励机制
激励机制是促进人力资源作用发挥的重要因素，建立有效的激励机制能充分调动科技人员的积极性、主动性。首先要建立激励的原则；其次是激励要与考核评价结果相一致；最后是要建立激励的基金制度。
4 科研项目管理采取的主要措施与实践
4.1 建立完善的科研项目管理规章体系
黄河水电光伏产业技术公司在科研项目管理中制定了《科研项目责任制管理办法》《科研项目经费管理细则》《科研项目对标管理细则》等一系列规章制度及考核指标。考核指标主要包括日常管理指标（报表、关键业绩指标等）、进度控制、经费使用情况、报表报送情况以及协作情况、《专业部室关键业绩指标百分制考核办法》《专业部室日常管理考核管理办法》《科研项目经费管理细则》《科研项目对标管理细则》等制度配套执行，考核按100分制执行，在实际考核中科研项目的完成率占60%权重，日常管理占40%权重。
科研人员――除执行项目责任制考核奖励外，根据科研项目和一般技术工作比重，考核结果占个人绩效考核的50%～100%，并与年终绩效工资挂钩。
项目组成员――根据项目责任制考核情况享受相应奖励。
专业部室――执行关键业绩考核指标与组织承担科研项目责任制考核的综合考核。
4.2 建立科研奖励基金和奖励标准
建立科研奖励基金，对在科研一线做出突出成绩、科研工作有重大创新的科研人员进行有效激励，促进科研创新能力的提高。黄河水电光伏产业技术有限公司设立了奖励激励基金，基金来源主要是上级奖励和政府奖励，其中80%将用于科研项目组奖励。
科技成果应用转化是科研项目关键业绩考核指标之一，科技成果应用于生产与工程实践时，根据其产生的价值提取效益奖励，并对专利、论文等科技成果进行一定奖励。
4.3 建立有效的科研管理人才培养机制
科研管理人才队伍培养是科研管理的重要环节，一支高素质的科研管理队伍能够有效提高科研工作的效率。建立有效的培养机制：（1）建立科研管理人才队伍定期培养制度，使科研管理人员定期进行知识更新，了解相关技术发展信息；（2）着力形成一支相对稳定的科研管理队伍；（3）要给科研人员压担子，使其感到工作中有压力，使压力变为工作的动力，迫使其不断改进工作方法，提高工作水平；（4）将科研管理效益与科研人员利益挂钩，激励科研人员的积极性。
5 取得的成绩及下一步努力的方向
公司组建以来，通过科研项目管理制度体系建设理论探索与实践，承担黄河公司委托科研项目29项；承担政府、集团公司科研项目9项；配合生产单位完成科技项目5项；完成集团公司《光伏产品技术标准编制》7项，《高纯多晶硅清洁生产标准编制》5项，产业类标准4项，行业类标准4项；完成科技成果认定3项，申报国家专利36项，其中10项已授权，26项已受理，发表科技论文24篇，产生经济效益2703.36万元。
今后，光伏产业技术公司将依托黄河公司全产业链优势，发挥光伏发电系统实证科研平台、光伏产业技术中心科研平台作用，着力开展新技术创新、开发、储备、应用，有效提升光伏产业链各环节的科技水平和整体竞争优势，努力在光伏产业发挥示范带动效应。
参考文献
[1] 张玉志，康力平，钱成文，等.国有大型企业科研管理体系探讨与实践[J].科技管理研究，2013，（2）.
[2] 王宝峰.论企业科研项目的管理[J].项目管理技术，2014，（1）.
[3] 卜文杰.论企业科研管理体制的创新与发展[J].湖南有色金属，2010，（5）.
[4] 陈颖娇，何贤.借鉴现代项目管理理论，提升科研项目管理水平[J].科技管理研究，2010，（24）.
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关键词：风能与动力工程专业；教学改革；人才培养模式；课程体系设置
作者简介：任永峰（1971-），男，山西怀仁人，内蒙古工业大学电力学院，教授；彭伟（1970-），男，内蒙古赤峰人，内蒙古工业大学电力学院，讲师。（内蒙古 呼和浩特 010080）
基金项目：本文系教育部新世纪优秀人才支持计划（项目编号：NCET-11-1018）、内蒙古工业大学教改项目（项目编号：2011073）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）17-0036-02
风能与动力工程专业是近几年来随着风力发电技术迅速发展而设置的实践性强且有地域特色的新专业。由于该专业涉及电气、机械、自动化、空气动力学等多学科，目前国内开设此专业的高校为数不多，各高校的办学基础和定位也各不相同，不同学校制订的培养方案和教学计划存在差别，需要不断进行探索和实践。本文在综合分析国内几所设置本专业兄弟院校相关材料的基础上，对风能与动力工程专业人才培养模式与课程体系设置进行了细致深入的分析研究，提出适用于内蒙古工业大学风能与动力工程专业的人才培养模式与课程体系设置方案。
一、国内外风电产业发展现状及人才需求
风能作为一种清洁、永不枯竭、环境友好的可替代能源，风能资源开发利用的综合社会效益较高。风力发电是目前新能源发电技术中技术最成熟、开发规模最大、商业化发展最好的发电方式，随着化石能源的日益短缺，发展风电越来越受到各国的重视，风电已成为电力系统增长最快的绿色能源和全球发展最快的可再生能源。
截止到2011年底，已有100多个国家开始发展风电，累计装机超过1GW的国家有20个，有五个国家累计装机容量超过了10GW，4个国家超过了5GW，中国和美国均超过40GW。2011年总装机容量与新增装机容量前十位国家见表1。
中国风电装机容量从2006至2009年连续4年翻倍成长后，2010年底我国风电首次超过美国，跃居世界第一，新增装机容量为1600万千瓦，累计装机容量达到4473万千瓦。到2011年新增装机容量分别为1800万千瓦，累计装机容量达到6273万千瓦。预计从2012年开始风电发发展速度进入稳定增长期。表2是中国历年新增装机以及累计装机容量表。
随着风电产业的快速发展，我国培养出一批世界级的风电设备制造企业，在世界风电设备企业十强中我国的华锐风电、金风科技、东方电气三家企业名列其中。虽然中国风电从产业规模到市场规模都居于世界前列，但是风力发电产业技术创新和人才匮乏依然是长期制约我国风电产业发展、核心竞争力的关键，风电从业人员中掌握装备制造、变频器开发、控制理论应用、风能资源评估、风电场规划、标准体系检测认证等风电领域核心技术的人才匮乏，掌握风电装备系统设计、集成技术、控制系统研发和设计的专业技术人才不是短时间能够解决的。我国风电人才的培育和储备也远远不能适应风电商业快速发展的要求。如何应对我国风能产业从初期发展到实现自主创新和消化吸收引进技术，这对风能行业人才培养方式和高等教育衔接提出了更高的要求。
二、风能与动力工程专业人才培养现状
由于风电产业的飞速发展，高等学校的专业设置显得相对滞后，导致风电相关技术人才匮乏，同时这方面的专业教育资源和专业的高级人才也相当缺乏。风电产业的可持续发展、风电领域核心技术的突破很大程度上依赖我国风电本科人才培养。伴随着产业规模的日益扩大、风力机组单机容量的进一步增加以及风电科技的快速发展，人才短缺的问题日益凸显。
风电本科教育始于2006年，教育部相继批准华北电力大学、河海大学、长沙理工大学、兰州理工大学、内蒙古工业大学、东北电力大学和沈阳工业大学等少数高等院校开办“风能与动力工程”本科专业。国内设置风能与动力工程专业的院校，如兰州理工大学主要依托能源与动力工程学院，华北电力大学主要依托可再生能源学院，沈阳工业大学主要依托新能源工程学院，培养计划偏重于动力机械；专业设置侧重于风力发电的只有河海大学，由原电气工程学院与水利水电工程学院部分学科专业调整合并组建了能源与电气学院，并设置了新能源系，但是也成立于2009年，其人才培养和课程体系也属于摸索阶段。目前，设置本专业的高校因发展基础和办学定位等方面的差别，所制定的培养方案也存在一定差别和侧重，对于风电这个新兴产业对人才的需求及风电人才培养缺乏系统的、深入的研究。
师资短缺是新办专业普遍面临的问题，之前没有这方面的人才储备，也缺乏这方面的专业教育资源，现有的少数高级人才相对集中在一些科研单位。教师除部分从事过与新专业相关科研项目的骨干教师外，一般都对新专业课程体系缺乏总体掌握，在转行教师中常出现的问题是教学内容组织缺乏面向新专业的针对性。对于骨干教师应注意的问题是科研成果向教学中的转化问题，将风能最新技术进展融入到课堂教学中。
结合我国风电行业发展的现状和趋势，从人才现实需求和高等教育衔接的角度立足于内蒙古的资源优势、地域特色及毕业去向，构建以风能与动力工程专业为核心，形成创新型、实践型为主的风电人才培养体系，不求规模的最大化，但求优势和特色的互补。在横向对比其他院校风能与动力工程专业人才培养的基础上构建创新人才培养体系，将培养创新能力和工程实践能力视为风能与动力工程专业的主要人才培养模式，同时培养学生具备到边远艰苦地区工作的身体素质和意志品质。
三、风能与动力工程专业课程体系设置规划
风力发电系统是一个综合电机制造、空气动力学、电力电子、电力系统、先进控制理论等多学科知识的高度交叉的新技术系统工程，现有风能与动力工程专业的教材缺乏系统性、实用性和时效性，同时复合型师资和教育资源有所欠缺，各学科交叉联合攻关研究的学术氛围不浓。在调研其他院校风能与动力工程专业课程体系的基础上，本着学以致用的思想，立足内蒙古风电大发展的现实，面向风电制造企业和风电场，秉承服务社会的理念，优化整合教学资源，既要保证理论知识的掌握又要提升学生实际动手能力，构建科学合理、特色鲜明的以风力发电为主体专业课程体系。
在完善风电人才教育体系的基础上构建了内蒙古工业大学风能与动力工程专业选课指导，如图1所示。
课程体系设置以综合素质教育为核心，实践能力和创新精神培养为重点，要求学生具备较宽广的电气学科工程技术基础和风能与动力工程领域专业知识，接受风能开发利用技术的基本科研和工程训练，具有分析和解决风能利用方面问题的基本能力，能把握电机电器、电力系统、电力电子、自动控制与风力机械和风电场的有机结合，强化多学科交叉融合与实际工程应用能力的紧密联系。其专业主干课程主要包括：工程力学、机械制图、电路原理、电子技术基础、电力电子技术、自动控制理论、电机学、电力拖动自动控制系统、风力机空气动力学、风资源测量与评估、风电机组控制技术、风电场电气工程、风力发电系统建模与仿真、风电机组测试与维护、太阳能发电技术、可再生能源。
风能与动力工程专业作为一个工科专业，要求很强的实践性，需要配备良好的实验环境和实践基地。由于开办时间短、缺少相关的教学实验设备，加之风电机组的安装条件等因素，高校虽然拥有良好的育人环境，但是教学资源和实践基地的缺失已经严重制约了风电人才的培养。目前国内只有少数单位开发了演示性风电实验装置。为弥补实验设备不足的问题，可以采用建立校企产学研合作的方式，充分利用地区优势，与内蒙古范围内的风力发电企业建立实习基地。
目前我国正式出版的风能技术书籍不少，但其中能直接用于本科教学的书籍较少。主要是由于这些书籍集中于以下三类：第一类为技术培训类教材，理论性和知识的系统性不足；第二类为理论性专著，偏重理论性，有深度，很多内容源自作者的学位论文或技术报告，部分章节的难度远超本科生的理解能力；第三类是各国风电行业标准和操作规程，可作为教学辅助用书，但同样不适于课堂教学。由于以上问题，内蒙古工业大学在没有进行专业师资培训的前提下，教师们通过自身科研和刻苦自学克服了很多实际困难，采取自编校内讲义和其他近似参考教材相结合的方式开出了风能与动力工程专业所有大纲要求的专业课程，如风力发电系统建模与仿真、风电机组测试与维护、无功补偿技术等专业课程，计划在经过两到三届的试用和修改补充后正式出版一些教材。
四、结语
我国风力发电在大规模非水可再生能源发电中的先行地位已经明确。为适应我国风能产业的快速发展对相关技术人员的迫切需求，在本科阶段设立风能与动力工程专业、培养从事风电事业的技术人才是十分必要和及时的。通过分析我国风能产业对专业人才知识技能结构的需求，规划一套可行的人才培养模式和专业课程体系方案将对这个新型专业的建设和发展起到积极的促进作用，也将对风电产业持续、快速的发展起到一定的推动作用。
参考文献：
[1]姜玉立，何伟军.我国风电人才培养现状、问题及对策[J].中国电力教育，2012，（24）：36-37.
[2]水国志，荀振芳.2020年我国电力工程科技人才需求预测及供需平衡分析[J].中国电力教育，2008，（1）：20-22.
[3]何建军，陈荐.风电人才需求与人才培养模式的研究[J].中国电力教育，2010，（31）：31-33.
