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新能源及其发电技术精选(十四篇)

发布时间:2023-09-20 17:50:32

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇新能源及其发电技术,期待它们能激发您的灵感。

新能源及其发电技术

篇1

【关键词】 新能源 发电技术 能源开发

随着社会的不断进步,国际间的相互竞争日益加剧,由于日益突出的环境问题,以及能源危机问题,新能源的开发与利用已经成为各国发展的重中之重。虽然和发展成熟的煤,石油,天然气等常规能源相比,包括太阳能,风能,地热能等对于保护环境,节能减排,促进社会可持续发展方面有着积极的作用和意义。而新能源发电技术也必然存在着广阔的发展空间。

1 太阳能发电技术

石油,煤炭等常规能源的储量日益减少,作为目前世界上储量最多的清洁能源,太阳能发电无疑已经成为应对能源危机的重要途径。目前国内利用太阳能发电的方式主要有光热发电与光伏发电两种。

第一,光伏发电。利用光照造成了半导体和金属相结合部位火灾不均匀导体出现电位差的现象就是光伏效应。基于光伏效应从而把太阳能直接转换成电能的部件,当太阳能电池被太阳光照射时,在太阳能电池里经过太阳光光子的激发产生电子空穴对,电子空穴对与电子向电池的不同方向移动,当在外部形成通路时,此时就会产生电流,从而形成电能。目前,光伏发电应用最多的两种形式是并网型光伏发电系统与离网型光伏发电系统。并网型光伏发电系统是和电网相连的光伏发电系统;而将太阳能电池直流电直接利用的是离网型光伏发电系统,离网型光伏发电系统可以基于不同的需要利用逆变器实现将电流转变为直流电,满足了人们的需求。

第二,光热发电。把自然界中的光能进行汇聚,利用结合聚光器实现太阳能的汇集,通过处理后,太阳能实现了由液态向气态的转变,从而可以用来实现汽轮机的发电,这就是光热发电系统发电的原理。光热发电系统主要包括了以下三种形式,即槽式光热发电系统,蝶式光热发电系统,以及塔式光热发电系统。由于槽式光热发电系统的发电效率比较高,因此,是目前应用最广泛的光热发电形式。由于技术的限制,目前和光伏发电相比,光热发电进展比较缓慢。

2 风力发电技术

实际上风力发电是进行能量转化的过程,一般情况下,风力发电系统包括了发电机,桨叶,电力电子装置,机械传动装置和升压变压器等设备。风机桨叶捕获风的动能,并且将其转变成机械能,通过机械传动系统将由风能转变的机械能转化为电能,然后流域电力电子装置或者直接将电能接入到电网中。随着科技的不断发展,风力发电技术也越来越完善,目前主要的风力发电技术有恒速恒频以及变速恒频两种风力发电方式。

3 地热发电技术

通过热能向机械能的转变,然后将机械能运用到发电机,从而产生电能,也就是说通过蒸汽的热能带动汽轮机转动,最终实现发电,这是地热发电技术的原理。随着技术的不断进步,目前新型地热发电技术并不需要过多的装置,同时,地热发电技术也不需要燃料的消耗,利用载体将地下的热能带到地面上,地下热水以及地下天然蒸汽都是地热发电的载体。基于此,可以将地热发电技术分为两种形式,即热水型地热发电技术和蒸汽型地热发电技术。我国自从上个世纪的七十年代开始出现地热电站,目前山东招远,江西温汤等地都建有地热发电站。在目前我国已经探明的地热田中,羊八井地热田的蒸汽温度最高,超过了172摄氏度。我国地热资源丰富,因此,要大力发展地热发电,而地热发电技术的实施,必须有设备,技术,人才等的保障。

4 生物质能发电技术

利用自然界中的生物产生电能,也就是基于绿色植物光合作用,把太阳能转变为化学能,在生物体内进行存储,生物质能具有分布广泛,清洁,污染低,种类多的优势,因此,生物质能发电技术的研究已经成为研究的重点和热点。

对生物质能利用的方法包括直接进行燃烧,包括气化,直接液化以及热解等的热化学法,包括酯化,间接液化等的化学法,包括水解,沼气技术,发酵等的生化法,以及物理化学法。作为对生物质能进行有效利用的主要方式之一,生物质发电包括了沼气发电,混燃发电,气化发电以及直燃发电等方式。

我国作为农业大国,拥有非常丰富的生物质能资源,同时,我国政府大力发展清洁能源发电技术,因此,生物质能发电一直受到政府的重视与支持。目前我国已经投产和正在建设的生物质能发电项目将近50个,不过,整体上我国的生物质能发电还处于发展初期阶段,商业化与产业化的程度不高,因此市场竞争力不强。按照我国《可再生能源中长期发展规划》的要求,我国生物质能发电到2020年发电装机容量将实现3000万千瓦的目标。

虽然生物质能资源巨大,然而进行原料收集,加工,存储以及运输时需要的投入比较大,从而使得总成本升高,我国政府正在通过相关优惠政策的出台与实施,鼓励生物质能发电技术的研究,从而使得可再生能源得到充分发展。

5 海洋能发电技术

将海洋中所蕴含的能量进行利用并进行发电的技术就是海洋能发电技术。海洋面积占到地球表面积的70%以上,海洋资源丰富,同时清洁无污染,是人类可以用来利用的新的能源,然而,海洋的地域性比较强,其能量的密度又比较低,因此,使得海洋能的开发利用受到一定的限制。目前利用海洋能进行发电的技术主要包括了潮汐发电技术,小型波浪发电技术。由于太阳与月球等的引力造成海洋水位出现潮汐变化时具有的能量,就是潮汐能发电。潮汐能发电蕴藏的能量高,由于对环境造成的影响比较小,属于可再生能源与清洁能源,而运行成本低,但是潮汐能发电建设成本过高,电价也就相应比较高,限制了潮汐能发电。利用波浪能转变成气压,机械等的能量,利用传动装置对发电机进行驱动进行发电就是波浪发电。我国海洋资源丰富,虽然波浪发电技术较为复杂,但是其发展前景非常好。

6 结语

随着人类社会的不断发展,促进了新能源发电技术日益完善,而我国党的十明确提出节能减排,构建可持续发展社会,新能源发电技术对于保护环境,缓解我国目前的用电危机,保障我国可持续战略的实施起着非常重要的作用。

参考文献:

[1]韩文科.多元化路径发展清洁能源[J].中国经济周刊,2009(6):38,39.

篇2

【关键词】电力节能;新能源;开发

1 电气节能措施

1.1 运用新型节能技术减少电能消耗

1.1.1 分布式供电技术

分布式供电是相对于集中式供电而言的,是指将发电系统以小规模(数千瓦至50MW的小型模块式)、分散式的方式布置在用户附近.可独立地输出电、热或(和)冷能的系统。较传统的集中供电,分布式供电没有或者很低的输电损耗;另外分布式供电可以利用可再生能源发电,既节能又环保。

1.1.2 电力蓄能节能技术

电力蓄能节能技术是电力需求侧管理中的一项重要内容,通过对以中央空调蓄冷技术、中央空调余热回收蓄热技术、空气源热水热泵蓄热技术和电炉锅蓄热技术为代表的蓄能节能技术的应用,把电转换为其他能量储存起来,供需要的时候使用。电力蓄能节能技术,可把用电低谷时的电能转换成其他能量储存起来。在用电高峰时释放使用,有效解决资源浪费问题.提高发电设备利用率。

1.2 通过改造电气设备减少电能消耗

1.2.1 变压器的改造

推广使用低耗损变压器。在整个电网当中,为了适用不同用户对电力的需求,必须要用电压器将电压分级输入,大量的变压器的使用,必然造成总功率的损耗。因此将变压器的损耗降到最低是实现供电系统的节能措施之一。采用非晶合金铁芯的变压器。噪音低、损耗低,空载损耗是常规变压器的20%,而且维护简单,运行费用低,因此推广适用低耗损变压器可是有效降低总功损耗。

变压器参数优化。在传输电量相同的条件下,通过择优选取最佳运行方式和调整负载,是降低变压器电能损失的有效途径之一。在变压器运行过程中,加强供、用电科学管理。即可达到节电和提高功率因数的目的。每台变压器其容量、电压等级、铁芯材质不同,所以有功功率的空载损失和短路损失,无功功率的空载消耗和额定负载消耗的参数各不相同。因此选择变压器的参数和优化变压器运行方式可以从分析变压器有功功率损失和损失率的负载特性入手。选择参数好的变压器和最佳组合参数的变压器运行,可以降低能耗损失,达到节能目的。

1.2.2 优化电网配置

在电网中通常会有大量无功电流,这直接导致线路损耗增大,变压器利用率降低,用户电压不稳定。无功补偿是利用技术措施降低线路损耗的重要措施之一。在有功功率合理分配的同时,做到无功功率的合理分布。无功补偿优化是通过凋整电网中无功电流的分布,从而达到降低网络的有功功率损耗,并使电压水平保持最好的目的。随着计算机技术的不断发展,在高压无功补偿技术方面,开发出的新型低压和高压无功动态补偿装置,已经研制成功并应用到大中小型变电所。新型动态补偿装置,计算机系统控制,实现了无接点化.不产生谐波,无合闸同流;同时有效减小电压闪变和防止系统振荡。并可分相补偿.从而达到减少电网能量消耗,提高供电质量的效果。

1.2.3 降低线路损耗

当电能传输时,在电路网络中就产生功率损耗,一般来说,其与线路的长度和负载的大小相关联。因此,应当尽量提高系统的功率因数、减少导线的电阻,从而降低其损耗。其措施主要有以下几种:①线路路径的选择要合理。为减小导线长度,线路尽可能不走弯路,尽量走直线:②合理选择导线截面积:导线的截面积大小的确定应根据电流指标与经济条件来确定。对于线路较长的电路,在满足电流以及电压降要求的情况下,可使导线的截面积加大1~2级:③合理确定电气用房所在的位置。其遵守的基本原理就是尽量减小供电路径。

1.2.4 空调系统的节能

公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50%以上,系统节能潜力巨大。具体应遵循一下原则:机电设备启停优化控制;变风量、变流量系统最优控制:冬夏季部分负荷时水泵分设控制:与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制:参数设定节能控制,包括温度标准设定、焓值控制、利用室内C02浓度控制新风量等。

2 电力新能源的开发

面对当今国际社会严峻的能源形势,中国政府高度重视新能源的开发利用,把加快发展可再生能源作为“十一五”时期能源发展的一项重要任务。我国新能源产业目前呈现良好的发展前景,预计到2015年所规划的新能源提供的电力、热水和燃气终端能源产品的总量将达到4300万吨标准煤,并将直接拉动相关行业的发展,带来明显的环境效益。新能源的发展现状有机遇更有挑战,技术与经济问题并存。

2.1 风能

就风电而言,我国规划的风电基地所在地区电网规模偏小,需要依托更高电压等级、大规模远距离输送因而由此带来了复杂的电网技术和经济问题。大规模发展风力发电,使我们不得不面对系统调峰调频问题。目前,我国平均峰谷差约为30%,部分地区达40%,未来还有可能进一步加大:而系统调峰主要依靠煤电。新能源的大规模开发,将使得系统调峰面临更加严峻的考验。

2.2 太阳能

太阳能发电技术的发展也亟待社会的支持。以天和家园太阳能试点工程为例,若要收回投资成本,则每千瓦时上网电价应高于3元,远远高于煤电的上网电价:如按现行居民用电价计算,收回投资成本需100年以上。虽然我国光伏产业产品组装能力跻身世界前三,但晶体硅提纯、铸锭切片、逆变控制等核心技术却被国外垄断。中国的光伏产业“两头在外”知识产权掌握度不高,实质上是受制于国外研发企业为其“代工”。虽然我国新能源的发展形势总体上良好,但其事业起步晚、发展快,相关政策法规不够完善,标准体系不够健全,与电网及其他电源的发展不够协调。

2.3 大力发展新能源有助于共建和谐社会

(1)大力发展新能源可以解决能源危机、缓解运输紧张局面。即使新能源短期内难以占据能源市场的主要份额,但却可以很大程度减轻用电压力,也可以很大程度上减轻电煤紧张的局面,不会出现为了抢运电煤中断其他货物的运输造成的运输紧张。

(2)大力发展新能源有利于节能减排,保护环境。新能源的迅速崛起将使人们对化石能源需求一定程度上减少,小煤窑的开采就会减少,对周边环境的影响也会降低。火力发电对大气的污染也会减轻。

(3)大力发展新能源可以减低通货膨胀。新能源作为能源的重要提供者后,对传统能源如煤、石油的需求就会大幅降低,煤和石油的紧缺情况会得到改善:一旦煤的价格下降,电力的价格就会下降,工业产品价格就会下降。随之许多生产资料和生活资料价格也可能下降。

3 结语

我国目前主要还是火电和水力发电为主,消耗的电能很大,而且也存在着一定的环保问题,这就要求电气产业做好节能降耗工作,就要考虑降各种主流电能开发方式的效益,采取一系列实用措施来降低能耗。在进行电气节能的同时,前提还是要保证能源的供应能够满足实际需要,不能单纯地追求降低能源损耗而损害了集体利益。作为电气产业的工作人员,需要认真研究电气节能的新技术、(下转第61页)(上接第88页)新方法,努力为我国电气节能和新能源开发贡献自己的力量。

【参考文献】

[1],张晓路.浅析我国新能源的开发和利用[J].广州:华南理工大学学报,2010,7.

篇3

关键词:电气节能技术;新能源;发展应用

中途分类号:F407.6

1 电气节能技术与措施

1.1 对变压器设备进行节能技术的改进

在整个电网运行输送系统中,变压器是最重要的组成,将节能技术应用在变压器设备的改进上,可以调节电压,实现电能的安全输送,降低电能的损耗,而对变压器设备进行节能技术的改进,就是要使变压器改进为低损耗的设备。不同的用户对电力的需求不同,因此不同用户的电力输送的电压也存在着较大的不同,采用变压器调节电压时,就会造成一定电能的损失,所以研究低损耗的变压器,对节约电能具有重要作用,采用非晶合金铁心构成的变压器具有良好的节能环保作用,不仅可以降低电能的损耗,还可以降低成本的支出,具有良好的推广使用价值。调整变压器的参数可以有效的降低电能的消耗,实现节能目标,在电能输送的过程中,我们要对电力负载进行调整,改变其运行的方式,降低电能在输送过程中的损耗。变压器在运行的过程中们需要加强对各个方面的管理,通过对变压器进行调整,可以提高节能的效果,降低变压器中的功率损失与消耗,提高电能的利用效率,从而实现节能环保的目标。

1.2 强化照明设计,节省能源

平时在人们的生活中,照明设备是人们不可或缺的一部分,照明设备不仅能够为人们在黑暗的环境中提供光亮,也为城市的美化贡献了一定的力量。然而在照明设备的大量应用中,也造成了大量的电能损耗,为了解决这一问题,对照明设备进行节能设计,减少照明能源的消耗便成为现阶段节省能源的重要手段,在照明节能设计的基础上,既能够保证照明的质量与效果,同时也能够减少能源的消耗。其一,合理选择照明形式,在照明的同时要善于利用自然光,以此减少照明能源的消耗,其次,设计人员在进行设计的过程中,要将自然光源与照明光源进行结合,以此实现节能照明能源的目的。其二,结合不同的照明场所,设计不同的照明亮度,例如卧室光源的设计,可以选择相对柔和的照明灯光,还可以利用荧光灯进行光源的平衡设计,针对比较高级的场所,便可以选择三基色荧光灯,或是高显色性钠灯;其三,在照明的安装方面,要合理选择安装位置,结合该场所实际的照明需求,设计节能开关,例如声控开关,便可以实现照明节能的目的。

1.3 采用节能技术减少线路的电力损耗

发电站是通过输电线路进行电路的输送的,很多时候发电站与电力用户的距离非常远,在运输的过程中就会造成线路的电能损耗,输电线路越长,电力负载就越大,造成的电能耗损也就更大,降低线路的电阻值,可以提高电网系统的功率因数。在供电营业区域内,要结合区域经济发展,做好规划与布点方面的工作,如负荷密集地变电站电压等级应选110kV及以上为宜,偏远山区,负荷较轻的地方可采用35kV及以下变电站。线路规划要坚持最短距离的原则,减少线路的长度距离,在选择导线时,要注意规格的选择,包括截面积等,选择截面积较大的导线在某种程度上也能降低能源消耗。在进行输电线路的架设时,要对整个区域进行综合了解,选用最短路径的方法降线路电能的损耗。

1.4 空调系统的节能设计

现如今空调系统的应用已经十分普遍,在建筑内部可以通过空调系统的应用,实现对温度的调节,然而在应用空调系统的同时,会导致能源耗损。为此,空调系统的节能设计已经成为现阶段相关人员研究的主要问题之一。冰蓄冷技术主要是通过电网低谷阶段的风能,将冷量进行储存,以此实现白天能量的释放,达到节能的目的。冰蓄冷技术的应用,不仅实现了能源的节约,同时也大大节约了空调安装的费用,减低空调制冷机的功率,减少电力负荷,进而实现空调系统的能源节约。

2 电力新能源的开发与发展应用

2.1 风能转化为电能的应用

风能作为电力新能源具有良好的节能效果,对纾解现今能源紧张的现状提供了积极的作用,利用风能转化为电能,有效的提高了电能的利用率,现今可以有较多的新能源应用在电力能源的开发与使用中,风能的应用具有良好的节能效果。

2.2 太阳能光伏发电

现阶段我们对于太阳能的应用已经比较普遍,太阳能作为新能源,其能源储备量较大,并且已经被开发,所以在各方面的应用中十分普遍。在电力方面,太阳能光伏发电的应用,主要是利用了太阳能电池板、控制器以及蓄电池等元件共同构成了光伏发电系统,为此,这也是一个发电的控制系统。在其应用的过程中,主要是通过太阳能电池板以及蓄电池的连接,以此进行太阳能的储存,再利用控制器以及逆变器对太阳能传输系统进行控制,实现对电网的管理,进而达到节能的目的。现如今太阳能在人们的生活中十分普遍,例如热水器等,其运行原理便是通过安装的太阳能电池板将公共电网进行连接,进而构成光伏系统,不仅提高了能源的利用效率,同时也减少了能源的损耗。

2.3 地热能源的开发

受社会发展的影响,人们的取暖设施愈发先进,尤其是地热资源的应用,逐渐成为现阶段家庭中取暖的主要设施。在我国,拥有丰富地热资源的地区主要在云南以及一带,经过相关的调查分析可知,现阶段我国地热田数量约为300左右,天然热量能够达到1.1×102J/年。由此可知,地热资源的开发是现阶段推动电力新能源发展的主要内容,在地热资源的开发中,我国还存在比较大的发展空间。除此之外,开发地热资源,不仅能够推动我国电力行业的发展,对于农业的发展也具有一定的重要性。

结论

综上所述,受我国经济发展的影响,社会中对于电力的需求逐渐增大,然而随着需求的不断提升,电力能源也出现了紧缺的现象,为了解决这一问题,开发电力新能源,推行电力节能技术,是现阶段促进电力行业发展的主要手段。文章针对电力新能源的开发,对电力节能技术的应用手段进行了阐述,通过文章中的分析,希望能够在此基础上全面提升电力新能源开发效率,实现电力能源节约,减少能源的消耗,进而推动我国电力行业的可持续发展。

参考文献

篇4

【关键词】 电力企业;员工能力;教育培训

前言

随着社会经济的飞速发展,电力企业体制改革的不断深入,新设备、新技术不断得到广泛使用,电力企业技术领域迎来了新的挑战和机遇,同时也对企业管理者和员工的素质提出了更高的要求。而目前电力企业员工队伍以技术性员工、滞后技术员工、学历较低员工为多数,企业面临的人力资源总量过剩,人才总量缺乏的矛盾更加突出。如何提升企业管理者和员工的素质,适应不断发展的新技术要求,成为电力企业一个急需解决的课题。从企业的特点而言,电力企业是一个具有技术密集、人才密集、专业性强的特点,因此在不断改革、设备不断更新、技术要求不断提高的企业发展中,电力企业发展目标为:保护电网安全、资产增值、社会效益与经济效益;通过多角度、全方位的员工培训工作,为企业发展多挖掘、培养、储备人才,确保实现人力资源升值与管理提升的目标任务。特别随着电力不断升级,新技术的不断出现,加上人们对电力系统可靠性、安全性和供电质量的要求在逐步提高,需要培养出掌握新知识和新技术的优秀电力员工。

在这种新形势下,我们必须使用一种新型而有效的培训,使得电力行业培训不得不与时俱进,在充分发挥自己原有特点的同时,努力充实和完善自己,改善培训环境、加强培训管理、完善培训手段,只有这样才能牢牢地站稳电力企业教育培训市场,为电力企业多培人才培好人才。

1.新时期电力企业员工培训的重要性

随着改革开发的进程不断深入,经济水平高速发展,我国的电力企业体制改革大步前进。在这样的环境下,新设备、新技术在我国的电力企业中大量引进和开发,被广泛的使用。但是在技术能力大幅度提高的同时,也相应的提高了对企业员工素质的要求。

目前很多供电企业施工、技改、维修、维护等工作都是外包给外面施工单位完成,企业员工只是做些管理工作,但是由于不参与施工、技改、维修、维护等工作,很多员工缺乏最基本的技术水平能力,导致管理工作没有达到很好的效果。由此来看,我国目前的电力企业员工的技术水平,与新时期科学技术主导的生产模式,还存在一些差距,在一定程度上不能达到企业发展所要求的水平。电力企业要实现技术水平与人力水平的协调发展,才能为保证企业健康、平稳的发展。这样,如何有效的提高员工素质就成为了一个亟待解决的课题。如果不能解决好这个问题,就必然会对企业的整体生产水平和经济效益产生不良影响,从而制约企业的运行发展。

总之,电力企业在新设备、新技术、服务水平不断不断提高的大潮下正实现战略性转变,电力行业的这一战略性转变必定以新技术来实现,对各类专业人才提出了更新、更高的需求,应对如此的需求变化,电力企业如何开展教育培训工作,是新的发展形势下的一个巨大挑战。

2.当前电力企业培训工作存在的问题

最近几年来,电力企业职工在进行职工培训的时候,一般是从工作岗位的层面出发,并不是将通过培训来满足岗位的基本要求主要目的。一是,培训工作并没有进行长远规划,目标不清晰,针对性不强,并没有从主观上来对员工进行激励;二是,员工培训方式相对滞后,手段比较单调,采用填鸭式的教学方式,强调书本知识的传授;三是,没有对培训效果进行科学的评价与考核,导致员工培训变成了一种形式,随意性很强;未对员工培训需求展开深入分析,在培训中强调形式与规模,并没有重视质量等。这对企业的培训投入产生负面影响,无法从根本上来提升广大职工参与培训的积极性与主动性,企业竞争力也受到一定影响,整体效益出现下滑。

3.如何提高员工能力

3.1加强对培训工作的思想认识

供电企业的基本特点是知识与人才密集,专业性较强,但是在当前的市场环境内,其发展的目标定位在两个方面:一方面,确保电网安全、经济效益与资产增值;另一方面,通过多角度、全方位教育培训方面的工作,为供电企业挖掘、培养、储备更多的优秀人才,实现企业的文化、人力资源以及管理等多方面增值。电力企业应该打造一流员工队伍,适应企业发展的基本要求,坚持“以人为本”,强化广大员工的继续教育方面的工作。从技术管理的层面来看,当前的电网发展发展迅速,特别是高参数、高电压、大容量、大联网的特点很明显,所以,应该通过强化教育方面的工作来提升广大员工的专业化水平,切实管理好现代化的电网;从生产经营的角度来看,电力体制改革和国企改革都继续深化,对企业管理与技术等方面的素质要求逐渐提升,假如未能通过教育培训的方式来强化企业的应变力与竞争力的话,就会被市场所淘汰。所以,教育不应该为软性指标,应该变成是现代企业经营管理的重要基础。企业成功不只是在规模与利润上的体现,还是企业价值升值的过程;现代企业价值获得资产账面价格后,还应是有形资产与无形资产价值、管理文化与人力资源价值的综合系统。

知识经济作为新经济形态,其能决定供电企业的技术、科学、管理、知识等多个方面的创新,与此同时,在创新的过程中有新问题出现,这就需要人们经常带着问题去学习,让企业处于健康发展状态。电力是技术密集型产业,在市场竞争与供电生产内,职工劳动所蕴含的智力成分越来越多,企业也将更多高技术运动到生产当中来,这就需要职工不断去进行创新。供电企业对人才的开发一般是通过培训教育、知人善任,加强人才引进,并积极推荐人才,创造好的条件去吸引人才,采用更多更好的形式去培育人才,形成利于人才成长与提升人才质量的环境。供电企业人才资源开发将重点放在员工培训上,生产经营注重教育与技能方面的培训,将其打造成一流学习型团队,为供电企业发展创造前提条件,将广大员工的素质物化成企业参加电力市场竞争的一种能力。

3.2建立激励机制

在员工的培训工作中,员工的主观能动性起着至关重要的作用,通过激励机制的建立,来激发起员工的积极性使员工对个人价值的提高有强烈的动力。从而才能更好的保证员工培训工作的最大效能。

激励机制在企业的科学管理中有着重要的作用,采取各种形式和制度来调动员工的积极性,是任何企业的管理者想要提高工作效率,实现既定目标,而必须要面对的工作。同样的,也要把这一理念和方法运用到电力企业员工的教育培训工作中。所以,在电力企业员工的教育培训中,一定要对表现积极、认真主动的参加教育培训,并且通过学习能够切实提高自己能力的员工,要及时的充分的给予物质与精神上奖励。而对于缺少上进心,学习意识淡薄的员工就要进行严格的批评,严重的要进行相应的处罚。要坚决作到,学与不学区别对待,认真与懒惰区别对待。从而使员工建立学习光荣,落后可耻的进步心态。学习结束后,要参考学习中取得的成绩,来量才适用,按能力技术水平的优劣、强弱来安排不同岗位,高度透明的对人才进行选用。在优秀员工的评比时,更要把是否努力学习作为一个重要标准,这样就可以充分的激发起电力企业员工的进取心。

3.3培训内容的选择

在培训内容的选择上,企业要作到针对性,有效性。要与企业的客观情况和发展目标相结合,总结出企业的实际需求。通过企业考察或员工的自我认识,来选择最员工最适合的学习方式和科目,目的是有利于把员工的优势和培训学习有机结合,把最高水平发挥出来。在培训的过程当中,更应当树立与时俱进的思想,不断创新培训的内容,引进新颖的方式,最大程度的扩展企业员工的知识范围,紧跟电力企业的发展步伐,胜任发展变化的技术环境。

3.4评估体系的建立

培训评估体系是教育学习过程中的一个重要环节,通过前期准备、学习过程中以及学习后效果的评估,使培训活动的水平有个评价的标准,使培训教育不会流于形式,避免了走过场的可能。同时对于培训活动本身的实践、员工工作的绩效进行全面的评价,为今后的培训得到借鉴。良好的培训教育,是与员工的奖惩、晋升等紧密结合的。企业可以把薪酬结构与员工技能的提升及其产生的经济效益挂钩,把岗位技能工资作为员工薪酬的重要组成。以此,来鼓励员工将所学到的知识和技能充分的应用在工作中。

结论

在电力企业的生产运营中,表现出专业要求高,技术多样的特点。要创造可观的经济效益就需要重视和加强员工的培训工作。要积极探索,不断总结新的方式,新的途径,来为企业培养出更多的高素质、高水平人才,来实现企业的整体能力的增值,为稳步发展打下坚实的基础。

参考文献

[1] 李勇,建立人才激励机制强化人力资源管理 [J],供电企业管理,2007(03)135

[2] 王战,供电企业实施绩效管理的措施探讨 [J] 陕西电力2005(03):34

[3]谷裕,市级供电企业人力资源管理创新体系的构建 [J],供电企业管理,2005,21(3):129—130

篇5

关键词:新能源发电;课程知识体系;教学改革;教学方法

作者简介:张涛(1981-),男,安徽阜阳人,三峡大学电气与新能源学院,副教授;武建瑞(1983-),男,陕西蒲城人,三峡大学电气与新能源学院,助理工程师。(湖北 宜昌 443002)

基金项目:本文系三峡大学教学研究项目重点项目(项目编号:J2011008)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)09-0073-02

能源是人类生存和发展的重要物质基础,随着社会发展对能源需求的持续增长,以及能源短缺危机和全球环境的日益恶化,能源对人类经济与社会发展的制约和对资源环境的影响也越来越显著。[1]面对能源短缺危机和环境保护的双重压力下,必须通过能源利用新技术实现“开源”和“节流”。因此,大规模开发新的能源,大力发展高效、环保的电力工业成为解决能源问题的有效途径,培养这方面的人才对新能源的开发和利用具有重要意义。

三峡大学具有浓厚的电力行业背景,为了让三峡大学(以下简称“我校”)电气工程类专业学生了解新能源相关知识,“新能源发电技术”课程应运而生,它是电气工程及其自动化专业课程体系中一门重要的专业选修课程。该课程的讲授,能够帮助学生较为全面地了解和掌握新能源利用形式及其相关技术的前沿动态,有利于培养学生的创新思维能力。为了提高教学质量,结合电气工程类专业的特点,探索适合电力系统及其自动化专业课程授课内容和教学方法是十分必要的。本文将根据笔者近年来的教学实践,谈谈对该课程的教学改革与实践方面的几点体会。

一、课程教学存在的主要问题和矛盾

“新能源发电技术”课程是一门多学科交叉的课程,除了涉及电力和能源领域的知识外,还要求学生具有其他领域相关的知识,如课程中风力发电技术涉及空气动力学的相关知识,太阳能电池涉及的半导体材料的相关知识,生物质能中涉及的生物化学等相关知识等。[2,4]由于新能源发电技术的研究属于前沿科学,目前,我国部分高校的相关专业已开设“新能源发电技术”课程,但不同学科对该专业课程的教学需求不同,导致教材内容侧重点差异较大。该课程的建设中存在的问题较为突出,集中体现在:不同专业教材内容侧重点不同,缺乏适合电力系统及其自动化专业的教材;作为一门选修课程,学生重视程度不够;专业教学环节矛盾众多,包括课程与教材之间的矛盾,理论教学与实践教学之间的矛盾,教学目标与教学方法之间的矛盾等,这些都在很大程度上制约了“新能源发电技术”课程教学质量的提高。

对于电力系统及其自动化专业的学生,该课程需要涉及更多电气工程学科的相关知识,如电机学、电力电子技术、电力系统分析等专业知识。在新能源并网和储能技术中需要应用这些专业知识分析该研究领域前沿问题,有利于全面掌握新能源知识体系和培养学生分析问题的能力。由此可见,本课程内容丰富,知识点多,在该课程的建设中,需要根据专业特点,合理组织教学内容,让学生掌握晦涩难懂的外专业知识的,能利用本专业知识分析实际工程问题,激发学生学习该课程的兴趣,提高学生的综合素质,因此该课程的教学内容和教学模式的改革势在必行。

二、教学内容的改革

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。

三、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。[5,6]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。[2]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。

四、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。[6]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。

五、结束语

“新能源发电技术”课程是电气工程及其自动化专业课程体系中一门重要的专业选修课程。本文针对课程建设中存在的突出问题,构建了适合电气工程类专业的“新能源发电技术”课程的知识体系,合理组织教学内容,并根据授课内容提出了合适的教学和考核方法。通过课程教学改革,激发学生的学习兴趣,引导学生主动学习,培养了学生分析问题、解决问题的能力和创新意识,提高学生的综合素质,达到提高该课程的教学质量和教学效果的目的。

参考文献:

[1].对中国能源问题的思考[J].上海交通大学学报,2008,

42(3):345-359.

[2]马明国,蒋建新.“生物质能源利用原理与技术”教学改革初探[J].中国林业教育,2009,27(4):64-67.

[3]陈春香,李啸骢,梁志坚,等.“新能源发电技术”课程教学改革与探索[J].中国电力教育,2013,(5):62,102.

[4]孙欣,黄永红.“新能源发电技术”课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2011,(35):95-96.

篇6

关键词:新能源发电技术;教学内容;教学方法;实验环节

作者简介:马海啸(1980-),男,回族,江苏南京人,南京邮电大学自动化学院,副教授。(江苏 南京 210023)

基金项目:本文系南京邮电大学教改项目(项目编号:JG00512JX59)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)30-0106-02

能源危机与环境污染已成为制约人类社会进步和发展的两大障碍。新能源发电技术因其环保、低碳等诸多优势,能够有效应对能源与环境问题,已日渐成为发电技术的主要发展方向。[1]于是为社会输送掌握新能源相关技术的各种科技人才已成为当今高校的重要任务,不少高校近年来纷纷增设“新能源发电技术”课程,但对于该课程的教学内容和教学方式均处于摸索阶段。

“新能源发电技术”是南京邮电大学电气工程及其自动化和智能电网两个专业的课程体系中一门重要的专业课。笔者根据四年的教学实践,发现该课程具有“多”、“新”和“实”的特点。[2]“多”是指课程涵盖内容多,涉及电气、动力、材料、机械、控制等多个学科,因此概念多、推导多、计算多。“新”是指该课程是一门“新”的综合性课程,一些单一传统的教学方法并不能满足课程的教学需求,所以需要用“新”的教学方法和手段来适应课程的教学需求。另外新能源利用的过程也是科技不断探索的过程,因此教学内容也需要更新,不能一成不变。“实”是指课程与工程实践密切相关,所学内容大多是实实在在的工程装置,授课时不能只谈原理不谈应用,理论和实践必须做到高度的统一,才能增强学生的学习热情。这三个特点对学生学习、教师教学和学校的实验设备都提出了较高的要求,因此摸索出一种适合该课程的教学模式势在必行。[3-5]

针对上述问题,本文对“新能源发电技术”课程的教学做了较为系统的研究,主要针对教学内容、教学方法、实验设计等方面进行了革新与优化,其目的在于提高选修课教学质量、促进学生综合能力的发展。

一、遴选教学内容

“新能源发电技术”课程内容涉及新能源基础知识、太阳能发电、风能发电、生物质能发电、氢能发电、天然气、燃气发电、小水力发电、地热能发电和海洋能发电等内容,充分体现了“多”的特点。但本校授课学时仅为48学时,内容多课时少,形成了一组矛盾。那么如果想充分利用有限的时间,使学生有效掌握有用的重要的知识,就必须对教学内容进行遴选。

教学内容的选择应该结合我国新能源产业的实际发展情况。未来我国新能源发电的发展思路是:

第一,积极有序发展风电。风电开发要实现大中小、分散与集中、陆地与海上开发相结合的原则。

第二,促进发展太阳能光伏发电,示范推进太阳能热发电。光伏发电按照“大规模集中开发、中高压输送”与“分散开发、低电压就地消纳”并举的思路发展。在内蒙古、甘肃、青海、新疆、等地选择荒漠、戈壁、荒滩等空闲土地,建设太阳能热发电示范项目。

第三,因地制宜发展生物质能发电。有序发展农林生物质直燃发电,合理发展垃圾发电,积极发展生物质燃气发电。

第四,试点研究地热能和海洋能发电。

第五,加快电网骨干网架建设,合理布局建设调峰电源,研究应用储能技术,提高系统对新能源的消纳能力。[6]

可以看到以上5条中,第3条生物质能的利用方式主要是燃烧的方式发电,这与火力发电类似,技术较为成熟。第4条地热能和海洋能发电受地理条件的约束,发展相对缓慢。第5条主要是针对电网的改造,严格意义上讲跟新能源发电的核心内容联系不够紧密。因此风力发电和太阳能发电就显然成为新能源发电方式的代表,况且风力发电和太阳发电目前占据新能源发电总装机容量的91.5%,市场份额较大。[6]于是应将风力发电和太阳能发电作为主要的先进发电形式进行主讲,其他发电形式用较少的课时泛讲。具体课时安排如下:新能源基础知识2学时,风力发电18学时,太阳能发电18学时,生物质能发电、氢能发电、天然气/燃气发电、小水力发电、地热能发电和海洋能发电共10学时。其中风力发电中重点讲风力发电机组及其工作原理、风力发电机组的控制策略、风力发电机组的并网运行和功率补偿,泛讲风的特性、叶片空气动力原理和风力发电经济技术性评价;太阳能发电重点讲太阳能电池及光伏发电原理、最大功率点跟踪控制技术、蓄电池充电技术和光伏并网逆变器原理与控制策略,泛讲太阳辐射特性、太阳能转换与应用、光伏发电制约因素与经济技术评价。

二、优化教学方法和手段

为了适应“新能源发电技术”课程“新”的特点,教学中需要积极探索,发掘与课程特点相匹配的“新”的教学方法。注重知识性和趣味性相结合;注意理论与实际相结合;强调知识的系统性、完整性;重视研究兴趣的激发、最新科研动态的传递及科研方法的引导。

1.列举事实,激发学生兴趣,调动学生学习积极性

“新能源发电技术”课程所讲授的一些主要新能源发电方式在目前逐渐得到越来越多的应用,与人们的日常生活也越来越紧密。例如,许多城市的市民广场已安装太阳能草坪灯,高速公路两边已出现风光互补的交通信号设施,部分城市出现了光伏建筑,部分沿海地区出现了海上风力发电厂,宝马公司的氢燃料电池概念车已在车展中展出等。通过列举这些新鲜的事物,比课本上教条的说词更能吸引学生的眼球,引导学生思索学习新能源发电技术的必要性,也可以让他们充分认识到所学知识的实际价值,明确学习目标,从而激发学生的兴趣,引领学生去深入理解课程内容。

2.多媒体教学为主,网络资源共享为辅

授课过程全部使用多媒体教学,基本不使用板书形式,这样可以节省大量时间,增加课程容量。多媒体课件制作避免使用大段的文字,尽量多使用图片、动画和视频来增加课件的渲染力。例如在介绍各种新能源发电形式的时候,可以使用各种新能源电站的外观图片,加强学生对不同发电形式的区分能力;在讲解光伏发电光电转换原理时,可以使用光电子生成及移动的动画,增强学生对转换原理的理解;在讲解风力发电机组结构时,可以使用风力发电机组安装的视频,使学生更清晰看到风力发电机组的内部结构。

此外由于新能源发电技术的研究属于前沿科学,其科技发展日新月异,教学内容可适当增加最新的科研成果。采用有说服力的权威材料,如新能源发电领域的期刊文章、学术专著作为讲授内容。告诉学生一些与新能源有关的网站,如中国新能源网、中国新能源发电网,鼓励有兴趣的学生在课余时间通过网络进一步获取知识,使本课程的教学不局限于课堂的授课方式,营造自主学习的条件,拓宽学生的视野。

3.启迪式、比较式和讨论式等不同的教学方法相结合

启迪式教学方法的理念是启发和引导学生对问题进行思索,从而让学生掌握知识并对知识进行升华。这种以学生为主体、以教师为导向的启发式教育,能充分调动学生学习的主动性和积极性,在“新能源发电技术”这门课程中非常适用。例如在讲异步发电机发电原理时,教师可以先引导学生回忆“电机学”中讲过的异步电动机工作原理,当异步电动机的原理理清以后,鼓励学生用逆推的方式,推导出异步发电机的工作原理。

比较式教学方法通过归纳总结不同事物的主要特点后进行分析,形成对比图表,具有形象直观的特点。例如在讲发展新能源的必要性时,就可以将常规能源和新能源的主要指标列成对比表格,使学生轻松直接认识到学习本课程的重要性。

讨论式/辩论式教学方法由教师给定题目,学生通过查阅资料,对给定的题目进行学习和理解,并形成自己的观点,然后在课堂上以讨论、辩论等形式对知识形成深刻的认识。这不但锻炼了学生检索文献、查阅资料的能力,同时也锻炼了学生分析和归纳总结的能力,并加深他们对所学内容的理解和掌握。例如在讲太阳能发电时,可将太阳能发电分为太阳能热发电和太阳能光伏发电,将班上学生分成两组,一组对太阳能热发电进行调研,另一组对太阳能光伏发电进行调研,在课堂上各组派出代表总结调研结果,陈述各自发电的原理及所具有的优缺点等,讨论完最后由教师进行补充。

三、设计实验环节

“新能源发电技术”课程具有很强的实用性和实践性,即“实”的特点。因此在做好理论教学的同时,加强实验教学非常重要。实验教学对帮助学生理解和巩固课堂理论知识,培养学生的操作技能、创新意识和探索精神具有重要的作用。

目前市面上很难买到专门为“新能源发电技术”课程开发的实验教学平台,只能买到一些新能源发电装置,但这些装置的系统都已集成,基本不具备开放性,不适合学生进行实验。因此如何设计“新能源发电技术”课程的实验环节,也是决定课程能否取得良好教学效果的重要因素。

南京邮电大学“新能源发电技术”课程共三个实验,由于场地、经费和实验平台等制约因素,将三个实验均开成综合性实验是不现实的,因此将三个实验分别设计为光伏系统最大功率点跟踪仿真、风力发电系统仿真和光伏系统逆变器性能实验,其中前两个实验采用MATLAB仿真做验证性实验,学生通过了解实验指导书介绍的实验内容、原理、步骤、方法,按照实验步骤一步步操作就能够完成实验,得到仿真数据,达到验证理论分析结果的目的。而最后一个实验采用自制实验板用实物做综合性实验。实验室有针对性地自制了一些实验板,例如电力电子器件模块、驱动模块、控制模块、电源模块、保护模块等。学生根据需要选取适当的模块进行组合,做到真正自己动手搭建和调试电路,既能激发学生做实验的兴趣,培养学生的创新思维和动手能力,又提高了学生分析问题、解决问题的能力,还改变了传统的照葫芦画瓢式的实验教学,使实验变得生动有趣。

四、结论

本文基于“新能源发电技术”课程“多”、“新”和“实”的特点,首先根据新能源产业的发展方向,遴选了授课内容,解决了授课内容“多”与课时少的矛盾;其次通过优化教学方法和手段,用“新”的方法和手段去适应“新”的课程和“新”的内容;最后根据自身的实验条件,精心设计课程实验环节,利用验证性实验和综合性实验相结合的方法满足课程“实”的需要,为“新能源发电技术”课程的教学摸索出一条可行之路。

参考文献:

[1]惠晶.新能源转换与控制技术[M].北京:机械工业出版社,2008.

[2]马海啸.“新能源发电技术”课程建设与教学改革[J].中国电力教育,2011,(27).

[3]孙欣,黄永红.“新能源发电技术”课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2011,(35).

[4]陈春香,李啸骢,梁志坚,等.“新能源发电技术”课程教学改革与探索[J].中国电力教育,2013,(5).

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【关键词】分布式发电 新能源发电 电力系统

1 分布式发电技术特点

分布式发电指的是在用户现场或靠近用电现场配置较小的发电机组(一般低于30MW),以满足特定用户的需要,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。这些小的机组包括燃料电池,小型燃气轮机,小型光伏发电,小型风光互补发电,或燃气轮机与燃料电池的混合装置。由于靠近用户提高了服务的可靠性和电力质量。技术的发展,公共环境政策和电力市场的扩大等因素的共同作用使得分布式发电成为新世纪重要的能源选择。通过分布式发电和集中供电系统的配合应用有以下优点:

(1)建设容易,投资少。

(2)靠近用户,输配电简单,损耗小。

(3)污染少,环境相容性好。

(4)能源利用效率高。

(5)运行灵活,安全可靠性有保障。

(6)联网运行,有提供辅助的能力。

2 分布式发电对电力系统的影响

2.1 分布式发电对电力系统电压的影响

分布式电源主要接入配电网,在接入DG之后,配电系统从放射状结构变为多电源结构,潮流的大小和方向有可能发生巨大改变,使配电网的稳态电压也发生变化,原有的调压方案不一定能满足接入分布式电源后的配电网电压要求。因此必须评估分布式电源对电力系统电压的影响,以保证在分布式电源应用越来越多的情况下它们不会给用户带来不良后果。潮流计算是对这种影响进行量化分析的主要手段,但传统的潮流计算方法由于没有考虑分布式发电的影响, 因而失效。对异步发电机、无励磁调节能力的同步发电机和燃料电池等几种典型DG进行建模,并提出了基于灵敏度补偿的配电网潮流计算方法,适合包含各种不同DG形式的多电源配电系统。 分布式发电对配电网电压的影响主要如下:

(1)分布式发电的接入会对配电网馈线上的电压分布产生重大影响,具体影响与分布式电源的容量大小、接入位置有很大的关系。

(2)同样渗透率(Penetration Leve1)的分布式电源集中在同一节点,对电压的支持效果要弱于分布在多个节点上。

2.2 分布式电网对电能质量的影响

分布式发电是建立在电力电子技术基础之上的,大量的电力电子转换器增加了大量的非线性负载,将会引起电网电流、电压波形发生畸变,引起电网的谐波污染,分布式发电对电能质量主要有两个方面的影响:电压闪变与引入大量谐波。

2.3 分布式发电对继电保护的影晌

大多数配电系统尤其是在农村,其结构呈放射状,采用这种结构的主要目的是为了运行的简单性和过电流保护的经济性,当配电网中接入了分布式电源之后,放射状网络将变成遍布电源和用户互联的网络,潮流也不再单向地从变电站母线流向各负荷,因此,分布式发电将对配电网原有的继电保护产生较大的影响:

(1)DG运行时可能会引起继电保护的失效。DG产生的故障电流可能会减小流过馈线继电器的电流,从而使继电保护失效。

(2)DG接入配电网后可能会使继电保护误动作。相邻馈线的故障有可能会使原本没有故障的馈线跳闸。

3 再生能源发电技术

3.1 可再生能源技术特点

可再生能源发电的特点可再生能源,是指风能、太阳能、.水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。它们往往具有以下共同的优点:蕴藏巨大、可以再生、分布广泛、没有污染;但也存在一些缺点:能源密度低、不稳定、地区差异大。

3.2 再生能源发电对电网运行的影响

国家发改委公布的《可再生能源中长期发展规划》提出,到2020年,全国水电装机容量将达到3亿kW(其中小水电7 500万kW),生物质能发电装机3 000万kW。风电装机3 000万kW,太阳能发电装机180万kW。可以看出,随着可再生能源发电容量在电力系统中所占比例的增加,其对电力系统的影响就会越来越显著。

3.2.1 并网过程对电网的冲击

部分可再生能源发电机组由于容量小,常常采用异步发电机。由于没有独立的励磁装置,并网前发电机本身没有电压。因此并网时必然伴随一个过渡过程,会出现5―6倍额定电流的冲击电流。对小容量的电网而言,大量异步电机同时并网瞬间将会造成电网电压的大幅度下跌.从而影响接在同一电网上的其它电器设备的正常运行.甚至会影响到整个电网的稳定与安全。

3.2.2 对系统稳定性的影响

大型电网一般具有足够的备用容量和调节能力。风电进入一般不必考虑频率稳定性问题,但是对于孤立运行的小型电网.风电带来的频率偏移和稳定性问题不容忽视。若大型风电场多台风力发电机组同时直接并网会造成电网电压骤降:当风速超过切出值,风力发电机会从额定出力状态自动退出并网状态,风力发电机组的大量停运会造成损失大量的机端电容补偿。从而会导致电网电压韵突降,而电网电压突降必然会导致系统电压稳定性水平的降低161。

4 结论

分布式新能源发电技术具备多样性,而且其变化规律不同,多种电源联合运行,各种发电方式在一个系统内互为补充,通过其协调配合来提供稳定可靠的、质量合格的电力,这就是分布式新能源源发电技术,这种综合技术既提高可再生能源的可靠性,也可提高能源的综合利用率。

(1)可再生能源既可充分发挥优势,又能克服本身不足。取自天然、分布广泛、清洁环保等优点仍能体现,季节性、气候性变动造成的能量波动,可以改善。

(2)对多种能源协调利用,可提高能源的综合利用率。

(3)电源供电质量的提高,对补偿设备的要求降低。单一发电,波动和间歇明显,需大量储能或补偿装置;互补运行,会因相互抵消,降低储能或补偿要求

参考文献

[1]丁明,王敏.分布式发电技术[J].电力自动化设备,2013,24(7):31-36.

[2]胡学浩.分布式发电(电源) 技术及其并网问题[J].电工技术杂志,2012(10):1- 5.

[3]梁才浩,段献忠.分布式发电及其对电力系统的影响[J].电力系统自动化,2011,25 (12):53-56.

[4]朱永强.新能源与分布式发电技术[M].北京大学出版社,2010.

作者简介

李建霞(1980-),女,甘肃省天水市人。大学本科学历。现为甘肃畜牧工程职业技术学院讲师 。主要研究方向为电力电子技术、电工学。

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关键词:建筑工程;电气节能;光伏新能源;节能减排;电能消耗 文献标识码:A

中图分类号:TU85 文章编号:1009-2374(2017)11-0143-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.073

1 建筑电气节能减排

1.1 建筑电气节能减排的必要性

随着科技的不断创新、时代的不断发展,全球的经济竞争也越来越激烈,对新能源的不断开发和利用也越来越多。作为人类经济市场竞争最为激烈的行业之一的建筑业,其每年新建造的房屋总面积比全球其他国家都要高出许多,而且建筑过程中电能的消耗更是逐年增加。针对这一现象,建筑行业只有将电气节能作为一个突破口,将节约资源和能源作为目标,对其采取必要的措施,才能在市场经济竞争中处于佼佼者的位置,永不凋零。目前,针对建筑电气节能方面,光伏新能源的应用最为广泛和瞩目,应用价值也非常高。

1.2 建筑电气节能的基本思路

1.2.1 选择最合适材料,节约循环利用。要想做到既要电气节能,又要经济增长,将经济与节能两手抓,就要做到不偷工减料,盲目追求电气的节能,而忽视了建筑的基础就是材料本身,所以应将最合适的材料应用于建筑中去。而且其应用之后的边角料和废品,可以通过变卖的方法来获取购买节能材料的费用。

1.2.2 合理控制施工用电。在建筑行业中,最为头疼的一个难题就是用电的问题。建筑在施工过程中,如果不对用电量进行合理的控制和使用,就会造成大量的电能损耗,所以应当对其进行合理的控制,但是前提条件是保证施工的正常进行。

1.2.3 加强对大型耗电量设备的管理与监督。在建筑施工过程中,一些大功率设备的耗电量巨大,如果不对其加以监督和合理的管理,很可能造成电量的不必要浪费。

简而言之,在建筑正常施工为基本条件的前提下,尽量减少对电能的耗损是建筑电气节能的基本思路及原则。

1.3 建筑电气节能的主要措施

1.3.1 配电系统的具体设计。建筑电气节能过程中,节能工作的好坏主要取决于配电系统的详细设计。一般情况下,配电系统都是根据建筑所需的用电量,负荷配电级数以及其分布等具体特点进行具体的设计,可以将其设计得更加简洁方便且配电级数不要太多,但是这些设计的前提条件就是保证建筑电气节能供电质量以及正常的进行。最后结合配电系统的设计,选择适宜的配电系统,例如环式配电系统等,降低电耗,提高供电质量。

1.3.2 选择适用的变压器。随着四季的转换,不同的季节所出现的用电频率和高峰也就不同,例如夏季由于空调使用的频率较高,用电量也随之不断增加,导致建筑电气负荷大。所以应当根据生活中的实际情况,对变压器进行更好的选择。

1.3.3 降低电量在传输过程中的损耗。在建筑电气节能过程中,降低电量在传输过程中的损耗是十分有必要的。然而一般情况下,都是通过选择电导率较低的电导材质,为减少迂回供电造成的传输过程中的电损耗,采取直线形式的电路供电方式以及合理的选用不同规格的电线电缆等方法对电量在传输过程中的损耗进行降低。

1.3.4 节能灯具的选择。在建筑过程中,灯具的使用是必不可少的事情。一般情况下,人们使用的照明工具都是便宜易安装的白炽灯,但是随着时间的变化以及长久的使用,其本身会慢慢发黑,造成光照不足,发光率低的问题。随着时代的进步,近年来各种节能灯的出现,很有效地规避了这一类问题的发生。在建筑过程中,只有顺应时代变化,选择合适的节能灯具,才能够使电量的利用率在建筑电气节能中得到提高。

1.3.5 选择合适的电压等级。由于建筑电气供电过程中,受需电位置的距离、耗电电器或是耗电仪器以及该地区总的使用电量的情况等因素的影响,所要供的电的电压也就不同,导致出现高压电和低压电这两种配置的电压,日常生活中,我们常常见到的小区高压电,其配电电压为10kV,电压很高,需注意安全。

2 光伏新能源发电技术

随着我国经济发展的越来越快,资源的利用和开发也变得越来越紧张。尤其是对于我国这样的人口基数巨大的国家而言,能源的使用要比其他国家多出很多,然而能源是不可再生的,所以国家想要长期稳定地发展下去,就要寻找能够替代这些不可再生资源的新能源,相对于石油、天然气等燃烧过程中产生污染物的能源而言,光伏新能源就是一种无污染可持续发展的新型能源,它是利用太阳能转化为电能的一种技术,可以应用于多个领域,尤其是在建筑电气节能方面的应用十分

广泛。

2.1 光伏新能源发电技术的基本工作原理

光伏新能源发电是通过太阳能电池组件对太阳能进行采集,然后将太阳能转化为电能,在通过光伏发电系统的逆变器将其转化为交流电,使用时用控制器进行控制和调节。并且具备充电蓄能的作用,白天利用太阳能进行发电,晚上利用蓄能电池进行供电。

2.2 光伏新能源l电技术的特征

2.2.1 光伏新能源相对传统的石油、天然气的发电技术而言,能够更好地对峰值进行可控制的调节,使得电网十分稳固。

2.2.2 相对利益和成本而言,光伏新能源无论是环保可持续还是其具有白天蓄电、晚上供电的功能,都进一步说明比传统石油等发电节省成本。

2.2.3 光伏新能源无论是在任何行业其利用率都要比传统方式高很多,尤其是在建筑行业,比其他行业的利用率更高。

2.3 影响光伏新能源的主要因素

2.3.1 太阳能电池板的倾斜角度。由于建筑过程中,其所在的地形地貌、气候和周围的辐射场都存在一些影响,所以只有因地制宜地算好电池板的倾斜角度,才能够使光伏新能源得到最大利用率的电能。

2.3.2 各组件之间电性不匹配。一般情况下,光伏新能源在建筑中应用时,都会出现组件电流或是电压不匹配的事情,那是因为建筑外墙在组建过程中所需要的平面其形状大小各异的原因导致的。所以要想避免这样的事情,就要对建筑外墙进行分区域统一电性或者是分区后使用不同的电池片来平衡。

2.3.3 光伏电池强度。由于光伏新能源在建筑中使用时,都是使用光伏材料作为建筑材料的,所以其强度的大小对输出的电量有着直接的影响。由于建筑过程中,光伏组件的使用范围广,而且使用的位置也不同,导致需要的光伏强度也不同,所以需要对不同位置进行不同强度的光伏组件使用,例如采光好的屋顶可以考虑使用强度大一些的光伏组件,这样采集到的太阳能的能量大。

3 光伏新能源发电技术在建筑电气节能中的应用及优势

3.1 光伏新能源发电技术在建筑电气节能中的应用

3.1.1 应用形式。光伏新能源发电技术在建筑电气节能中的应用形式有两种,分别是:第一种形式是光伏系统与建筑相结合。通过将光伏发电设备安装在建筑物的外墙或是屋顶,通过与其他组件的配合进行供电与蓄电,@种供电形式相对独立,可实现自给自足的供电模式;第二种形式是光伏系统的组件与建筑过程中的材料相结合共同使用。具体方法是将光伏发电中的一些组件通过特殊的制作方法与材料,制作为建筑所需要的屋顶、窗户等建筑材料,取代普通的建筑材料既省钱又方便,而且由于建筑物的材料里面有光伏组件,所以采集到的太阳能要比其他形式的光伏系统量大,所供电量也就更充足。

3.1.2 设备的安装与维修保护。光伏新能源在安装过程中,因为其工作原理是利用太阳能来转化为电能,所以需要将设备安装在无遮挡物且阳光充足的地方,确保设备能够采集得到足够的阳光。由于赤道附近的阳光能量最足,所以在安装时要保证将其方向冲着赤道方向安装,而且要算好设备安装时的角度,保证受热均匀,且要定期进行维护保养。

3.1.3 安装过程中的注意事项。首先,要确保安装时无障碍物遮挡阳光;其次,在安装过程中,为了保护光伏新能源设备的安全,安装设备的周围环境十分重要,要保证其不受到碰撞等事情的发生;最后,面对恶劣的气候和许多不可抗力的事故时要有相应的急救和预防措施,保证光伏新能源的发电正常进行。

3.2 光伏新能源发电技术在建筑电气节能中应用的优势

3.2.1 占地面积小。通常情况下,光伏新能源发电设备是安装在建筑物的外墙或者是采光比较好的屋顶等位置,占地面积不多,非常省空间。

3.2.2 来源广,绿色无污染。由于太阳能在地球的任何地方都有,其来源十分广泛,发电过程中完全不必为没有太阳光可以使用而担心。且资源在应用过程中,也没有像石油、天然气等传统发电过程中产生二氧化硫等污染气体,十分绿色环保。

3.2.3 耗电量小,减少能源浪费。由于光伏新能源发电是通过建筑之间集中并网发电的,为居民提供所需的电能。由于建筑体系完全可以对畅通无阻地对电能进行输入和输出的操作,大大地减少了电能的消耗,减少了能源不必要的浪费。

3.2.4 强化供电过程中的安全和可靠性。由于建筑电气在使用光伏新能源发电过程中,光伏系统将发电过程中产生的多余电量存储起来输送到了电网中,调节了电量的输出,强化了供电过程中的安全和可靠性。

3.2.5 外观美观,成本降低。由于光伏新能源发电所需建筑材料为光伏材料,即太阳能电池板,安装时可以按照喜欢的建筑形式进行设计,使其不仅实用性高且外形美观。最主要的就是光伏材料相对其他建筑材料以及安装时的人力物力而言,成本相对低廉。

4 结语

由本文可知,随着时代的不断发展,建筑业想要继续发展下去,就要在节约能源这方面进行深入的研究和技术的开发。光伏新能源发电在建筑电气节能方面毫无疑问可以说是一个大的发展趋势,这也说明其重要性。然而在生活中,光伏新能源在建筑行业的应用还存在着许多问题需要去解决和了解,本文通过对其在建筑电气节能中的应用进行探讨,为其未来的应用和研究提供一些有价值的参考与借鉴。

参考文献

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[6] 陈舒婷.电气节能减排及光伏新能源的应用[J].技术与市场,2017,(3).

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关键词:电力电子技术;新能源领域;应用;研究

引言

随着社会经济的快速发展,各种能源消耗速度极大,能源短缺已成为社会生产发展过程中亟待解决的问题。近年来,新能源的开发和利用,为解决能源短缺问题提供了一条新的道路,而电力电子技术在新能源的开发利用中扮演着重要的角色。本文通过对电力电子技术的概述、电力电子技术在新能源领域的应用、在电力电子技术运用过程中应注意的问题等方面的着重介绍,让人们充分认识和了解电子电力技术并加强对其合理有效充分的利用。

1电力电子技术概述

电力电子技术,又称功率电子技术,学术上称电力电子学,是指应用于电力领域的电子技术,使用电力电子器件对电能进行变换和控制的电子技术。电力电子技术包括电力电子器件、电力电子设备和系统及其控制三个方面,涉及电力电子器件(上游)、电力电子设备和系统(中游)、电力电子技术在各个行业的应用(下游)三个领域。电力电子技术将各种能源高效率地变换成为高质量的电能,是采用电子信息技术改造传统产业的有效技术途径。电力电子技术具有高效、节能、省材的特点,对于我国乃至世界范围内的经济发展具有极为重要的作用,是现代科学、工业和国防的重要支撑技术。

2电力电子技术在新能源领域的应用研究

电力电子技术是实现节能环保和提高人民生活质量的重要技术手段,在执行当前国家“发展新能源”和“节能减排”基本国策的过程中起着重要的作用。下面以一些能源的开发利用为例,对电力电子技术在新能源领域的应用进行研究。

2.1水力发电

没有水就没有生命。这句话充分说明了水的重要性:水是生命的源泉,地球上没有水,也就不会有生命的存在。有聪明才智的人抓住水在流动过程中产生的动能可以充当天然的推动力这一有利条件,再加上一些物理知识和电路原理,以著名的三峡水电站为标志的一大批水电站挺立起来了。这一创新,不仅仅降低了对媒体等不可再生能源的消耗,更创造性的为人类寻找可再生能源并加以利用的道路提供了方向。在水利发电的基础上,一系列电力电子技术在新能源的开发利用中得到了创新。

2.2风力发电

风是大自然产生的一种自然现象,具有清洁、可再生、储量大的特点,而风能则顺理成章的成为了一种能够被高效利用的低碳能源。L力发电技术的出现,可以有效的减少二氧化碳的排放量、减缓全球气候变暖,为我们保护环境、节约能源、减少资金成本带来了突破性进展。这项技术不但将取之不尽、用之不竭的风能转换成源源不断的电能,而且有利于缓解能源危机和供电压力,随着风电技术的不断发展和完善,风力发电组等产品的数量和质量逐渐增多增强,在价格和效用上自然也会更具优势。在当前形式下,除水电技术外,风力发电技术比其它可再生能源技术更为成熟、成本更低、对环境破坏更小,因此还有改善生态环境的重要作用。

2.3太阳能发电

在大自然赐予地球的能源中,太阳能也是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源之一,阳光是人类赖以生存的因素之一,世间万物离开了太阳就难以继续维持生命。据统计,我国2/3以上国土面积的年日照时间在2200h以上,年辐射总量在502万kJ/m2以上,为太阳能的利用创造了丰富的资源和有利条件。目前太阳能在利用中,主郭建要采用了三种技术:太阳能光电技术、太阳能光热技术和太阳能光伏发电技术。这些技术的产生和发展,对于新能源的开发利用起到了巨大的作用。太阳能电池是电力电子技术在新能源领域的应用中的典型案例。太阳能热水器、蔬菜大棚的照明、药材和果脯的干燥、太阳能路灯等,都是利用了太阳能发电发热的原理。可以说,太阳能发电技术,在未来生活中具有更广泛、更有前途的发展前景。

2.4潮汐能发电

在波涛汹涌的大海上,潮汐狂妄的拍打着海面,巨大的潮汐能为新能源的开发和利用带来了契机,通过电力电子变换装置,发电机将巨大的潮汐能转换成电能,也就是能使这些波动能(潮汐能)的电能以恒压恒频方式输出,再通过其他的电力装置,为电力系统提供电力,其提供的电能既能源源不断输出,又对克服能源危机(煤、石油、天然气等化石类能源匮乏)提供了重要的解决措施,可以说,自然界的可再生资源也是无穷无尽的,只要我们拥有一双善于发现的眼睛,并采用先进的各项技术加以不断创新和完善,就可以在循环利用的基础上不断创造出各种新的清洁、高效、可再生、无限利用的能源。

2.5在其他系能源中的应用

上述新能源将会在未来的发展中占到能源结构的绝大部分。电力电子技术的应用不仅局限于以上所述的几种领域,还可以将其应用到新能源中的很多其他领域,这些领域包括抽水蓄能发电、超导储能、超级电容储能、低谷电储能。

结束语

由上述诸多例子中可以看出,新能源的开发和利用已成为一种优势更大的发展趋势,而电力电子技术在这项伟大的工程中发挥着难以想象的重要作用。目前,电力电子技术对我国来说,在大气污染治理、节能环保、电力系统及国民生活等等中的应用非常广泛,而从大方面来讲,电力电子技术在国民经济与人民日常生活中正发挥越来越重要的作用。由此我们可见,电力电子技术不仅是国民经济支柱产业的重要组成部分,也是未来技术的发展趋势之一。我国政府相关职能部门已经采取了一系列有力措施,将发展电力电子技术作为在相当长的一段时间里的重点发展的关键技术。新能源发电系统给电力电子技术提供了新的方向,也为从事可再生发电能源系统的研究提供了新的思路。在国家政策强有力的推动下,电力电子技术正迎来其发展的大好时机。

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关键词:波浪能;新能源发电;发电装置

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)08-0061-02

波浪能是一种易于直接利用、取之不竭的可再生清洁能源,它具有能量密度高,分布面广等优点[1]。波浪能发电是波浪能利用的主要方式之一,也是《新能源发电技术》课程中一种重要的可再生能源发电方式,该部分内容的教学目标是使学生们了解波浪的形成及其特征,波浪能的功率估算公式,掌握波浪能利用的方式及典型波浪能发电装置的基本工作原理,为学生今后从事该专业的工作打下必要的基础。波浪能发电技术在《新能源发电技术课程》中所占课时较少,如何在这么短的时间内,使学生通过学习对波浪能发电技术有一个系统的清晰的认识,这不仅是对学生学习能力的考验,更是对教师教学水平的考验。本文将根据波浪能发电技术这部分内容的特点,来谈几点体会。

一、合理组织教学内容

课堂讲授要有明确的目的性,教师在讲课时要根据专业培养目标的要求,确定教学重点内容与难点内容,并通过讲授来提高课堂的有效性。波浪能发电技术涉及内容较广,波浪能的内容涵盖波浪的形成、波浪能的特征、波浪能功率的估算、波浪能的利用装置和各种电能的波浪能发电装置等几个部分,在《新能源发电技术》课程中,这一部分内容所占的课时不多,由于受到学时的限制,在较短的学时内讲完这部分内容,需要教师在教学过程中组织好这部分内容,不能面面俱到。如果每个方向都详细讲解,在有限的学时内将不能完成规定的教学内容,因此,教学过程中需要教师对教学内容有所取舍。为了让学生能循序渐进的掌握波浪能发电技术,首先从波浪能的形成、特征参量和波浪能功率转化讲起。在讲授的过程中,笔者根据课程主要内容,利用波浪能的功率估算公式推导,将整体内容进行串联。例如,在推导波浪能的估算公式时,教材仅给出了公式的最终结果[2-4],但如何获得的,学生在学习中有很多的疑问,因此,可以结合波浪能的特征参量,以公式推导为主线贯穿整个教学内容,让学生加深对波浪能产生以及利用波浪能的特征参数如何评估波浪能的资源等知识点的理解。其次要重点讲述波浪能的发电原理和装置,这是波浪能发电技术的重点和难点内容,尤其是波浪能发电装置的内容。波浪能发电装置五花八门,不拘一格,典型的装置有点头鸭式、波面筏式、波力发电船式、环礁式、整流器式、海蚌式、软袋式、振荡水柱式、多共振荡水柱式、波流式、摆式、结合防波堤的振荡水柱式、收缩水道式等十余种。因此,这部分内容,若每种装置都详细讲解,将花费较多的课时;学生也普遍反映波浪能发电的典型装置多,在学习中容易混淆这些典型发电装置的工作原理。虽然波浪能发电装置众多,但笔者的教学过程中发现,讲授这部分内容时,可以按工作原理或能量中间转换环节等进行分类,重点讲解每种类型的典型装置,既节省授课时间,又能利用学习中类比方法让学生们更易于掌握和记忆。例如,利用工作原理相同之处,将这些典型装置按工作原理分为三类[2,5]:一类是利用波浪的上下运动,产生空气流或水流,推动涡轮机转动;一类是利用波浪的横向运动,让装置随波前后摆动或转动,产生空气流或水流,推动涡轮机转动;一类是对波浪进行“整流”,把低压大波浪变成小体积高压水,再把水引入高位水池积蓄起来,使它产生一个“水头”,冲动水轮机。然后,再将工作原理与典型装置进行关联,利用相似的工作原理,使学生更容易类比学习和记忆,教学过程中也更容易讲解。

二、激发学生的学习兴趣

与风力发电技术和太阳能光伏发电技术相比,学生们对波浪能发电技术的重视程度不够,学习积极性并不高。而且大部分学生并不知道学完该内容,在现实生活中如何应用,碰到相关问题时怎样分析和解决,因此,需要对所讲内容的理论知识与实际进行关联。教师在讲课过程中,应根据专业课的特点,理论讲解之后,可以对相关的知识点举一些具有前沿性和趣味性的例子,加深学生对理论知识的理解,同时提高学生解决问题的能力,激发学生的学习兴趣。例如,为了进一步加深学生各种典型波浪能发电装置的工作原理的理解,在教学的过程中,让学生课后自己查阅资料,引导他们对不同的波浪能发电装置按工作原理和能量的中间转换环节进行分类,并对这些装置的发电原理进行总结。并让学生们根据掌握的波浪能发电的基本知识,自己设计一个波浪能发电装置,提高学生学习波浪能发电的兴趣和积极性,让他们在这个“发明家的乐园”锻炼自己的创新思维,这一教学实践取得了良好的教学效果,学生们对各种波浪能典型发电装置有了更深的认识。

三、选择合适的教学方法,提高课堂效率

要想提高课堂的教学效率,需要合适的教学方法。教学方法是实现教学目标的基本措施,因此,根据确定的教学目标,结合波浪能发电技术内容的实际情况,采用相应的教学方法;同时采用何种形式的课堂教学方式还要考虑到学生注意力和理解问题的特点。由于波浪能发电技术装置较多,板书不能很好的将装置展现给学生,难以调动学生的积极性。为了提高课堂效率,可以结合讲授的内容,如多种波浪能发电装置,事先制作好多媒体课件。通过多媒体课件,展现各种波浪能装置的实际图片,甚至工作原理的动画视频,使教学内容更加直观和生动,学生的注意力也更容易被吸引,调动起学习的积极性。而且可节省板书时画图的时间,按时完成教学内容。但对于公式的推导等,需要采用板书来完成,如,在推导波浪能的估算公式时,如果采用多媒体授课,课件一闪即过,学生注意力不集中的情况下,往往很快就会遗忘,但如果采用板书边写边讲,学生有足够的时间思考和做笔记,更能加深学生对知识点的理解和记忆。另外,在选用教学方法时要认真考虑学生情况,这是提高教学效果的另一个重要方面。例如,波浪能装置的工作原理比较抽象时,而学生又缺少感性认识的时候,更要注意通过教学方法让学生能较容易的将抽象的问题具体化。此时,可以利用类比、设问等教学方式,激发学生思考,促进对抽象的概念的理解。

本文对波浪能发电技术教学和学习中的一些问题进行了探讨,对波浪能授课内容的组织,波浪能发电装置分类,以及本授课内容的教学方法等实践进行的总结,为波浪能发电技术的教学和学习提供参考。

参考文献:

[1].海洋可再生能源发展现状与趋势[J].四川水力发电,2005,24(6):113-116.

[2]左然,施明恒,王希麟主编.可再生能源概论[M].北京:机械工业出版社,2008.

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[5]MUETZE A.,Diciembre 2005.“Ocean Wave Energy Conversion”.ECE 699:Advanced Independent Study Report Electrical and Computer Engineering Department University of Wisconsin-Madison.

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(新疆农业大学,新疆乌鲁木齐830052)

[摘要]本文以新能源发电形式为研究对象,着眼于电力系统运用实际情况,由于我国能源的持续紧张,以煤炭为主力的电力供应连年出现数以千万千瓦计的巨大缺口,因此大力发展新能源发电一方面可以弥补电力系统的巨大的电力需求缺口,另一方面可以以科学的发展观走可持续发展的能源道路。围绕电力系统中的新能源发电的运用这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述,并据此论证了新能源发电技术的运用在实现电力系统长期可持续发展的过程中所占据的重要地位及其所发挥的关键意义。

关键词 ]电力系统;新能源;风力发电;太阳能光伏发电;运用分析

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.35.207

在任何系统中,供应与需求都是一对尖锐的矛盾统一体,这种情况在电力系统中也不例外。为确保电力系统能够在整个现代经济社会建设发展中得到长时间且可持续性的发展,展开有关新型能源在电力系统中的应用研究势在必行。

1现阶段常见新能源发电形式分析

严格意义上来说,我们将包括可再生能源以及分布式能源等新型能源形式称为新能源。这也就意味着:首先,新能源多以可再生能源为主;其次,新能源多以分布式能源为主;最后,水能作为一种常规意义上的能源利用形式,属于可再生能源的研究范畴,同时也可以作为分散式或是集中式能源进行综合应用。在当前技术条件支持下,各种类型新能源当中应用最为广泛的能源形式当属风力发电形式以及太阳能光伏发电形式这两种类型。首先,从风力发电形式的角度上来说,现阶段全世界范围内有关风力发电的装机总容量已高于1.2亿千瓦,其中我国有关风力发电的装机总容量已超过1200万千瓦,位居世界第四位。与此同时,我国对于风力发电这种新型能源的关注及建设力度正呈现出较为显著的发展趋势,有光风力发电这种新能源发电形式的发展目标需要在2020年之前实现装机总容量至亿级单位以上的增长;其次,从太阳能光伏发电形式的角度上来说,我国在有关这种新能源发电形式的研究与应用正处于初级起步阶段,现阶段有关太阳能光伏发电的装机总容量基本达到100兆瓦单位,距离世界范围部分国家超过百万单位级别的发展水平还存在一定差距。但我国政府已逐步加大对太阳能光伏发电形式的规划与扶植力度,要求在2020年之前,有关太阳能光伏发电的装机总容量达到千万单位以上的增长,可以说新能源发电形式潜在空间巨大。

2电力系统中风力发电技术的运用分析

在当前技术条件支持下,典型意义上的风力发电系统借助于现阶段电力电子背靠背变频技术实现对发电功率参数输出作业的有效调整与控制,并在对电磁转矩控制机组转速频率的有效控制过程当中实现风力发电的目的与意义。一般情况下,整个风力发电机组控制系统由主控制器装置、调向系统装置、变距系统装置以及制动系统装置这几个方面所构成,这也就决定了在风力发电技术作用之下整个控制系统的并网方式同传统意义上的常规电厂差异显著。在借助于双馈方式进行风力发电机组并网控制处理的过程当中,并网频率的控制可以通过对转子交流励磁频率参数的调节方式予以实现。与此同时,并网电压的控制可以通过对转子交流励磁幅值的调节方式予以实现。同时,在借助于永磁直驱方式进行风力发电机组并网控制处理的过程当中,并网作业下的跟踪控制目的能够在电力电子器件的正常运行作业下予以实现。在实践工作过程当中,其最为显著的优势在于冲击电流参数较小,且能够实现无功与有功的有效控制。更为关键的一点在于:在有关风力发电接入相对于整个电力系统运行稳定性影响的研究过程中发现:首先,风力发电接入并不对整个电力系统既有的机电振荡模式产生影响,并且受到风力发电机组自身装机容量较小的因素影响,其相对于整个电力系统自身所存在的弱阻尼或是负阻尼震荡问题并不会产生明显影响;其次,风力发电机组的接入并不会造成整个电力系统运行稳定性的受损,但这种接入模式使得整个电力系统当中部分输电线路的潮流方向有明显改变,这需要在线路保护设置中重点考量。

3光伏发电

光伏发电技术不断进步,成本逐渐降低,世界上很多国家都制定了相关的激励政策,大大推动了光伏发电的发展。我国在光伏发电领域起步较早,目前已经在太阳能电池组件的生产能力上走在世界前列,很多科研院所也逐步开展相关技术的研究。

光伏效应是指通过光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。

太阳能电池是利用光伏效应将太阳能直接转换为电能的部件。太阳光照射太阳能电池,太阳光的光子在电池里激发出电子空穴对,电子和空穴分别向电池的两端移动,如果外部构成通路,就形成电流,产生电能。

太阳能电池按照研发时间先后,可以分为三代,第一代晶硅类(单晶硅和多晶硅)、第二代薄膜类和化合物类(非晶类、铜锢镓硒、砷化镓、碲化镉等)、第三代新概念类(染料敏化电池等)。目前比较成熟且广泛应用的是晶硅类太阳能电池。

电池单元是光伏发电的最小单元。将电气性能相近的多个太阳能电池单元并联并进行封装,即组成太阳能电池组件。

4电力系统中太阳能光伏发电技术的运用分析

太阳能源于太阳内部的核聚能产生的巨大的能源,太阳能是这个星系内部的最丰富的可再生能源。太阳能的开发潜力极为巨大,一旦人类在未来能够真正用好太阳能,就可以获得生产、生活中所需的取之不尽的能源。人类利用太阳能发电目前仍然处于较低的水平。太阳能的99%还没有被开发出来,所以太阳能发电的未来前景十分广阔,虽然以目前的技术在利润率方面与其他发电技术相比还处于劣势。

5新能源发电发展建议

5.1明确各方责任,全方位促进发展

我们在政府部门、监管部门、发电企业、电网企业、制造企业、行业协会应该履行《可再生能源法》赋予的责任,进而促进全方位发展。

5.2加强新能源发电科学统一规划

要科学制定规划,明确相对稳定的发展目标。建议能源主管部门按照安全、经济、绿色、和谐原则,根据全国能源需求与可再生能源资源实际状况,对水电、煤电、核电和天然气发电等进行统筹优化,制定可再生能源开发利用中长期总量目标。据此总量目标,制定新能源发电规划,优化提出发展目标、主要任务、区域布局、重点项目、实施进度、配套电网和调峰电源建设、服务体系和保障措施等。这些内容都是《可再生能源法》里规定的,以及发电规划里要包括的内容。同时这个规划要纳入电力工业发展规划,避免出现“两张皮”现象。要实现中央与地方的新能源发展规划相协调和实现新能源发电规划与其他电源规划相协调。新能源发电装机规模需要与其他电源的调解能力以及系统调峰电源的规模相匹配,要在规划中具体明确。还要实现新能源发电规划与电网规划相协调,两个专项规划的协调和有机衔接,在新能源发电规划中具体明确大型新能源发电基地接入电力系统的电网工程,要实现新能源发电规划与消纳市场相协调。

参考文献:

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关键词:风力发电技术;发展现状;发展趋势

随着社会经济的全面发展,在当今社会能源中,煤炭、天然气等一些传统的能源正在大量的减少,这些都属于不可再生能源。人们开始逐步探索新型能源物质,找出可以去到这些传统能源的新能源。就风能来说,属于一种潜力比较大的新能源。到目前为止,很多国家都对风力发电有了一个比较清醒的认识。在上个世纪的三四十年代,在苏联和美国等一个经济上的强国已经开始研制了一些比较小型的风力发电的设备,我国国内已经研制出来的风力发电机的千瓦数也是比较喜人的,风力发电的利用成为人们面临的重要课题。

一、风力发电技术的现状

当前,随着我国科学技术水平的不断发展,风力发电技术也得到了广泛的应用。风力发电的基本原理就是利用风能设备,把因为温差产生的空气流动不断的向电能转化。实际上就是利用空气中的动能,也就是”风能”来带动风车设备的叶片的旋转,之后把叶子的转轴连接到增速机器上提高旋转的速度,从而把机械的动能向机械能转化,之后通过转轴带动发电机起到发电的作用。风力发电技术的特点主要表现在:

(1)就风力发电技术的装机规模来说,有逐年增大的趋势,利用风能进行发电的数量比例也在逐年增加。

(2)风力发电的发电机的单机容量同样在增长。

(3)海上风力发电厂的发展趋势越来越商业化。就海上风力发电来说,具有的特点是风力稳定,受到外界的干扰比较少,风速也比较高,发电量相对比较大,在海上进行风力发电能够很好的利用发电机组来进行。

(4)风力发电的建设游资成本比较高,但是其运营费用相对不高。

世界风力涡轮发电市场的增长速度比较快,利用风力发电已经在发电行业中占据了重要的地位,在市场上各种风力涡轮发电设计技术具有明显的不同,一个主要的区别就是发电系统的不同和风力涡轮结合的不同。一项新技术在风力发电行业上得到广泛应用,就能更好的利用风力提供能量,这种心就是就是风速来决定大电机的转速,这样一来,发电机捕获的能量会更高,也比较容易控制其有功功率和无功功率。

二、新时期风力发电技术的发展趋势

(一)变速恒频风力发电技术

近几年,我国风力发电建设进入了高速发展的时期,在2011年被称为世界上第一的风电大国。为了更好的提高风能的效率,并对成本进行控制,通过这种方式在电网中把电能转化为变速恒频电能。变速恒频风力发电技术主要是20实际末期发展起来的,属于一个多学科的技术,主要包含的技术有电子技术、矢量转换技术、信息处理技术等等,通过这项技术来实现对于风力发电机的控制,才能更好的实现变速恒频的功能,这项技术主要是通过对于不同的风速的捕捉,来获取一个最好的转速,这样就增加了运行的效率。在进行风力发电过程中,要根据风速的变化进行发动机转速的改变,这样才能更好的实现频率的变化。变速恒频风力发电系统主要是利用风力机把风能向动能转化,利用变速齿轮对转速进行转换,把风力机的低转速转化为高转速。

(二)用于风电场的储能技术

这项技术主要是能够提高风力发电在经济上和技术上的吸引力,储能系统具有比较明显的维持电压频率稳定的功能,一个风电场的储能系统出了能在一个相对较短的时间内注入能量和吸收能量之外,也能够在十五分钟内的风力尽快的被用作海量储能。在整个风力发电的系统中,出现很多储能系统,应用比较广泛的就是蓄电池储能系统,常见的有锂电池、铅酸蓄电池等等,其中蓄电池系统的偷电非常明显。为了更好的提高蓄电池的使用寿命,很多科研工作者就在研究怎样实现蓄电池单元最佳化,因为锌溴液态蓄电池系统在可再生能源中将会很好的前景。

(三)海上风力发电

涡轮发电机技术的一个重要的发展趋势就是离岸安装,海上的风能资源比较风度,可选择在一个比较浅的水域内安装风力涡轮发电机,离岸涡轮发电机系统产生的能量比较大,是在附近岸上发电的一倍左右。要想横好的解决电阀跟风电场相连的问题,简单的方法就是利用热量流通空气调节输电系统,能够把电量很好的输送到负载中心。高压直流输电接入电网技术具备的有点包括以下几个方面:

(1)离岸安装涡轮发电机跟大陆的扰动互相隔离;

(2)在电缆上出现功率损耗的情况相对较少;

(3)发送端跟接受端的频率是彼此独立的;

(4)每一根电缆输送的电量都是比较高的;

(5)系统功率流属于可以控制的,也是比较稳定的;

(6)电流经电缆符合影响不到直流输电的距离。

三、结论

综上所述,通过对上述问题的分析和探讨,我们了解了风力发电技术的应用现状和未来的趋势。随着世界上资源短缺现象越来越严重,各个国家都加大了对风力发电的重视城市。随着大规模风电场越来越多的进入到电力系统之中,电子技术在风电网中发挥的作用也会越来越突出。所以,我们要认真研究风力发电技术,让新能源的应用越来越广泛。

参考文献:

[1] 张向红;王学忠.浅谈风力发电[J].内蒙古科技与经济. 2011(20)

[2] 田振宇.浅谈风力发电的发展现状及前景[J].企业技术开发. 2011(18)

[3] 任丽蓉.我国风力发电现状及其技术发展[J].科技经济市场. 2011(04)

[4] 万利;陶文彪.风力发电的现状与展望[J].品牌(理论月刊). 2011(03)

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关键词:气候变暖 环境污染 再生能源 绿色能源 风能

中图分类号:TK81 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2017)02-0140-01

前言

联合国1980年召开了“新能源和可再生能源会议”,对新能源做出如下界定:以材料和技术为基本,使绿色可再生能源取得更好利用和开发,进而取代对环境有污染的化石能源,主要开发地热能、海洋能、太阳能和风能等。开发利用新能源得到了全世界的重视,我国作为世界能源消耗第一大国,对新能源的开发利用是当前重中之重的任务,因此,科学合理的开发利用风能对我国目前的社会经济发展具有十分重要的意义。

一、风能概念分析

自然界中的能源分为可再生能源和不可再生能源两种,不可再生能源是指短期内无法恢复,需要经过长时间才能恢复的,在自然中不能再生的能源,主要有石油、天然气、煤等对环境造成污染的能源;可再生能源指自然界中可不断再生、取之不尽用之不竭、可持续循环利用的能源,主要有生物质能、地热能、太阳能、风能等[1]。风能是指主要靠太阳光照射在地表,而由于地球表面的地形地域不同,气流气候的差异,进而形成各个地区之间的温度差异,冷空气和热空气相遇,空气形成对流即形成风能。

二、风能的应用

风力取水。从古至今风力取水是应用最普遍的。十二世纪时,为了解决人口、牲畜的用水和农田灌溉,风力取水得到很大的发展,至今荷兰仍有着风车王国的称号;风力发电。风力发电已成为现今风能应用的主要形式,世界各国都对风能发电的运用具有高度的重视,在我们的生产生活中随处可见风能的应用,如路灯照明等。风能发电的主要设备有:调节器、发电机、传动机、风机、塔架(基建、逆变器、蓄电池、其他设备自由选择)等。风力发电有三种运行方式:独立运行方式、风力发电组合、风力发电并入常规电网[2];风帆助航。有些船舶至今还沿用着风帆,有的国家在万吨级的货船上采用风帆助航,节油达到了15%。风力制热。高纬度地区的热水消耗是较大的,目前风力制热有三种方式:一是将发电机发的电能通过电阻丝发热;二是将空气压缩转换成热能;三是风力机的摩擦产生热能。

三、风能的优势

至今,世界经济能源的支柱依然是石化能源,但是煤、天然气、石油等石化能源是不可再生能源,且对环境有着严重的污染,还会造成全球气候变暖。全球气候变暖,两极冰川开始融化,海平面开始上升,导致人类的生存环境日益恶化,生物多样性也受到威胁。目前,人类开发利用可再生绿色能源是当务之急的,而风能作为绿色可再生能源的一种,已受到全世界的重视。开发风能的优势有几点:一是风能环保节能;二是风能为可再生绿色能源;三是风理发电的设备并不是立体化的,可保护生态环境;四是风能发电的成本低,适合大量的投产[3]。但风能发电也有一些劣势,风速不稳定、转化效率较低、设备不成熟、要求开阔和地势较高的地形等也制约了风能的开发。

四、风力发电的发展趋势

1.我国风能发电趋势

我国作为能源消耗大国,石化能源的消耗为世界第一,预计在未来较长的时间中,我国的能源消耗仍然将保持高速的增长,在2020年将达到45亿t标准煤、2030年将达到58亿t标准煤、2050年将达到70亿t标准煤,如不改变现有的能源消费结构,对环境的污染将越来越严重。 据我国能源网消息,1-9月,全国风电新增并网容量858万千瓦,到9月底,全国累计并网容量8497万千瓦,同比增长22%;1-9月,全国风电上网电量1060亿千瓦时,同比增长7.6%;弃风电量86亿千瓦时,同比下降28.3亿千瓦时;平均弃风率7.5%,同比下降3.36%;平均利用小时数1336小r,同比下降196小时。故对风能的开发和利用非常必要,特别是在我国风力资源富有的地区,例如:东南沿海和附近岛屿、新疆和内蒙地区,政府应加大投资力度。

2.全球风能发电趋势

西欧国家是全球风能应用较早和发展迅猛的地区,在欧洲的一些国家中,如西班牙、法国、丹麦和荷兰等国,专家预计,未来几年内,风能将作为其最主要的能源之一。虽然风能发电只占全球发电量的百分之一,然而随着风能发电技术的不断完善,将来必定能在世界发电量中占有较大的比重。预计在五年后,风能发电将占全球发电量的百分之十,并能够减少排放二氧化碳将近200亿吨。

五、风能的发展措施

针对风能的发展,我们可以通过以下几个技术点改进:第一、改进水平风力发电机组,其具有转轴短、转化率高、更能节省资金的优势;第二、开发利用海上风力发电技术,技术的不断改革,成本将会不断的降低,经济性较高;第三、采用垂直风力发电机,其新型的材料和结构,能够使发电机抗13级以上的台风、无噪音、微风启动且不受风向的影响[3]。我们可以举其中一个例子,海上风力发电技术:海上风能资源丰富,且地域广阔没有任何的障碍物,而陆地上的风力发电几乎处于饱和的状态,海上风能发电必然成为将来发展的重点,人类风能发电向海上发展是时代潮流,加上以上技术点的改进,定能改善风力发电过程中风力不稳定、转化率较低、设备不成熟、地势要求高等因素。

结束语

综上所述,我们对风能是什么、风能主要应用、为何要发展风能、风能的发展趋势、如何发展风能都有了一些认识。但是风能在发展过程中依然存在着诸多的问题,如技术不成熟、成本高、经济性低等。通过本文的阐述,希望能为我国风能利用相关部门提供一些参考,从而降低我国对石化能源的需求,提高我国风能发电技术的水平,以减少环境的污染并提高我国人民的生活质量。

参考文献

[1]朱芳,王培红.风能与太阳能光伏互补发电应用及其优化[J].上海电力,2009,11(01):23-26.

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论文关键词:电力生产;自主教学法;学习兴趣;教学效果

“电力生产概论”是高校非电气专业开设的一门全校性选修课。它是为了让工商管理、市场营销及会计学等专业的学生了解一定的电力生产方面的知识,为以后在电力系统从事相关工作做准备。但是经济与管理学院的学生大多是文科类学生,数学、物理基础不扎实,而且大学期间又没有开设电气专业基础课(如“电路”、“电机”、“发电厂电气部分”等),所以学习起来有难度,而且很多学生认为这门课与他们的专业不相关,学习的积极性也不高。针对课程的特点和学生的学习心理,笔者在经过两三年的“电力生产概论”教学后,在重点讲述常规发电、电力生产原理等的基础上,把学生自主教学法成功应用到教学过程中。通过课堂教学效果的验证,本方法是行之有效的。

一、教材内容及教学方法介绍

长沙理工大学选定的“电力生产概论”教材是普通高等教育“十一五”规划教材,李光辉主编。该教材内容全面、难度适中,是一本非常适合非电气类学生学习电力生产方面知识的通用教材。全书共九章,教材前四章先介绍了电力系统与电力生产方面的知识,然后重点讲述了三大常规能源发电:火力发电、水力发电和核能发电。第五章为未来能源发电技术,依次介绍了风力发电、地热发电、太阳能发电、海洋能发电、生物质发电、氢能发电等相关知识。后面四章分别介绍了变电站、电力线路、直流输电以及计算机在电力行业中的应用等与电力生产密切相关的一些专业知识。教材内容安排合理,难度适中。只要学生跟着老师系统地把教材学完,对电力系统及电力生产应该有一个比较全面、系统的了解,收获是很大的。

针对学生数学、物理及电气方面基础不扎实的特点,要在开始就使学生对这门课程的学习感兴趣,并做好心理准备。第一节课在介绍了教材内容后,讲述该课程要采用的教学方法,即采用教师课堂讲述为主、学生自主讲述为辅的创新教学法。前四章常规能源发电等电力生产方面的知识由教师重点在课堂上讲述,让学生切实掌握电力生产过程的特点以及每一种常规能源发电的原理。后面第五章的未来能源发电技术的发电原理与常规能源发电基本是一样的,只是所使用的一次能源不同而已,而且新能源发电技术是现在研究的热点。所以针对教材上所提供的五种新能源发电,可让每个班商量讨论选定一类大家感兴趣的新能源发电技术作为自主讲述的内容。这门课一般是两个或三个行政班级组成,如果是两个行政班级则每班可分两组各选一种新能源发电技术讲述;如果是三个行政班级,则以班为单位各选一种新能源发电技术自主讲述。学生自主讲述的出力情况及讲课效果直接影响学生课程期末考核成绩。

在让每个学生详细了解教学方法之后,又提醒学生,如果前四章的基础内容没学好,要想在自主讲述的内容上面取得好成绩是很困难的。所以第一堂课下来,学生对这门课的学习兴趣就被激发起来了。课间休息时班干部就召集全班同学讨论选择自主讲述的新能源发电方式,最后把选定的结果向全体同学公布,并告诉他们,只有发挥全班同学的合力,共同参与、合理分配任务才能在自主讲述环节取得良好的效果。在时间安排上,为了使学生有充分的时间准备课件,在学生授课前2~3周提前通知他们。 转贴于

二、常规能源发电原理讲述

通过第一节课教学内容、方法的介绍,学生都心中有数,对这门课程的学习也做好了充分的思想准备。因此,在讲述电力系统及电力生产方面基础知识以及三大常规能源发电原理时,首先讲述什么是一次能源、什么是二次能源。怎样把一次能源转换为电能就是学习的重点。电能已成为工业、农业、国防、交通等国民经济各部门不可缺少的动力,所以作为当代大学生,了解电力生产方面的知识以及电力系统的发展方向和动态是完全有必要的。

了解了这门课程的重要性和学习了该课程的必要性之后,学生对后续的授课内容兴趣明显提高了。电磁感应定律是发电的基本原理,这在初中物理课程里面已经学过。1831年法拉第发现了电磁感应定律之后,很快出现了原始的交流发电机、直流发电机和交、直流电动机,为了给用户输送电能,慢慢发展了高压直流和交流输电。以至于到现在的特高压交流、直流输电技术。另外,重点讲述我国的电力发展现状以及在特高压输电领域的一些世界领先技术。学生对该课程的学习兴趣明显提高了。

电力生产就是要把自然界的一次能源转换为电能。火力发电的原理就是把煤、石油、天然气等一次能源中的化学能经过燃烧转化为高温高压水蒸气的内能,然后通过水蒸气膨胀做功推动汽轮机旋转,汽轮机带动发电机转子磁极旋转,在固定不动的定子绕组周围形成变化的磁场,从而在绕组内感应出电动势。若定子中的绕组按一定的绕线规律,与外电路形成回路,则绕组中就会产生相应的电流。在一定的电压下,电流沿输电线路将电能送往用户。水力发电是在水电站中水轮机将水的势能和动能转换为推动水轮机旋转的机械能,水轮机转轮旋转带动发电机发电。而核能发电的原理与火力发电很相似,也就是说核电厂只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能,其能量转换过程是:核能水和水蒸气的内能发电机转子的机械能电能。

三、新能源发电学生自主讲述