時(shí)間：2023-06-01 11:33:18
導(dǎo)語：在新能源類論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：新能源發(fā)電；課程知識(shí)體系；教學(xué)改革；教學(xué)方法
作者簡介：張濤（1981-），男，安徽阜陽人，三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院，副教授；武建瑞（1983-），男，陜西蒲城人，三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院，助理工程師。（湖北 宜昌 443002）
基金項(xiàng)目：本文系三峽大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目重點(diǎn)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：J2011008）的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）09-0073-02
能源是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)能源需求的持續(xù)增長，以及能源短缺危機(jī)和全球環(huán)境的日益惡化，能源對(duì)人類經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的制約和對(duì)資源環(huán)境的影響也越來越顯著。[1]面對(duì)能源短缺危機(jī)和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力下，必須通過能源利用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)“開源”和“節(jié)流”。因此，大規(guī)模開發(fā)新的能源，大力發(fā)展高效、環(huán)保的電力工業(yè)成為解決能源問題的有效途徑，培養(yǎng)這方面的人才對(duì)新能源的開發(fā)和利用具有重要意義。
三峽大學(xué)具有濃厚的電力行業(yè)背景，為了讓三峽大學(xué)（以下簡稱“我?！保╇姎夤こ填悓I(yè)學(xué)生了解新能源相關(guān)知識(shí)，“新能源發(fā)電技術(shù)”課程應(yīng)運(yùn)而生，它是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)選修課程。該課程的講授，能夠幫助學(xué)生較為全面地了解和掌握新能源利用形式及其相關(guān)技術(shù)的前沿動(dòng)態(tài)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。為了提高教學(xué)質(zhì)量，結(jié)合電氣工程類專業(yè)的特點(diǎn)，探索適合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)課程授課內(nèi)容和教學(xué)方法是十分必要的。本文將根據(jù)筆者近年來的教學(xué)實(shí)踐，談?wù)剬?duì)該課程的教學(xué)改革與實(shí)踐方面的幾點(diǎn)體會(huì)。
一、課程教學(xué)存在的主要問題和矛盾
“新能源發(fā)電技術(shù)”課程是一門多學(xué)科交叉的課程，除了涉及電力和能源領(lǐng)域的知識(shí)外，還要求學(xué)生具有其他領(lǐng)域相關(guān)的知識(shí)，如課程中風(fēng)力發(fā)電技術(shù)涉及空氣動(dòng)力學(xué)的相關(guān)知識(shí)，太陽能電池涉及的半導(dǎo)體材料的相關(guān)知識(shí)，生物質(zhì)能中涉及的生物化學(xué)等相關(guān)知識(shí)等。[2，4]由于新能源發(fā)電技術(shù)的研究屬于前沿科學(xué)，目前，我國部分高校的相關(guān)專業(yè)已開設(shè)“新能源發(fā)電技術(shù)”課程，但不同學(xué)科對(duì)該專業(yè)課程的教學(xué)需求不同，導(dǎo)致教材內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)差異較大。該課程的建設(shè)中存在的問題較為突出，集中體現(xiàn)在：不同專業(yè)教材內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)不同，缺乏適合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的教材；作為一門選修課程，學(xué)生重視程度不夠；專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)矛盾眾多，包括課程與教材之間的矛盾，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)之間的矛盾，教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)方法之間的矛盾等，這些都在很大程度上制約了“新能源發(fā)電技術(shù)”課程教學(xué)質(zhì)量的提高。
對(duì)于電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，該課程需要涉及更多電氣工程學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，如電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)分析等專業(yè)知識(shí)。在新能源并網(wǎng)和儲(chǔ)能技術(shù)中需要應(yīng)用這些專業(yè)知識(shí)分析該研究領(lǐng)域前沿問題，有利于全面掌握新能源知識(shí)體系和培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。由此可見，本課程內(nèi)容豐富，知識(shí)點(diǎn)多，在該課程的建設(shè)中，需要根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，合理組織教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生掌握晦澀難懂的外專業(yè)知識(shí)的，能利用本專業(yè)知識(shí)分析實(shí)際工程問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，因此該課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的改革勢(shì)在必行。
二、教學(xué)內(nèi)容的改革
為了適應(yīng)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的教學(xué)，在課程改革過程中，根據(jù)新能源發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀和電氣工程對(duì)新能源發(fā)電技術(shù)課程知識(shí)體系的需求，結(jié)合電力工程及其自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn)，精選教學(xué)內(nèi)容，重新構(gòu)建了新的課程知識(shí)體系，加強(qiáng)與電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)之間的聯(lián)系。
根據(jù)新能源發(fā)電站接入電網(wǎng)的影響不同，將這些新能源技術(shù)分為兩類：穩(wěn)定性能源發(fā)電技術(shù)和間歇性能源發(fā)電技術(shù)。
一些新能源技術(shù)（如生物質(zhì)能、地?zé)崮芎统Ｒ?guī)水電）在接入電力系統(tǒng)方面和常規(guī)電力技術(shù)一樣容易，除了一次能源的形式不同，轉(zhuǎn)換成電能環(huán)節(jié)基本相同，都采用同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，對(duì)電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定不會(huì)造成影響。因此，這部分新能源知識(shí)重點(diǎn)講解各種新能源發(fā)電技術(shù)的基本原理，最新的發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀和動(dòng)向，及在利用過程中對(duì)改善環(huán)境帶來的好處，培養(yǎng)學(xué)生新的能源觀念和意識(shí)。同時(shí)結(jié)合電網(wǎng)發(fā)展的最近進(jìn)展，這些發(fā)電技術(shù)作為分布式電源接入電網(wǎng)時(shí)，如何規(guī)劃電網(wǎng)，接入電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響等方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹v解，加強(qiáng)與電力系統(tǒng)知識(shí)的聯(lián)系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，
由于受到季節(jié)、氣象和地域等條件的影響，另一些新能源技術(shù)具有隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性的特點(diǎn)，如風(fēng)能和太陽能發(fā)電等新能源發(fā)電技術(shù)，在接入電力系統(tǒng)方面需要克服更多的挑戰(zhàn)，其電力大規(guī)模并入常規(guī)電網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來顯著影響。這部分內(nèi)容重點(diǎn)講解與電力系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)，涉及到電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)和電力系統(tǒng)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。在間歇性能源并網(wǎng)過程中，電力儲(chǔ)能技術(shù)可以補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)，解決風(fēng)能和太陽能等間歇式新能源發(fā)電直接并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，調(diào)節(jié)電能質(zhì)量，使大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電能夠方便可靠地并入常規(guī)電網(wǎng)。隨著可再生新能源發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展，電力儲(chǔ)能技術(shù)也是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生必須掌握的知識(shí)，所以儲(chǔ)能技術(shù)也是該課程知識(shí)體系的重要部分。
本文提出的課程知識(shí)體系目前還沒有相關(guān)教材，為此，筆者較為系統(tǒng)地構(gòu)建并編寫適合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的“新能源發(fā)電技術(shù)”課程講義，使之更符合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)。從兩學(xué)期的試用情況來看，學(xué)生認(rèn)同感增強(qiáng)，明確該課程是本專業(yè)不可或缺的重要選修課，重視程度顯著提升，在教學(xué)過程中取得了良好的效果。
三、教學(xué)模式改革
選擇合適的教學(xué)方法，能夠提高課堂效率。教學(xué)內(nèi)容的不同，授課的教學(xué)方法也需要相應(yīng)的改進(jìn)，為此筆者對(duì)教學(xué)方法也進(jìn)行了改革，使之與課程知識(shí)體系相適應(yīng)。
1.采用學(xué)術(shù)專題講座的教學(xué)方式
“新能源發(fā)電技術(shù)”課程知識(shí)體系要求運(yùn)用新的教學(xué)方法。每種新能源發(fā)電技術(shù)各自成章，自成系統(tǒng)，各部分內(nèi)容均有很多前沿的技術(shù)，僅靠書本知識(shí)已經(jīng)不能適應(yīng)科技的進(jìn)步。[5，6]因此需要任課教師補(bǔ)充相關(guān)發(fā)展的新動(dòng)向和新技術(shù)，以學(xué)術(shù)講座的形式進(jìn)行講授與課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。講解過程中，以具體的行業(yè)問題為背景，采取啟發(fā)式的講解方式，層層剖析問題，可以讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，掌握發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)電原理、利用方式、開發(fā)存在的問題和研究現(xiàn)狀及動(dòng)向。如地?zé)岚l(fā)電、海洋能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、太陽能熱發(fā)電技術(shù)，都可以采用講座的方式進(jìn)行講解。同時(shí)在講座過程中，增加學(xué)生提問環(huán)節(jié)，讓學(xué)生可以積極參與，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。
為了強(qiáng)化實(shí)踐，在每一個(gè)專題授課結(jié)束后，教師通過布置與該專題相關(guān)的設(shè)計(jì)題目，讓學(xué)生學(xué)以致用。比如讓學(xué)生設(shè)計(jì)太陽能熱電站，利用波浪能發(fā)電原理設(shè)計(jì)相應(yīng)的波浪能電站，設(shè)計(jì)新農(nóng)村綜合利用生物質(zhì)能的方案，設(shè)計(jì)垃圾發(fā)電站工藝流程等，作為分布式電源接入電網(wǎng)時(shí)，結(jié)合不同能源開發(fā)利用的特點(diǎn)對(duì)該地區(qū)新能源開發(fā)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)做出合理規(guī)劃，并給出理由。通過這些綜合性設(shè)計(jì)作業(yè)，可以增強(qiáng)大家的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，訓(xùn)練了學(xué)生分析問題、解決問題的綜合能力，起到了非常好的效果。
2.基于問題的探究式教學(xué)方式
傳統(tǒng)的講授方式，可以系統(tǒng)地講解，課堂容量大。風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)涉及知識(shí)點(diǎn)多，知識(shí)點(diǎn)零散，因此需要教師合理組織教學(xué)內(nèi)容，使其與所學(xué)專業(yè)知識(shí)相結(jié)合。為此筆者精心設(shè)計(jì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，精講多練。但傳統(tǒng)的授課方式，學(xué)生被動(dòng)接受，學(xué)習(xí)積極性不高。
為此，筆者采用基于問題的探究式教學(xué)方式，在教學(xué)的過程中，教師起引導(dǎo)作用，對(duì)課程中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析，提出基于問題的討論題目；并分析學(xué)生需要掌握的知識(shí)要點(diǎn)，為學(xué)生提供必要的參考文獻(xiàn)，讓學(xué)生課后自己查閱資料，引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)自己總結(jié)知識(shí)點(diǎn)，利用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問題。而學(xué)生在課后根據(jù)自己的興趣自愿選題，并分小組進(jìn)行研討，研討后，該小組總結(jié)討論結(jié)果。在課堂討論中，每個(gè)小組推薦一名學(xué)生做交流發(fā)言，將自己的研究內(nèi)容做簡要匯報(bào)。學(xué)生互相提問展開討論，老師進(jìn)行有針對(duì)性的點(diǎn)評(píng)，肯定了學(xué)生們?nèi)〉玫某煽儯瑢?duì)錯(cuò)誤的地方進(jìn)行了補(bǔ)充和糾正。[2]為了達(dá)到分組討論學(xué)習(xí)預(yù)期效果，要求每個(gè)小組在上交的文獻(xiàn)報(bào)告中，明確每個(gè)學(xué)生所做的工作和參加小組討論的發(fā)言內(nèi)容，督促每個(gè)學(xué)生都參與討論學(xué)習(xí)。通過這種教學(xué)方式，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，也很好地完成了教學(xué)目標(biāo)，促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高，達(dá)到“授人以漁”的目的。
3.改進(jìn)多媒體教學(xué)方式
由于該課程設(shè)計(jì)的專業(yè)知識(shí)具有跨學(xué)科的特點(diǎn)，有些知識(shí)點(diǎn)學(xué)生難以掌握，有些原理較為抽象。如風(fēng)機(jī)的偏航過程、變槳過程、風(fēng)機(jī)的失速原理、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電過程等都比較抽象，在沒有實(shí)物演示的前提下，學(xué)生經(jīng)常不容易理解。因此在講這些課程內(nèi)容時(shí)，采用多媒體動(dòng)畫演示的方法，幫助學(xué)生理解基本概念和知識(shí)，讓學(xué)生更快更易地理解和掌握這些內(nèi)容。
四、考試方法的改革
雖然在教學(xué)內(nèi)容和方法上進(jìn)行了改革，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，但仍有不少學(xué)生選課和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不端正。他們不是為了完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高自己的綜合素質(zhì)，只是為了湊滿學(xué)分，對(duì)選修課缺乏足夠的重視。[6]傳統(tǒng)的閉卷考核方式不能全面地反映真實(shí)的教學(xué)情況。撰寫課程論文，成績只與論文寫得好不好有關(guān)，有的同學(xué)東拼西湊，也能獲得一個(gè)理想的成績。這些方式都難以督促學(xué)生平常的學(xué)習(xí)，因此仍需完善課程的考核方式。根據(jù)“新能源發(fā)電技術(shù)”課程的特點(diǎn)，筆者對(duì)該課程的考試方式做了合理的改革，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，公正地反映了學(xué)生的成績。主要采取了以下一些措施：
1.注重對(duì)學(xué)生平時(shí)的考查
增加課堂隨機(jī)考查的次數(shù)。通過提問、課堂測(cè)驗(yàn)等方式，讓學(xué)生在上課時(shí)能集中精力聽講，防止學(xué)生上課“開小差”?；卮饐栴}和課堂測(cè)驗(yàn)計(jì)入平時(shí)成績。
2.增加撰寫文獻(xiàn)報(bào)告和大作業(yè)
基于問題的探究式教學(xué)方式中，撰寫文獻(xiàn)報(bào)告和小組討論環(huán)節(jié)能夠有效培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)、撰寫論文、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、獨(dú)立思考的能力，因此能夠較為科學(xué)評(píng)價(jià)學(xué)生平時(shí)的努力程度。因此，課堂討論和小組討論中，根據(jù)學(xué)生在該環(huán)節(jié)中的貢獻(xiàn)不同給學(xué)生不同成績，這樣能起到督促學(xué)生學(xué)習(xí)和檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的作用。
作業(yè)是課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充和延伸，是教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)。大作業(yè)一般具有綜合性的特點(diǎn)，能夠有效鍛煉學(xué)生的綜合能力，鞏固平時(shí)所學(xué)的知識(shí)，是反饋教學(xué)效果的有效手段。因此增加大作業(yè)和撰寫文獻(xiàn)報(bào)告在平時(shí)成績中的比重也是考查學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的有效手段。
3.增加平時(shí)成績的權(quán)重
平時(shí)考核成績權(quán)重由原來的30%提高到目前的50%，有效地避免了學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí)，考試時(shí)突擊學(xué)習(xí)也能取得不錯(cuò)成績的弊端，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺性。
通過上述措施的實(shí)施，經(jīng)調(diào)查表明多數(shù)學(xué)生都認(rèn)可這種成績考核方法較合理、公正，能夠真實(shí)反映學(xué)生的成績，受到了多數(shù)學(xué)生的歡迎。
五、結(jié)束語
“新能源發(fā)電技術(shù)”課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)選修課程。本文針對(duì)課程建設(shè)中存在的突出問題，構(gòu)建了適合電氣工程類專業(yè)的“新能源發(fā)電技術(shù)”課程的知識(shí)體系，合理組織教學(xué)內(nèi)容，并根據(jù)授課內(nèi)容提出了合適的教學(xué)和考核方法。通過課程教學(xué)改革，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，達(dá)到提高該課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的目的。
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堅(jiān)守初心
2013年，云斯寧教授與大連理工大學(xué)馬廷麗教授牽頭，由國內(nèi)眾多科研單位成就卓越的科學(xué)家參編，共同編著的《染料敏化太陽能電池――從理論基礎(chǔ)到技術(shù)應(yīng)用》一書正式出版。作為我國第一本全面介紹染料敏化太陽能電池（DSSC）的專業(yè)書籍，它的問世，讓世界看到了在新一代太陽能電池研究領(lǐng)域更多的“中國可能”。與此同時(shí)，這位杰出的青年科技工作者所取得的創(chuàng)新性國際重要研究成果，也大大提升了西安建筑科技大學(xué)無機(jī)非金屬材料學(xué)科在國內(nèi)外的行業(yè)影響力，促進(jìn)了功能材料新辦專業(yè)的學(xué)科發(fā)展、推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
那么，何謂DSSC？他又是如何與之結(jié)緣的呢？
如大家所知，太陽能作為資源豐富的可再生能源，具有獨(dú)特的開發(fā)利用潛能，而DSSC就是新一代太陽能電池的一種?！八饕悄７鹿夂献饔迷硌兄频摹！痹扑箤幭蛴浾呓榻B說，“植物進(jìn)行光合作用的時(shí)候，是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，然后再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而DSSC是一個(gè)電氣化學(xué)系統(tǒng)。植物進(jìn)行光合作用，是葉綠素在起作用，而DSSC是用染料來捕獲太陽光，把光能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行發(fā)電?！?/p>
2003年，云斯寧在西安交通大學(xué)攻讀博士學(xué)位，從事鈣鈦礦鐵電壓電陶瓷介電弛豫行為的研究。在廣闊的科技世界走馬觀花已經(jīng)無法滿足他的求勝心，“致用”開始成為這個(gè)科研新兵最為關(guān)注的命題。偶然的機(jī)會(huì)，他看到了美國能源署和中科院關(guān)于能源科學(xué)與技術(shù)未來發(fā)展展望的行業(yè)報(bào)告，開展科研的定位逐漸清晰了起來。“當(dāng)時(shí)了解到我們國家碳納米管的研究在國際上比較超前，后來我就比較關(guān)注新能源，經(jīng)過逐步積累，對(duì)國家的政策、需求了解多了，焦點(diǎn)就集中在能源危機(jī)和環(huán)境污染兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)上了。我們做科研必須要符合國家重大戰(zhàn)略需求才有意義，太陽能和生物質(zhì)能又是新能源里邊兩大核心?！币虼耍扑箤幗淌趯⒀芯慷ㄎ辉冢阂环矫媪⒆阌谔柲?，另一方面立足于生物質(zhì)能，開展低成本、高附加值資源化循環(huán)綜合利用的基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)。
因?yàn)槌錾谋憩F(xiàn)，云斯寧博士畢業(yè)之后，其學(xué)位論文獲2007年西安交通大學(xué)優(yōu)秀博士論文，而后他又作為“引進(jìn)人才”進(jìn)入西安建筑科技大學(xué)工作，隨后赴韓國延世大學(xué)研修，開始涉足DSSC?！霸陧n國，主要是搞光陽極研究，回國之后與馬廷麗教授合作，逐漸開展對(duì)電極催化劑的研究?！彼f自己近期在開展捕能與儲(chǔ)能一體化新能源集成器件研究。
從國外到國內(nèi)，從光陽極到對(duì)電極再到集成器件，云斯寧及其研究團(tuán)隊(duì)一直沿著一條主線進(jìn)行探索。而這條線就是――可再生能源中對(duì)太陽能和生物質(zhì)能的利用。他解釋說：“隨著人口的增加和人們生活水平的逐漸提高，對(duì)能源的需求日益增加，能源危機(jī)和環(huán)境污染日益嚴(yán)重。面對(duì)這種挑戰(zhàn)，我們力圖通過新能源材料的研究和開發(fā)，解決國家發(fā)展過程中的重大能源需求，并且立足于資源化循環(huán)綜合利用?！?/p>
卓越的科研才華，讓云斯寧從眾多青年科研工作者中脫穎而出，他很快被破格提升為教授和博士研究生導(dǎo)師，并成為了西安建筑科技大學(xué)功能材料研究所“新能源材料”研究團(tuán)隊(duì)和陜西省納米材料與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“新能源材料器件化應(yīng)用”研究團(tuán)隊(duì)的方向負(fù)責(zé)人。 他和他的研究團(tuán)隊(duì)一起，對(duì)國際上該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、難點(diǎn)、熱點(diǎn)開展深度研究、聯(lián)合攻關(guān)。近年，參與完成、主持國家級(jí)、省部級(jí)、地市級(jí)、校級(jí)各類項(xiàng)目20余項(xiàng)，并協(xié)助國家基金委評(píng)審青年、面上、重大項(xiàng)目共38項(xiàng)。
持續(xù)突破
和當(dāng)初預(yù)料的一樣，在巨大的能源缺口面前，DSSC因其光電轉(zhuǎn)化效率高、成本低、環(huán)境友好、透明等特點(diǎn)，順理成章地成為了全世界矚目的科研焦點(diǎn)。而他與“戰(zhàn)友們”的堅(jiān)守，也為我國在該領(lǐng)域國際競(jìng)爭(zhēng)力的加強(qiáng)，原創(chuàng)性成果的爭(zhēng)奪提供了堅(jiān)實(shí)的保障?！爸袊l(fā)表的研究論文，位居世界第二；知識(shí)產(chǎn)權(quán)數(shù)量也僅此于日本和韓國，領(lǐng)先于美國和其他發(fā)達(dá)國家。而國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)化研究也基本與世界同步，早期僅能建成500瓦的示范小工程，預(yù)計(jì)今年我國能達(dá)到20兆瓦規(guī)模的水平?！痹扑箤幗淌趯?duì)我國的科研充滿信心。
藍(lán)海似乎近在咫尺，想要突破邊界，挑戰(zhàn)仍然不可小覷?！把芯緿SSC的目的最終在于應(yīng)用。而產(chǎn)業(yè)化面臨兩個(gè)問題：一個(gè)是DSSC的效率約為13%，與成熟的硅基電池相比有點(diǎn)偏低；另外一個(gè)是它的長期穩(wěn)定性欠佳。其次，商業(yè)化應(yīng)用還面臨著一個(gè)成本問題，雖然DSSC成本僅占硅基電池的1/5?1/10，但想要產(chǎn)業(yè)化，還需進(jìn)一步降低成本。”只有解決了效率、穩(wěn)定、成本等諸多問題，DSSC才能真正走上康莊大道，云斯寧教授倍感壓力，他認(rèn)識(shí)到，“只有開展新原理、新結(jié)構(gòu)、新方法的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵核心技術(shù)，跟國際上的清潔能源技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，才能從容應(yīng)對(duì)。”
真抓實(shí)干、各個(gè)擊破，在他看來是登頂成功的唯一途徑。作為陜西省科技計(jì)劃評(píng)審專家，他最常強(qiáng)調(diào)的就是“堅(jiān)持”與“超越”。“如果一天工作8個(gè)小時(shí)，生活可以很輕松，但科研這個(gè)東西，只有不停地付出，幾十年如一日的堅(jiān)持，才有可能取得突破?！弊?012年以來，云斯寧教授開始以每年一項(xiàng)新突破刷新西安建筑科技大學(xué)科研成果的發(fā)表紀(jì)錄，在《Prog Polym Sci》《Energy Environ Sci》《Adv Mater》《Adv Energy Mater》《ChemSusChem》《J Mater Chem A》《Nanoscale》等國際知名期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇，擁有20余項(xiàng)專利技術(shù)，主編專著1部，參編中國、法國、印度等大學(xué)教授專著3部，之一下載量已超過99000余次。研究成果先后被陜西省人民政府、陜西省教育廳、中國建筑學(xué)會(huì)、西安建筑科技大學(xué)、《西安建大報(bào)》、精細(xì)化工國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等多家媒體和網(wǎng)站報(bào)道，相關(guān)理論、方法或結(jié)果已被國內(nèi)外同行采用或作為其研究的基礎(chǔ)或起點(diǎn)。
2014年8月，由他撰寫的綜述性文章《無鉑的染料敏化太陽能電池對(duì)電極》在國際材料領(lǐng)域權(quán)威刊物《先進(jìn)材料》發(fā)表之后，更是引起了國際同行的關(guān)注。在他看來，無鉑催化材料有獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的創(chuàng)新點(diǎn)。一方面是原材料容易獲得，價(jià)格比貴金屬鉑要便宜很多；另一方面，制備工藝比較環(huán)保，基本對(duì)環(huán)境沒污染。他舉例說，目前的這種薄膜太陽能電池，希望像塑料紙一樣印刷出來，這樣更容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，而溶液工藝與卷對(duì)卷大面積印刷生產(chǎn)是非常匹配的。此外，他們開發(fā)的無鉑催化劑性能卓越，成本低廉，原材料易得，在太陽能電池、燃料電池、超級(jí)電容器、制氫、生物傳感器、有機(jī)物降解、污染控制等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。
攬海聽風(fēng)
榮譽(yù)、鮮花與掌聲紛至沓來，他卻波瀾不驚地說：“想要滿足國家的發(fā)展需求，我們就不能滿足于在國內(nèi)拿幾個(gè)項(xiàng)目，而應(yīng)該更關(guān)注國際上同行之間的競(jìng)爭(zhēng)與合作。”他不僅積極參加國內(nèi)外該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)會(huì)議，開展科研合作，而且與日本、瑞典、美國、韓國、芬蘭、德國、巴西、西班牙等國際知名機(jī)構(gòu)的科學(xué)家保持長期穩(wěn)定的科研合作，并且長期擔(dān)任20余種國際主流SCI期刊的通訊評(píng)議人。為此，《西安建大報(bào)》刊發(fā)“國際合作我受益良多”一文，特別報(bào)道了他的國際科研合作。
【論文關(guān)鍵詞】新能源建設(shè);后續(xù)管理;問題;對(duì)策;北京;農(nóng)村地區(qū)
社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)是我國正在逐步推進(jìn)的一個(gè)長久戰(zhàn)略,而農(nóng)村地區(qū)的新能源建設(shè)更是“三農(nóng)”工作中的一項(xiàng)重要任務(wù)。近幾年來,北京市緊抓農(nóng)村能源建設(shè)發(fā)展的有利時(shí)機(jī),投資數(shù)十億元到“三起來”(讓農(nóng)村“亮起來”,讓農(nóng)民“暖起來”,讓農(nóng)業(yè)資源“循環(huán)起來”)工程中,引進(jìn)、開發(fā)、推廣了太陽能、沼氣、風(fēng)能等多種適合北京地區(qū)的新能源技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2008年,北京市新能源利用量占能源消費(fèi)總量的2.5%,是全國新能源建設(shè)的工作典范。但隨著項(xiàng)目數(shù)量的增加和規(guī)模的擴(kuò)大,新能源建設(shè)的后續(xù)管理與維護(hù)問題也越來越突出。通過實(shí)地考察和理論學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)到完善新能源項(xiàng)目的后續(xù)管理,對(duì)改善農(nóng)村能源利用狀況起著舉足輕重的作用,是確保政府投入實(shí)施的各項(xiàng)新能源項(xiàng)目充分發(fā)揮長久效益的關(guān)鍵所在。
1新能源項(xiàng)目的后期管理現(xiàn)狀及主要問題
隨著北京市政府近年來大力推廣新能源建設(shè),目前,北京市的新能源利用情況有了非常大的進(jìn)步,普及率逐年上升。據(jù)統(tǒng)計(jì),到2007年年底,遠(yuǎn)郊區(qū)縣約有823個(gè)村安裝了太陽能燈,占村莊總數(shù)的20.7%,累計(jì)約8萬盞。wWW.133229.coM每年可節(jié)電1 317萬mj,節(jié)約電費(fèi)近200萬元;同時(shí)還有大中型沼氣工程53處,總池容達(dá)到l.5萬m3,供氣1.4萬戶;即將建成秸稈氣化集中供氣工程約60處,可滿足l.8萬戶村民炊事用氣。
然而,隨著各類新能源項(xiàng)目在北京市農(nóng)村地區(qū)的推廣,其后續(xù)管理工作也逐漸顯現(xiàn)出了一些不可忽視的問題。據(jù)了解,大部分項(xiàng)目仍然是“重開發(fā),輕管理”,工程方只關(guān)注項(xiàng)目的開況,而在設(shè)施修建完成之后,忽略了其后續(xù)維護(hù)工作。很多項(xiàng)目在使用了一段時(shí)間后,因缺乏維護(hù)、無人看管而效率降低甚至荒廢,進(jìn)一步可能造成整體資源的極大浪費(fèi),這實(shí)際上違背了使用新能源的根本目的。
通過實(shí)地調(diào)查研究,北京市農(nóng)村地區(qū)的新能源項(xiàng)目后期維護(hù)工作中主要存在如下問題:
1.1后期管理維護(hù)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)不健全
目前,北京市農(nóng)村地區(qū)新能源建設(shè)的后期管理維護(hù)尚未形成完整的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。部分地區(qū)的新能源工程設(shè)備在后期的運(yùn)行過程中發(fā)生故障、出現(xiàn)技術(shù)問題時(shí)出現(xiàn)了權(quán)責(zé)不明的情況。是由政府負(fù)責(zé),村委會(huì)負(fù)責(zé),還是設(shè)備的建造廠商負(fù)責(zé),或者由農(nóng)戶自己解決,相關(guān)部門沒有明確的規(guī)定。不少區(qū)縣也組織了一些專門的技術(shù)人員來負(fù)責(zé)維護(hù)的工作,但全市范圍內(nèi)仍沒有形成完整的、分層分級(jí)的維護(hù)體系和合理的服務(wù)網(wǎng)絡(luò),各項(xiàng)后期管理所需要的配套設(shè)備準(zhǔn)備不夠充足。在新能源設(shè)備設(shè)施發(fā)生了問題之后,沒有合理的機(jī)制確保能夠在最快的時(shí)間內(nèi)將問題上報(bào)并解決。
例如,在“亮起來”工程中,北京市近郊大部分地區(qū)都引進(jìn)了太陽能路燈項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目耗資很大,每個(gè)路燈的價(jià)值在1.1萬元左右(包括了燈桿、太陽能板、蓄電池)。投入了大量資金來建造的工程,僅因?yàn)槿狈侠淼暮笃诠芾?當(dāng)開關(guān)或者其他零部件損壞就放棄使用,這無疑是一種巨大的浪費(fèi)。
1.2缺乏有關(guān)新能源后期管理維護(hù)資金的支持政策
近年來,北京市政府在新能源上投入了巨大的資金,而這些資金大多是用在技術(shù)引進(jìn)、項(xiàng)目開發(fā)上,對(duì)項(xiàng)目的后期管理維護(hù)很少重視。筆者從村委會(huì)基層工作人員的描述中了解到,絕大部分的鄉(xiāng)鎮(zhèn),政府都沒有投入專門的、定向的后期維護(hù)資金。正因?yàn)槿绱?當(dāng)很多地方的新能源設(shè)施出現(xiàn)故障問題后,村委會(huì)沒有資金去組織維修,而農(nóng)戶也不愿意自籌資金修繕,部分項(xiàng)目就出現(xiàn)了“一年好、二年差、三年垮”的局面。
對(duì)于后期管理的資金問題,一方面是投入不足,另一方面則是管理不充分。政府沒有對(duì)后期維護(hù)資金的配置、使用方式、負(fù)責(zé)部門做出規(guī)定,從而使得基層工作人員無奈于沒有合適的方式和可依據(jù)的政策對(duì)新能源進(jìn)行后期管理。
1.3缺少專職的技術(shù)人員
一是缺乏日常的看管、維護(hù)員工。很多大型的新能源項(xiàng)目,例如沼氣池,需要固定的人員負(fù)責(zé)看管和定期清掃,才能延長設(shè)備設(shè)施的使用壽命,減少設(shè)備、設(shè)施出現(xiàn)不必要的故障。而目前北京地區(qū)很多沼氣設(shè)備都處于無人看管的狀態(tài)。二是缺少相關(guān)的專業(yè)維修人員。新能源設(shè)施設(shè)備的很多問題比一般設(shè)備復(fù)雜,需要專業(yè)的維修技術(shù)。而北京市農(nóng)村地區(qū)配備的相關(guān)工作人員數(shù)量不足,很多區(qū)縣存在幾個(gè)村才有一個(gè)沼氣技術(shù)員。同時(shí),農(nóng)民普遍欠缺相關(guān)知識(shí),不能及時(shí)解決使用中出現(xiàn)的問題,這樣就使得大量沼氣池及其他新能源設(shè)備“因病報(bào)廢”,沒有充分發(fā)揮其應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
1.4農(nóng)戶參與的積極性不高
對(duì)于新能源設(shè)施設(shè)備的后期管理維護(hù)工作,最終的服務(wù)對(duì)象、受益者和最重要的工作支持者都是農(nóng)戶本身。對(duì)于北京地區(qū)的農(nóng)戶而言,新能源早已不是一件新鮮事物,農(nóng)戶對(duì)新能源的綠色環(huán)保性、科技性等特征有了基本的了解。然而就目前的情況而言,農(nóng)戶對(duì)使用新能源、維護(hù)新能源設(shè)備設(shè)施的主動(dòng)性卻不高,大多數(shù)仍處于如果政府提供就接受,而不會(huì)自主去購買的狀態(tài)。農(nóng)戶對(duì)“花錢買環(huán)?！钡膽B(tài)度并不積極。因此,相關(guān)部門應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民環(huán)保意識(shí)的培養(yǎng),解除其可能存在的誤區(qū),以加深其對(duì)新能源的認(rèn)識(shí)[1]。
2新能源建設(shè)后續(xù)管理的對(duì)策和建議
2.1建立完備的后期管理與維護(hù)體系
政府應(yīng)該牽頭,針對(duì)現(xiàn)有的各種新能源項(xiàng)目,根據(jù)各區(qū)縣各自的實(shí)際情況和長期發(fā)展規(guī)劃,因地制宜,盡快建立完善的后期管理與維護(hù)服務(wù)體系,實(shí)現(xiàn)包含新能源項(xiàng)目設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、使用、管理、維修在內(nèi)的整體服務(wù)網(wǎng)絡(luò),以推進(jìn)農(nóng)村能源的管理標(biāo)準(zhǔn)化、服務(wù)專業(yè)化,改變項(xiàng)目覆蓋面小、組織化程度低的局面。
就此,國家在2007年推出了《全國農(nóng)村沼氣服務(wù)體系建設(shè)方案》,其中提到了建立鄉(xiāng)村服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的建設(shè)內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)和補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)等等。關(guān)于這一點(diǎn),房山區(qū)政府率先做出了創(chuàng)新,到2010年,共建設(shè)1個(gè)區(qū)級(jí)服務(wù)中心、2個(gè)鎮(zhèn)級(jí)區(qū)域服務(wù)站、120個(gè)村級(jí)服務(wù)隊(duì),形成一個(gè)3級(jí)實(shí)時(shí)監(jiān)控服務(wù)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)“管理維護(hù)一條線”,同時(shí)運(yùn)用iso9001質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理。目前,已被農(nóng)業(yè)部列為全國典型示范模式,而這樣的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)尚未普及到全市的范圍內(nèi)。
2.2制定長期的發(fā)展規(guī)劃,加大政府資金支持力度
目前北京市的新能源項(xiàng)目多在各區(qū)縣農(nóng)村地區(qū),當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平普遍不高,農(nóng)戶的收入水平較低,經(jīng)濟(jì)承受能力有限。而北京市政府每年在新能源整體上的政策扶持力度還是比較大的,例如,自2010年1月《北京市加快太陽能開發(fā)利用促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見》實(shí)施后,政府每年用于支持太陽能發(fā)展的固定資產(chǎn)投資將不低于2億元[2]。然而,到目前為止,北京市政府對(duì)于新能源后期管理與維護(hù)的資金投入的重視仍不足,支持力度較小。因此,各級(jí)財(cái)政應(yīng)該制定長期規(guī)劃,合理利用資金,加大對(duì)新能源項(xiàng)目整個(gè)生命周期管理維護(hù)的重視,做到“重開發(fā)、重維護(hù)”,這樣才符合可持續(xù)發(fā)展的要求。
2.3加強(qiáng)相關(guān)工作人員的技術(shù)培訓(xùn)
在新能源設(shè)備設(shè)施的后期維護(hù)工作中,技術(shù)是關(guān)鍵[3]。只有在專業(yè)的技術(shù)支持下,才能夠切實(shí)解決實(shí)際中出現(xiàn)的問題,保證設(shè)備的完好及正常運(yùn)行。故政府應(yīng)該定期組織開展農(nóng)村能源技術(shù)的普及,對(duì)相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn),提高其實(shí)際操作水平和科學(xué)理論水平,從根本上改善新能源資源的可持續(xù)利用情況。
例如,2010年大興區(qū)青云店鎮(zhèn)會(huì)同區(qū)能源辦公室組織孝義營、大谷店等村的8名太陽能公共浴室管理人員參加了太陽能利用工專業(yè)等級(jí)知識(shí)培訓(xùn),學(xué)習(xí)了有關(guān)太陽能公共浴室配備設(shè)施的維護(hù)、操作,太陽能路燈的安裝、日常維修等知識(shí)。這樣類似的活動(dòng)都非常實(shí)際,能有效提高新能源項(xiàng)目后期管理水平,值得進(jìn)一步推廣。
2.4引入物業(yè)化管理服務(wù)的模式
對(duì)于部分類別的新能源項(xiàng)目,在其后期的管理維護(hù)工作中,可以引入物業(yè)化的管理模式,例如沼氣池的管理。由于沼氣池本身具有物業(yè)的屬性,其后期管理也符合物業(yè)管理的一些特征,目前國內(nèi)很多省市都開始引入物業(yè)管理與服務(wù)的模式[4]。沼氣物業(yè)服務(wù)模式是指由政府引導(dǎo),個(gè)人、企業(yè)或政府承辦,建立沼氣服務(wù)站或?qū)ｉT的物業(yè)服務(wù)公司,聘用具有專業(yè)資格的員工,以現(xiàn)代化的經(jīng)營手段對(duì)沼氣及其系統(tǒng)提供全方面的管理、維護(hù)服務(wù),并通過對(duì)農(nóng)戶定期收繳一定的費(fèi)用來支持其自身的運(yùn)營[5]。
這實(shí)際上是公益化和市場(chǎng)化的結(jié)合。其不僅可以有效提高沼氣池的后期管理維護(hù)工作水平,提升沼氣池使用率、保有率,而且可以增加農(nóng)村的工作崗位,故這一模式是非?？尚卸幸饬x的。但是其中也有一些問題需要解決,例如對(duì)用戶物業(yè)服務(wù)費(fèi)如何規(guī)定,政府對(duì)此類物業(yè)服務(wù)公司提供的信貸、稅收等方面的優(yōu)惠政策如何制定以及優(yōu)惠幅度等等。
2.5加強(qiáng)宣傳教育,提高農(nóng)戶的環(huán)保意識(shí)和科技意識(shí)
政府應(yīng)該及時(shí)加強(qiáng)新能源的宣傳教育工作,從根本上提高農(nóng)戶對(duì)使用新能源、維護(hù)新能源設(shè)備、設(shè)施的熱情。讓絕大部分農(nóng)戶積極主動(dòng)地參與到新能源建設(shè)中,而不是單純得依靠政府的力量推動(dòng)。首先,對(duì)于新制定的新能源政策,基層政府機(jī)構(gòu)應(yīng)該積極向農(nóng)戶宣傳,讓其了解到政策的具體內(nèi)容以及實(shí)施步驟;其次,可以用農(nóng)民通俗易懂的形式,例如張貼宣傳畫報(bào)、組織培訓(xùn)、向農(nóng)戶發(fā)放科普資料等多種方式,提高農(nóng)民的整體環(huán)保意識(shí)和基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)
3參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：新農(nóng)村，秸稈，新能源
隨著社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的全面推進(jìn)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化，綠色環(huán)保農(nóng)業(yè)的推廣，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村資源事業(yè)得到空前的發(fā)展，使農(nóng)作物秸稈資源出現(xiàn)了大量剩余。這些秸稈資源堆積在村頭路邊、房前屋后，不僅浪費(fèi)了寶貴的自然資源，而且妨礙了交通、污染了環(huán)境，甚至更容易引發(fā)火災(zāi)，針對(duì)作物秸稈存在的現(xiàn)狀，充分利用作物秸稈資源，不僅對(duì)農(nóng)村的環(huán)境起到美化、亮化的作用。而且還具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。從總體來說作物秸稈具有以下用途：
1.積極實(shí)施秸稈還田技術(shù)，提高土壤肥力
(1)農(nóng)作物秸稈資源除含大量碳素外,還有氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、硅等多種營養(yǎng)元素。作物收獲后，秸稈還田可供后季作物做肥料，周而復(fù)始，養(yǎng)分循環(huán)利用，這樣不但降低了農(nóng)業(yè)成本，而且還提高了土壤肥力。
(2)農(nóng)作物秸稈資源富含纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)。在土壤中分解為腐殖質(zhì)可提高土壤有機(jī)碳含量，還可分解多糖，利于土壤團(tuán)粒的形成，提高土壤肥力，改善土壤耕性。
(3)實(shí)施農(nóng)作物秸稈還田能及時(shí)向土壤補(bǔ)充新鮮有機(jī)質(zhì)，利于微生物活動(dòng)，改善腐殖質(zhì)的形成，提高土壤生物的活性，減少氮素?fù)p失。
(4)實(shí)施農(nóng)作物秸稈還田有利于保畜水分,平衡土溫,增加田間二氧化碳濃度,滿足后季作物的生長需要。
(5)實(shí)施農(nóng)作物秸稈還田能夠優(yōu)化土壤理化性質(zhì)，改善土壤畜水保墑性能，增加土壤有機(jī)質(zhì)，并能抑草促苗，平抑地溫，即改善作物生長環(huán)境，又保護(hù)了農(nóng)村周邊生態(tài)環(huán)境。
2.實(shí)施青貯氨化技術(shù)，轉(zhuǎn)化作物內(nèi)在機(jī)制
利用過腹還田結(jié)合“沃土工程”、秸稈養(yǎng)畜等示范項(xiàng)目的實(shí)施，提倡農(nóng)作物秸稈發(fā)酵，把消化率低的農(nóng)作物秸稈經(jīng)青貯氨化處理轉(zhuǎn)化為易吸收、營養(yǎng)高、適口性好的飼料。青貯的原料為玉米秸、地瓜秧等，氨化原料為稻秸。利用經(jīng)青貯氨化，具有柔軟、芳香或酸香味，營養(yǎng)成分高的農(nóng)作物秸稈飼料飼養(yǎng)牲畜過腹排糞還田，提高農(nóng)作物秸稈的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，形成糧食一秸稈一飼料一牲畜一肥料一糧食的良性循環(huán)。
3.開發(fā)秸稈基料，發(fā)展食用菌栽培技術(shù)
將農(nóng)作物秸稈粉碎，按一定比例配合，加入添加劑，經(jīng)滅菌、接種生產(chǎn)平菇、金針菇、草菇、猴頭、銀耳、靈芝等食用菌。1千克秸稈產(chǎn)1千克鮮食用菌，生物轉(zhuǎn)化率達(dá)100％以上。
4.實(shí)施秸桿氣化技術(shù)，推廣秸稈新能源
農(nóng)作物秸稈氣化是將秸稈粉碎送入氣化爐中，在缺氧狀態(tài)下燃燒，使之產(chǎn)生一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃?xì)怏w，再將可燃?xì)怏w供農(nóng)戶使用。一般每千克秸稈產(chǎn)氣2.5立方米，一個(gè)3口之家每天需3立方米-5立方米氣可供生活需用。免費(fèi)論文。
5.秸稈資源的綜合利用方面應(yīng)注意以下幾個(gè)問題
在作物生長過程中適時(shí)補(bǔ)施氮素肥料、粉細(xì)深翻、適時(shí)鎮(zhèn)壓澆水、帶病的秸稈不能直接還田，否則作物易發(fā)生侵染病害，這類秸稈應(yīng)銷毀或高溫堆腐后再施用，防止病原體傳播。
總之，農(nóng)作物秸稈資源是寶不能廢棄。免費(fèi)論文。秸稈資源開發(fā)利用是一項(xiàng)提高農(nóng)村經(jīng)濟(jì)效益，增加農(nóng)民收入，保護(hù)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的新技術(shù)，要因地制宜大力推廣。在運(yùn)作中要加大宣傳力度，廣泛宣傳焚燒秸稈的危害及農(nóng)作物秸稈綜合利用的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。積極引導(dǎo)農(nóng)民因地制宜地開展并推廣農(nóng)作物秸稈覆蓋還田技術(shù)、秸稈機(jī)械化還田技術(shù)、秸稈青貯、加工、保護(hù)性耕作、能源轉(zhuǎn)化利用等綜合利用技術(shù)。免費(fèi)論文。為秸稈綜合利用工作創(chuàng)造一個(gè)良好的社會(huì)氛圍，使之真正變?yōu)檗r(nóng)民群眾的自覺行動(dòng)。秸稈綜合利用對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展及無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)具有極其重要的意義。
關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；概念；技術(shù)；發(fā)展
中圖分類號(hào)：U665.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
近年來為了緩解能源危機(jī)與環(huán)境壓力，許多國家大力倡導(dǎo)發(fā)展清潔能源和可再生能源發(fā)電，電力工業(yè)呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)電方式。這對(duì)傳統(tǒng)的由大型火電站供電為主的電網(wǎng)提出了新問題。再者，現(xiàn)有電力系統(tǒng)中能量使用效率和相當(dāng)一部分電力設(shè)備（資產(chǎn)）的利用率較低，電網(wǎng)運(yùn)營成本偏高。另外，隨著數(shù)字時(shí)代的到來，用戶對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量的要求也愈來愈高。
一、智能電網(wǎng)的概念及功能特點(diǎn)
智能電網(wǎng)就是將信息技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和原有的輸、配電基礎(chǔ)設(shè)施高度集成而形成的新型電網(wǎng)，它具有提高能源效率、減少對(duì)環(huán)境的影響、提高供電安全性和可靠性、減少輸電網(wǎng)的電能損耗等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
其智能性主要體現(xiàn)在：①可觀測(cè)—量測(cè)、傳感技術(shù)；②可控制—對(duì)觀測(cè)狀態(tài)進(jìn)行控制；③嵌入式自主處理技術(shù)；④實(shí)時(shí)分析—從數(shù)據(jù)到信息的提升；⑤自適應(yīng)；⑥自愈。
智能電網(wǎng)具有以下功能特點(diǎn)問：魯棒性、自愈性、安全、兼容、交互、協(xié)調(diào)、高效、優(yōu)質(zhì)、集成。
二、智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
1 大型新能源電源和分布式電源接入與調(diào)控技術(shù)
隨著大型新能源電源和分布式電源數(shù)量不斷增加，智能電網(wǎng)建設(shè)要解決關(guān)鍵問題之一就是清潔能源電源的如何可靠接入電網(wǎng)。因此需研究針對(duì)不同類型電源的并網(wǎng)控制策略，使大型新能源電源能夠有序接入和退出；分布式電源能夠“即插即用”。分析風(fēng)能、太陽能等清潔能源電源的出力特性，研究風(fēng)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)的功率預(yù)測(cè)技術(shù)，新能源電源的有功、無功和穩(wěn)定控制技術(shù)，使電網(wǎng)能夠最大程度地利用可再生能源電源。
2 儲(chǔ)能技術(shù)及應(yīng)用
應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)為電力系統(tǒng)提供動(dòng)態(tài)功率補(bǔ)償，不僅可降低間歇式發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的影響，改善電能質(zhì)量，還能為電網(wǎng)提供緊急功率和峰荷電力支持。目前已開發(fā)了多種儲(chǔ)能技術(shù)包括：電力蓄熱蓄冷、抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、插入式混合電力機(jī)車和蓄電池等技術(shù)，但是已有的基于這些技術(shù)的儲(chǔ)能設(shè)備的容量小，成本高，且使用壽命較短。需分析各種儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)存在的問題及特點(diǎn)，提出相應(yīng)的解決和應(yīng)用方案，研究不同類型儲(chǔ)能裝置接入后對(duì)電網(wǎng)的影響。
3 先進(jìn)的電力電子技術(shù)
隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展和電力系統(tǒng)運(yùn)行要求的不斷提高，電力電子在電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用等各個(gè)環(huán)節(jié)都得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)應(yīng)用的電力電子裝置幾乎全部使用了全控型大功率電力電子器件、各種新型的高性能多電平大功率變流器拓?fù)浜虳SP全數(shù)字控制技術(shù)，包括可控硅并聯(lián)電抗器、多功能固態(tài)開關(guān)、智能電子裝置 (IEDs)、靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)、有源濾波器(APF)、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)、故障電流限制器(FCL)以及高樂直流輸電(HVDC)所用裝置和配網(wǎng)用的柔性輸電系統(tǒng)裝置(如SVC和D-Statcom)等。
4 智能調(diào)度技術(shù)
智能調(diào)度是智能電網(wǎng)建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，調(diào)度的智能化是對(duì)現(xiàn)有調(diào)度控制中心功能的重大擴(kuò)展，智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)則是智能調(diào)度研究與建設(shè)的核心，是全面提升調(diào)度系統(tǒng)駕馭大電網(wǎng)和進(jìn)行資源優(yōu)化配置的能力、縱深風(fēng)險(xiǎn)防御能力、科學(xué)決策管理能力、靈活高效調(diào)控能力和公平友好市場(chǎng)調(diào)配能力的技術(shù)基礎(chǔ)。
調(diào)度智能化的最終目標(biāo)是建立一個(gè)基于廣域同步信息的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和緊急控制一體化的新理論與新技術(shù)，協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)元件保護(hù)和控制、區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)、緊急控制系統(tǒng)、解列控制系統(tǒng)和恢復(fù)控制系統(tǒng)等具有多道安全防線的綜合防御體系智能化調(diào)度的核心是在線實(shí)時(shí)決策指揮，目標(biāo)是災(zāi)變防治，實(shí)現(xiàn)大面積連鎖故障的預(yù)防。
三、對(duì)我國發(fā)展智能電網(wǎng)的建議
智能電網(wǎng)的建設(shè)，既要考慮國家發(fā)展戰(zhàn)略、國家能源政策及產(chǎn)業(yè)布局、國家宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)期、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的剛性需求、電網(wǎng)架構(gòu)的成熟度、特殊運(yùn)營條件下的供電應(yīng)對(duì)及電力儲(chǔ)備等，還要考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益、電網(wǎng)安全可靠、環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展、附加增值服務(wù)及溢出價(jià)值回報(bào)等。智能電網(wǎng)應(yīng)涵蓋電源、電網(wǎng)、用戶的全流程，形成有機(jī)統(tǒng)一整體；業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)應(yīng)全方位覆蓋電網(wǎng)建設(shè)、生產(chǎn)調(diào)度、電能交易、技術(shù)管理等層面；管理控制應(yīng)貫穿電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)、技術(shù)改造、退役的全過程；數(shù)據(jù)流應(yīng)包括信息采集、信息傳輸、信息集成、信息展現(xiàn)、決策應(yīng)用等各階段，最終形成電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的高度融合和一體化。未來智能電網(wǎng)在垂直架構(gòu)上，將由智能裝備層、智能生產(chǎn)調(diào)度層和決策管理層構(gòu)成；在橫向?qū)用嫔希瑢⒋?、中型區(qū)域電網(wǎng)通過堅(jiān)強(qiáng)骨干電網(wǎng)聯(lián)系起來，而大、中型區(qū)域電網(wǎng)則分層分區(qū)柔性接人集中式和分布式電源、各類終端用戶。在信息流上，通過縱向貫穿、橫向貫通的網(wǎng)絡(luò)共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息實(shí)時(shí)交互、。共享。
建議發(fā)揮一體化管理優(yōu)勢(shì)，積極有序地推進(jìn)智能電網(wǎng)研究及建設(shè)；開展我國智能電網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)；制訂試點(diǎn)方案及實(shí)施計(jì)劃；統(tǒng)籌考慮電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、改造和技術(shù)升級(jí)；實(shí)施對(duì)輸配電網(wǎng)與用電的協(xié)調(diào)調(diào)度和控制；實(shí)現(xiàn)發(fā)、輸、配、用電的協(xié)調(diào)安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；注重理論和技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用；形成完整的智能電網(wǎng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)體系；研究建立電網(wǎng)綜合知識(shí)支撐體系；建立智能電網(wǎng)試驗(yàn)基地。
參考文獻(xiàn)
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【Abstract】With the large-scale construction of intelligent substation， 110kV intelligent substations grow with each passing day， and with the support of new energy， widely promoting the construction of distributed power， more and more new energy and small power stations connected to 110kV intelligent substations grid， the traditional grid-connected scheme can not solve the grid forms now， the change of secondary equipment requires a new scheme to adapt the circle design of multiple transmission lines connected in to the grid. Paper researches grid-connected scheme of multiple transmission lines for intelligent substation.
【關(guān)鍵詞】智能變電站；新能源；并網(wǎng)
【Keywords】intelligent substation； new energy； grid connection
【中圖分類號(hào)】TMA 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）05-0170-02
1 并網(wǎng)線一次并網(wǎng)方式
隨著新能源的廣泛應(yīng)用，光伏、風(fēng)電項(xiàng)目多以低壓并網(wǎng)方式并入主干網(wǎng)，論文主要討論110kV智能站中以35kV或10kV電壓等級(jí)（低壓側(cè)）的并網(wǎng)方式。并網(wǎng)線間隔以35kV或10kV形式接入變電站系統(tǒng)，通過變電站的低壓側(cè)電壓等級(jí)并網(wǎng)，此種形式相對(duì)簡單，低壓側(cè)設(shè)備間隔較多，往往能夠提供足夠數(shù)量的備用間隔供新能源線路使用?，F(xiàn)實(shí)中，新能源、小電廠往往也是通過低電壓等級(jí)并網(wǎng)。
2 并網(wǎng)線路二次回路技術(shù)分析
2.1 傳統(tǒng)站并網(wǎng)二次回路技術(shù)分析
傳統(tǒng)站并網(wǎng)線路相關(guān)二次回路都是純電纜回路，通過電纜二次接線實(shí)現(xiàn)。主要需要完善110kV進(jìn)線保護(hù)、主變高壓側(cè)零序保護(hù)、備自投保護(hù)跳并網(wǎng)線回路。相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)并網(wǎng)線手跳回路，實(shí)現(xiàn)永久性跳閘功能，從而保障變電站內(nèi)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[1]。
傳統(tǒng)站中，所有的二次回路都是靠電纜接線實(shí)現(xiàn)，各回路相對(duì)清晰獨(dú)立，當(dāng)需要跳多條并網(wǎng)線時(shí)，只需要增加各保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)相應(yīng)并網(wǎng)線回路手跳回路。
優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)思路清晰，新增并網(wǎng)線技改工作相對(duì)難度較小，只需要找到備用的各保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)接入新增并網(wǎng)線手跳回路即可。
缺點(diǎn)：保護(hù)裝置一般會(huì)提供幾對(duì)備用跳閘接點(diǎn)，但如果并網(wǎng)線過多（超過3條），可能存在動(dòng)作接點(diǎn)不夠用的情況。其解決方式一是定制更換多備用動(dòng)作接點(diǎn)的操作板，二是增加中間繼電器，擴(kuò)展輸出接點(diǎn)。
2.2 智能站規(guī)劃中的并網(wǎng)線二次回路技術(shù)分析
智能站初期建設(shè)中，已規(guī)劃的并網(wǎng)線回路設(shè)計(jì)理論原則與傳統(tǒng)站相同，但實(shí)現(xiàn)方式為部分回路通過光信號(hào)回路完成，例如110kV線路保護(hù)、主變保護(hù)智能站中都是智能設(shè)備，跳閘出口以光纖中的goose信號(hào)輸出到智能終端，智能終端在輸出跳并網(wǎng)線的出口。前期設(shè)計(jì)只要規(guī)劃合理，按照傳統(tǒng)站虛端子接線形式設(shè)計(jì)，能夠很好地實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)線回路的處理[2]。
優(yōu)點(diǎn)：減少了部分電纜的敷設(shè)，回路聯(lián)系更加清晰。
缺點(diǎn)：新增并網(wǎng)線時(shí)，回路設(shè)計(jì)困難，全站scd文件需要修改，如果保護(hù)出口無備用接點(diǎn)，或智能終端無備用輸入光口，需要更換較多設(shè)備，scd文件及回路設(shè)計(jì)改動(dòng)較大，安全壓力較大、施工困難。
2.3 智能站中新增并網(wǎng)線二次回路新技術(shù)分析
結(jié)合傳統(tǒng)站改造和初期智能站已有的設(shè)計(jì)，新技術(shù)主要立足點(diǎn)為在不改變?cè)泄饫w回路的前提下，所有增加的二次回路全櫚繢祿羋罰減少SCD文件的改動(dòng)及智能設(shè)備的變動(dòng)，達(dá)到類似母差保護(hù)跳閘的原理，新增并網(wǎng)線如新增間隔一樣，只需增加相應(yīng)的間隔接線。具體做法如下（圖1）：
如果初期設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到會(huì)有新增并網(wǎng)線的情況，那么設(shè)置一臺(tái)智能終端，如果并網(wǎng)線保護(hù)裝置在保護(hù)室集中組屏，則放置在保護(hù)室相對(duì)靠近的保護(hù)屏，如果并網(wǎng)線保護(hù)為就地保護(hù)，則將其放置在分段或分段隔離柜上。
此智能終端類似母差保護(hù)裝置，接收所有需要跳并網(wǎng)線保護(hù)的跳閘信號(hào)，如主變高后備零序過流保護(hù)、110kV進(jìn)線線路保護(hù)、110kV備自投保護(hù)、35kV或10kV備自投保護(hù)。輸出6組接點(diǎn)（如需增加設(shè)計(jì)時(shí)提出要求），輸出回路通過本側(cè)智能終端的跳閘壓板串入相應(yīng)并網(wǎng)線手跳回路。需要跳此并網(wǎng)線時(shí)投入相應(yīng)跳閘壓板，新增并網(wǎng)線回路時(shí)只需接入相應(yīng)備用跳閘間隔即可[3]。
備自投裝置需要取并網(wǎng)線跳閘位置，將所有并網(wǎng)線斷路器常閉接點(diǎn)串聯(lián)接入智能終端。每組常閉接點(diǎn)并接跳閘位置投入壓板（在此智能終端側(cè)），用于此間隔檢修或者此間隔不并網(wǎng)時(shí)投入，保證備自投可靠檢測(cè)跳閘位置，不影響其他并網(wǎng)線間隔跳閘信號(hào)上傳。
改造中，只需替換原有的智能終端，不改變?cè)兄悄芙K端的光纖接線，只變動(dòng)電纜二次回路，達(dá)到光纖回路的不改變的目的，實(shí)現(xiàn)新增并網(wǎng)跳閘回路簡單的改造。
優(yōu)點(diǎn)：不新增或改變?cè)械墓饫w回路，只新增電纜跳閘回路，將安全壓力和施工難度降到最低。
缺點(diǎn)：類似母差保護(hù)裝置，新增的智能終端重要性提升，此智能終端出現(xiàn)問題會(huì)影響所有并網(wǎng)線二次回路。
3 結(jié)語
目前智能電網(wǎng)建設(shè)已進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的時(shí)代，分布式電源廣泛推進(jìn)建設(shè)，在110kV智能站并網(wǎng)發(fā)電的小電源越來越多，傳統(tǒng)的并網(wǎng)方案已不能解決越來越多的并網(wǎng)形式，二次設(shè)備的變化必然要求新的方案來適應(yīng)多條并網(wǎng)線路并網(wǎng)的回路設(shè)計(jì)。本方案中的設(shè)計(jì)思路在一座110kV變電站新增第四條并網(wǎng)線回路改造中得到應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)改造效果良好，達(dá)到了預(yù)期目的，減少了施工壓力和工期。此種并網(wǎng)線改造方式應(yīng)該適合大部分智能站新增并網(wǎng)線的情況。
【參考文獻(xiàn)】
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【論文摘要】隨著低碳經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)越來越受到重視，能源消耗大戶的汽車產(chǎn)業(yè)日益被關(guān)注。中國作為最大的發(fā)展中國家，伴隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，其碳排放量也居于世界首位。減少碳排放量是中國義不容辭的世界責(zé)任，推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展，符合低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求，也是我國由汽車大國向汽車強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的一個(gè)重要機(jī)遇。本文將通過分析我國新能源汽車行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出其現(xiàn)階段存在的問題，以期為新能源汽車的發(fā)展提出對(duì)策建議。
【論文關(guān)鍵詞】低碳經(jīng)濟(jì)；新能源汽車；機(jī)遇
一、引言
自英國2003年提出能源白皮書《我們未來的能源：創(chuàng)建低碳經(jīng)濟(jì)》以及哥本哈根全球氣候會(huì)后，低碳一詞風(fēng)靡全球，低碳經(jīng)濟(jì)、低碳產(chǎn)業(yè)、低碳技術(shù)、低碳生活等已經(jīng)成為我們時(shí)刻關(guān)注的話題。低碳經(jīng)濟(jì)是指在可持續(xù)發(fā)展理念的指導(dǎo)下，通過技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)等多種手段，盡可能地減少煤炭石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達(dá)到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的雙贏的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)。
隨著低碳經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)越來越受到重視，能源消耗大戶的汽車產(chǎn)業(yè)日益被關(guān)注。全球十大國際大都市的空氣污染監(jiān)測(cè)表明，35%的二氧化碳等有害氣體源自汽車尾氣排放，在能源匱乏、環(huán)境惡化的壓力之下，世界各主要汽車生產(chǎn)大國和大型汽車公司都加大對(duì)新能源汽車的研發(fā)和應(yīng)用力度，新能源汽車成為未來汽車工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。中國作為最大的發(fā)展中國家，伴隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，其碳排放量也居于世界首位，減少碳排放量是中國義不容辭的世界責(zé)任，推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展，符合低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求，也是我國由汽車大國向汽車強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的一個(gè)重要機(jī)遇。本文將通過分析我國新能源汽車行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出其現(xiàn)階段存在的問題，以期為新能源汽車的發(fā)展提出對(duì)策建議。
二、我國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀
近年來，我國汽車產(chǎn)量一直保持高速增長。2009年，中國汽車產(chǎn)銷量首次超過美國位居世界第一。2010年中國汽車產(chǎn)銷量分別為1，826.47萬輛和1，806.19萬輛，產(chǎn)銷雙雙突破1，800萬輛，超過了美國歷史上最高1，700萬輛左右的銷量紀(jì)錄，占全球汽車產(chǎn)量的23.5%，創(chuàng)全球歷史新高，當(dāng)年汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值4.34萬億元，占全國工業(yè)規(guī)?？偖a(chǎn)值的6.13%，實(shí)現(xiàn)工業(yè)增加值近1，000億元，占整個(gè)GDP的2.5%，汽車行業(yè)從業(yè)人員378萬人，直接相關(guān)產(chǎn)業(yè)的從業(yè)人員超過4，000萬人，占我們?nèi)珖擎?zhèn)就業(yè)人數(shù)的12%以上，汽車行業(yè)的相關(guān)稅收達(dá)9，500億元，占全國稅收的13%。2011年上半年我國汽車產(chǎn)銷為915.60萬輛、932.52萬輛，同比分別增長2.48%和3.35%。
伴隨經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國汽車產(chǎn)銷量將進(jìn)一步激增，環(huán)境與能源壓力將進(jìn)一步加大。據(jù)國土資源部信息中心的分析報(bào)告，截至2009年世界石油剩余探明儲(chǔ)量為1，855.23億噸，而美國能源部能源信息署《國際能源展望》認(rèn)為在未來25年石油及天然氣仍是增長最快的能源。在《2010年國內(nèi)外油氣行業(yè)發(fā)展報(bào)告》中指出，2010年國內(nèi)原油產(chǎn)量首次突破2億噸，同比增長超過5%，是過去18年中增長最快的年份，但中國石油需求依舊旺盛，估計(jì)全年石油表觀消費(fèi)量4.55億噸，比上年增加4700萬噸左右，導(dǎo)致原油凈進(jìn)口量首次突破2億噸，進(jìn)口量大幅增長，對(duì)外依存度超過55%，高于美國的53.5%，對(duì)外依存度過高，不利于我國的國家安全。解決能源的最有效辦法就是節(jié)能，而減少汽車的石油用量則是重中之重，發(fā)展新能源汽車不僅能夠節(jié)能，還能夠減少對(duì)石油的依賴，減少甚至完全沒有尾氣的排放，因此，推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展具有重要意義。
近年來，我國出臺(tái)一系列政策推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展：
2007年11月，國家發(fā)展和改革委員會(huì)頒布《新能源汽車生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則》，首次明確新能源汽車的概念和范圍。
2008年12月，科技部提出實(shí)施“十城千輛”新能源汽車推廣應(yīng)用計(jì)劃，要求在3年左右的時(shí)間，每年發(fā)展10個(gè)城市，每個(gè)城市推出1，000輛新能源汽車。
2009年1月，財(cái)政部、科技部發(fā)出《關(guān)于開展新能源示范推廣試點(diǎn)工作通知》，其中明確指出中央財(cái)政重點(diǎn)對(duì)試點(diǎn)城市購置混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車和燃料電池等節(jié)能與新能源汽車給予一次性定額補(bǔ)助，3月出臺(tái)《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃細(xì)則》，提出未來3年新能源汽車形成50萬輛產(chǎn)能，占乘用車銷量的5%。
2010年新能源汽車示范推廣試點(diǎn)城市將增至20個(gè)，其中5個(gè)將推出私人購買新能源汽車的補(bǔ)貼政策。
2011年11月，財(cái)政部、科技部、工業(yè)和信息化部、發(fā)改委聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步做好節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點(diǎn)工作的通知》，其中提出落實(shí)免除車牌拍賣、搖號(hào)、限行等限制措施，試點(diǎn)城市出臺(tái)停車費(fèi)、電價(jià)、道路通行費(fèi)等扶持政策，《通知》還要求相關(guān)部門將大力推進(jìn)新能源車的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，并明確提出住宅與工作場(chǎng)所充電樁與新能源車輛配比不低于1：1，同時(shí)還提出建設(shè)快速充電網(wǎng)絡(luò)的要求。這一系列的政策將推動(dòng)節(jié)能與新能源汽車技術(shù)突破，進(jìn)而推進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
但目前我國新能源汽車的發(fā)展并不如人意，根據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，2008年中國新能源轎車總計(jì)銷售為9，800余輛，市場(chǎng)份額只占乘用車整體的0.2%，2010年國內(nèi)新能源車型總產(chǎn)量不過7181輛車，其中私人購買的電動(dòng)車僅有百余輛，純電動(dòng)車型銷量很大部分依然由城市公用交通工具采購支撐，目前新能源商用車在整個(gè)新能源汽車市場(chǎng)中占比高達(dá)95%，而新能源商用車中，70%以上為客車產(chǎn)品，私人購買的數(shù)量相當(dāng)少。根據(jù)國家四部委下發(fā)相關(guān)文件顯示，自2009年1月起至2011年7月，在全國啟動(dòng)的25個(gè)試點(diǎn)城市新能源汽車推廣任務(wù)完成近半，試點(diǎn)城市節(jié)能與新能源汽車總保有量超過一萬輛，其中私人購買新能源汽車超過一千輛，建成充/換電站近100座，充電樁4，500多個(gè)，示范運(yùn)行總里程超過33，000萬公里，有望在2012年底完成每城1，000輛節(jié)能與新能源汽車的示范推廣目標(biāo)。不過，這與原來的目標(biāo)還有一段距離。按照25個(gè)城市示范運(yùn)營的車輛最低要求計(jì)算，2012年底將至少需要建成25，000個(gè)充電樁，新增需求約20，000個(gè)；考慮政府機(jī)關(guān)和商場(chǎng)、醫(yī)院等公共設(shè)施及社會(huì)公共停車場(chǎng)的建設(shè)需求，估計(jì)屆時(shí)充電樁與新能源汽車的比例將達(dá)到1.2:1，充電樁未來實(shí)際新增需求至少約為25，000只。
新能源汽車是未來汽車技術(shù)的發(fā)展方向，發(fā)展新能源汽車不僅能夠有效解決中國能源和環(huán)保問題，也是促進(jìn)我國汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。但從目前我國新能源汽車的供給與需求來看，新能源汽車的發(fā)展還面臨著一些難題。
三、新能源汽車發(fā)展面臨的問題
1.新能源汽車核心技術(shù)水平不高
我國現(xiàn)在雖然已經(jīng)是汽車生產(chǎn)大國，但卻不是汽車強(qiáng)國。在新能源汽車生產(chǎn)方面，核心關(guān)鍵部件與技術(shù)等方面也是十分缺乏的，比如在純電動(dòng)汽車中，面臨著電池充電時(shí)間長，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率低下，使用壽命較短，以及價(jià)格昂貴等問題，這些都會(huì)限制純電動(dòng)汽車推廣使用。關(guān)鍵零部件依賴進(jìn)口，整車控制技術(shù)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)、電池系統(tǒng)技術(shù)以及動(dòng)力耦合技術(shù)等技術(shù)的缺乏，都是制約新能源汽車推廣的重要因素。
2.新能源汽車配套設(shè)施缺乏
目前我國的新能源汽車配套設(shè)施相當(dāng)匱乏，新能源汽車對(duì)于配套設(shè)施的依賴性很大，配套設(shè)施的不健全，將會(huì)嚴(yán)重影響新能源汽車在市場(chǎng)上的推廣和普及。對(duì)于混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車等新能源汽車，專業(yè)充電站和充電樁的普及是十分重要的，在國內(nèi)電動(dòng)汽車市場(chǎng)較好的深圳市，目前也僅有60余座充電站和一批充電樁，這無疑會(huì)對(duì)新能源汽車的使用造成重大的不便。只有普及推廣新能源汽車配套設(shè)施，新能源汽車才能夠擁有良好的使用環(huán)境，市場(chǎng)需求才會(huì)更大。 3.新能源汽車價(jià)格普遍較高
新能源汽車購買價(jià)格普遍較高，在與傳統(tǒng)能源汽車相比下，很難形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。2010年國內(nèi)新能源車型總產(chǎn)量約七千輛，其中私人購買的電動(dòng)車僅有百余輛，純電動(dòng)車型銷量很大部分依然由城市公用交通工具采購支撐。雖然我國推出一系列優(yōu)惠政策刺激新能源汽車的消費(fèi)，但是新能源汽車相對(duì)傳統(tǒng)能源汽車購買價(jià)格翻了將近一倍，即便在享受了相關(guān)補(bǔ)貼后，價(jià)格相對(duì)傳統(tǒng)能源汽車還是較高，而且同樣的價(jià)格下，傳統(tǒng)能源汽車能夠選擇的種類更多。
4.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一，市場(chǎng)推廣難度大
目前我國對(duì)于新能源汽車缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這會(huì)造成企業(yè)投入資金研發(fā)會(huì)缺乏具體的指導(dǎo)，比如有些純電動(dòng)車的充電方式采用的是“電池式”，而另一些采用的則是“插電式”，即使是在“插電式”的電動(dòng)汽車中，也會(huì)存在著不同汽車企業(yè)生產(chǎn)出規(guī)格不一樣的電池，充電插口標(biāo)準(zhǔn)也不一樣，不能通用的情況，不同廠家的零部件不能互換使用，標(biāo)準(zhǔn)的缺失導(dǎo)致快速充換電難以實(shí)現(xiàn)，全國缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)是限制我國新能源汽車發(fā)展的重要原因。
四、新能源汽車發(fā)展的政策建議
1.加強(qiáng)政府對(duì)新能源汽車發(fā)展的支持力度
新能源汽車的發(fā)展，需要大量的資金投入，并且在短期內(nèi)難以收到回報(bào)，如果僅僅依靠企業(yè)本身的力量進(jìn)行研究開發(fā)和推廣使用，是企業(yè)難以承受的，因此，政府的支持起著不可替代的作用。政府應(yīng)該加大新能源汽車的研究經(jīng)費(fèi)額度，提高對(duì)公共和私人購買的扶持力度，通過減免相關(guān)稅收或者給予現(xiàn)金補(bǔ)助的方式鼓勵(lì)消費(fèi)者購買。
同時(shí)，相關(guān)政府部門應(yīng)該盡快制定新能源汽車的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，避免由于不同廠家的零部件的不一致而造成的快速充換電難以實(shí)現(xiàn)的情況出現(xiàn)，也能夠減少國家資源配置和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)重復(fù)和浪費(fèi)的現(xiàn)象。
2.加強(qiáng)新能源汽車核心技術(shù)的研發(fā)力度
當(dāng)前國際汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)就是技術(shù)創(chuàng)新的競(jìng)爭(zhēng)，新能源汽車無疑是未來汽車的發(fā)展趨勢(shì)，掌握新能源核心技術(shù)，就能夠占據(jù)未來世界汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。因此，需要整合目前的研發(fā)機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)全資研發(fā)機(jī)構(gòu)的建設(shè)，同時(shí)與國內(nèi)外一流大學(xué)建立交流合作機(jī)制，集中力量研究以實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新突破，加大支持新能源汽車關(guān)鍵核心技術(shù)的研發(fā)力度，設(shè)立新能源汽車產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)資金，重點(diǎn)支持關(guān)鍵核心技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)建立知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)機(jī)制，大力開發(fā)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品，這些對(duì)于推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展是具有重要意義的。
3.大力推動(dòng)新能源汽車配套設(shè)施的建設(shè)
相比傳統(tǒng)能源汽車，新能源汽車的配套設(shè)施顯得尤為重要，配套設(shè)施的缺乏無疑會(huì)對(duì)新能源汽車的使用造成不便。各大汽車企業(yè)應(yīng)該大力爭(zhēng)取國家相關(guān)部門支持，加快公共配套設(shè)施的建設(shè)，比如充電站網(wǎng)絡(luò)、維修服務(wù)點(diǎn)、電池營銷網(wǎng)絡(luò)以及服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等，盡早完成新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化，政府應(yīng)該在新能源汽車配套設(shè)施的建設(shè)上提供財(cái)政支持，給予資金補(bǔ)助，為新能源汽車提供更多優(yōu)惠政策。
4.加強(qiáng)國際合作，培養(yǎng)優(yōu)秀人才
與國外先進(jìn)汽車企業(yè)相比，我國新能源汽車技術(shù)仍有待進(jìn)一步提高，而新能源汽車的核心技術(shù)無疑是至關(guān)重要的，掌握了核心技術(shù)便能夠在新能源汽車市場(chǎng)上占有重要地位。因此，我國應(yīng)該加強(qiáng)與國外先進(jìn)汽車企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)的合作和聯(lián)系，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)，積極利用國外新能源汽車發(fā)展的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步提高企業(yè)對(duì)引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行再創(chuàng)新的水平。同時(shí)加大汽車人才的培養(yǎng)，與國內(nèi)外大學(xué)進(jìn)行緊密溝通與聯(lián)系，積極引進(jìn)技術(shù)學(xué)科帶頭人，鼓勵(lì)各大汽車企業(yè)建立培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，培養(yǎng)具有較強(qiáng)研發(fā)能力的技術(shù)人才，資助培養(yǎng)汽車人才和引進(jìn)國外汽車人才。
五、總結(jié)
目前，中國汽車工業(yè)已經(jīng)成為單一產(chǎn)品最大的產(chǎn)業(yè)，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和帶動(dòng)作用具有舉足輕重的影響。當(dāng)前又處在轉(zhuǎn)型升級(jí)，由大到強(qiáng)的關(guān)鍵時(shí)刻，以綠色、創(chuàng)新、共享開啟中國汽車工業(yè)發(fā)展新階段為主題舉辦論壇，旨在通過從全國經(jīng)濟(jì)發(fā)展大使著眼，從世界汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)性變化與挑戰(zhàn)入手，從中國汽車工業(yè)的實(shí)際情況出發(fā)，匯集國內(nèi)外各界的真知灼見，為汽車工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)獻(xiàn)策獻(xiàn)計(jì)。
汽車工業(yè)承載了太多的責(zé)任，我想就汽車工業(yè)當(dāng)前的發(fā)展，在宏觀政策和產(chǎn)業(yè)政策的把握上如何處理好幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，談點(diǎn)個(gè)人的看法供大家參考。
一、汽車工業(yè)的穩(wěn)增長與調(diào)結(jié)構(gòu)的關(guān)系。汽車工業(yè)在“十二五”期間經(jīng)濟(jì)運(yùn)行保持了平穩(wěn)增長的態(tài)勢(shì)，汽車的產(chǎn)銷量年均增長 6.4%，汽車的產(chǎn)品兼具消費(fèi)力和投資力雙重屬性，商用車屬投資類，與國家投資大環(huán)境密切相關(guān)，“十二五”全社會(huì)固定資產(chǎn)投資增速逐年遞減，商用車也出現(xiàn)了逐年遞減的態(tài)勢(shì)，商用車有企穩(wěn)回升的態(tài)勢(shì)。由于汽車產(chǎn)品消費(fèi)的政策屬性比較敏感，在為國民經(jīng)濟(jì)保持平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)，不僅對(duì)行業(yè)自身，還是對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展都是有利的。發(fā)展速度快了，對(duì)汽車工業(yè)自身來說未必是好事，容易出現(xiàn)大起大落。建議實(shí)施以有利于結(jié)構(gòu)調(diào)整的長期性政策，比如對(duì)汽車下鄉(xiāng)補(bǔ)貼政策，淘汰低速載貨車，滿足國 4標(biāo)準(zhǔn)以上的運(yùn)輸車給予適當(dāng)優(yōu)惠。
二、新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的關(guān)系。發(fā)展新能源汽車是國家戰(zhàn)略，是汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向。在產(chǎn)業(yè)政策的扶持下，國內(nèi)新能源汽車得到了迅速發(fā)展，但良莠不齊的現(xiàn)象令人擔(dān)憂。新能源汽車是集制造技術(shù)、信息技術(shù)、材料技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)的代表性產(chǎn)品，發(fā)展新能源汽車不是一錘子買賣，需要有強(qiáng)大的資源，雄厚的資本，堅(jiān)定的信念和創(chuàng)新的精神才有可能取得成功。留有充足的時(shí)間和空間是很重要的，讓實(shí)踐去檢驗(yàn)。同時(shí)打破行業(yè)壁壘，打開企業(yè)圍墻，實(shí)施創(chuàng)新型發(fā)展和開放型發(fā)展對(duì)新能源汽車來說至關(guān)重要。傳統(tǒng)汽車依然是支撐汽車工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，產(chǎn)品基數(shù)大，消費(fèi)人群多，對(duì)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展起到一定的支撐作用。在相當(dāng)一個(gè)時(shí)期內(nèi)，汽車工業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)依賴于傳統(tǒng)汽車的技術(shù)進(jìn)步，新能源汽車和傳統(tǒng)汽車的發(fā)展是相互兼顧，相互支持，相輔相成的，兩條腿走路是符合中國國情的。
三、中國品牌與外國品牌汽車的關(guān)系。外國品牌汽車是我國汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)外開放中出現(xiàn)的，30多年來在滿足國內(nèi)市場(chǎng)消費(fèi)需求，以及品牌產(chǎn)品所帶來的研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)、管理等諸多方面，對(duì)國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的影響是巨大的。這影響既有激勵(lì)，也有壓力，正是在這些激勵(lì)和壓力下出現(xiàn)了中國品牌的汽車。中國品牌汽車雖然只有十幾年時(shí)間，但它逆勢(shì)而上，發(fā)展很快，雖有差距，但是孕育著強(qiáng)大的生命力。2015年中國品牌乘用車占乘用車銷售總量的 41.32%，這是一個(gè)極大得成功。我一直在強(qiáng)調(diào)，汽車產(chǎn)業(yè)是中國發(fā)展最好的產(chǎn)業(yè)之一，它滿足了億萬消費(fèi)者多層次的消費(fèi)需求。競(jìng)爭(zhēng)是需要對(duì)手的，沒有競(jìng)爭(zhēng)就沒有進(jìn)步，在中國市場(chǎng)上兩類品牌的長期存在是必然的，也是客觀需要的。需要強(qiáng)調(diào)的是，中國品牌的汽車的成長需要汽車界全體同仁們一起努力，需要全社會(huì)的關(guān)心、包容和支持，而不是妄加指責(zé)。
四、比較遺憾的是汽車工業(yè)的發(fā)展對(duì)我國裝備制造業(yè)的帶動(dòng)作用，在目前階段還是有限的。汽車產(chǎn)業(yè)的專用生產(chǎn)設(shè)備絕大部分還是進(jìn)口的，嚴(yán)重影響了汽車產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，這主要還是裝備制造業(yè)自身的問題，更主要的是裝備制造業(yè)和汽車制造業(yè)都處在相對(duì)封閉，各自發(fā)展的狀態(tài)。行業(yè)的隔閡還沒有打破，行業(yè)的融合發(fā)展尚未建立起來。最近工信部等有關(guān)部門正在組織實(shí)施重大短板裝備專項(xiàng)工程，要建立起用戶單位、生產(chǎn)企業(yè)、系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商三方聯(lián)合，集中支持長期依賴進(jìn)口的專用生產(chǎn)裝備和生產(chǎn)線，機(jī)械汽車本是一家，應(yīng)該攜手共同解決長期依賴進(jìn)口的短板裝備。為汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展打下基礎(chǔ)。
中國汽車工業(yè)是世界汽車產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，中國汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的實(shí)際成果必將惠及相關(guān)企業(yè)和消費(fèi)者，其意義深遠(yuǎn)。同時(shí)，轉(zhuǎn)型升級(jí)也是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，是我國千萬機(jī)械汽車職工肩負(fù)的責(zé)任使命，必將為此不懈奮斗!
作者：陳斌 來源：時(shí)代汽車 2016年5期
風(fēng)能在內(nèi)蒙古的發(fā)展主要由于該地區(qū)人口密度低，地形和氣候條件有利于風(fēng)能的利用。在面積上，內(nèi)蒙古占據(jù)了全國面積的12%，人口僅為總?cè)丝诘?.84%，這其中大部分為蒙古族。與其他民族不同，蒙古族屬于游牧民族，以放牧為生。他們并沒有固定住所，也不以村或鎮(zhèn)為單位聚集。多數(shù)時(shí)候，也許只有一戶人家生活在很大一片區(qū)域內(nèi)。另外，整個(gè)家庭隨著季節(jié)變化變換住所，以找到最適合放牧的地點(diǎn)。對(duì)于這種生活習(xí)俗，受西伯利亞冷空氣和蒙古高原颶風(fēng)的影響，內(nèi)蒙古地區(qū)有豐富的風(fēng)力資源。風(fēng)力發(fā)電成為一種可行和高效的措施。
沼氣在中國農(nóng)村地區(qū)的應(yīng)用是利用農(nóng)業(yè)廢物和動(dòng)物糞便。中國是一個(gè)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)國家。直至今日，農(nóng)業(yè)依舊是一個(gè)至關(guān)重要的產(chǎn)業(yè)。中國的農(nóng)耕歷史始于公元前7500年。自20世紀(jì)80年代起，中國就成功地將沼氣用作一種家用能源。20世紀(jì)90年代，中國的沼氣建設(shè)已延伸至西部那些化石燃料不足，供電不足的地區(qū)。對(duì)于發(fā)展中國家，沼氣的應(yīng)用不僅解決了能源供應(yīng)不足的問題，更提高了農(nóng)村地區(qū)人民的生活質(zhì)量。
具體應(yīng)用
這部分將具體討論風(fēng)電和沼氣這兩種新能源。包括使用的歷史，涉及到的科技原理以及未來發(fā)展前景。
內(nèi)蒙古地區(qū)風(fēng)能的利用
風(fēng)能利用的歷史。中國在風(fēng)能的利用方面有很長的歷史，可追溯至3000年前的商朝。最早運(yùn)用于帆船。利用風(fēng)力的水輪也在古書中有記載。利用風(fēng)來灌溉和制造食鹽的技術(shù)一直沿用至20世紀(jì)50年代。
中國農(nóng)村地區(qū)發(fā)展風(fēng)能的動(dòng)機(jī)。中國政府發(fā)展風(fēng)能技術(shù)主要有四個(gè)方面的動(dòng)機(jī)：經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)和科技。經(jīng)濟(jì)利益是最明顯的因素。由于有著高質(zhì)量的風(fēng)力資源，中國許多地區(qū)都非常適合發(fā)展風(fēng)能。最典型的便是內(nèi)蒙古地區(qū)。內(nèi)蒙古位于北緯38度至53度地區(qū)，受西伯利亞冷空氣和蒙古高原颶風(fēng)影響。每年超過20m/sL速的總風(fēng)時(shí)可達(dá)4000-5000小時(shí)。該地區(qū)的風(fēng)力穩(wěn)定性、持久性都很高，有利于建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)。此外，這種離網(wǎng)的能源系統(tǒng)可以顯著降低維護(hù)費(fèi)用和長距離的線路損耗。這樣也就降低了電力系統(tǒng)的造價(jià)和農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。不僅如此，化石燃料的消耗是一個(gè)非常嚴(yán)峻和現(xiàn)實(shí)的問題。在人類文明快速發(fā)展的進(jìn)程中，經(jīng)歷過幾次能源危機(jī)。對(duì)煤炭、石油、天然氣和其他化石燃料的過度開采將導(dǎo)致能源的最終枯竭。所以，大力發(fā)展風(fēng)能不僅是出于經(jīng)濟(jì)因素的考慮，更符合發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)的要求。
第二方面，與傳統(tǒng)的發(fā)電方式如熱電、核電相比，風(fēng)能既安全又環(huán)保，有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。作為發(fā)展中國家，中國在高速發(fā)展中遭遇了環(huán)境污染的代價(jià)。未來要面臨多種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，環(huán)境問題就變成了挑戰(zhàn)社會(huì)進(jìn)程的主要問題。1997年，聯(lián)合國起草了《京都議定書》，提到了發(fā)展新能源，減少溫室氣體排放。風(fēng)能在能量轉(zhuǎn)換過程中不會(huì)產(chǎn)生煙灰、二氧化硫、一氧化碳及其他污染物。
第三方面，發(fā)展風(fēng)能可以直接或間接地為整個(gè)社會(huì)提供就業(yè)機(jī)會(huì)。不僅在生產(chǎn)和安裝工藝方面，還體現(xiàn)在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)方面?，F(xiàn)如今在中國，風(fēng)能的發(fā)展和使用早已成為熱門話題，許多人對(duì)風(fēng)能很感興趣，對(duì)于政府的風(fēng)能產(chǎn)業(yè)和項(xiàng)目大力支持。盡管風(fēng)能的成熟度和效益還不如熱力能源，人們依舊愿意嘗試讓它走進(jìn)千家萬戶。
最后一方面是科技的驅(qū)動(dòng)力。多方面多領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的滲透和提升都成為風(fēng)能發(fā)展的最強(qiáng)驅(qū)動(dòng)力。風(fēng)能發(fā)電機(jī)和發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和進(jìn)步涉及到許多領(lǐng)域，如空氣動(dòng)力學(xué)理論的應(yīng)用和材質(zhì)輕強(qiáng)度大的新型材料。
當(dāng)今的風(fēng)能技術(shù)和未來在中國的發(fā)展。這一部分將簡要介紹風(fēng)是怎樣形成的以及風(fēng)力渦輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。受太陽照射，地球表面不均勻受熱，導(dǎo)致大氣壓的不均勻分布。受氣壓差的影響，空氣水平移動(dòng)，也就形成了風(fēng)。風(fēng)力渦輪機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成電能。當(dāng)氣流吹過葉片，帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，隨之帶動(dòng)旋翼葉轂轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，就完成了風(fēng)能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化的過程。接著，與之連接的軸帶動(dòng)齒輪箱，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，完成由機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)換。風(fēng)能與風(fēng)速的立方成正比。如果風(fēng)速增加一倍，能量將達(dá)到原來的八倍。這意味著風(fēng)速對(duì)于建設(shè)風(fēng)力發(fā)電廠至關(guān)重要。
理論上講，60%的風(fēng)能可以轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，現(xiàn)代的風(fēng)力渦輪機(jī)最高效率可達(dá)40%。隨著科技的發(fā)展，風(fēng)力渦輪機(jī)的設(shè)計(jì)者開始改變?nèi)~片的大小和形狀及發(fā)電機(jī)的類別以達(dá)到更高的效率。
中國西部農(nóng)村地區(qū)沼氣的應(yīng)用
沼氣普及的背景。在中國農(nóng)村，資源匱乏，農(nóng)業(yè)廢物卻嚴(yán)重浪費(fèi)。只有發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)才是中國農(nóng)業(yè)的基本途徑。生態(tài)農(nóng)業(yè)強(qiáng)調(diào)循環(huán)、再生、可持續(xù)發(fā)展。沼氣發(fā)酵是達(dá)到能量轉(zhuǎn)換，材料回收利用和綜合利用農(nóng)業(yè)廢料的最佳方法和關(guān)鍵點(diǎn)。它融合了生態(tài)系統(tǒng)、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、和分解者。
甲烷發(fā)酵過程產(chǎn)生沼氣、泥漿和殘?jiān)取＿@些產(chǎn)物在建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)過程中扮演著重要角色。近些年，以沼氣發(fā)展為契機(jī)，生態(tài)農(nóng)業(yè)工程模式也快速發(fā)展起來，成效顯著。尤其是在減少牲畜飼養(yǎng)產(chǎn)業(yè)的排泄物方面。
沼氣在中國的發(fā)展史。中國的沼氣利用開始于20世紀(jì)70年代。政府開始重視農(nóng)村地區(qū)的能源問題。從那時(shí)起，約有6000個(gè)家庭用上了沼氣。1980年，這個(gè)數(shù)據(jù)增長到了7230000。到1986年底，約有沼氣池453000座。20世紀(jì)90年代，沼氣利用的技術(shù)大大提高。當(dāng)時(shí)有很多重大突破，如更優(yōu)質(zhì)的沼氣池，更先進(jìn)的發(fā)酵技術(shù)，成熟的利用途徑以及管理方法。與此同時(shí)，中國的沼氣戰(zhàn)略向更遠(yuǎn)的廣西東部地區(qū)延伸。該地區(qū)電能嚴(yán)重短缺。到2000年底，中國有9800000座家用沼氣池。從那以后，政府加大了農(nóng)村地區(qū)沼氣建設(shè)的投資。到2005年底，18000000家庭用上了沼氣。
沼氣的生成原理。沼氣的構(gòu)成和品質(zhì)：沼氣是一種可燃的混合氣體，主要成分是甲烷，含量達(dá)55-70%，25-40%為二氧化碳，另外還有小部分的氫氣、硫化氫、一氧化碳、氮等。
沼氣發(fā)酵的基本原理：甲烷發(fā)酵的本質(zhì)是微生物自身和能量新陳代謝的生理過程。在甲烷發(fā)酵過程中，為了在厭氧條件下創(chuàng)造出微生物自身生存繁殖所需的能量，微生物分解一些高能量的有機(jī)物為其新陳代謝釋放能量，同時(shí)產(chǎn)生一些低能的部分。
沼氣發(fā)酵過程：第一階段是液化過程。微生物細(xì)胞外產(chǎn)生的酶（如纖維素、淀粉酶、蛋白酶）將有機(jī)物酶解，多糖被水解為單糖，蛋白質(zhì)被分解為氨基酸和縮氨酸。通過酶解作用，將固體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶于水的物質(zhì)。這些物質(zhì)進(jìn)入微生物細(xì)胞，參與細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)。第二階段是產(chǎn)酸作用。以上過程的水解產(chǎn)物可以進(jìn)入微生物細(xì)胞，在細(xì)胞內(nèi)的酶解作用下，進(jìn)一步分解為小分子物質(zhì)，如揮發(fā)性脂肪酸、酒精、乙醛、酮、油脂、中性化合物、氫、二氧化碳、乙酸等。這些物質(zhì)占80%左右。這階段包含的細(xì)菌都是產(chǎn)酸細(xì)菌。第三階段是產(chǎn)生沼氣。這一階段，產(chǎn)生氨的細(xì)菌不斷繁殖，變得更活躍。氨氮濃度上升，揮發(fā)性酸濃度下降，給產(chǎn)烷生物、產(chǎn)生沼氣的細(xì)菌提供了一個(gè)良好的生存環(huán)境。
a.酒精和二氧化碳產(chǎn)生甲烷氣體
2CH3CH2OH+CO22CH3COOH+CH4
4CH3OH3CH4+CO2+2H2O
b.揮發(fā)性酸產(chǎn)生甲烷氣體
2CH3CH2CH2COOH+2H2O+C024CH3COOH+CH4
c.二氧化碳與氫氣反應(yīng)產(chǎn)生甲烷氣體
CO2+4H2CH4+2H2O
沼氣發(fā)酵的這三個(gè)階段相互聯(lián)系，彼此交叉進(jìn)行，以保持動(dòng)平衡。在正常條件下，消化分解有機(jī)物和瓦斯氣體是相對(duì)穩(wěn)定的。如果平衡被破壞，將會(huì)影響氣體產(chǎn)量。如果液化階段酸產(chǎn)物的發(fā)酵速率過慢，沼氣產(chǎn)生速度將會(huì)變得非常緩慢，整個(gè)發(fā)酵過程周期會(huì)變長。原料的分解將會(huì)不完全，導(dǎo)致產(chǎn)生更多的殘?jiān)Ｈ欢?，如果產(chǎn)酸過程速度太快，逼近前兩個(gè)階段的甲烷產(chǎn)生速率，將會(huì)積累大量的有機(jī)酸，這會(huì)產(chǎn)生酸抑制，也會(huì)影響氣體產(chǎn)生。如果發(fā)生嚴(yán)重的“酸中毒”，將不會(huì)產(chǎn)生沼氣。
r村家用沼氣池中沼氣發(fā)酵的基本條件
合適的碳、氮濃度。沼氣發(fā)酵可以根據(jù)成分分為富氮材料和富碳材料。富氮材料主要有人、牲畜、家禽的糞便。富碳材料主要有農(nóng)作物殘?jiān)?，如麥稈、外殼。氮和碳的比例不同?huì)導(dǎo)致沼氣產(chǎn)量的變化。從營養(yǎng)和新陳代謝角度看，細(xì)菌的消耗速度是氮的20-30倍。因此，在其他條件滿足的情況下，碳、氮比達(dá)到25：1至30：1可令沼氣發(fā)酵達(dá)到較合適的速度。
足量的高質(zhì)細(xì)菌。種菌主要來源于沼氣池、湖泊、沼澤、池塘底部、管溝污泥、動(dòng)物排泄物、動(dòng)物糞便等地方。種菌的添加量多為總量的10%-30%。增加其添加量會(huì)加快氣體產(chǎn)生速率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低偏差率。
嚴(yán)格的厭氧環(huán)境。沼氣微生物和產(chǎn)烷生物的核心菌群是一種對(duì)氧氣十分敏感的厭氧菌?？諝庵械难鯕鈺?huì)抑制其活性，甚至致其死亡。沼氣生產(chǎn)只能在嚴(yán)格的厭氧條件下進(jìn)行。因此，沼氣池必須有良好的密封性。
適宜的發(fā)酵溫度。溫度是沼氣發(fā)酵的一個(gè)重要的外部因素。如果溫度適宜，細(xì)菌活性會(huì)比較高，厭氧消化和沼氣生成速率也會(huì)加快。
研究顯示，在10-60°C范圍內(nèi)，甲烷氣體可以自然地生成。如將發(fā)酵溫度分為三個(gè)范圍，46-60°C為高溫發(fā)酵，28-38°C為中溫發(fā)酵，10-26°C為常溫發(fā)酵。農(nóng)村的沼氣池中溫度為常溫。盡管常溫發(fā)酵范圍較廣，但在此區(qū)間內(nèi)，溫度越高，氣體質(zhì)量越好。
宜的pH值。沼氣微生物的生長和繁殖需要發(fā)酵原材料保持在中性pH值或弱堿性環(huán)境。過酸或過堿都會(huì)影響氣體產(chǎn)生。農(nóng)村使用的沼氣池一般不需要人工調(diào)節(jié)pH值。
發(fā)酵的穩(wěn)定濃度。干性材料的適宜濃度為4-10%，這意味著發(fā)酵原料中含90-96%的水分。濃度隨溫度變化而變化，夏天在6%左右，冬天大約為8-10%。濃度過高或過低都不利于沼氣發(fā)酵的進(jìn)行。
未來發(fā)展
上文提到過風(fēng)能和沼氣在中國農(nóng)村地區(qū)的發(fā)展前景。然而，除去這兩種能源，還有更多的新能源可以用于中國偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)。例如，在偏遠(yuǎn)山區(qū)，風(fēng)能和沼氣可能并不適用，但是這些地區(qū)有豐富的地?zé)崮茉?。由于太陽能有輕便的優(yōu)點(diǎn)，它在內(nèi)蒙古地區(qū)仍然廣泛適用。
根據(jù)本文的研究，新型能源在中國農(nóng)村地區(qū)有四大發(fā)展趨勢(shì)：
更經(jīng)濟(jì)：經(jīng)濟(jì)成本是新型能源在中國農(nóng)村應(yīng)用的最重要方面。新能源應(yīng)當(dāng)更加經(jīng)濟(jì)。
更高效：對(duì)于一些偏遠(yuǎn)地區(qū)而言，新型能源可能成為當(dāng)?shù)氐奈ㄒ荒茉?。因此，發(fā)展更高效的新能源才能提供充足的能量。
便于存儲(chǔ)：對(duì)于新型能源系統(tǒng)，將技術(shù)人員分派到每個(gè)遠(yuǎn)方地區(qū)是不可能的。也不可能對(duì)農(nóng)村地區(qū)的農(nóng)民、牧民一一進(jìn)行科普教育。在這種情況下，將能量儲(chǔ)存起來變得易于使用就非常重要。
更便攜：正如上文提到的，內(nèi)蒙古地區(qū)的牧民隨季節(jié)遷移，所以新能源系統(tǒng)的便攜性非常重要，應(yīng)當(dāng)便于打包攜帶。