新能源技术研究十篇

发布时间:2024-04-29 21:37:37

新能源技术研究篇1

【关键词】节能环保;汽车新能源;节能技术;应用研究

0.引言

在经济和科技高速发展的同时,能源危机和环境污染正成为影响人类生存和发展的重要问题,节能与环保正成为21世纪人类社会和谐发展的主题。汽车燃油消耗和废气排放,已经成为能源危机和环境污染的主要诱因,为了人类社会的可持续发展,急需在汽车工业中应用新能源与节能技术,以降低能源消耗和环境污染。研究汽车新能源与节能技术已经成为汽车发展的重要方向,汔车动力正从汽油向清洁柴油、混合动力、燃料电池等方向过渡。本文就当前汽车新能源与节能技术的发展和应用进行了简要的探讨。

1.汽车节能技术

1.1汽车混合动力技术

汽车混合动力技术是当前汽车新能源与节能技术中发展较为成熟的一项技术,也是人们较为熟悉的技术。在汽车混合动力技术方面,丰田作为先行者凭借混合动力的环保理念取得了极好的成级。目前所采用的汽车混合动力技术,有汽油机与电动机混合、柴油机与电动机混合两种。实际上,混合动力技术主要是应用电动机和发动机相配合,以获得加速成和爬坡等工况下所需要的爆发力,而在汽车高速巡航状态时,则减少发动机出力,从而减少发动机的油耗。此外,混合动力技术还有能量回收技术的应用,在汽车制动情况下,可以将制动所产生的热量进行转变,提供给电动机作为能量。

通常情况下,混合动力汽车可以选择单独使用电动机驱动。从电机输出功率在整个混合动力系统功率中所占的比重来看,可分为混合动力系统、轻混合动力系统、中混合动力系统、完全混合动力系统。第一种混合动力系统所采用的混合动力,是在内燃机上增加启动电机的方是所获取的,所采用的启动电机是发电启动一体式电动机,以此为基础控制发动机启动和停止。轻混合动力系统则采用集成启动电机,这一第汽车减速成和制动时,能够吸收部分能量,而在汽车行驶过程中发动机则等速运转。中混合动力系统采用高电压电机,当汽车在加入或大负荷状态时,电机辅助驱动以补充发动机自身功率的不足。完全混合动力系统采用高压启动电机,其混合程度可达50%以上,是当前混合动力技术发展的主要方向。

1.2蓝驱技术

蓝驱技术是在原发动机和车型基础上进行优化,以降低汽车燃油消耗的节能技术。相较于普通车型,应用蓝驱技术的车型调整了变速箱3挡到5挡的传动比,使汽车在高速成巡航状态下能够更省油。同巅,蓝驱技术还从空气动力学原理出发,对车身设计进行了优化,如底盘高度、风阻系数、胎压、滚动阻力等。

1.3汽车压燃技术

目前汽车所采用的往复式内燃机,所采用的燃料主要为汽油和柴油,汽油采用火花塞点火,柴油采用活塞压燃方式点火,点火方式的不同使得紫油机压缩比比汽油机更高,燃油效率相对较高,但汽油机所采用的火花塞点火方式,使其发动机工作震动小,噪音小。汽车压燃技术则是将两种技术进行融合所产生的新技术,采用汽车压燃技术的发动机,其技术结构相较于普通发动机更为复杂,其压缩比更高,燃料能在同一时间燃烧,从而提高了燃油使用率,同时由于采用了稀薄的混合气压缩点燃,能有直接通过调节喷油量来调节扭矩而不用节气门。此外,由于采用压燃技术,发动机燃烧温度极低,能有效减少辐射热传递,且燃烧周期短,其燃烧过程更多是化学反应,在目前污车节能技术中发展相对成熟。

2.汽车新能源

2.1氢动力技术

氢动力目前主要应用于宝马和本田两个汽车品牌之中。在宝马汽车中,应用了一套绝热能力极佳的储气系统,该系统采用多层复合金属材质,采用3mm中空设计,可以有效的将槽内温度保持在-250℃,用以储存气动力技术所采用氢气燃料,能有效的将氢气维持在液态情况下。虽然这个储气系统体积庞大,但能够省却安装冷却机构的空间,因此可以不增加体积和生产成本,同时不用增加机械结构。不过氢动力技术最初设计的目的,并不是纯粹氢燃料动力,而是采用汽油/氢气双燃料,真正使用氢单一燃料的车型在首批产品中仅有5辆。

采用氢气作为燃料,其烧烧特性同汽油并不相同,在采用汽油/氢气双燃料时,很难将燃烧效果最佳化,既便达到了,在进行汽油和氢气燃料切换时,汽车动力也会产生明显的落差。为此,在实际应用中,对两种燃料的动力曲线进行了限制,使得汽车动车受到部分限制,以使乘客感受不到切换时动力上产生的落差。

2.2电力驱动技术

电力驱动是将汽车汽油发动机和柴油发动机替换为电动机,采用电能作为能源,为汽车行驶提供动力。这种技术所采用的燃料清潮,同时输出扭矩大,应用在汽车中有较好的经济效益。但是,采用电力驱动技术,其难点在于动力充电的问题,以及充电后汽车续航能力的问题,虽然目前应用电动力技术的汽车已经开始量产,但这两个问题依然没能得到良好的解决。实际上,电池技术是新能源汽车研究的关键性技术之一,目前主要集中在电池安全性、可靠性、轻量化等方面,需要重点支持驱动电机系统、电动空调、电动转向、电动制动等能力。根据规划,我国2015年,纯电动乘用车、插电式混合动力乘用车最高车速成不低于100公里/小时,驱动能力与成本都将进一步得到改善。

2.3燃料电池技术

燃料电池技术,是采用氢气、甲醇等作为燃料,经过化学反应产生电流驱动汽车的一种新能源技术。燃料电池的能量是由氢气与氧气发生化学作用所产生的,而不是经过燃烧产生的。这一过程是直接将氢气、甲醇等转变为电能,整个过程不会产生有害物,同时能量转换效率比内燃机更高,是一种理想的节能环保技术。但在实际应用中,单个燃料电池所提供的动力极为有限,通常需要结合成燃料电池组,以获得足够的动力。目前,燃料电池技术已经被广泛应用于福特、丰田、通用等汽转公司,具有极高的价值。

3.结束语

当前全球都面临着能源问题,主要表现为能源储量不足、能源利用效率低、现有能源结构污染严重等方向。需要积极研究新能源作为替代,开发新的节能技术,从而降低汽车的能源消耗与环境污染,促进人类社会的持续发展。 [科]

【参考文献】

[1]史永基,高雅利,王宇炎.新能源汽车节能减排技术研究进展[J].传感器世界,2011(07).

[2]李志达,望义熙,周世权.太阳能车机电控制系统的研究[J].汽车电器,2010(11).

新能源技术研究篇2

关键词:新能源;并网发电;技术

前言:随着科学技术的不断进步与发展,电力系统的发展也日益突出。新能源的开发与利用成为电力系统发展的一个关键因素。新能源发电主要包括太阳能光伏发电、水力发电、风力发电、燃料电池等技术的开发和运用。本文对新能源并网发电系统的进行相关的技术研究讨论。

一、我国新能源的发展现状分析

(一)面临挑战

能源是人类生存和社会发展的重要物质基础,人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。我国是社会主义发展中国家,人口众多,在能源方面比较紧缺,面临着巨大的能源挑战。能源问题目前已经成为影响国家安全和国家发展的重要因素,我国的风电、太阳能新技术正在研究和发展之中。建立新的能源发展战略体系是我国科研机构努力的新方向,新能源的开发和使用是我国走可持续发展道路的重要举措。

电力是国民经济基础,是主要的能源行业,消费大量的能源。20世纪以前,我国主要是火力发电,煤炭和石油天然气发电几乎占据了整个发电行业的90%,能源结构的不合理导致了环境的污染,能源的紧缺等各种不利于社会发展的现象产生。为此,需要调整能源结构,让环保、利用率高的能源来替代煤炭等。随着技术的发展,我国陆续发展了核能、风力、水利、光伏、生物质发电等。

(二)新能源发电技术

太阳能热发电是将太阳能转化成电能的一种发电方式,传统意义上包括光伏发电、光感应发电、光生物发电、光化学发电四种形式。光伏发电是我国上个世纪末的电力主要发展方向,光伏发电具有成本较低,生产能力高等优点。

生物质能发电主要利用农业秸秆,工业废弃物,城市垃圾等采取直接燃烧或气化等方式发电。生物质能发电是一种环保产业,利国利民,既能增加农民收入又能改善环境并且实现能源的持续开发。

我国是人口大国,能源需求量大,为了满足人们的用电需要、满足经济发展的需要,我国加大力度发展风力发电,风力发电是一种新能源的开发,不仅成本降低,在环境保护方面也做出了积极的贡献。

二、新能源并网的关键技术的相关概念

(一)新能源的优势及问题

新能源的提出和发展不仅仅解决了能源紧缺的相关问题,同时也解决了其他能源消耗高,污染高的问题。新能源的利用,有利于提高电力系统的可靠性和灵活性,在环境保护方面减少了碳化物的排放和其它高污染资源的使用。新能源发电还存在很多的问题,在电网的补充方面,新能源并网运行是积极的有效手段。太阳能和风能发电是一种新型的环保清洁能源,但是在实际的操作过程中也仍然存在很多的问题。例如,装机容量较小,发电稳定性较差,调频调压能力有限。

(二)新能源的并网发电概述

新能源的并网发电主要有以下几项技术:

首先,分布式新能源的发电技术。这种技术是指系能源和可再生资源为主的小型发电装置在负荷附近的发电方式。新能源在向电力用户提供供电服务就要把分布式发电技术和储能技术进行结合。新能源和可再生资源是水能、风能、太阳能、生物质能和地热能等等的总称。我国在新能源的研究方面,把风力发电和太阳能等的开发利用作为重点方向进行研究。

其次,风力发电技术的研究。风力发电是能量的一种转化,将风能转换为电能的一种实际操作。风力发电机组并网在工作的时候,发电机的输出频率和电网的频率要求一致。风力的发电主要有恒速恒频和变速恒频两大种类。恒速恒定是对风力发电机的失速调节;变速恒频是利用变频器对发电机的频率变化的电能进行转化的方法。变速恒频的优点是具有超强的能力捕捉风能,转速的范围也比较大,调节系统比较灵活,这种风力发电技术被多国采用。

太阳能光伏发电技术、燃料电池技术都是变速恒频风力发电机组的表现形式。太阳能光伏发电是利用半导体材料的光电效应把太阳能转化为电能。燃料电池技术把燃料和氧化剂的化学作用转化成电能的装置。它的优势是燃料多种多样、排气干净、噪声小。燃料电池发电在世界上被认为是一种最为环保和节能的发明之一。

(三)微网的概念和基本构成

微网是由分布式微源、负荷、储能装置和电能转换设备组成的小型的配电网络。能够对能量进行灵活的管理。微网中含有很多种能源形式,光电、风电都在其中。微网中的电力负荷有两种形式,分别是主要负荷和次要负荷。主要负荷是电能质量和可靠性要求比较高的一种负荷。而次要负荷主要是对电能质量和可靠性要求较低的一种负荷。在微网中,分布式电源可以直接向本地负荷供电,在供电需求满足用户时,余电还可以返回电网中。为了调整分布式电源在冷热方面的能量输出,可以通过能量管理进行调节,以此来满足用户的需要。

三、新能源并网发电系统的技术研究

(一)新能源发电系统结构

新能源发电系统结构是利用多种能源共同组成的分布式发电系统。前文提到的太阳能、风能、燃料电池等都属于小型的分布式发电系统。他们主要是通过逆变电源并联的形式接入微型公共电网。

(二)电力电子技术的关键研究

电力电子技术的研究是可再生资源和新能源发展分布式电源的关键。在新能源并网发电系统研究当中,微网需要比较特殊的电子技术支持。例如网逆变器、静态开关等等。这些技术和部件会对电网系统产生较大的作用。以下进行详细的分析

首先,并网逆变器。在发电中,一些光伏电池,风机等部件要想与微网进行有效的连接,必须通过电力电子变换器才能够实现。变化器主要是逆变器,逆变器的优点在于速度快、惯性小、过流能力弱等等。逆变器的拓扑结构和运行控制是微网中的一项关键技术。

其次,静态开关。静态开关是连接微网和主网之间的公共连接点。在主网发生问题和故障、电能质量发生问题的时候,静态开关能够自动的发挥作用,将微网切换到孤岛运行的状态。在问题和故障消失以后,静态开关通过自动调节还能够重新的回到原始状态中进行正常的工作。

再次,电能质量控制装置。如果控制方面出现问题会对电压波形、频率和功率产生消极的影响。太阳能、风能等如果经常出现操作的突然停止,会对功率的输出变化产生影响,这样就会给用户的电能质量带来问题。微网中存在很多单相的电源,这就增加了配电系统的不平衡性,电子负荷容易受到干扰的影响,这些问题的消除就要靠电能质量的监控装置。电能质量综合监控技术是保证微网安全性和可靠性的关键技术。

(三)微网技术

微网系统能够解决扰动能力减弱的问题,在自主运行的模式下,因为风能和太阳能等具有随机性,电能系统的安全性和可靠性就会受到影响,面临着风险,因此对电能系统进行控制是维护新能源使用的一项关键技术。在微网系统中,有多个微电源的存在,这些电源的外特性不同,但是电力系统的能力平衡需要保持稳定大电网的可靠性,减小微电网对大电网的冲击。

总结:虽然我国的新能源发电技术已经有了一些进步,但是不能停止研发的脚步,我国的能源使用还处于比较缺乏的阶段,大部分的可再生能源发电装置还存在不可预测性的问题,在发电的过程中对电网的稳定性和可靠性还需要进一步的完善。在今后的发展过程中,新能源发电应该纳入智能发电、配电的研究过程中,实现电网的高效能、高环保、高安全性。

参考文献

[1]王成山,高菲,。可再生能源与分布式发电接入技术欧盟研究项目评述[J].南方电网技术,2010,10(06):1-6.

新能源技术研究篇3

【关键词】新能源汽车技术技能型人才培养

【中图分类号】G642【文献标识码】a【文章编号】1674-4810(2014)09-0018-02

产业的转型升级和经济发展方式转变决定了高职高专人才培养目标的调整。近年来,湖南新能源汽车产业集群高速发展,技术技能型人才的短缺成为制约产业发展的关键因素。通过研究高职院校的人才培养模式,对培养技术技能型创新人才和服务地方经济有着重要的意义,该文以湖南机电职业技术学院新能源汽车运用技术专业为例,探讨了在工学结合背景下的高职院校技术技能型人才培养模式。

一新能源汽车产业发展现状

我国新能源汽车研发自2001年开始起步,“863”计划标志着对我国汽车产业发展具有重大战略意义的电动汽车专项正式启动。随后的几年,新能源汽车发展迅猛。2007年12月,湖南长株潭城市群经国务院批准,正式成为“全国资源节约型和环境友好型社会”建设综合配套改革试验区。因此,从建设“两型社会”出发,新能源汽车是未来湖南汽车行业的发展重心。

2011年3月,全国各地“十二五”新能源汽车发展目标出台,未来5年将生产500多万辆新能源汽车,各个汽车公司都将推出新能源车型。新能源汽车在我国虽然只有短暂的10余年历史,但根据国家出台的新能源汽车规划要求,到2020年,我国新能源汽车的比例占全部汽车的二分之一,新能源汽车争霸战也将越演越烈。

二新能源汽车人才的能力特点与需求

2011年年初,我院联合多家公司对长沙市20家4S店和20家维修企业进行了走访、问卷调查等多种形式的调研,调研新能源汽车技术服务人才的需求情况,主要包括新能源汽车检测与维修、新能源汽车保养、新能源汽车销售和售后服务,车间主管、技术总监等岗位,调研结果具有以下特点:

1.急需新能源汽车技术服务人才

过去新能源汽车市场占有额少,各家4S店和维修企业新能源汽车技术服务型人才储备少。由于新能源汽车从研究开发的阶段进入了产业化的阶段,发展速度非常快,汽车核心技术改变,汽车维修技术模式发生变化,因此新能源汽车技术服务人才缺口非常大,急需一大批专业的新能源汽车技术服务人员。

2.急需新能源汽车高技能服务型人才

由于新能源汽车目前处于起步阶段,新能源汽车维修技术具有滞后性。能源形式的改变将带来新型的汽车维修模式,由于新能源汽车的动力电池系统、电机系统、控制系统、变速器系统及燃料电池系统科技含量较高,目前新能源汽车的维修多由汽车设计、试验人员承担,4S店和维修站急需新能源汽车的维修人员。

通过走访和调查,几乎每一家企业都有新能源汽车方向的人才需求,至少需要2名维修人员和1名新能源汽车销售人员。按照这种需求计算,长沙市目前至少需要1200名新能源汽车检测维修人员和200名新能源汽车销售人员。

三“校企合作,产学对接”的人才培养模式

新能源汽车运用技术专业的人才培养目标定位于培养掌握一定的专业基础理论知识,具有较强的实践技能、良好的职业道德和创新精神;具备较强的实际工作能力,能适应新能源汽车企业一线需要、具有可持续发展能力的技术技能型专门人才。具体思路如下:

1.互利共赢,完善“校企合作,产学对接”模式

通过校企合作模式,加强与北汽福田汽车、比亚迪电动汽车合作,共同组建新能源汽车专业建设委员会,完善《新能源汽车专业建设委员会章程》《联合办学制度》《订单培养制度》等制度;与企业共建2~3个新能源汽车校企合作项目;加强专业内部建设,提高专业服务企业、服务社会的能力。

2.打破技术壁垒,构建“订单主导型”人才培养模式

以校企合作平台为基础,成立专业建设指导委员会,实现“培养方案共定、培养过程共管、师资队伍共建、实训基地共建、教育资源共享、校企文化共融”,深化“订单主导式”的人才培养模式改革。实施“分段式”工学交替教学组织模式,在基础培养阶段,学校主导共同实施“大订单培养”,在专业能力培养阶段,针对企业技术特色,企业主导共同开展“小订单培养”。

3.以新能源汽车为主线,构建“课岗对接,能力递进”课程体系

以新能源汽车运用技术为主线,制定职业岗位标准,整合汽车、电子、电控、电机四大教学内容,以核心课程建设为主要任务,完善课程标准,推行任务驱动、项目导向,改革教学方法手段,使专业核心课程标准化,职业岗位课程动态化,构建“课岗对接,能力递进”的课程体系。

新能源技术研究篇4

自从2008经济危机以来,绿色经济和可持续发展战略得到了空前的关注。绿色经济能够保证自然环境和资源的可持续性,同时保证经济增长和发展。当前流行的凯恩斯主义和相关刺激经济的方案可以实现经济的绿色增长,这些方案依赖于低碳科技的发展。很多国家以此为契机调整国家战略及相关的政策,从而实现向低碳经济的转型,同时以绿色经济为手段来解决环境、经济、社会等各方面的挑战。然而,在技术发展层面之外,政策上的努力和期望依然不清晰。协调绿色经济、能源系统、社会制度依然是当前的主要挑战。如何评价绿色经济的政策效果依然存在争议。

向绿色能源经济的转型需要更大的动力和对经济结构的彻底转变。尽管在一些领域有了进展,现有的政策和战略仍然不足以解决绿色能源经济面临的世界性问题。这些问题说明人类社会产生了过多无用的绿色能源政策和低碳科技,但同时也加强了我们对绿色能源经济转变相关政策的效果、用途、复杂性的理解。

总的来说,我们需要更强的领导力、更积极的政治环境、缜密的评估、有效的多层管理、国内国外合作、经济与能源系统整合等来应对向绿色能源经济转型遇到的众多难题。本文研究的目的是总结绿色能源技术的最新进展,为国家绿色能源经济和可持续发展转型提供最新的技术支持。

2纳米技术在能量储存方面的应用

能量储存无疑是21世纪最大的挑战之一。为了应对现代社会的需要和日益突出的生态问题,对于新型的、低廉的、环保的能量转换和储存设备需求紧迫,促使了这个领域研究发展迅速。这些设备的性能与其本身使用材料的性质密切相关。而近几年,纳米结构的材料因其非同寻常的机械、电学、光学性质而备受瞩目。认识到纳米材料在能量转换和储存中的优缺点,以及如何控制它们的性质和合成同样至关重要。锂离子电池是当今材料电化学的一大成功。然而,依靠现有的电极和电解质材料,电池的性能已经达到极限。为了突破这个极限,其中一条可行的思路就是运用纳米材料。

使用纳米级的传统阴极材料有很多缺点,但是阴极依然有进步的空间。一种有关硅纳米柱的方法已经在阴极材料中运用;另一种由五氧化二钒或者Limn2o4形成的微纤维纳米结构也有上述硅材料的优点:兼顾体积改变并允许高的反应速度。再者,二级纳米阳极材料与二级纳米阴极材料的研究工作也在同时进行。传统观念认为,为了使可充电锂离子电池中可以快速而可逆地充上电,必须在电极上使用嵌入化合物,并且嵌入过程必须是单相的。但是现在出现了很多反例:即使反应中有相转变,锂离子的嵌入反应仍然很快。除此之外,LiFepo4的例子也表明了纳米电极材料的优势。纳米结构扩展了阴极材料的范围。

锂离子电池的进步也同样依赖于电解质的发展。固体聚合物电解质是目前最有前景的材料,因为它们生产过程简单、形状和大小可控、能量密度高,并且可以实现电池全固态。然而其在室温下很低的离子电导性依然是技术的瓶颈。晶化的聚合物电解质以前被认为是绝缘体,但是最近的研究表明有些复合物有显著增加的导电性。现有材料的电导性还不足以达到实际应用的水平,但是这些材料为进一步的提高开拓了新思路。

总的来说,把材料从正常大小变为纳米级会显著改变它们的性质,自然也就会改变它们作为能量储存和转换设备材料的性能。有时唯一的影响就是简单改变粒子大小而产生;而对于具有特殊结构的纳米材料,情况可能更为复杂。由粒子更小引起的空间限制和表面积改变会影响材料的很多性质,这使我们更迫切地需要发展新的理论或者改进现有体相材料的理论。这是材料化学和表面科学的交叉学科,这两个学科对于研究纳米材料都很重要。

3高效太阳能电池的商业化前景

利用太阳能来生产电能是解决世界能源问题最好的办法之一。然而,为了与传统能源竞争,太阳能电池本身必须足够可靠和价格相对低廉。有几种类型的太阳能电池被广泛研究,包括晶圆、薄膜、有机太阳能电池,并在太阳能电池的可靠性、成本效益方面取得了巨大成功。成本效益可以理解为更少的材料和更高的转化效率。

图12014年光伏产业各材料占比情况

在光伏产业中,薄膜电池公司发展迅速;2001~2009年,100家公司进入了此领域,能量产值从14mw上升到2141mw。在长期发展中,如果薄膜光伏技术的效率和可靠性够高,它被预测会超过晶体硅技术。然而与之相对的情况是,投资者担心晶体硅的发展会压制薄膜技术(如图1所示)。薄膜技术在2009年开始衰落,因为它比晶体硅更贵,效率和可靠性更低。在其市场占额减小的情况下,一个不争的事实是:目前薄膜技术没有成功替代晶体硅,但是它在炎热的阳光地带仍然有很大的优势。具有更好温度系数和合适转化效率的薄膜电池在一些极端环境下确实好于晶体硅电池。

4生物能和废物处理系统

由于全球性的污染和人为活动,水在某些地区非常稀缺。对清洁水源的需求和人们对环境的重视导致了循环水的使用量增加。因此,混合废水处理系统等先进有效的处理技术在近些年得到了广泛关注。由于对全球的环境和能源问题的持续关注,可持续和环保的新型废水处理技术都得到了发展。因此,很多机构的工作重心都放在了研究高效节能的混合处理系统上。某些先进的混合技术,例如微生物燃料电池,甚至可以从废水中生产能量。

一个混合能源系统通常有两个或两个以上的能量源一起使用来节省燃料和提高系统效率。而在混合废水处理系统中,大多数可以被概括为两种或两种以上单元的组合:生物处理单元、化学处理单元、物理处理单元。选择何种混合系统取决于废水中的成分。生物处理经常用于清除有机物、氮化物和磷化物;物理处理通常用于除去悬浮物一类的物质;化学处理一般处理金属离子。大多数废水含有多种物质,因此需要用混合系统来彻底的净化。

(1)物理-生物混合系统可以在含有悬浮物、油污、有机和无机杂质的废水中运用。最常见的例子包括膜生物反应器(mBR):一种结合生物降解法和膜过滤法的反应器。这种反应器可以降低化学需氧量(CoD)、生化需氧量(BoD)、氨氮含量(nH3-n)。mBR的優势有:可以处理有机物含量大的废水,提高净水效率,延长固体停留时间使硝化反应更完全。

(2)物理-化学混合系统用于富含悬浮物、油污、浑浊、有害离子的污水中。常见的物理-化学混合系统包括:

1)化学凝聚和沉降——用药品来使废水中的微小颗粒凝聚为大颗粒,然后用物理方法除去。

2)吸附——大比表面积的活性炭可以吸附很多物质。例如,吸附-絮凝-溶气气浮混合法可以除去水中大部分的油污。

3)臭氧化——种常见的用臭氧来杀菌和氧化有机物的方法。例如,将臭氧化-吸附混合系统加入自养除氮步骤中可以显著提高除氮效率。

4)混合除盐法——它将可逆电渗析(ReD)和可逆渗透法(Ro)结合在一起。在除盐过程中,ReD利用盐浓度梯度发电,两者的结合可以大大减少能量消耗。

(3)化学-生物系统通常用于除去氮、磷、难处理的毒性有机物等。带有氧化功能的混合系统可以在短时间内降低废水毒性,并且增加其生物可降解性。而微生物燃料电池可以把有机废物转化为电能,在处理系统中使用它可以增加净水效率并降低处理成本。

(4)当废水中的污染物种类很多时,就要用到物理-化学-生物混合系统。例如,薄膜-絮凝-吸附-生物反应器(mCaBR)可以有效除去有机物。其中有四种机理:膜过滤、微生物降解、聚氯化铝沉降、活性炭吸附。

5结语

总的来说,绿色能源技术已经得到长足发展,但仍有很大提高空间。固氧燃料电池是一种较成熟的能源轉换技术,其转换效率比热机高并且污染小。出于对成本和运行环境的考虑,某些情况下的固氧燃料电池需要相对低的运行温度。在不懈的研究工作下,某些电池的运行温度已经可以达到600℃以下,而且通过改进加工工艺和研究新的电解质材料可以进一步降低运行温度,从而达到400℃~500℃的更低温。未来几年内,低温固氧燃料电池及其材料仍会备受瞩目,并且其商业化的趋势会更显著。

除了能量转换,研究低廉环保的能量储存装置也是绿色能源的一大重点。锂离子电池是一大成功,然而为了突破现有性能的瓶颈,人们开始关注纳米材料。纳米材料具有非同寻常的性质,它在某些情况下被证明可以提高电池性能,而且扩展了可用材料的范围。然而人们对纳米反应动力学机理的了解还是很少,这个领域仍然有很多工作要做。为了实现更大的发展,我们需要发展新的材料和反应理论。

从长远来看,解决能源危机的最好方案之一是使用太阳能。对于薄膜太阳能电池,其中的CiGS和碲化镉电池都已经达到了很好的转化效率,然而相关元素低产量仍然限制了大规模商业化。有关新型薄膜光伏电池的研究也在进行中。尽管薄膜太阳能电池可能在市场配额上可能无法超过晶体硅电池,但是在特殊环境下薄膜太阳能电池有着无与伦比的优势。

出于对水资源稀缺的考虑,节能高效的混合污水处理技术近年来得到了广泛关注。由于成本和能源问题,未来的混合系统趋势将是从废水中提取生物能或者通过盐梯发电,因此我们需要在微生物燃料电池与ReD研究方面付出更大努力。

新能源技术研究篇5

关键词:新能源经济;人力资源;调研报告;人才培养

一、调研目的

20世纪80年代以来,中国社会经济发展取得了举世瞩目的成就。与此同时,支撑经济发展的能源需求也日趋紧张,能源供求之间的矛盾日益突出,而且,常规能源的开发利用所带来的一系列环境问题也日益明显,如环境污染、生态破坏、温室效应等,对人类的生存和发展构成了严重威胁[1]。这些问题制约着社会经济的可持续发展。因此在新形势下,要解决中国的能源短缺问题,实现经济、社会和环境的可持续发展,必须依靠科技进步,大规模地开发利用新型能源。

近年来,中国对于新能源的开发给予了高度重视,陆续出台了《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》等文件,在国家政策的引导下,我国风能、太阳能、生物质能、核能等新能源的开发增长迅速。2008年,全国风电装机容量达到了1217万千瓦,太阳能热水器使用量超过1.25亿平方米,光伏电池产量达200多万千瓦,核电年发电量约683.94亿千瓦时[2]。山东省德州市的新能源经济发展比较突出,被称为“中国太阳谷”,经过十几年的发展,该市培植了皇明集团、亿家能、国强集团、中立集团、通裕集团、世纪威能、中大贝莱特集团等几十家新能源相关企业,涉及太阳能、风能、地热能、生物质能等多种新能源形式,包括太阳能光热利用、光伏发电、风力发电、地源热泵、新能源汽车、生物质直燃发电等诸多领域,为当地经济发展与就业作出了突出贡献。据调查,2010年该市新能源及节能环保产业完成销售收入326亿元,其中127户规模以上企业(包括节能企业)完成销售收入312亿元,同比增长30.7%,利税38.6亿元,同比增长42%。

新能源企业持续、快速发展的关键是技术革新与人才培养,为了切实了解企业对新能源专业人才的需求和应用现状,促进高等教育与新能源经济的对接,笔者以德州市部分新能源企业为调研对象,对其人力资源状况进行了调查研究,力求通过调查及对调查结果的分析,了解新能源专业技术人才的来源、应用状况及发展要求,发现存在的问题并提出相应的改革措施,推动新能源经济的可持续发展。

二、调研对象与方法

调研对象主要为德州市现有新能源骨干企业,主要采用问卷调查的方式,由于调查信息均为企业人力资源的宏观状况和人才需求,故主要以各新能源企业的人力资源部门为调研对象。设计了“新能源企业对专业技术人才需求状况调查问卷”,通过对新能源企业的走访调查,获得各单位的人力资源信息,将相关数据进行分析整理、汇总归纳,根据调查结果提出相关改革建议。

三、调研过程及结果分析

本次调研的内容主要分三个方面:新能源企业发展状况调查,企业现有人才状况调查,企业对新能源专业技术人才的需求状况调查。

1.新能源企业发展状况。本次调查的新能源企业有德州市皇明太阳能集团、亿家能公司、旭光太阳能光电公司、红日太阳能公司等26家新能源企业,涉及太阳能开发利用、风电装备制造、地源热泵、新能源汽车、生物质能等五个新能源领域,调查结果如下。

(1)太阳能光热产业已形成规模,光伏产业初步具备发展基础。以皇明集团为首的光热产业发展时间较长,技术比较成熟,在本市已经形成较为完整的产业链。太阳能热水器年生产量200多万平方米,基于“无机传热”技术的无机超导热管是一种新型光热利用元件,乐陵国强集团年产量在4000万只左右。相比较而言,光伏发电产业起步较晚,但发展较快,皇明公司2.5兆瓦菲涅尔发电示范项目、大唐集团1兆瓦太阳能电站在同时建设,中节能德州20兆瓦光伏电站一期10兆瓦项目已实现并网发电;庆云嘉豪恒泰公司的30万盏大功率集成式LeD路灯项目已经竣工。

(2)风电装备制造业配套能力不断增强。世纪威能公司年产1000套兆瓦级风电叶片项目竣工投产;双一集团、华业复合材料公司叶片和机舱罩生产能力超过500台套。

(3)地源热泵产业发展迅速。以中大贝莱特公司、亚太公司、格瑞德公司、奇威特公司等为代表的中央空调地源热泵机组生产企业市场占有率位居全国前列。

(4)新能源汽车产业虽然起步较晚,但发展势头良好。齐鲁客车公司正在与清华大学合作研发新能源客车;华辇公司已经研制出太阳能电池动力轿车样车,续航里程超过150公里,在第四届世界太阳城大会期间推出了全球首台曲面板太阳能样车。

(5)生物质能开发项目陆续投产。新园热电、武城昊源等重点企业建设了以木糖、糖醛废渣代煤15兆瓦生物质直燃发电示范项目,其他生物质能发电项目陆续开工建设。

目前,德州市适应社会发展需求,大力发展新能源及相关产业,产业规模不断扩大,已经初步形成产业集群,有力促进了区域经济发展。

2.新能源企业人力资源现状。通过调查发现,目前新能源企业中有86%的技术人员并非新能源专业毕业,而是相近或相关的机械、电子、控制等传统专业。由于专业不对口,在工作中表现出专业技能不足和对相关新能源事业的热爱程度不一,给企业的人力资源成本造成极大的浪费。深入了解后得知,教育部专业目录里面没有对太阳能、风能等新兴行业进行专门的科目教育;同时在对企业人事部门提供的数据进行总结分析的过程中发现,新进入企业工作的大学生人才流失问题比较严重,调查发现,3个月内流失率为23%,6个月内流失率为49.6%,3年内的流失率达到了89%,给企业的经营成本造成极大的损失。经过细致的分析和深入调研,发现造成此现象的原因主要集中在两个方面:一是87.2%的流失学生在调研表上所填写的离职原因里面选择了“我不是学太阳能(或风能、生物质能)专业的,很多工作我做不了”;二是有90%以上的同学选择了“我不适应这个团队,不适应这个氛围、环境等”。

可见,新能源产业的快速发展需要大量相关专业的技术人才,需要一个相对稳定的专业技术团队,专业不对口是造成人才流失的重要原因。

3.新能源企业专业技术人才需求状况。通过调查,有88.5%的新能源企业表示缺乏对口专业技术人才。近5年来,大部分被调查企业在新能源、新材料行业的劳动用工量呈上升趋势,未来5年德州市的新能源专业技术人才缺口大约2000人,对需求人才的学历要求如表1所示,主要缺乏较高学历的人才,对于既有较宽理论基础,又能从事一线工作的本科生的需求量最大。不同企业对专业素质要求不完全相同,但主要集中在专业技术素质、创新能力和职业忠诚度三个方面,如表2所示。具有创新能力的专业对口人才是企业的首选,同时由于专业对口,跳槽率也会降低,职业忠诚度也会升高。96.1%的新能源企业希望国家的高等教育能尽快增加新能源专业,并且支持专业对口的校企合作办学,或者在高职院校中加大对新能源人才的培养力度。

四、加强新能源企业专业技术人才培养的建议

通过对德州市26家新能源企业的人才状况调查,可以看出目前新能源专业技术人才的培养不能满足新能源经济发展的需求,很多企业只能从相关的传统专业毕业生中选拔人才,由于专业不对口,企业对新就业员工进行再培养的投资较大,而这部分人才进入企业以后,短时间内对行业和个人发展没有全面深入的认识,工作技能掌握不足、企业文化认同不到位、团队融入有障碍,工作中就会缺乏事业归属感、团队归属感和专业归属感,工作过程中极易产生挫败感、抱怨情绪、积极性降低,最终导致人才流失,对于企业与个人的发展均带来不利影响[3]。因此,提出以下几点建议。

1.增加新能源专业

在高等教育、高职教育、中职教育中增加与新能源开发、设计、应用有关的专业,培养各级各类新能源专业技术人才。学校的专业发展、人才培养与社会需求相适应。

2.企校共建新能源专业,加快专业技术人才的培养

由于当前高校新能源专业的教学体系不够完善,师资、实训等教学资源难以符合专业教育要求,单凭学校一己之力,很难培养出合格的新能源专业人才,因此借助企业的专业技术力量和资源优势,建立“企校联合办学”的教育机制,有目标地进行新能源专业技术人才的培养,既能保证宽厚的基础教育,又能结合企业实际需要,加强专业技能培养。而且学生在校期间就业目标明确,其事业归属感较强,将来企业的人才流失率将会有效降低。这是目前从根本上解决新能源企业的人才质量和人才储备问题的有效途径。

3.加大对企业现有技术人员的二次培养力度

目前,新能源企业现有员工主要有两个来源:一是来自于相近或相关的传统专业,没有经过新能源技术的专业系统学习;二是来自于电大或函授教育,或与中专学校短期合作培养。这部分人才虽然能顺利完成当前从事的工作,经过几年的实际工作,也积累了一定的经验,但是专业知识面较窄,理论基础不扎实,在技术创新方面有一定的局限性。因此,可以与高等院校合作,对这部分技术人员进行再培养,夯实理论基础,拓宽知识面,提升创造力。

参考文献:

[1]何莽.新能源经济现状及发展障碍分析[J].商场现代化,2009,(1):264.

新能源技术研究篇6

[关键词]新能源汽车纯电动燃气混合动力空气动力研究现状发展趋势

中图分类号:F426.471文献标识码:a文章编号:1009-914X(2016)19-0366-01

1、引言

据2016《Bp世界能源统计年鉴》最新数据显示2015年全球原油和成品油贸易增长了300万桶/日,成为了1993年以来的最大增幅。其中机动车对燃油日益增长的需求,是导致能源危机的重要原因,新能源汽车成为了汽车行业发展的必然趋势[1]。

新能源汽车是指采用非常规的车用能源,如氢气,电池,压缩空气等作为动力来源,具有新的结构,新的技术,综合常规汽车动力和驱动方面优势的新型汽车。当前新能源汽车主要有纯电动汽车、燃气汽车、混合动力汽车和空气动力汽车。

2、新能源汽关键技术研究现状

2.1纯电动汽车

纯电动汽车,是指仅依靠蓄电池电能驱动电动机,最终驱动汽车运行的新型汽车。电动汽车的关键技术包括车身技术、底盘技术、电池技术、电机技术和控制技术。其中电池技术是当前制约纯电动气车发展的重要因素。市场上主流的电池有铅酸电池、锂电池和镍氢电池。铅酸电池1956年商品化,是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池[2、3]。铅酸电池自放电率低,寿命长,安全性好,可靠性高,但含重金属,易造成环境污染,同时能量密度低,笨重限制其进一步发展。1990推出的镍氢电池,是由氢离子和金属镍合成,它是早期的镍镉电池的替代产品,相对于其铅酸电池环保性能较好,充电时间短,但是电压较低[4]。锂电池商品化时间最晚,相对于其他两类,具有明显优势,环保性、能量密度、充电时间、寿命都有大大提升[5]。

2.2燃气汽车

燃气汽车是最早被开发并使用的新型汽车,靠较清洁的燃气代替以往的燃料来驱动汽车运行的新型汽车。

燃气汽车主要分为液化石油气汽车和天然气汽车两种。对于普通的燃料汽车而言,二者均提高了发动机的寿命,减少了污染物的排放。但天然气汽车的续航能力较差,甚至不如一些普通的燃料汽车,发展燃气汽车的发动机技术成为解决这一问题的关键。

燃气汽车发动机工作过程中由于进气过程减少空气充气量,进而使发动机动力性能下降是目前燃气汽车需要解决的难点之一。尽管缸内液化石油气直接喷射技术、压缩天然气缸内直喷技术等技术可以提高充气效率,但对发动机的结构、控制方式和尾气排放方式有更高的要求,使实现难度有所增加[6、7]。如何更加有效的增加燃气发动机的动力性成为当前的研究热点。

2.3混合动力汽车

所谓混合动力汽车就是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力,辅助动力单元实际上是一台小型燃料发电机活动里发电机组。混合动力汽车是结合了普通燃料汽车和纯电动汽车的一种过渡性汽车,它继承了纯电动汽车的高效率和低排放的优点,又具有石油燃料的高比能量和高比功率的长处,显著改善了传统内燃机汽车的排放和燃油经济性,增加了电动汽车的续驶里程[8]。

混合动力汽车在动力输出过程中通过一定的控制策略,完成两种能量供应的切换,实现不同能量源特性互补,从而改善和提高汽车系统的性能。因此控制策略成为混合动力汽车最为关键性的技术。混合动力汽车分为串联式,并联式和混联式三大类。目前,串联式有恒温式控制模式,功率跟踪式控制模式;并联式有以车速为主要参数的控制策略,以功率为主要参数的控制策略等[9];混联式有发动机最优工作曲线模式,瞬时优化模式等。

2.4气动汽车

气动汽车是由高压空气驱动气动马达行驶的汽车。与普通汽车相比,以空气作为动力的气动汽车有着十分显著的优点。气动汽车能量传递快捷,能源清洁且来源广泛,汽车造价较低,维修费用较低,是未来替代其他汽车的不二之选。正是因此,各国都纷纷开始了对气动汽车这一领域的研究。

压缩空气动力发动机工作时,储气瓶中的高压压缩空气经减压后,通过热交换器吸热,再进入作用缸推动负载运动,通过调节进入作用缸的气体压力和流量以调整发动机的动力特性[10]。气动发动机的工作状态和性能取决于进气量、进气压力和温度,合适的配气机构和进气量的控制是技术难点。发动机工作过程中回收高压转低压能量损失部分和提高压缩空气所携带的压力转换为发动机的机械能的效率成为重要的研究方向。

3.新能源汽车综合能力对比分析

经过各国长时间的研究,新能源汽车有了很大的发展,四种新能源汽车除气动汽车以外逐渐在市场上占有一定的份额,混合动力和纯电动汽车技术相对成熟,最为普及。但混合动力汽车结构复杂技术成本相对其他汽车较高,气动汽车技术还需完善仍处于研发阶段。纯电动汽车和气动汽车尾气排放零污染,燃气汽车和混合动力汽车有一定的尾气排放污染但他们的续航能力要强于前两种。

4.结论

迄今为止,新能源汽车的发展仍处于试运行阶段,各种汽车类型仍存在发展的瓶颈问题。纯电动汽车所用的电池综合能力较差,气动汽车能量转化率和能量利用率低等问题有待解决,燃气汽车发动机效率有待进一步提高,混合动力汽车两种能源相互交替的控制策略还需进一步完善。随着研究的进展,燃气汽车与混合动力汽车将占据大部分市场,气动汽车与纯电动汽车也逐渐的在新能源汽车市场份额中占有一定的的比例。

随着各相关技术的发展,新能源汽车将会突破发动机,电池,控制策略等方面的问题,向着2016年新能源汽车产业高层研讨会上提出的“轻量化,智能化,低碳化”的方向发展,未来的新能源汽车必将占据汽车市场。

参考文献

[1]刘鹏,孟宪臣.浅谈未来新能源汽车的技术发展趋势[J].科技创新与应用,2015(36):79-79.

[2]张彦琴.铅酸蓄电池技术的发展[J].汽车电器,2004(10):1-3.

[3]彭金春,陈全世,韩曾晋.电动汽车铅酸电池充放电过程建模[J].汽车技术,1997(06):5-8.

[4]唐有根.镍氢电池[m].化学工业出版社,2007.

[5]于仲安,简俊鹏,何方.纯电动汽车锂电池组均衡系统研究与设计[J].电力电子技术,2014,48(03):64-67.

[6]李西秦,刘冰.国内外燃气汽车发动机研究动向[J].车用发动机,2008(S1):8-11.

[7]邵千钧.电控LpG发动机及其缸内直接喷射技术的研究[D].浙江大学,2003.

[8]李卫民.混合动力汽车控制系统与能量管理策略研究[D].上海交通大学,2008.

新能源技术研究篇7

2012年2月28日,清华大学核能与新能源技术研究院院长兼总工程师张作义接受媒体采访时说,中国不能没有核电。

张作义认为:在认真遵守国家有关核安全与环境保护等法规的基础上,谨慎决策,不搞核电大跃进的前提下,内陆可以建设核电站。首先,国际上的核电机组大部分建在内陆。从美国到法国,再到俄罗斯,没有说核电厂沿海可以建,内陆不能建的。其次,在确保反应堆安全,例如衰变热的冷却问题上,内陆核电同样可以满足。它需要的水很少,只需要每小时10吨水,1辆消防车来回跑就够了。第三,在正常运行有关的放射性排放上,同样功率的核电厂并不比燃煤电厂高。同时避免燃烧大量煤炭,排放酸雨、温室气体、粉尘。第四,放射性废水排放问题可以满足国家法规的要求,也可以提出更高的要求,技术上可以解决。现在我国正在运转的核电站的放射性废水排出去时实际上已经处理得很干净了,远远低于环境保护的要求。我们可以看到很多沿海的核电厂旁边,很多人照样可以在那里游泳。

对于核电选址,有非常严格的要求,天上地下人文等都有要求,要经过严格的审查。也就是说,这个地方允许建核电站,要看天文地理,不能有超过设防标准的地震、海啸、洪水、龙卷风等,没有断裂带,不能离火源很近,天上不能有飞机航线,人口不能靠近大城镇,要靠近电的用户等等,非常严格。真正能满足核电标准的厂址并不多。即便选定的厂址,最后能不能建,还要国家环保部和国家核安全局等部门说话,这个“说话”也要经过严格的审查。符合要求,经过审查的厂址是稀缺资源,应当保护好。

一个核电站的建成需要10~20年,为什么大家还是热衷于要上核电站呢?这里面不完全是经济利益,还有环境效应。如果不设核电厂,就要烧煤。现在对煤电和水电也有争议,水电有移民拆迁,而核电的厂址很小,牵动的人相对较少。现在大家希望最好是插座一插就有电。但是电从哪儿来?能源从哪儿来?我国大量烧煤,已经烧掉了30亿~40亿吨煤,全世界都在反对。现在最大的环境问题是温室气体排放,我国已经是第一大二氧化碳排放国。为了烧这几十亿吨煤,每年要死很多人。靠风电和太阳能支撑不起13亿人口的需要。中国作为一个13亿人口的大国,不能没有核电。如果不出现重大核事故,核电厂是非常干净的。

目前全世界还没有正在运行的应用第三代核技术已建成的核电厂,这是否意味着即便运用第三代核技术建设核电站也存在风险呢?

核电有代论,但不唯代论。技术的进步是一个渐进的过程。核电站的寿期超过40年,不能因为有新一代的出现,就放弃老一代。老一代技术有经验积累,技术成熟,并且不断改进,也可以满足安全要求。第三代核电是在以前成功经验基础上,经过20年发展,进行了大量科学实验,其安全性不是仅仅依靠计算出来的。在引进4台核电机组成功建设的基础上,继续建设三代核电机组,风险是比较小和可控的。

有人要问,在内陆建了特大核电站,万一出现特大核电事故怎么办?

应该相信,中国核电安全水平在稳步发展的前提下,是有保证的。

首先,核电的整个决策是党中央国务院作出的重大决策,这个决策综合考虑了我们国家人民的福祉、核电的安全、核电的技术水平等因素下的一个非常谨慎的决策。

其次,我国是核大国之一,过去50年积累了很好的基础。由于后发优势,我国目前在建核电机组的技术安全水平处于世界先进水平。但是我们要避免大跃进式的发展。

第三,努力避免发生特大事故。从过去的实践看,是有可能做到的。日本福岛第二核电站在发生同样的地震和海啸的情况下,也没有发生特大事故,说明在技术上是可能做到的。

新能源技术研究篇8

研究型大学的重要特征,在于它是以科学研究为重点,以高层次人才培养为主要目标,教学、科研、服务社会相协调,对经济社会发展有显著影响的高等教育机构[1]。根据2004《中国大学评价》的分类[2],我国目前有研究型大学36所,约占全国大学总量的2%。随着教育、科技和经济的不断发展以及日益紧密的结合,研究型大学日益成为知识经济时代一个重要的创新系统,其教育科技创新能力更趋集成化,并具有更加广泛和丰富的内涵,同时成为研究型大学办学能力和整体创新能力的集中体现。

1.1研究型大学教育科技的5项创新能力

(1)知识创新能力。研究型大学是科学研究的主力军,建有一批高水平的科技创新基地,承担了大量的特别是重大的国家和政府资助项目,具有较强的基础研究和应用基础研究能力,是知识创造的源头,并且在知识的传播、应用乃至服务等方面发挥着重要作用。2000~2003年,国家重点基础研究发展规划(973)项目中,以高校为首席科学家单位的占69%(其中研究型大学占73%),以研究型大学为首席科学家单位的占50%。大学拥有国家重点实验室总数的62%(其中86%建在研究型大学),研究型大学拥有国家重点实验室总数的53%;教育部重点实验室中的70%建在研究型大学[3]。特别是现代高技术的孕育,更多地依赖于多学科的力量,更多地源自基础科学研究的重大突破,因此,研究型大学的知识创新能力对于国家和区域创新体系的发展具有重要作用。2000~2003年评出的中国高校十大科技进展中,由研究型大学完成的占65%。

(2)技术创新能力。尽管从分工上,企业是技术创新的主体,但是研究型大学通过与企业的科技合作以及工程研究中心、国家大学科技园等科技组织形式,大量介入技术创新过程,特别是在以高技术为核心的技术创新的前端发挥着重要作用,对技术的发展具有重要意义。教育部工程中心有52%建在研究型大学;在科技部、教育部认定的国家大学科技园中,依托研究型大学建设的占64%[4]。同时,研究型大学的科技结构中存在着大量的应用研究和技术开发,同样具有很强的技术创新能力。大学的科技活动经费筹集总额中,来自企业的资金占36.6%;研究型大学的科技经费投入中,来自企事业单位委托的经费约占40%[5]。随着现代高新技术产业向着更加集成化和规模化的方向发展,其对研究型大学参与技术创新的需求不断增加。

(3)创新人才培养和聚集能力。研究型大学在科学研究方面的独特优势以及科学研究与教育教学的紧密结合,使之成为创新人才培养和聚集的高地,创新人才培养和聚集能力成为研究型大学有别于一般高等教育机构的一个重要方面。研究型大学承担着高等教育的任务,是知识创新、技术创新所需人才的重要储备库。研究型大学教育教学和科学研究能力吸引着最优秀的生源,大众化的本科教育为经济和社会发展提供了广泛的人才资源供给,而以博士生培养为重点的研究生教育则是科技、产业精英人才的主要源头。研究型大学的在校硕士、博士生分别约占全国的1/2和2/3。同时,研究型大学的创新文化和哲学社会科学的发展,也为国家和区域创新体系及经济和社会发展发挥着思想库的人才与教育作用。随着教育、科技的战略地位不断提高,研究型大学对高层次人才的吸引力进一步增强,日益成为科技精英聚集的高地。

(4)创新资源供给能力。研究型大学不仅拥有创新资源,同时也是一个资源增生的组织,其教育科技创新活动的“产品”(知识、技术、人才和信息等)本质上都是国家和区域创新系统发展的重要资源。研究型大学通过多层次、结构优良的高等教育和广泛、前沿的科学研究,为社会提供了知识、技术、人才和信息等创新资源,是国家创新体系内创新资源的重要增长点。2002~2004年,研究型大学获国家自然科学奖、技术发明奖和科技进步奖数量分别占总数的49%、38%和24%,分别占高校获奖总数的80%、64%和50%[3]。研究型大学具有把握科学研究前沿的优势,其科学研究和人才培养也具有公益特性,因而创新资源供给的辐射面非常广泛,是技术创新最强有力的资源供给者之一,其对技术创新所需资源的有效供给能力对国家和区域创新体系的发展具有重要影响。

(5)创新资源吸纳能力。研究型大学是一个吸纳创新资源并进行资源开发的创新系统。随着高等教育规模的持续扩大,研究型大学与所有的高等教育机构一样,都面临着教育、科研资源紧张的问题。能否充分吸纳和利用社会创新资源,是影响研究型大学整体创新能力和发展的重要因素。研究型大学以自身较强的人才优势、科学研究能力以及人才培养能力,吸引着社会特别是企业创新资源的注入,既增加了研究型大学对教育科技创新资源总量的需求,而且可以显著改善自身资源体系的结构,并为国家和区域创新体系内创新要素的流动和高效配置创造了重要渠道。

1.2研究型大学教育科技创新各项能力的内在关系

研究型大学教育科技创新的5项能力,可分为相互关联的3个能力板块。

(1)第一板块:知识创新能力和技术创新能力。这是研究型大学教育科技创新体系的主要能力,特别是知识创新是研究型大学有别于一般高等教育机构的重要能力。正是由于这一能力板块的优势,研究型大学成为世界各国高等教育和研究与开发投入的重点,集中了大量的创新资源,并通过教育和科学研究创造了优质的创新资源,具备了参与技术创新的巨大潜力,成为国家战略利益及经济社会发展的引力中心和辐射中心,并且更加有可能从技术和社会发展中受益。

(2)第二板块:创新人才培养和聚集能力。这是研究型大学教育科技创新体系的核心能力。研究型大学高度密集的科学研究和创新资源产出,突出了其对创新人才培养和聚集的重要作用,同时也使之有条件把科学研究与培养创新人才紧密结合在一起,并在人才培养过程中进行文化的融合和辐射,使得传统高等教育的层次和知识的创新、传播、应用乃至服务能力得以进一步提升。

(3)第三板块:创新资源供给和吸纳能力。这是研究型大学教育科技创新能力的综合体现,也是持续发展的动力。在国家和区域创新体系内,研究型大学的作用突出地表现在其通过良好的教育和高水平的科学研究,为社会提供优质的创新资源。研究型大学正是通过把所创造的“产品”送入技术创新环节,才能实现为经济和社会发展服务的社会功能。因此,能不能为整个国家和区域创新体系提供创新资源支持,体现着研究型大学教育科技创新的效益和成败。同时,研究型大学作为一个社会系统,必须吸纳社会的优质资源,才能保持自身创新活动的可持续发展,不能吸纳和利用社会创新资源,大学就失去了可持续发展的支持和动力。因此,创新资源的供给和吸纳能力是研究型大学作为一个创新系统固有的能力要求。此外,研究型大学通过创新资源的供给和吸纳,为国家和区域创新体系内创新要素的流动、共享和集成创造了新机制,而这种创新资源的流动和有效配置恰恰是创新能力建设和创新效益提高的关键环节,是实现科技与经济的结合,推动国家和区域创新体系发展的关键。

1.3建立多元化和板块结构的研究型大学教育科技创新能力体系的意义

建立多元化的教育科技创新能力体系,并建立起各能力之间的板块结构,有助于研究型大学丰富和拓展教育科技创新能力的内涵,明确其教育科技创新能力体系建设的关键和重点。

(1)对于研究型大学来说,教育科技创新能力最终体现在其对国家和区域创新体系的创新资源供给能力和吸纳能力。因此,研究型大学与经济和社会发展的结合程度,对研究型大学教育科技创新能力的评价,最终均体现在其对国家和区域创新体系所需的优质创新资源的有效供给能力上。只有具有为国家和区域创新体系提供强有力的优质创新资源支撑的大学,才是高水平大学;而能从社会包括国际国内两个市场吸纳优质创新资源的研究型大学,也一定是高水平大学。从这个意义上,增强创新资源的供给和吸纳能力是研究型大学教育科技创新能力体系建设的根本,也是研究型大学可持续发展的根本。

(2)研究型大学的教育科技创新必须随社会需求、技术发展和产业变化而进行动态调整。现代科技与经济结合的实践已经证明,大学的科学研究和人才培养必须更多地从经济和社会发展,特别是技术发展和产业结构需求中汲取变革的动力和创新的激发力,只有适应技术发展和产业结构需求的科学研究和人才培养才能更好地为社会所接受。因此,研究型大学的教育科技创新能力必须具有不断增强的对经济和社会发展的适应性。

(3)研究型大学教育科技创新能力建设必须提升到系统高度,强化各种能力之间的相互关联。作为一个拥有丰富创新资源和承载了重要社会功能的创新主体,研究型大学必须更加注重教育科技创新的整体效益和溢出效益。研究型大学是一个各种创新能力相互关联、相互增强的创新系统,各项能力必须集成、互补,才能增强创新的整体效益和溢出效益。因此,研究型大学在提高各项能力纵深度的同时,还应进一步增强各项能力的结合度,特别是注意科技创新和创新人才培养的集成。同时,研究型大学还必须准确确立自身在国家和区域创新体系内的位置,加强与其他创新主体之间的联系和互动,在教育科技创新能力体系建设方面加强创新战略的选择。

2研究型大学教育科技创新能力建设的战略选择

2.1开放创新战略

开放创新意味着合作、学习、竞争和创新能力的提升。国家和区域创新体系之所以能成为完整的创新系统,关键在于各创新主体之间在功能、定位上的紧密联系和良好互动[6]。研究型大学的教育科技创新与企业的技术创新存在着互补集成的基础和契机,一旦找到良好的结合点,将显著增强双方乃至整个创新体系的创新效益。研究型大学必须通过开放,融入世界教育科技竞争格局,充分利用国内国际的创新资源,特别是适应经济、技术和产业发展调整创新战略和运行机制,把为国家和区域创新体系提供优质创新资源作为教育科技创新的基本价值取向,更好地满足国家战略和经济社会发展的需求,并与其他创新主体形成以创新资源供给和吸纳为基础的联动关系,互相支持、互相促进、共同发展,不断优化自身及整个创新体系内创新资源的配置、环境建设及能力匹配。

2.2集成创新战略

(1)创新资源的集成共享机制。研究型大学要充分利用自身多学科、人才资源丰富的优势,通过学术组织改革,建立更多以创新人才组合为基础的学科/学术团队或创新群体等学术组织,实现人才资源的集成和合作创新,建立以宽广学科结构和学科范畴为基础的学科集群,加强学科交叉融合,适应现代科学研究集成化、规模化的要求。除了自身资源的集成之外,研究型大学还应特别注意集成国内国际两个市场的优质资源,包括高技术企业、国际的优质教育科技资源。研究型大学必须认识到,工业发达国家以及在我国工业化的现阶段,相当多的高新技术企业的研究开发能力已经远远超过大学。

(2)多元化创新能力的集成。研究型大学要建立自身“产品”供给与社会需求相匹配的机制,从社会需求出发设计研究开发模式和人才培养目标,提高吸纳和利用社会资源的能力,实现研究型大学知识创新与企业技术创新能力的集成。研究型大学要充分利用自身研究链条相对完备的优势,加强自身知识创新和技术创新能力的集成,充分利用工程研究中心、大学科技园等多元化的科研组织形式,建立知识创新与技术创新有机融合的运行机制。研究型大学要加强科学研究与教育教学的集成,充分利用在知识创造和技术开发方面的创新资源,建立研究型教育教学体系,使教育教学紧跟科技发展的前沿,使学生特别是研究生更多、更深地介入知识创造和技术开发,从科技创新中受益。

2.3创新人才战略

实施创新人才战略,一是要着力提高学生的创新能力。研究型大学创新人才的培养依赖于知识创新、技术创新能力,没有强的科技创新能力,就不可能培养创新人才。世界著名的高水平研究型大学都有几个共同特征:既在科学研究方面具有一流水平,同时也培养了一流的毕业生;既突出研究生特别是博士生的培养,同时也具有一流水平的本科生培养质量。因此,在我国高等教育规模不断扩大,科学研究投入不断加大的情况下,研究型大学必须防止出现重科技、轻教育的现象,应把培养创新人才作为首要任务,在高等教育规模不断扩大的同时,充分利用科学研究能力提高创新人才培养能力,保持和增强研究型大学在培养创新能力、知识结构、实践能力等方面最为优良的创新人才上的优势和能力。二是要着力提高科技人员的创新能力。研究型大学科技创新能力主要来自人才的创新能力,社会声誉很大程度上来自创新人才的影响。必须以人才工作为核心,把人事制度改革作为科技体制改革的突破口,创新人才制度和人才组织模式,通过科技创新培养高层次人才,通过高层次人才提升科技创新能力。

新能源技术研究篇9

能源及其精细化管理研究中心由可再生能源技术研究室等4个研究室组成。(1)可再生能源技术研究室。研究方向为:①光伏发电、制氢技术;②大型风力发电机载荷、噪声、振动测试及分析技术;③风电场空气紊流场测试与分析技术。(2)先进节能技术研究室。研究方向为:①校园热力供暖智能控制技术;②先进氢储能技术;③高效能燃料电池制备技术。(3)能源精细化管理技术研究室。研究方向为:①企业精细化管理机制研究;②基于iCt技术的局部能源精细化管理技术研究。(4)能源与可持续发展研究室。研究方向为:①新疆能源经济可持续发展评价体系研究;②合同能源管理政策及推广工程研究;③循环经济发展支持政策体系研究。各研究室研究内容之间相互耦合关系如图1所示。

2总体建设方法

2.1学科建设

(1)由科研处从院科研经费中划拨10万元在院内设立“能源及其精细化管理工程技术研究中心”专项科研课题,由研究中心项目申报指南并负责具体实施及管理,其目的与作用在于:①对学院教师进行专业研究方向选择起到导向作用,使部分教师逐渐将其研究方向转为研究中心的主要研究方向,加入到研究中心的建设中;②选出部分专业相符、有意愿和能力参与研究中心建设的教师,初步构成学科团队;③从申报的项目中选拔出研究基础好、人员结构合理、创新性强的项目,经过进一步深化,申报更高级别的项目,从人、财、物方面进一步充实研究中心。(2)加大高层次人才引进力度,从国内外高校及科研院所聘请在相关专业研究方面有建树的专家、学者担任特聘教授,保证其每年在研究中心工作半年左右,推动研究中心的发展,加大相关专业博士人才的引进力度。(3)在条件成熟后,对于新招聘的人员,有重点地进行专业和研究背景的选择,为研究中心的发展提供后备力量。(4)定期举办学术讲座,邀请高层次人才进行学科前沿、科研方法等理论及技术类讲学。

2.2研究中心的资金投入

研究中心主要依靠本中心所获科研项目资金进行实验室、研究室的建设,用项目资金购买的实验设备登记认定为研究中心的固定资产,学院每年给研究中心拨付一定数额资金用于已立项项目的设备配套资金及科研奖励资金。研究中心从立项的纵、横向课题中提取一定比例的管理费,用于研究中心的日常运行和管理。

2.3实验场地建设

学校在主校区实验楼为研究中心划拨了实验室用房,对于获得厅局级以上部门资助的科研项目,研究中心根据项目需要为其提供相应实验室。当项目结题后,如果基于其科研成果获得新的资助项目,则可继续使用原有实验室;若项目结题后一年之内没有获得新的项目资助,项目组需退出原有实验室。

2.4研究中心信息化建设及管理措施

2.4.1建立重点实验室网站建立能源及其精细化管理工程技术研究中心网站,网站注重增强专业性及学术权威性,关注本专业及相关研究领域的热点问题和研究动态,为国内外学术界的同行、学者提供强有力的学术信息服务和多种学术交流手段,为科学决策提供可靠的资料来源。

2.4.2加强重点实验室间的联合,发挥群体优势由于新疆工程学院科研基础较薄弱,单学科的科学研究竞争力不强。因此,研究中心将科研重点定位于交叉学科的研究,加强学科之间、重点实验室之间的联合。研究中心在保持和发展自身特点的基础上,与学院其他相关的实验室、自治区内外科研院所联合,形成群体优势,利用现代化信息网络技术组成学术联合体。在这个联合体中,除了共享研究信息、学术资料、仪器设备、优秀人才外,还可就某一学科组织较大范围的学术委员会,共同制定学科发展战略,拟定课题指南,召开学术研讨会,合力承担国家重大基础研究项目和攻关项目,并参与国际竞争。

2.4.3加强实验室、研究室设施设备的管理通过信息化技术对实验室进行管理,对实验资源进行汇总、分析和处理,并通过网络为相关人员提供其所需要的信息,既要满足目前实验室管理的需要,又要适应实验室不断发展的需要。组织相关专业人员组成研究小组,进行“资产设备管理系统(互联网版)”立项研究,通过建立研究中心、实训中心、重点实验室的分布式管理体系,实现实验数据网络化共享、资源与成本管理,为实验室管理水平的整体提高和实验室的全面信息化管理提供先进的技术支持,充分发挥实验室的使用效益。

2.4.4合理开放实验室在新疆工程学院原有的实验室运行方式下,各实验室在空间上是相互割裂的,技术和交流是相对封闭的,很大程度地影响了学科的发展与人才培养。研究中心拟按学科相近、功能相似和资源共享的原则,对相关专业、系部原有的实验室进行了合并、调整和进一步的投资建设,使实验室规模扩大、综合功能增强、管理更加规范。此外,每年聘请国内外著名学者到研究中心开展科研合作,接收科研教学人员到重点实验室培训、学术交流,促进了科研进程,推动了创新型人才培养和实验室全方位开放的步伐。

3结束语

新能源技术研究篇10

【关键词】企业研究生工作站校企优质资源专业硕士研究生机械工程中国矿业大学

【基金项目】本文是中国矿业大学研究生教育教学改革研究与实践项目“依托骨干企业优质资源推进机械工程企业研究生工作站建设与实践研究”(项目编号:2014Y05)成果之一。

【中图分类号】G64【文献标识码】a【文章编号】2095-3089(2016)04-0209-01

机械工程专业培养的专业研究生主要是以自然和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造机械过程中的理论和实际问题的应用型人才。为了提高研究生专业素养及就业创业能力,目前相关全日制机械工程硕士专业学位研究生的培养,主要采用两个阶段培养模式,即第一阶段进行课程学习,第二阶段进行专业实践,从而培养学生实践研究和创新能力,增长实际工作经验,缩短就业适应期限。在学生学习过程中实行“双导师制”,即每名硕士研究生由1名校内导师和1名校外导师共同指导,并由导师根据研究生培养方案要求制定学生“个人培养计划”[1]。为了让毕业的研究生能够适应企业的研发环境和文化等,江苏省根据自身实际情况和专业学位研究生的培养目标,结合“政产学研用”模式,开展由企业申请设立、出资的研究生工作站建设,使其扎根在企业,并引入高校研究生导师指导下的研究生团队开展技术研发,服务于企业。目前研究生培养的模式制定和企业研究生工作站的建设较好地提高了研究生的实践研究与创新能力,但对于机械工程专业的全日制专业硕士研究生,将来工作中面向的对象广、设备多、工艺复杂等特点,因此具有完善的科研试验平台、技术人员与组装加工基地等优势资源的企业作为研究生实践的平台,能够更好地提高研究生的实践研究与创新能力。

一、企业自我挖掘,系统了解自身具备的适合师生队伍建设的优质资源

企业资源,包括工厂车间、机器设备、工具器具、生产资料等的实物资源、形成产品的生产制造工艺技术、设备维修技术等的技术资源、具有技术经验的人力资源等。其中,人力资源是企业资源结构中最重要的关键资源。根据当前科学技术的发展潮流和高校课题组的研究方向,选择专业对口、行业领先、企业资源丰富的优秀企业,能够使高校指导老师、研究生更快更好地融入到企业的科研中。比如东南电梯股份有限公司拥有江苏省联合工程技术研究中心,是国家高新技术企业、拥有高新技术产品,承担国家火炬计划项目,在复杂环境下特种电梯的设计、研发、加工与制造方面,具有优质的资源:完善的科研试验平台(斜行电梯试验平台、大吨位防爆电梯试验平台、门机可靠性试验系统、盐雾环境下的可靠性试验平台等)、掌握复杂环境下特种电梯研发的技术人员(大桥、矿山、核岛、航海等复杂工况下的特种电梯技术)、成套的加工制造设备等,从而有效提高了高校师生投入研究生工作站工作的积极性。

二、明确企业资源,确定企业研究生工作站的具体职能与研究方向

作为企业研究生工作站的建设与管理主体,设站企业首先需充分认识企业自身的优势和优质资源,比如企业拥有哪些科研平台、现有技术产品涉及的领域、技术人员具备哪些工程问题解决的能力等。其次,通过前期的调研和考察,明确企业的资源是否能对高校师生的培养和发展起到促进作用;通过与高校师生沟通,了解高校师生的需求,利用自身优势(雄厚的加工制造能力、实际问题解决能力和大型的试验场所等)吸引高校师生参与,从而为企业解决问题,创造价值。最后,根据企业和高校双赢的原则,制定企业研究生工作站的具体职能与研究方向。比如,徐州煤矿安全设备制造有限公司是矿山专用设备的重点骨干企业,其产品涉及煤炭、冶金、有色金属和非金属等各类矿山,该公司在研究生工作站设立之前,明确了自身产品的定位和研究领域,随后与中国矿业大学机电工程学院沟通联系,在企业与高校师生双方共同努力研发下,在矿山大型提升容器及其辅助装置方面取得了重大突破。

三、深入高校调研,明确高校师生优势资源共同构建企业研究生工作站

明确了企业的优质资源和自身需求后,主动与高校师生沟通协商,掌握高校师生研究领域,对师生队伍建设、研究生企业工作站等具体项目的落实进行意见的交流和讨论,在高校相关部门的参与和指导下,促进研究生企业工作站的成立和有效运行。比如中国矿业大学机电工程学院有一部分师生从事矿山提升与运输相关理论与技术的研究,若与提升与运输相关企业结合,一方面能够帮助企业解决生产中急需解决的技术难题,通过技术创新提升产品附加值,另一方面,为能够培养符合我国机械工程自主创新需求的高级技术人才提供了新的平台。徐州煤矿安全设备制造有限公司的企业研究生工作站在设立之前与高校师生交流,明确高校师生优势资源,双方合作,取得了丰硕的成果。东南电梯股份有限公司的企业研究生工作站在设立之前,同样与高校师生交流,充分利用矿井提升与电梯提升相同的研究领域,将矿井提升的成熟技术运用到特种电梯上面,形成了防爆特种电梯技术、矿山特种技术等。

四、综合双方资源,形成高效的研究生企业工作站管理与激励机制

高效的研究生企业工作站管理机制将有助于提高企业与高校师生投入的积极性,而投入积极性的高低很大一部分取决于双方优势下双赢的程度。因此,企业研究生工作站建设期间,首先,企业在生产过程中将技术需求提炼为研究课题,充分利用校企优质资源,依托研究生工作站,进行关键技术的攻关。其次,企业工作站为研究生提供研发所需的实验平台和技术人员的指导,为研究生培养的实践环节提供重要保障,同时也增强高校工程项目的研发能力,实现高校整体科研水平的突破。最后,为保障企业研究生工作站的正常运转,企业研究生工作站需设立工作协调委员会,负责制定配套政策,保障进站导师和研究生必需的科研、生活条件,积极营造鼓励创新、宽容失败的氛围,为企业技术进步做出贡献的研究生与导师给予表彰奖励[2],形成高效的研究生企业工作站管理与激励机制。

参考文献:

[1]周红康.双导师制:创新型研究生培养的新机制[J].江苏高教,2006(5):91-93.

[2]敖永胜.企业研究生工作站培养全日制专业学位研究生探索[J].学位与研究生教育,2011(3):68-72.