新能源发电技术论文范文

时间:2023-03-21 09:50:13

新能源发电技术论文

新能源发电技术论文范文第1篇

关键词:新能源;分布式发电;课程建设;教学实践

作者简介:熊远生(1979-),男,河南新县人,嘉兴学院机电工程学院,副教授;刘青松(1965-),男,山西太原人,嘉兴学院机电工程学院,副教授。(浙江 嘉兴 314001)

基金项目:本文系嘉兴学院机电工程学院2012年教学改革项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)30-0108-02

新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、风能、生物质能、地热能、水能、海洋能和潮汐能等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气等能源,称为常规能源。随着常规能源的逐步枯竭以及化石能源在燃烧过程中产生的环境污染问题日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。研究开发新能源与能源转换技术,不仅成为科技界的当务之急,而且上升到了经济和战略安全的范畴。在各种形式的新能源利用中,由于电能具有易传输、用途广等一系列优点,使得利用新能源进行发电技术备受瞩目。根据国家发改委2013年颁布的《分布式发电管理暂行办法》,分布式发电是指在用户所在场地或附近建设安装、运行方式以用户端自发自用为主、多余电量上网,且在配电网系统平衡调节为特征的发电设施或有电力输出的能量综合梯级利用多联供设施。相对于传统的集中式发电,分布式发电因具有初期建设投资低、发电方式灵活等优势,在全球范围内越来越被看好。在分布式发电系统中,电源通常采用光伏、风力等新能源。

随着新能源与分布式发电技术的快速发展,培养这方面的人才显得尤为重要。目前,我国部分高校的电气专业已在本科高年级开设课程“新能源发电技术”或其相近课程,2012年开始,嘉兴学院在电气工程及其自动化专业中首次将“新能源与分布式发电技术”作为一门选修课,在大四上学期开设。其目的在于帮助学生比较全面地了解和基本掌握除常规发电形式以外的能源利用形式及其相关技术,特别是新能源发电技术的前沿动态,在拓宽学生新能源利用领域知识面的同时,进一步增强学生投身新能源领域建设的使命感和责任感。学生学好该课程,可以提高对已学课程知识的综合应用能力,并对今后的就业和职业发展都有积极的意义。这门课程涉及内容多且杂,涉及知识面广,为了在有限的学时中能够尽快引导学生入门,在理论与实践两个方面的能力都有所提高,笔者从课程教学内容安排、教学方法与手段和考核方式等方面进行了一定的探索和研究。

一、精选教学内容

“新能源与分布式发电技术”是一门专业性、综合性较强的课程,其中新能源部分就涵盖有风能、太阳能、地热能、氢能、海洋能等多种新能源。[1,2]为充分就地利用这些新能源,一般采用分布式发电技术,分布式发电技术又涉及到储能、并网及微电网等。[3]因其涉及的专业知识面比较宽广,学生普遍反映不太容易找到学习规律,难以把握重点,部分内容理解困难。因此,结合“新能源与分布式发电技术”课程的培养目标,精选该课程的教学内容,在选择教学内容时注重知识面宽度与深度的结合,注重理论和实践部分的结合。

1.知识面宽度与深度的结合

为使对学生对“新能源与分布式发电技术”有全面的了解,风能、太阳能、潮汐能、海洋能、地热能、生物质能、氢能、储能、微电网、并网等知识都出现在教学内容中。对各种新能源的发展历史、资源分布和特点、各种类型的新能源能量转化方式、发电原理进行简单介绍,让学生清楚其基本概念和原理即可。考虑到电气工程及其自动化专业对学生的培养目标要求,对部分内容可只做概述性讲解,让学生了解其基本概念即可。如太阳能热转换原理、风力机的空气动力学原理、生物质热裂解过程等。

在各种新能源发电中,目前应用广泛的是风能和太阳能。为此,本课程对其中的光伏发电技术和直驱式风力发电系统进行重点讲解。对光伏阵列从厂家提供的手册讲起,推导出基于厂家提供参数的工程模型,结合软件仿真得到光伏阵列的外特性,讲授常用最大功率点跟踪控制方法,并讨论其具体实现。讲解直驱式风力发电的基本原理及常用最大功率点跟踪控制方法。讨论其最大功率点跟踪控制方法的具体实现等。

在各种新能源与分布式发电中,并网系统是其中的主流。为此,本课程对并网进行重点讲解。主要内容包括并网要求及标准、并网逆变器的拓扑结构、并网控制策略、孤岛检测技术、低电压穿越技术及并网逆变器实现等。

2.理论部分与实践部分的结合

“新能源与分布式发电技术”是一门工科课程,更注重于实践应用。在对理论部分进行讲解后,配以相关的实践环节,加强学生对理论部分的掌握及提高实际动手能力。如在讲述光伏阵列外特性及最大功率点跟踪控制后,开设光伏阵列外特性测试实验。针对一块具体的光伏阵列,要求学生连接实际电路,在寻找到最大功率点后,调整参数,测量并记录其输出电压和输出电流,从而绘制出其P/V特性曲线及I/V特性曲线。改变太阳光的入射角度后,重新测量记录;部分遮挡情况下,进行测量记录,对照所讲理论部分及最新文献,对实验结果进行分析。在讲述并网相关内容后,开设并网实验,首先依据并网标准对电能质量的要求,利用电能质量分析仪测试实际光伏并网逆变器的输出电能质量;随后在模拟风力发电系统中,借助于已有的软硬件平台,编写自己的控制算法,实现并网,并测试相应的电能质量。

二、探索灵活多样的教学方法与手段

1.重点讲授与专题讨论相结合

目前正是人类大规模开发利用新能源的关键时期,因此有关新能源与分布式发电技术的新知识必定也层出不穷,并且由于部分知识点有一定的难度,仅依靠学生自己获取相关知识是远远不够的。从教学实践来看,教师对关键知识点进行重点讲授是必要的,尤其是涉及风光发电技术及并网等,可加深学生对知识点的理解和掌握。

授课教师在对关键知识点进行重点讲授之后,可以提出一些讨论专题让学生去选择,学生在选定各自专题后,进行相关文献的查阅、阅读、归纳和总结。结合所学知识提出自己的观点。然后进行课堂讨论,其他同学可以针对该专题提出问题或发表自己的见解。专题讨论之后,师生一起归纳和总结讨论的主要内容,帮助学生掌握该专题的内容,提高学生分析问题和解决问题的能力。

2.理论讲解与仿真应用相结合

为改进“新能源及分布式发电技术”的教学效果并让学生做到理论联系实际,将PSIM仿真软件引入到课堂教学中,通过仿真实现理论讲解和仿真应用的有机结合。如在对光伏阵列的外特性进行理论讲解后,应用PSIM中自带光伏阵列模型,在PSIM中搭建测试电路,改变其输出电压,测量其输出电流和输出电压,计算出输出功率,并绘制出相应的P/V特性曲线及I/V特性曲线。进一步改变光强和温度,绘制出不同环境下光伏阵列的P/V特性曲线及I/V特性曲线。通过直观的图形,加深学生对光伏阵列的外特性及随后的最大功率点跟踪控制的理解。

三、选择合理的考核方式

考核环节是整个教学过程的重要环节之一。长期的实践证明,此环节能有效地促使学生复习和巩固所学内容。本课程成绩从平时表现、课程论文及论文答辩三方面考核。其中平时表现、课程论文和论文答辩分别占总成绩的40%、30%和30%。平时表现注重对学生的出勤、讨论发言、提问、作业及实践环节进行考核。课程论文考核部分提供给学生一些论文主题,要求学生从中选择一个或结合自己的认知水平,拟定一个和课程相关的主题,查阅文献资料,进行相关仿真研究或实验研究,并撰写一篇综述性论文或者研究性论文。提交论文后,组织学生进行答辩,由学生制作PPT对论文讲解后,教师提问,学生回答。

四、教学效果

通过教学设计和教学实践,学生对该课程学习充满了兴趣,在课堂上积极主动发言,专题讨论时能积极思考,课下认真查阅相关文献。在实验课上,大多数学生能够独立完成实验内容的基本部分,部分学生能与教师讨论后,完成提高部分。从最终考核交上来的40份课程论文中,学生在选题上发挥了主观能动性,选题范围比较宽,共选题18个,涉及风光发电技术、并网技术、孤岛检测、微电网及各类新能源发电。综述性论文涉及内容有一定的宽度,研究性论文涉及内容有一定的深度。

总之,学生在该课程学习过程中发挥了主体作用,提高了分析问题和解决问题的能力。通过对该课程的建设和实践,取得了较好的教学效果。

参考文献:

[1]朱永强.新能源与分布式发电技术[M].北京:北京大学出版社,

2010.

[2]惠晶.新能源转换与控制技术[M].北京:机械工业出版社,2008.

新能源发电技术论文范文第2篇

关键词:新能源转换;有效教学;教学方法

作者简介:于振中(1980-),男,安徽宿州人,江南大学物联网工程学院,讲师;方光辉(1960-),女,安徽芜湖人,江南大学物联网工程学院,副教授。(江苏 无锡 214122)

基金项目:本文系2011年江南大学教改项目(项目编号:JGB2011048)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)20-0060-02

人们生产生活的各个领域都离不开电能,不可再生的化石燃料作为电能的主要转化者,将在不久的将来耗尽,必须寻求新的替代能源。因此,新能源发电与控制作为一项涉及多学科的新兴实用技术,受到了广泛的关注。[1]近年来,国际社会正是受到不断抬高的化石能源价格刺激,加大了对新能源转换与控制技术的研究、开发和利用工作力度。[2]由于公共电网和大多数用电设备对电能的形式和质量有严格要求,因此,新能源必须通过转换获得电能,再将电能进行变换、控制和并网调配,使之成为用户可直接利用的优质、高效、清洁的终端能源,最大限度满足电网和终端用户的需求。[3]

随着新能源转换与控制技术的发展,社会对相关人才的需求也在不断增加。国内一些高校在电气工程及其自动化、自动化等专业陆续开设了相关课程。开课目的主要是让学生了解目前国际能源结构、常规能源的储备及使用情况、替代常规能源的新能源及其发电技术,一方面拓宽学生对新能源利用的知识面,同时增强学生投身新能源发电技术开发的责任感和使命感。[4,5]

“新能源转换与控制技术”作为新开课程,授课内容多、学时少,多为高年级学生的专业选修课。高年级学生面临就业、考研压力,对学习专业知识的兴趣降低。为了保证教学质量,必须要选择合适的教学内容、合适的教学方法和考核方式充分调动学生学习的兴趣和积极性。针对上述问题,本文就教学内容、教学方法、考核方式等方面进行一些探讨。

一、教学内容探讨

国家能源局起草的新能源发展规划中,将风能、太阳能、核能和生物质能发电技术作为主要发展对象,同时这四类新能源也最具有发展前景,成为主流的新能源开发方向。教学内容的选取首先要符合国家的新能源发展规划,因此选取以上四类新能源发电技术作为主要讲授内容,将波浪能发电、潮汐能发电、天然气发电等技术作为补充讲解内容。风力发电、太阳能发电、核能发电和生物质能发电技术涉及力学、高等物理学等多种电气工程及其自动化专业学生相对生疏的知识背景。需要合理组织通俗易懂的相关基础知识讲授给学生,使学生为理解和学习太阳能发电和风力发电的控制原理打下基础。特别地,核能发电方面,日本311大地震和海啸引发了核电站爆炸和放射物泄漏事故。核能发电技术的发展也因此遭遇了重大危机。在很长一段时间里人们都会谈核色变。此时,应该相应调整核能发电技术的教学内容,对核能安全利用方面的教学内容加以补充和充实。例如可以增加对我国目前掌握的“第四代”安全核电技术的讲解,使学生了解第四代核能技术方案的安全性和其具备可靠的防止核扩散的能力。纠正学生对核电技术的过度恐慌心理,帮助学生逐步建立正确的核电技术安全利用、有序发展的观念。

新能源发电技术处于高速发展的阶段,不断有新的研究成果出现,因此教学内容应该不断参阅最新的研究论文、科技咨询、著作等进行补充和充实,以使教学内容与时俱进,符合时展的潮流,使学生获取新能源发电技术方面的最新知识,拓宽视野的同时掌握科技前沿的最新动态,培养和激发学生的创新意识。但是,需要注意,补充的新知识是为了拓宽学生的知识面,不能占用太多课堂时间,否则骨干知识将没有足够时间讲授,新知识的教授就会“喧宾夺主”。此外,新知识的传授量要考虑学生的接受能力,超负荷的知识传授没有实际意义。另外,要将新知识与所学专业知识相结合,少补充或不补充偏离专业方向的新知识。

二、教学方法探讨

在教学过程中,根据授课内容的重要程度采用精讲与泛讲结合的方式,精讲使学生掌握课程主干重点内容,泛讲拓宽学生的知识面。讲课过程中变学生被动接受为主动学习,引导学生提问题、思考问题、解决问题,教师则转变角色,引导学生清楚所学知识的重要程度,以“导”为主代替以“教”为主,激励学生的求知欲望和想像力,培养学生的自主学习意识和能力。

现代化的多媒体辅助教学手段具有形象再现性、综合性和广泛适用性的特征,在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代化教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。多媒体辅助教学是时下很多教育工作者优先采用的教学手段。采用多媒体技术将视频、图片和文字相结合能把学生的感官充分调动起来,使学生在有限的时间里获得更大的信息量,让学生的学习更加轻松、愉悦。采用多媒体辅助教学时,首先要把所讲授课程的教材和参考书加以充分深入的分析、研究,将教材的内容划分为多个连接流畅的知识板块,并设计具有图片、视频、文字、公式、数据、图表,且内容充实流畅的教学课件。课件制作是多媒体教学技术应用的关键。借助多媒体辅助教学时,要充分调动学生的自主性,让学生积极参与教学活动,不宜再采用传统的“灌输式”课堂教学,而是借助多媒体手段使教学过程生动起来,使学生的参与感加强。但采用多媒体教学方式时务必考虑所授知识量与学生接受能力的协调问题,还要将多媒体课件和板书结合,克服一页课件信息承载量有限的弊端,使学生能对所讲授知识形成整体概念,并方便记笔记。否则学生会有严重的跟不上教学节奏的感觉,教学效果不但不会在多媒体教学工具辅助下提升,相反还会下降,容易使学生失去学好该课程的信心。

对于工科课程,学习理论知识必须与实践结合起来,才能达到较好的教学效果。学生的认知过程包含感性认识到理性认识,再由理性认识到实践两次飞跃,都以理论联系实际为必要条件。真正有效的学习是将理论与实践生动形象地结合起来。理论与实践相结合主要有两种实现途径:一种形式是组织学生到工厂、生产现场、施工场地等地方,直接观察、操作、触摸与所学课程有关的设备及现象,从而获得感性认识,巩固和丰富所学知识。另一种形式是在对某一学科或某一技能的学习之后,学生在教师的指导下进行生产实习或以实际产品设计为主导的课程设计,使学生系统牢固地掌握基础知识,巩固和运用所学的理论知识,把知识转化为技能、技巧,训练学生的动手能力,培养学生克服困难,苦练基本功的坚强毅力。例如,“新能源转换与控制技术”课程,教学中间可以组织学生到电厂或实验室实际接触新能源的发电设备,有助于提高学生对所学知识的感性认识,增强教学效果。另外,如果没有条件开展上述实践活动,可以借助多媒体辅助教学的优势,将生产一线的视频和图像展示给学生并进行详细的讲解。

三、考核方式探讨

“新能源转换与控制技术”课程教学内容多而杂,且不断有新的授课内容补充进来,单单采用传统的试卷考试形式,会束缚学生的学习兴趣,而且无法很好地考查学生的创新能力和解决问题的能力。对于“新能源转换与控制技术”这类专业选修课,可以根据不同教学内容,采取多种考查方式,如开卷、口试、演讲、提交论文等形式。在考查内容上,既要注重对基础理论知识的考查,又要注重考查学生运用所学知识综合分析、解决问题的能力和创新能力。采用试卷方式进行考核时可以出理论联系实际的论述题,从学生的答题过程可以考查出学生运用所学知识解决实际问题的能力。批改试卷时不能仅仅关注答题结果,更应考查学生答题时的思维过程,对有独到见解、思路新颖的答案给予肯定并酌情加分。对于专业选修课的考查,应该适当加大平时分的比重,授课过程中对学生的课堂表现进行记录和客观评价,包括出席情况、回答问题的情况、撰写论文的情况等综合给出平时成绩,激发学生上课的热情。另外,在授课过程中可让学生写一篇关于新能源发电方面的论文,考查学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。期末试卷成绩、论文成绩和平时表现三部分共同决定学生最后的总成绩。另外,对于经常无故旷课、迟到、早退、不遵守课堂纪律的学生,要严格按照规定管理。使学生严肃对待所学课程,并为下届学生树立榜样。

四、结论

“新能源转换与控制技术”作为新开课程,具有意义重大、内容多、课时少、常作为高年级学生选修课的特点。为了提高教学效果,本文从教学内容、教学方法与考核方法几个方面探讨了有效教学的方法,以期为初次从事该课程教学的教育工作者提供一定的参考。

参考文献:

[1]惠晶,方光辉.新能源转换与控制技术[M].北京:机械工业出版社,2008.

[2]于三义.浅谈新能源发电技术[J].中国电力教育,2011,(15):92-93.

[3]叶峰.新能源发电——实现人类的持续发展[J].能源与环境,2008,(3):55-58.

[4]刘忠,邹淑云.专业选修课《新能源发电技术》的教学研究与实践[J].科技情报开发与经济,2010,20(1):185-186.

新能源发电技术论文范文第3篇

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.

[5]刘忠,邹淑云.专业选修课“新能源发电技术”的教学研究与实践[J].科技情报开发与经济,2010,20(1):185-186.

新能源发电技术论文范文第4篇

为了适应电力系统及其自动化专业学生的教学,在课程改革过程中,根据新能源发电行业现状和电气工程对新能源发电技术课程知识体系的需求,结合电力工程及其自动化专业的特点,精选教学内容,重新构建了新的课程知识体系,加强与电力系统及其自动化专业之间的联系。根据新能源发电站接入电网的影响不同,将这些新能源技术分为两类:稳定性能源发电技术和间歇性能源发电技术。

一些新能源技术(如生物质能、地热能和常规水电)在接入电力系统方面和常规电力技术一样容易,除了一次能源的形式不同,转换成电能环节基本相同,都采用同步发电机进行发电,对电网的安全和稳定不会造成影响。因此,这部分新能源知识重点讲解各种新能源发电技术的基本原理,最新的发电技术的现状和动向,及在利用过程中对改善环境带来的好处,培养学生新的能源观念和意识。同时结合电网发展的最近进展,这些发电技术作为分布式电源接入电网时,如何规划电网,接入电网对电网的影响等方面进行适当的讲解,加强与电力系统知识的联系,提高学生学习的积极性,由于受到季节、气象和地域等条件的影响,另一些新能源技术具有随机性、波动性和间歇性的特点,如风能和太阳能发电等新能源发电技术,在接入电力系统方面需要克服更多的挑战,其电力大规模并入常规电网会对电网调峰和系统安全运行带来显著影响。这部分内容重点讲解与电力系统相关的技术,涉及到电机学、电力电子技术和电力系统相关的知识点。在间歇性能源并网过程中,电力储能技术可以补偿负荷波动,解决风能和太阳能等间歇式新能源发电直接并网对电网的冲击,调节电能质量,使大规模风力发电和太阳能发电能够方便可靠地并入常规电网。随着可再生新能源发电技术的快速发展,电力储能技术也是电力系统及其自动化专业学生必须掌握的知识,所以储能技术也是该课程知识体系的重要部分。

本文提出的课程知识体系目前还没有相关教材,为此,笔者较为系统地构建并编写适合电力系统及其自动化专业的“新能源发电技术”课程讲义,使之更符合电力系统及其自动化专业的教学。从两学期的试用情况来看,学生认同感增强,明确该课程是本专业不可或缺的重要选修课,重视程度显著提升,在教学过程中取得了良好的效果。

二、教学模式改革

选择合适的教学方法,能够提高课堂效率。教学内容的不同,授课的教学方法也需要相应的改进,为此笔者对教学方法也进行了改革,使之与课程知识体系相适应。

1.采用学术专题讲座的教学方式“新能源发电技术”课程知识体系要求运用新的教学方法。每种新能源发电技术各自成章,自成系统,各部分内容均有很多前沿的技术,仅靠书本知识已经不能适应科技的进步。因此需要任课教师补充相关发展的新动向和新技术,以学术讲座的形式进行讲授与课程相关知识点。讲解过程中,以具体的行业问题为背景,采取启发式的讲解方式,层层剖析问题,可以让学生在有限的学时内,掌握发电技术的发展现状、发电原理、利用方式、开发存在的问题和研究现状及动向。如地热发电、海洋能发电、生物质能发电、太阳能热发电技术,都可以采用讲座的方式进行讲解。同时在讲座过程中,增加学生提问环节,让学生可以积极参与,引导学生自主思考。为了强化实践,在每一个专题授课结束后,教师通过布置与该专题相关的设计题目,让学生学以致用。比如让学生设计太阳能热电站,利用波浪能发电原理设计相应的波浪能电站,设计新农村综合利用生物质能的方案,设计垃圾发电站工艺流程等,作为分布式电源接入电网时,结合不同能源开发利用的特点对该地区新能源开发和电网结构做出合理规划,并给出理由。通过这些综合性设计作业,可以增强大家的创新意识和实践能力,激发了学生的学习兴趣和主动性,训练了学生分析问题、解决问题的综合能力,起到了非常好的效果。

2.基于问题的探究式教学方式传统的讲授方式,可以系统地讲解,课堂容量大。风力发电和光伏发电技术涉及知识点多,知识点零散,因此需要教师合理组织教学内容,使其与所学专业知识相结合。为此笔者精心设计每一个教学环节,精讲多练。但传统的授课方式,学生被动接受,学习积极性不高。为此,笔者采用基于问题的探究式教学方式,在教学的过程中,教师起引导作用,对课程中的知识点进行分析,提出基于问题的讨论题目;并分析学生需要掌握的知识要点,为学生提供必要的参考文献,让学生课后自己查阅资料,引导他们学会自己总结知识点,利用所学知识分析实际问题。而学生在课后根据自己的兴趣自愿选题,并分小组进行研讨,研讨后,该小组总结讨论结果。在课堂讨论中,每个小组推荐一名学生做交流发言,将自己的研究内容做简要汇报。学生互相提问展开讨论,老师进行有针对性的点评,肯定了学生们取得的成绩,对错误的地方进行了补充和纠正。为了达到分组讨论学习预期效果,要求每个小组在上交的文献报告中,明确每个学生所做的工作和参加小组讨论的发言内容,督促每个学生都参与讨论学习。通过这种教学方式,充分调动了学生的积极性和主动性,也很好地完成了教学目标,促进了教学质量的提高,达到“授人以渔”的目的。

3.改进多媒体教学方式由于该课程设计的专业知识具有跨学科的特点,有些知识点学生难以掌握,有些原理较为抽象。如风机的偏航过程、变桨过程、风机的失速原理、斯特林发动机的发电过程等都比较抽象,在没有实物演示的前提下,学生经常不容易理解。因此在讲这些课程内容时,采用多媒体动画演示的方法,帮助学生理解基本概念和知识,让学生更快更易地理解和掌握这些内容。

三、考试方法的改革

虽然在教学内容和方法上进行了改革,提高了学生的学习兴趣,激发学生的学习热情,但仍有不少学生选课和学习动机不端正。他们不是为了完善自己的知识结构,提高自己的综合素质,只是为了凑满学分,对选修课缺乏足够的重视。传统的闭卷考核方式不能全面地反映真实的教学情况。撰写课程论文,成绩只与论文写得好不好有关,有的同学东拼西凑,也能获得一个理想的成绩。这些方式都难以督促学生平常的学习,因此仍需完善课程的考核方式。根据“新能源发电技术”课程的特点,笔者对该课程的考试方式做了合理的改革,促进学生学习,公正地反映了学生的成绩。主要采取了以下一些措施:

1.注重对学生平时的考查增加课堂随机考查的次数。通过提问、课堂测验等方式,让学生在上课时能集中精力听讲,防止学生上课“开小差”。回答问题和课堂测验计入平时成绩。

2.增加撰写文献报告和大作业基于问题的探究式教学方式中,撰写文献报告和小组讨论环节能够有效培养了学生查阅文献、撰写论文、发现问题、解决问题、独立思考的能力,因此能够较为科学评价学生平时的努力程度。因此,课堂讨论和小组讨论中,根据学生在该环节中的贡献不同给学生不同成绩,这样能起到督促学生学习和检验学生学习效果的作用。作业是课堂教学的有效补充和延伸,是教学中必不可少的环节。大作业一般具有综合性的特点,能够有效锻炼学生的综合能力,巩固平时所学的知识,是反馈教学效果的有效手段。因此增加大作业和撰写文献报告在平时成绩中的比重也是考查学生平时学习的有效手段。

3.增加平时成绩的权重平时考核成绩权重由原来的30%提高到目前的50%,有效地避免了学生平时不学习,考试时突击学习也能取得不错成绩的弊端,提高学生学习的积极性和自觉性。通过上述措施的实施,经调查表明多数学生都认可这种成绩考核方法较合理、公正,能够真实反映学生的成绩,受到了多数学生的欢迎。

四、结束语

“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。

新能源发电技术论文范文第5篇

关键词:虚拟项目;新能源课程;教学方法

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)28-0154-03

应用新技术开发利用风能、太阳能、生物质能和海洋能等的可再生能源一般称为新能源技术,其中风能和太阳能等可再生能源的大规模开发利用被视为解决当前能源危机及环境污染的有效途径之一,而风力发电和太阳能发电技术逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分,发展迅速[1,2]。我国《能源发展战略行动计划(2014―2020年)》提出大力发展风电和加快发展太阳能发电,到2020年两者装机容量分别达到2亿千瓦和1亿千瓦左右。高校能源动力类专业为国家培养掌握新能源相关技术的工程技术人才,满足能源远景发展的人才需求,发挥高校优势开设“新能源技术”类课程成为当务之急。目前,各高校在新能源技术教育方面的水平参差不齐,对于一些新近开设该课程的学院或教研室,从师资力量到教学内容和教学方式等都还处于迎头赶上的阶段,高效传授知识的手段和提高毕业生就业能力培养方面均处于摸索阶段[3-5]。

上海应用技术学院能源与动力工程专业在课程建设与改革中设置了新能源教学模块,其中《新能源技术》和《风能太阳能技术》是其中两门很重要的专业课。《新能源技术》侧重于基础知识和基本概念的讲解与介绍,而《风能太阳能技术》则着重理论知识和技术应用的学习与认识。经过四年的教学实践,多学科交叉的新能源课程具有以下鲜明的特点:课程内容覆盖面广,涉及动力、电气、机械、自控和材料等诸学科知识;教学内容更新快,新能源技术研究与开发始终处于不断推陈出新状态,新技术和新设备不断涌现;课程实践性强,教材中有很多工程实际中的概念定义,所学内容以工程实际的设备或装置为主;教学方法和手段的多样性,传统的教学方法需要结合现代教学教具,以新的方式进行教学才能适应课程的教学要求。基于上述特点,在新能源课程教学实践中对教学内容、教学手段和实践环节提出了很高的要求。首先要选择符合动力类本科生循序渐进的新能源技术教材,既能深入学习本专业的知识,又对相关专业知识能找到最佳切入点。其次,核心的是要解决好理论与实践相结合的问题,摸索出一条重视理论知识突出实践能力的教学摸索,从而提高教学质量,培养学生综合能力,为上海应用技术学院卓越工程师培养目标提供有力支撑。

一、传统以考试为导向的单一教学模式

传统教学模式以教师为中心,在短时间内教师讲授大量的课程知识点,学生被动接受,课后记忆背诵大量的生疏概念和定义[6]。检验课程学习效果以期末考试分数为主,辅以平时表现加以评价。如图1所示,教学过程体现的是“教、学、考”单一进程。这种以考试分数为导向的教学模式,主要缺点在于难以最大限度调动学生积极性,原因则是学时有限,教学内容较多,因此课堂上互动性不强,即使有零星互动也主要集中在考试复习阶段。另外一个缺点则是教学效果的反馈比较滞后,需要等到试卷反映出来的分数和错误答题情况,任教教师才能知晓教学的薄弱环节,如果想要挽救已经来不及了。对新能源技术等工程类课程而言,尽管传统教学模式可以从调整教学内容、局部改进教学方法、优化实验设计等方面有所提高,但是不改变这种单一进程化的教学模式就难以调动学生和教师的积极性。

二、基于虚拟项目的教学模式及特点

“虚拟项目”教学是一种新的教学模式,让学生拥有更多的自,参与更广泛的实践教学环节。这种新的教学机制将班级同学分解重组,形成一个以项目为导向的学习小组,而教师的角色则转换为项目咨询及成果验收专家。具体组织形式如图2所示,由“项目指导者”――教师提出一个项目,指定学生或由学生自荐担任项目负责人,对项目进行分解为若干工程技术问题,项目负责人与其他学生双向选择分组,在各技术小组成立后实施“学习、讨论、解决”具体问题。查找资料和小组间讨论全部在课后完成,课堂上仅需要汇报项目成果和讨论难题,教师及项目负责人评价组员的学习情况,同时组员也有自由评价项目负责人的机会。教师根据项目汇报和充分讨论情况,及时答疑解惑,对照教学计划检查知识点的掌握情况。

虚拟项目教学模式以项目和工程技术问题引导学生,这种新鲜感可以激发学生求知欲,增加学习兴趣。整个项目完成过程中,学生参与度较高,要求主动学习知识点,教师与学生的互动频繁,反馈及时。同时,教师的考察手段也多样化,更注重过程的考核。虚拟项目教学模式强调理论与实践的紧密结合。因此,基于虚拟项目的教学模式具有以下一些特点。

1.互动性强的“教与学”过程。无论是拟定项目和人员组织,还是项目汇报与讨论,时刻强调教师与学生的互动,彼此交流成为主要方式,教学过程中答疑解惑占了相当多的时间,取代传统教学模式中的教师单独讲解知识点。

2.实践性强的教学方法。对新能源技术类课程而言,理论知识相对较少,难度不大,但是实际应用知识较多,如何在课堂上培养实践能力是学好这门课的关键。虚拟项目教学模式能够根据实际工程中的一些技术问题模拟工程案例,让学生接触到来自生产一线的真实项目和信息,体会到理论知识和技术应用的差异。

3.知识与能力并重的教学模式。项目本身虽然不是真实的,但是项目材料和组织实施过程方法来自企业一线。一个项目的完成需要各环节有效运作,既需要有出色组织能力的学生担任项目负责人,也要求团队成员各司其职又能够互相配合,采用交流讨论甚至辩论的形式,从问题出发,解决问题,发现新问题。因此,全过程培养了学生自主学习能力,项目组织能力和团队协作能力。同时,通过项目的操作与学习,能够让学生接触到很多企业信息,积累实践知识,为培养学生职业能力打下良好基础。

三、虚拟项目教学模式在《风能太阳能技术》课程上的应用

风能太阳能技术是一门实践性非常强的专业课程,行业发展迅猛。而学校人才培养的现状是理论知识很广,实践知识缺乏,学生没有基本的工程概念。在教学中采用“虚拟项目”模式可以让学生比较容易接受新概念,直观地理解有关的理论知识和技术,从而掌握基本的专业技能,有利于培养学生灵活应用知识的能力,提高实践能力和创新能力。以《风能太阳能技术》课程中的“第三章 风电场规划选址”为例,其中设置一个项目“风电场宏观选址”。具体内容见表1所示。

在学习这一章节时,学生根据“风电场宏观选址”项目分为三个小组,分别完成“风资源评估”、“宏观选址的影响因素”和“宏观选址方法和步骤”三部分内容,经过小组内部讨论学习和项目负责人统筹后,由学生代表在课堂上进行PPT讲演,再由全部学生提问讨论。课程结束后,项目负责人总结“风电场宏观选址”项目完成情况,最后每个学生就自己感兴趣的内容提交一篇小论文。学生普遍对“风资源评估”比较熟悉,了解得比较全面。但是,在“宏观选址的影响因素”和“宏观选址方法和步骤”两部分问题比较多,了解得不够深入,反映在小论文数量较少,论文质量不高。学生学习过程的这些表现为教师提供了非常好的反馈作用,有利于进一步指导教学改进。同时,小组讨论情况、PPT讲演和小论文等均是学生的阶段学习成果,教师可以上述表现作为平时成绩的考察依据。经过一个学期持续不断的演练,不断地调整方法和内容,《风能太阳能技术》课程的教与学获得了大多数学生的充分认可,课堂气氛愉悦,学习效果显著。

当然,这一新的教学模式应用过程中还需要不断总结经验,持续加以改进和完善,才能更好地服务于新能源技术课程的“教与学”。首先,项目的内容要具体,覆盖所学知识点,可操作性强。其次,这样的模式对教师自身的工程实践经验提出了很高的要求。如果教师没有电力能源行业从业经验,仅从书本知识到书本知识将很难将虚拟项目付诸实施。上海应用技术学院选派了两名从事过五年以上电力生产企业的青年教师担任该课程的教学工作。最终,这种模式对课堂组织能力要求较高,环环相扣,不仅教师要掌握好节奏,删繁就简。选派的项目负责人需要提前准备好充足的资料,安排好流程。否则,很难化解课时限制和教学内容多的矛盾。

四、结语

虚拟项目教学模式不仅符合工科教育与教学模式的自我完善,也是培养综合能力强的专业人才不可缺少的教学环节。新的教学模式增强了教师与学生的良性互动,教师能够及时获得学习效果的反馈。该模式充分发挥了学生学习的主观能动性,激发学生对新能源技术课程的学习兴趣,在思考问题的深度和广度方面有了长足进步。教师易于掌握过程考察,手段多样,切合了应用型本科院校对卓越工程师培养的要求。虚拟项目教学模式是新能源技术课程教学改革与创新的一次积极探索。

参考文献:

[1]于三义.浅谈新能源发电技术[J].中国电力教育,2011,(15):92-93.

[2]赵异波,何湘宁,周永忠.新能源发电技术的最新进展[J].电气应用,2004,(2):1-4.

[3]马海啸.“新能源发电技术”课程教学内容和方式探索[J].中国电力教育,2013,(10):106-107.

[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,(12):95-96.

[5]张涛,武建瑞.“新能源发电技术”课程教学改革探索[J].中国电力教育,2014,(3):73-74.

新能源发电技术论文范文第6篇

关键词:新能源发电;教学方法;教学改革;教学理念

中图分类号:TM619 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)14-0217-03

从2006年秋季学期开始,我校电气信息学院就面向电气工程及其自动化专业学生开设了新能源发电技术方面的选修课,2009年学院改革,对原有专业进行重组、调整,新成立了电气与新能源学院,开始招收电气工程及其自动化(新能源发电方向)专业的本科生,重点培养从事新能源技术领域的研究、开发、维护、管理等方面的高级工程技术人才,并在2010年开始招生,现已经达到80人规模,开设的相关课程(含实验)一般安排在第五学期。

开设“新能源发电技术”专业选修课的目的是为了帮助电气工程及其自动化专业的学生全面了解能源科学概况、世界范围内面临的能源问题及其解决对策和发展前景、新能源开发利用的重要性以及新能源开发利用技术等方面的知识。课程内容涉及新能源基础知识、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等内容。针对目前选修课的建设和完善已成为高校教学改革深化的重要环节,选修课教学已然成为高校基于社会对复合型人才的迫切需求,本文将以新能源发电技术课程为例,分别从教学内容的选择、教学方法、教学手段和教学理念等方面进行一些改革研究与分析,其目的在于提高选修课教学质量、促进学生综合能力。

一、精选教学内容

新能源发电技术是一门专业性、综合性较强的应用学科,涵盖了风能、太阳能、生物质能等多种新能源的内容,综合了电气工程、机械工程、工程力学、物理学等学科知识。因其涉及的专业门类、知识面比较宽广,学生普遍反映不太容易找到学习规律,难以把握重点,理解稍困难。因此,结合新能源发电技术课程的培养目标,适当选择课程的教学内容,综合与电气工程相关的专业课,在教学过程中以新能源的发电方式为核心,分析各种类型的新能源、能量转化方式、发电原理等内容之间的相关联系,引导学生逐步把各个关联的知识点汇成知识链,促进学生学习和记忆。对于各种新能源的发展历史、资源分布和特点则可做简单介绍。另一方面,考虑到电气工程专业对学生的培养目标要求,比如有关风力机的空气动力学原理、太阳能热转换原理、生物质热裂解过程等内容可只做概述性讲解,让学生了解其基本概念。教师在教学过程中,需要注意引进当前国际国内的最新科研成果来丰富新能源课程的教学内容。该课程涵盖多方面学科,是当前大力提倡发展的一个技术方向,其涉及到的信息量多,知识更新快。特别是最近几年,不断涌现出研究新能源发电及其相关技术的新方法,使得新能源发电技术得到大力发展。因此,在选择和组织教学内容时,以教材为主体,综合大量的相关文献资料及网络资源,例如中国新能源网、中国新能源发电网等,适当增加一些不仅能反映新能源发电技术前沿领域的新理论、新技术,而且又能展现学科交叉、扩大学生视野的教学内容,不断在教学实践过程中提高这门课程的教学质量。

二、探索灵活的教学方法

在新能源发电技术课程的教学中,需要积极探索,发掘与课程特点相匹配的教学方法。在课堂教学中,需要注重知识性、趣味性,注意理论与实际相结合,可在教学过程中采用启迪式、比较式、讨论式和流程式等多种不同的教学方法,目标明确,重点突出,充分调动学生的学习积极性。

1.启迪式教学法。这种方法可以较好地激发学生的学习积极性,促进他们主动思考,培养他们分析和解决问题的能力。例如,在讲解并网光伏发电系统时,根据学生之前掌握的光伏发电基本原理,启发他们思考为什么要对独立的大规模光伏发电系统进行并网、并网的方式是怎样的、并网的过程中还需要增加哪些相应的装置。通过在教学过程中设置这样一些问题,逐渐开阔他们的思维方式,让他们认识到要使得太阳能发电得到大规模、高效率的利用,必然要对光伏发电系统进行并网,在并网的光伏发电系统中,并网逆变器又是核心设备,不仅能够把光伏电池组件输出的直流电转换成与电网同频同相的交流电馈入电网,同时还起到调节电力的作用。此外,在讲解上述知识点的过程中,还能够巩固学生在电力电子技术课程中所学到的关于逆变器的知识点,培养他们对所学到的各种知识点进行融会贯通、举一反三的学习能力。

2.比较式教学法。采用不同形式的图表对各种新能源发电方式或同一种新能源的不同利用形式进行互相对比,不但形象直观,还有利于培养学生综合分析问题的能力。例如在讲解恒速恒频与变速恒频风力发电系统时,由于这两种风电系统涉及到的知识点特别多,且较难理解,学生在学习过程中难以深入掌握各种系统的工作原理、结构差别等内容,多数学生仅了解大概情况,因此,十分有必要采用图表形式,分别从恒速恒频与变速恒频风力发电系统的拓扑结构、原理、发电机类型、并网方式等多种角度进行归纳、对比,加强学生对这两种最重要的风力发电系统的认识,逐步化解学习风力发电的困惑。

3.讨论式教学法。这种教学方法不仅可以发挥教师的导向作用,还可引发学生的学习主动性。比如在讲解三种经典的太阳能热发电系统时,可以提前安排三组学生分别搜集关于槽式、塔式和碟式太阳能热发电系统的资料,并在上课时先分别邀请各组的学生代表描述他们所认识的这三种不同的太阳能热发电系统,可以从热发电系统的基本原理、系统结构、组成部件、系统功能、应用情况等方面进行阐述。在讲述过程中,教师可适时启发他们,就其中的某一知识点,可以是大家感兴趣的,或者是十分重要的知识点进行展开,和同学们一起探讨,帮助学生深入理解不同类型的太阳能热发电系统的工作原理等内容。同时,在这种讨论式教学过程中,结合不同太阳能热发电系统的图片进行讲解,可以使得整个教学过程更生动、更丰富多彩。

4.流程式教学法。当涉及到知识点繁多、关联性强的教学内容时,可以采用流程式教学法。这种方法可首先从系统的角度进行说明,再逐层清晰讲解,可帮助学生培养良好的思维习惯和分析解决实际问题的能力。例如,在讲解有分拣场垃圾发电工艺流程时,结合美国的H-Power夏威夷垃圾发电厂实例,采用如图1所示的垃圾发电工艺流程来介绍。

先阐述在垃圾焚烧前,需要经过一系列输送、筛选和粉碎装置,把那些不易处理和不能燃烧的垃圾首先在分拣场清理掉。再介绍经过处理后的垃圾则被送入高温焚烧炉中焚烧,形成的残渣、灰渣送出填埋。烟气在排放前需注入石灰脱硫,中和酸性气体,并传热给水变成高温高压蒸汽,进入汽轮机发电。最后,还要说明烟气经锅炉尾部受热面后,经静电除尘达标后,进入烟囱排放,静电除尘后的细灰渣则可做建材进行综合利用。通过这样一个简洁的垃圾发电工艺流程图,可让学生迅速掌握垃圾发电的基本原理,了解各个生产环节的作用和相互关系,培养学生分析复杂问题的系统性思维。

三、采取多样的教学手段

相对于必修课而言,专业选修课的特点决定了它的教学方式有所不同,其更注重知识体系的完整性和学生兴趣的引导。这必然要求教师不断革新自己的教育观念,在教学过程中全面认真地设计教案,采用多样化的教学手段调动学生的学习兴趣,充分激发学生的学习积极性,引导他们主动参与到课堂教学过程中,展现他们的课堂主人翁精神。

1.主次分明,突出重点。由于新能源发电技术课程涵盖内容较多,而授课学时又有限,因此在教学中不可能讲授全部内容,必须做到重点突出,精讲主要内容。比如在纵多类型的新能源发电方式中,根据我们学院的专业设置特点,可重点讲授太阳能发电、风能发电和小水力发电。此外,还要注意详略结合,对主要的、基本的内容仍可采用讲课方式,而对其他内容则可以讲座、讨论方式开展,增大课堂教学的信息容量。比如在讲授太阳能发电时,就应以讲课方式详细讲解光伏发电,而以讲座方式讲解太阳能热发电。这种主次分明的讲课模式,不仅能使学生扎实学到本课程最主要、最核心的内容,还可以开阔他们的知识面和视野。

2.应用先进教学手段,提升教学效果。根据精选的授课内容,有效地运用网络资源,制作形象直观的多媒体课件,以改善教学的直观效果,增加授课内容的信息量。例如,当介绍不同类型的水平轴式风力机和垂直轴式风力机时,可以多向学生演示一些与它们相关的图片和Flas,结合这些多媒体资料讲解,可加深学生印象,让他们对这几种典型的风力机及其工作方式等内容有更深刻的理解。同时在上述教学过程中,要注意与传统板书方式相结合,引导学生逐步分析,并适当地留给学生一些思考时间,较好地把握课堂节奏。

3.结合实事,激发学生学习积极性。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。在介绍不同类型的新能源时,可以充分结合当前社会生活中出现的一些相关时事焦点事件,把它们提出来让学生讨论,既能激发他们的学习热情,活跃课堂气氛,还加强了他们对讲课内容的理解。例如,墨西哥湾的BP公司漏油事件、康菲环渤海湾污染事件,特别是全球石油供需关系的发展态势、气候变化和环境保护的压力,都迫切需要全球共同确定和构筑能源发展的新理念,开创新时期能源发展的新路子。结合上述实例,引导学生思索大力发展新能源、调整能源结构的必要性,让他们从新能源利用方式等层次进行探讨。通过这种教学方式,不仅可让学生深入理解课程内容,激发他们的兴趣,还能培养学生解决实际问题的能力。

4.穿插习题,实时归纳。在风力发电部分的教学过程中,其涉及到的不同类型风力机结构、发电方式、并网方法等知识点比较多,多数学生会感到理解有一定困难。为了让学生能够及时掌握课堂所学内容,讲课过程中可在恰当时候穿插一些事先准备好的习题,这些习题不一定来自教材,教师可根据其他相关资料自主设计。通过课堂练习,可以考查学生对相关知识点的掌握程度和存在问题,及时解决他们的困惑。比如,在讲解变速风机驱动双馈异步发电机并网系统时,可穿插一个关于发电机转子回路控制方式的多选题,通过该练习,能够加深学生对这部分重要内容的理解,从一定程度上也可改善课堂氛围,充分激发学生的学习主动性,发挥学生的主体作用。

5.结合共同点,学习新能源发电。新能源发电方式与常规能源发电方式,除了在一次能源的来源与能量转换方式等方面有较大不同外,它们在发电环节大多具有很多共同点。因此,在讲授各种新能源发电形式时,注意随时和常规能源发电方式进行类比,结合两者之间的共同点讲解,不仅可以促进学生对新能源发电方法的理解,还可以巩固他们对常规能源发电方法的认识。例如,在讲授地热发电时,其和火力发电的原理基本一样,都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能,然后带动发电机发电。所不同的是,地热发电不象火力发电那样要装备庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地热能。

四、培育素质教育的教学理念

不论是专业必修课,还是选修课,教师都需要培育素质教育的教学理念,新能源发电技术课程的教学更是如此。通过在理论教学过程中,结合一些生动的经典案例等进行讲授,既可调动学生学习的主观能动性,又能加强他们对新能源发电方法的认识,逐渐培养学生探索求知的精神。比如,通过介绍风能发电的几种典型装置与设备,以探究风能发电在当前得以大规模运用的原因。正是这些大量科研人员对风能发电装置的研发,才使得风能发电不仅仅是论文里的成果。通过一些经典案例,充分调动学生学习的主观能动性、学习兴趣和求知欲,这样才能达到开设专业选修课“培养学生能力,挖掘学生潜能”的目的。

五、结语

新能源发电技术课程是一门知识覆盖面广、学科前沿的专业选修课,而随着其利用方式和技术的不断发展,这门课程的教学内容也将不断更新,教学方法也会随之不断改进,通过改进教学手段和逐步增加实验环节,实时强化创新意识,这样就一定能够逐步改善人才培养过程中普遍出现的一些问题,如学生能力薄弱、缺乏创造性、主动性等,达到真正提升学生的思维创造能力以及综合素质的目的,培养出与时俱进的、创新型的合格应用型人才。

参考文献:

[1]高婷,童莉葛,王新立.公共选修课《新能源技术》的教学[J].河北理工大学学报(社会科学版),2006,6(1):156-158.

[2]李桂峰,肖春玲.运用现代教育技术培养学生的创新能力[J].农业与技术,2008,28(3):175-176.

[3]付蓉,郭前岗,王瑾.电力电子与新能源发电方向课程体系的构建与实践[J].中国电力教育,2009,(8):86-87.

[4]孙云莲.新能源及分布式发电技术[M].北京:中国电力出版社,2009.

[5]翟秀静,刘奎仁,韩庆.新能源技术[M].北京:化学工业出版社,2011.

基金项目:三峡大学教育科学研究项目(1108)

新能源发电技术论文范文第7篇

关键词:新能源发电;专业英语;双语教学;教学模式

作者简介:叶林(1968-),男,湖北武汉人,中国农业大学信息与电气工程学院,教授。(北京 100083)

基金项目:本文系中国农业大学2010年首批全英文授课课程建设重点项目(项目编号:08132953)、2011-2013年中国农业大学重点外专引智项目(项目编号:2011W004)、2011年中国农业大学校级教育教学改革项目(项目编号:1081-18062101)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)30-0115-02

大规模开发利用可再生能源可以节约国家能源,特别是新能源发电技术对于优化我国能源结构、保障国家能源安全、改善环境、促进经济社会可持续发展具有非常重要的现实意义。随着新能源发电技术的快速发展,对新能源发电技术专业人才培养的要求和层次也在不断提高。现代高水平的电力专业人才不仅需要掌握系统的专业知识,而且还应该具有高水平的专业外语交流能力,[1]因此,有必要深化新能源发电专业英语课程体系建设,开展双语教学改革实践与探索,[2]进一步提高双语教学的质量,这是培养高素质电力专业人才的重要基础。

新能源发电技术专业英语课程主要是为电气工程及自动化专业高年级本科生开设的专业课,同时也是面向全校其他专业的高年级本科生开设的一门校级通选(选修)课,是一门知识面很广、内容丰富、前沿性很强的课程。课程在比较分析国内外新能源发电技术特点的基础上,对风力发电、太阳能光伏发电/热发电、水力发电、生物质能发电、海洋能发电和燃料电池发电等几种典型的新能源发电方式的原理、技术现状、并网运行情况以及未来发展趋势等进行了全面的分析介绍,[3]教学内容全面展示了近年来新能源发电领域的最新科技成果。通过对该门课程的学习,可以使学生了解全球和中国的新能源发电技术现状、研究进展和存在的问题,熟悉新能源发电的生产过程,并掌握新能源系统各个发电方式的基本工作原理、动态运行特性,培养学生对新能源发电等相关领域的兴趣,提高学生专业英语实际应用能力和竞争力,为学生将来进一步从事新能源发电领域的技术工作和进行科学研究夯实基础。

为提高新能源发电技术专业英语课程的教学质量,在课程体系建设和教学模式创新等方面进行了一些探索与思考。

一、课程建设

1.课程体系建设

教学大纲在新能源发电技术专业英语双语教学的课程体系建设中具有指导性作用,针对课程实践性强及与前沿技术联系紧密的特点,在查阅、归纳、总结、消化国内外相关文献资料和最新研究成果的基础上,考虑选课学生的不同专业背景,编撰具有一定通用性的新能源发电技术专业英语课程双语教学大纲。特别针对现有电气工程专业英语中有关新能源发电技术方面比较薄弱的现实,参考国内外最新的研究进展,将涉及新能源发电技术这一新兴领域的英语专业术语、词汇进行分类总结,补充到双语教学课程教材中,使得具有不同专业背景的选课学生易于接受,形成一个特点鲜明的课程体系,这是本双语课程实践探索最首要的研究内容。

2.积极推进自编双语教材的建设,丰富教学资源

课程教学选用了国外原版英文教材,教材内容非常丰富全面、数据新,并配以生动、形象、有趣的插图,深受学生的喜爱。但是,由于中国学生英语语言背景、具体专业方向等方面的差异,原版教材的通用性较差,而且原版教材的价格昂贵,这些局限因素促使教学团队在前期大量查阅、归纳、总结国内外的相关文献资料和吸取国内外最新研究成果的基础上,选取国内外具有一定时效性和难度适中的英文资料作为课程补充讲义,结合专业的实际情况专门组织编写了自编教材,并在教学实践中不断完善、补充、修订具有科学性及可读性的新能源发电技术领域的双语教材,突出“英汉兼顾、内容新颖、难度适中、适用面广”的特点,有助于学生在较短时间里全面掌握新能源发电技术的基本原理、相关技术、国内外的研究进展及发展趋势。通过自编教材的建设丰富了教学资源,有利于促进双语课程的教学效果,拓宽学生的视野。

3.注重课件的制作和课程教学辅导网页的建设

在本课程双语教学的实施中,从查阅、消化国外原版教材和本专业的相关文献资料入手,结合双语课程的特点,撰写相应的双语教案和讲稿,精心制作教学课件,做到图文并茂、突出基础原理部分、充分展示国内外最新研究成果,并将教案或课件发给学生,方便学生课前预习和课后复习。依托专业实验室和学科建设资源建设了新能源发电技术专业英语双语课程教学课外辅导网络开放实验室,将课程所有教学资源、相关文献、视频、PPT课件以及软件等放在了实验室教学网络上,可随时提供给学生查阅、下载课程教学资料和课外阅读。为课程教学创造了一个优良的网络教学环境,进一步巩固了教学内容,拓宽了学生的专业知识面和外语媒介运用能力,巩固了教学效果。

二、教学模式的改革与探索

1.课堂教学兼顾全局,循序渐进

教学方法和手段是实现教学目的的重要保障,教师应大胆尝试多种教学方法的并用。教学过程中要遵循循序渐进的原则,授课节奏由慢到快,内容由浅至深。在课程教学过程中,初期为帮助学生更容易地进入课程,会对重点和难点内容加入中文对照;随着课程内容的深入,以及学生对课程相关术语的逐步熟悉,逐渐提高课堂英语授课的比例,在课程教学中期逐渐过渡到英文授课为主。在教学中鼓励学生用英文回答问题,但对英语基础较差的学生仍然允许用中文回答和提问,以便充分掌握教学内容,从而使该课程教学真正体现“难度适中、循序渐进、英汉双强”的特点。遵循因材施教的原则,根据学生外语基础合理制订不同的目标,保证学生在学习专业知识的同时提高外语运用能力。

2.增加实践教学环节,实现教学方法的多样化

为了激发学生的学习热情和主动性,采取形式多样的教学方法,采用授课与讨论相结合方式,营造积极思考和发表见解的课堂氛围,避免学生只是被动地听。教师从知识的传授者变为学生探求知识的引导者,促进学生主体性和独立性的发展,通过师生之间的沟通和交流,让学生真正参与到教学过程中来。在课堂教学中适当进行口语训练,营造课堂讨论、外语提问和回答问题的氛围,调动学生使用外语的积极性和主动性。注重学生专业英语交流能力的培养,采取让学生朗读教材中关键词、关键段落的方法,帮助他们克服畏难心理,选择一些较简单的问题提问,要求他们用英语回答一些简单的问题。适当增加一定学时的课外实践教学环节,组织选课学生参观新能源发电场,培养了学生的学习兴趣,提高了学生学习的积极性,既开拓了学生的学术视野又促进了教学。

通过双语教学的大力改革实践,使得学生长期普通英语的学习能力迅速转化到专业英语的学习上,英语的交流能力得到迅速提高,培养学生国际化视野,从课程体系建设方面推动本科生教育国际化的发展。

3.聘请外籍教授参与教学,创造原味英语语境

为充分营造原汁原味的英语语境氛围,课程选用原版的英语教材及影像资料,使课程教学真正体现“内容专、语境纯”的特点,快速提升学生的英语听、说、读、写和沟通演讲能力。另外,重视课程教学团队的建设,通过与欧美名牌大学建立定期的国际合作与学术交流机制,邀请外籍教授作专题学术报告,聘请外籍教授参与教学环节。实践证明,经验丰富的外国教授上专业英语课效果最好,他们的课程一般安排在后半阶段,学生在经过一段课程学习后学习信心高涨。外教的授课方式与内容使得学生顿感眼界开阔,英语理解水平普遍提高极快,学生的英语理解能力、学术交流能力与自信心也得到普遍提高,培养了学生的国际化视野。

4.以科研促教学,建立高水平教学团队

科学研究是提高教师教学水平的基础。学术水平高、外语水平好的教授和几名青年教师组成了结构合理、充满活力和创造力、责任心强的师资队伍,这些都是这门双语教学课程得以成功进行的保障。团队成员均承担了国家自然科学基金研究项目、教育部科学技术重点研究、教育部博士点基金项目、国家科技支撑计划研究项目,取得了一定的科研成果并运用于教学中,取得了较好的效果,真正做到科研和教学互促互进。

教学团队中的骨干教授利用自己的影响力,邀请国际一流高校的教授来华进行学术交流和课堂授课,为青年教师创造和国外著名学者交流的机会,从中汲取国外先进的教育思想理念和教育方法,并请外籍教授对课程主讲教师的教学工作进行评价和指导,不断改进教学方法,提高教学团队的整体教学水平,开阔了青年教师的学术视野。

5.突破传统的课程教学模式,建立创新驱动的教学模式

新能源发电技术是一个不断发展完善中的学科,技术进步日新月异,因此,在教学内容上也应该跟踪最新的研究进展,及时吸纳国内外科学研究成果,与时俱进,充分体现国际化,突出新颖性。教学方法上,将原来单纯的教师课堂讲授这一学生被动获取知识的教学模式,变为创新驱动的学生主动参与模式,努力调动学生的学习积极性,提高学生的参与程度,将课堂讲授与课堂讨论、实践环节相结合。鼓励学生提出创新理念并及时表达,在主讲教师的指导下,学生以团队合作的形式自主完成中英文文献检索、英文论文写作及英文专题演讲等过程,大大提高学生团队协作能力、综合利用专业知识和英语工具解决实际问题的能力,使课堂成为一个绝好的学生展现创新思维的平台。

三、学校政策措施的支持

为了贯彻《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》精神和《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》,全面推进教学改革,培养高素质创新性人才,自2011年起中国农业大学开展教育教学改革立项研究工作。新能源发电专业英语双语课程成为学校首批16门获得资助的教学改革立项的重点研究项目之一。同时,学校国际合作与交流处设立聘请外籍教师专项,以支持课程聘请国外名牌大学教授短期来校进行学术交流、参与指导双语课程的教学。学校多渠道的经费资助为顺利实施双语教学课程建设提供了强有力的财政支持。

同时,学校一直非常重视双语示范课程建设。近几年来,学校制定了一系列鼓励双语示范课程建设的政策文件,明确提出双语示范课程建设的总体规划和管理机制,在规范双语建设课程基础上,鼓励双语示范课程的建设。为此,学校专门设立了双语示范课程专项建设经费,并将双语教学课程的课时酬金提高100%。对双语示范课程的师资培训、人才引进、实验室建设、教材编写等予以政策性支持,为推动双语教学的改革与探索提供了很好的制度措施和条件保障。

四、结语与体会

1.教学理念与教学新模式的创新

在教学模式上,教学团队努力学习和掌握国外先进教学思想、理念,寻求教与学的最佳结合点,不断探索运用现代教学方法变革传统的教学方式。注重培养学生用英语思考、解决专业问题的能力,增强学生获取知识的能力和学术交流能力。

2.注重专业知识与英语应用能力的双提高

在基本教材和课堂教学的基础上,课程采用专家报告、现场调研、专题演讲、影视资料等,加强学生对新能源发电基本原理的理解。该课程采用专业知识介绍和实际英语运用能力培养兼顾的教学方法,注重学生实际英语应用技能的培养,实现学生专业知识和英语水平双赢的教学目标。

参考文献:

[1]陈红蕾. 双语教学的实践与思考[J].高教探索,2003,(3):59-60.

[2]王建冈.电气工程及其自动化专业英语教学实践的思考[J].中国电力教育,2008,(12):195-196.

新能源发电技术论文范文第8篇

关键词:气候变暖低碳电力

1 发展低碳电力的国际背景

政府间气候变化专门委员会(IPCC)在2007年公布的一篇报告显示,最近12年中有11年位列1850年以来最暖的12个年份之中。近50年平均线性增暖速率(每10年0.13℃)几乎是近100年的两倍,如果人类对现有的气候状况迅速作出反应,那么在本世纪末,据最乐观估计全球气候也会上升3摄氏度。全球气候变化所引起的水资源匮乏会影响到大约11亿到32亿人的生活,全世界还会有大约2亿到6亿的人面临食物紧缺的危机。

从长远来看,各国都希望保护气候,避免气候变化对自然生态系统和人类产生不利影响,从而使自己免受气候变化带来的灾难。而从近期看,各国又都不情愿因自行减少温室气体减排,而限制或影响本国的经济、社会发展和本国产品在国际上的竞争力。这正是各国在气候变化问题上产生矛盾和分歧的根本原因。

2 发展低碳电力的必要性

目前,我国总体环境形势依然严峻,可以总结为以下状况:长期积累的环境问题尚未解决,新的环境问题又产生;人口继续增加;经济总量翻番;工业化、城市化进程加快;农村、农业的现代化;资源、能源消耗持续增长;新技术、新化学品大量使用;历史欠账仍然很大。总的来说是,污染负荷高,排放强度大,主要污染物排放量远远超过环境容量。

我国“十一五”期间在环境保护方面做了大量工作,取得了不少新的进展。主要表现在:积极调整产业结构,以新型技术改造传统产业,淘汰了一大批污染严重的企业,努力从源头上控制污染;在城市的环境综合整治中,部分城市环境质量得到显著改善,涌现了五十多个环境模范城市;把自然生态恢复和建设摆上重要议程,继续实施了退耕还林、退牧还草、退田还湖工程,森林覆盖率提高,一些地区自然生态开始有所好转;控制污染特别是工业污染取得新的进展,工业污染物排放量有比较明显的下降。但在“十二五”期间,随着城市化迅速发展和工业化进入高速发展阶段,资源消耗和环境压力仍在不断增大,环境形势仍不容过分乐观。我国环境问题的根源,仍然主要是粗放的经济增长方式、不当的政府决策和管理不善的结果。对此,必须实施更加富有远见的积极的环境政策和措施。

总而言之,我国的环境形势依然严峻。为了达到建设资源节约型、环境友好型社会的目的,还需要我国各级政府部门、企业、科研单位以政策扶持、市场机制调节、加强科研力度等多种方式共同努力。又由于电力行业在温室气体减排方面的重要责任和义务,所以电力行业在采用新型发电技术和推动其发展方面要做的工作是艰巨的。

3 我国低碳电力的出路

为了应对全球气候变化,世界电力行业正在经历着新的变革,表现在立法、财税政策、电力技术等各个方面。在世界经济全球化的大潮中,国际电力界的变革必然会通过各种渠道和方式对我国的电力工业产生影响。这一部分将重点分析在气候变暖的背景下,中国电力工业在发展低碳电力的时候应选择的技术路线以及政府层面应有的扶持政策。为了实现可再生能源发电的较快发展,相关国家必然要投入更多的资源用于相关技术的研究和开发。我国在加大科研力度取得技术成果的同时,也应该努力从世界范围内可再生能源发电技术的成熟和成本的降低中获得后发利益,无论是通过正常的官方发展援助还是通过其他的国际合作和国际援助,都应该达到引进先进技术,推动我国可再生能源发电发展的目的。

至少在21世纪上半叶,我国的能源格局不会发生大的改变,仍会以煤炭资源为主要消费能源。在这种现实背景下,结合本论文以上章节的分析和讨论,作者认为电力行业应积极应用清洁煤发电技术,电力发展方式的转变也依靠加大清洁煤发电技术的应用。同时为了实现节能减排的目标和未来经济发展目标,电力行业必须加快和推进清洁煤发电技术的研究与应用:积极应用超临界/超超临界发电技术;重点推进IGCC煤气化联合循环技术中几个关键技术的研究与应用,并把IGCC技术作为我国电力行业远期主要机组放在战略的高度。

另外,我国已将发展核电产业列入国策,近年来又有大批核电站投入运行或在建。在此情形下,核电相关公司和科研部门应加快核电第二代技术的改进、第三代核电技术的引进消化、第四代核电技术的自主研发工作,为我国核电的安全、稳定、长期发展提供可靠的技术保障。

再者就是新能源技术的研发工作。风能和太阳能的利用技术基本成熟,但能源装备的大型化、规模化趋势已十分明显,中国能源产业也需要走集约发展的道路,我们只有提高科技创新能力,研制大容量发电设备,才能在新能源的利用中占据有利地位。

以上是电力行业在低碳发电方面应走的技术路线,同时我们又要意识到能源政策是能源发展战略的重要保障。制定能源政策,应充分体现能源战略意图,为中国特色新型能源发展道路提供保障条件。

我国电力行业应该充分利用清洁发展机制(CDM)这一国际合作机制来发展我国的电力新技术。CDM机制可以概括为:一部分国家(主要是发达国家)提供资金或技术,在发展中国家实施可以减少温室气体排放的项目或行动。这样的项目和行动在促进当地经济可持续发展、减排温室气体的同时,经过相关认证后,发达国家也履行了它在《京都议定书》中的减排承诺。我国政府也应抓紧制订相应的规定和程序,更多借助CDM推动我国的电力技术进步和经济发展。目前我国已经进行的CDM研究涉及到电力行业的许多方面,如热电联产、小水电开发、超临界发电、天然气发电、风力发电等。CDM必将对中国电力行业的技术进步和结构调整产生积极的作用。

对于具体扶持政策,应该该包括财政、价格、税收、技术研发方面的支持,对政策的具体要求,通过调研国内外相关文献并详细了解国外政府的做法,本文总结出三点:一是有效;二是简单;三是建立能促进竞争到市场机制。不同的技术在不同的阶段采用的政策可以不一样,尽量用可能少的政策支持电力行业发展,但是一定要有效。可以首先采取税收优惠,如果企业还是没有达到一定的竞争力,那就表明是优惠不够,或者一开始就不采用税收优惠;转而利用价格政策,通过对采用低碳电力技术的电力企业在上网电价上进行价格补贴,对研发发电相关新技术的企业和科研单位进行财政补贴;价格政策也不行,就只能用财政政策支持。但总的原则应是尽量不使用财政政策,而是多用市场政策。

4 结论

本论文讨论了在当前严峻的气候条件下、在政府提出节能优先的发展方针下,中国电力行业应积极采取的低碳发电技术,再者是新能源的应用。考虑到新能源品种较多,资源条件、技术成熟度、经济可行性差异较大,其开发利用需要因地制宜、分类指导,有区别、有重点地推动。同时本文就我国电力行业发展低碳电力应走的技术路线以及国家应出台什么样的政策来扶持低碳电力的快速发展,给出了相应的想法和建议,希望能给电力行业的平稳健康发展贡献微薄之力。

参考文献:

[1]尹忠明.后京都时代的中国环境政策选择.云南财经大学学报.2008.

新能源发电技术论文范文第9篇

尽管我国新能源产业发展迅速,然而针对新能源行业的技术型人才培养却相对滞后。高素质技术型人才的缺失已严重制约着我国当前新能源产业的健康发展。预计到2020年,在风电、光伏、新能源汽车、节能建筑等新能源领域的专业技术人员需要将达到数十万,而全国新能源相关专业每年毕业生总量却不足1000人。因此,培养适合于新能源产业的技术型人才刻不容缓。2007年华北电力大学成立可再生能源学院,2008年10月南昌大学成立了光伏学院,同年,复旦大学成立新能源研究院,河海大学设立了风能与动力工程专业。“电机学”与“运动控制系统”作为电气自动化专业重要的专业课程,始终相互衔接、互为支撑,是培养新能源技术人才的重要基础课程,徐州工程学院信电工程学院对“电机学与运动控制系统”课程群的调整开展了有益思考与探索。

二、课程教学现状

1.理论教学

由于本课程集电路、模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术、计算机控制技术等基础知识为一体,理论性和实践性都非常强,再加上电机学本身的理解难度,使得目前课堂教学更注重讲授知识的基础性和系统性。一方面,重点讲授电动机的基本原理、运行特性和控制方法,发电机的基础知识和技术难点课堂教学课时分配较少,针对新能源技术领域的知识讲授更是一带而过;另一方面,当涉及到实际工程应用时,均以系统框图为背景,例如直流双闭环调速系统、三相同步发电机的运行与并网,课堂讲解与工程实际的应用偏差较大,学生普遍感觉比较抽象。总体而言,新能源相关的新知识、新技术在教学中的更新较慢。

2.实验教学

我院的实验教学基本以验证性实验为主,并且由于现有的实验设备高度集成,学生在做实验时往往看不到其内部结构,只要对外部端子进行简单接线,然后手工记录数据即可,整个实验过程无法将理论与实际的元器件联系起来。考虑实验设备的限制,在系统仿真环节,课程多利用MATLAB的SIMULINK工具箱,大多是以控制系统的传递函数为基础进行计算机数字仿真,与工程实际也存在较大的差距。

三、课程教学改革与探索

1.课程教学内容改革

“电机学”与“运动控制系统”是电气工程及其自动化专业的传统经典课程,我院在保留课程主干内容的基础上,适度缩减与工程实际差距较大的理论知识讲授课时,着重加大关于发电机运行原理与控制技术的分析和论述,借此进一步夯实学生关于新能源发电技术的理论基础,并逐步增加“新能源发电技术”、“风力发电与控制技术”、“车用电机原理及控制”、“光伏发电与微网技术”等专业选修课程,通过调整使新的课程体系能满足新能源人才培养需要。

2.课堂教学方式改革

在理论教学过程中,学生始终是教学活动的主体,而教师发挥着重要的主导作用,需要充分调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣。例如更多采用多媒体动画演示、MATLAB/SIMULINK软件搭建仿真模型、新能源技术视频展示和项目小组讨论等多种形式,对工程实际系统进行深入的研究性学习。同时注意增加学生新技术实验与实践成绩占课程总成绩的比重,鼓励学生更注重探索新知识、掌握新技能,适度降低课程期末考试成绩的比重,以避免学生疲于应付考试。在实验教学过程中,充分利用我院大学生实践创新训练计划,采用CDIO工程教育培养模式,在授课班级中开展项目小组讨论的形式,围绕新能源相关课题进行项目构想、设计、实施、改进以及答辩讨论。每个项目小组中的学生都需要至少一次作为项目负责人,提升学生的个人技能和团队写作能力。针对众多新能源相关课题,学生自由组合、自主选题,在课题开始阶段,学生充分利用图书馆文献数据库及网络资源,查阅相关文献并进行整理和提炼,形成项目的整体推进思路;在课题推进过程中,课题负责人对课题进行子课题分解,对课题中的具体工程实现进行设计、实施和改进;在课题答辩讨论阶段,项目负责人将课题进展结果在课堂上以PPT的形式加以阐述,班级同学均可就其结论和观点展开讨论,最后以指定的论文格式要求上交纸质论文或样机实物,教师对课题成果进行综合评定,并计入课程总成绩中。

3.实践教学分层次能力提升

在实践教学过程中,按照项目设计—系统实现—实施改进三个层次的渐进过程。在项目设计阶段,学院组织教师结合企业新能源方面的需求和教师的科研课题进行命题,学生分小组选题,并根据课题进行协作设计。设计完成后,学院组织专门的评审委员会进行设计的评讲活动,学院对于设计成果有创新的进行奖励。在系统实现阶段,充分利用我院大学生创新训练计划专项经费,解决学生理论与实际脱节的问题,利用MATLAB的电力系统工具箱(SimPowerSystem)和Pspice软件,开展了系统仿真,工具箱在元件库中提供的电气元器件能够反映相应实际元器件的电气特性,激发了学生独立动手实践的积极性。在实施改进阶段,学院组织评审委员对系统的实现进行再评讲活动,提出实施改进意见,让学生对自己的设计、实现成果进行完善性改进,从而进一步提高成果的层次和质量水平。2009年我院购置“电机学”与“运动控制系统”两门课程的成套实验教学设备,2010级电气国际课程实验班的实验内容就进行了相应的调整,减少数字仿真的内容,增加工程实践训练内容。新的实验指导书要求学生认真预习,根据实验内容、原理图和实验装置设计实验控制系统的具体接线图,列出实验步骤;能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理,解决实验中遇到的问题,能够综合实验数据,解释实验现象,编写实验报告,实施了从构思、设计、实施到运行的一个全CDIO过程,达到培养学生全面的专业、个人、职业、团队、交流及社会意识与能力。

四、结束语

我院以电气工程及其自动化专业为依托,以培养应用型新能源技术人才为目的,在“电机学”与“运动控制系统”两门课程中实施了教学改革。从教学效果来看,学生在掌握了专业基础知识的前提下,经过工程实践训练,提高了学生的综合素质、团队协作能力和创新能力,为“卓越工程师教育培养计划”的教学改革提供了借鉴经验。

新能源发电技术论文范文第10篇

关键词:风力发电技术; 优势; 展望;

中图分类号:P512.2+1文献标识码:A 文章编号:

前言

风能是非常重要并储量巨大的能源,它安全、清洁、充裕,能提供源源不绝,稳定的能源。目前,利用风力发电已成为风能利用的主要形式,受到世界各国的高度重视,而且发展速度最快。我国的风力发电技术经过几个五年计划的科技攻关,在风电机组整机及零部件制造技术、风电接入系统仿真技术、风电场选择及建设技术等方面都取得了长足的进步。同时,我国已开始发展近海风能资源的近海风电机组和风电场技术。可以预测,随着风电产业和技术的快速发展,风力发电将成为我国可再生能源中极具规模化开发条件和商业化发展前景的一种新能源,是成本最低的温室气体减排方案之一。

一、风力发电的优势分析

随着国民经济的进一步发展,电力的需求与目前的供应有较大的缺口,再生能源中的风力发电是当前现实的选择,其优势主要体现在:一是风能是是可再生能源,风力发电就是用风来发电,不消耗像煤、石油或天然气之类的资源。二是风电场的建设周期短。例如,一个十万千瓦级的风电场建设期可以在一年内建成。当按照有关的软件、或经验、或调查研究选定风电场的地址后,定好设备,修好路,就可安装风力发电设备,这种建电厂的速度是其他电厂所不能相比的。三是风电场的运行可以无人值守,维护简单。随着计算机技术的发展和风力发电机的不断革新,风力发电机的自动化程度越来越高,实现了远程控制。四是造价低。从国外建设风电场积累的数据看,建造风力发电场的费用比建造水力发电厂、火力发电厂或核电站的建造费用低。五是占用土地少。风电场可以建在荒岛上,沙漠中,甚至建在沿海的浅海中,能减少对耕地的占用。即使是建在可耕地上,只要设计合理,也不影响耕作。六是不污染环境。使用风力发电,不会产生任何的废气或废物,对人类以及环境都不致造成任何的损害。一台600kW 的风机,每年减少其它石化能源发电排放的1200 吨的二氧化碳。目前,利用风力发电已成为风能利用的主要形式,受到世界各国的高度重视。随着国家发展规划与相关激励政策的不断出台,我国风电产业必将进入一个崭新的大规模高速发展阶段。

二、我国风力发电技术发展问题分析与思考

风力发电技术是一种极具利用潜能的可再生能源发电技术,是目前成本最接近常规电力、发展前景最大的可再生能源发电。近年来,我国风力发电市场快速发展,迫切需求风力发电技术的同步发展。随着风力发电技术的日趋成熟,风力发电优势也更加凸显。近年来随着可持续发展的需要、技术的进步、环境保护意识的增强以及有关政策的制定,风力发电技术有了长足的进步。当前,特大型风机设计仍以丹麦型为主导,制造材料也更加多样化,工艺水平也不断提高,设计思想也不断推陈出新,预计在以下几个方面会有大的突破。

1、风轮叶片设计与制造技术。风轮叶片是风力机的主要动力部件,叶片设计与制造技术涉及叶片材料、叶片结构与气动性能。传统的叶片大多采用玻璃钢制造,主要考虑玻璃钢的重量轻、比强度和比刚度高、耐腐蚀、易成型、抗疲劳性能好等优点。现在大型风力机的发展趋势是采用高强度轻质大容量叶片,主流机组已普遍采用玻璃纤维增强复合材料,优点是可根据风力机叶片的受力特点设计强度与刚度,翼型容易成型,可达到最大气动效率。对更大的5~10MW 风力机来说,由于强度与刚度要求更高、自重更大,叶片设计适宜采用价格昂贵的碳纤维材料。上述材料均为热固性树脂,目前推出的热塑性树脂即所谓“绿色叶片”,具有可回收利用等一系列优点,解决了环保问题,符合现代工业绿色设计要求。据报道,美国研发一种新型风力涡轮机,利用一个遮蔽物包围其风力机叶片,引导空气通过叶片并给空气加速,产生的能量与2 倍直径的传统风力机能量相当,可将风能变成电能的成本节省一半。风轮叶片翼型性能影响着风力机风能转换的效率,传统的低速风轮叶片采用薄而略凹的翼型,现代高速风轮都采用流线型叶片。国际上还推出“未来叶片的概念”,要求更可靠、更耐久地捕获更多的风能,采用了智能材料和结构实现叶片智能化。比如在叶片上埋入光导纤维系统,采用结构健康监控技术诊断结构完整性和雷击情况等,以此提高可靠性并降低风电成本。再比如将复合材料气动弹性剪裁技术应用于叶片设计上,利用复合材料的非对称、非均衡铺层产生的偶合效应,实现对叶片有利的变形,增加气动效率。

2、传动机构设计与制造技术。风力机传动机构包括齿轮机构、轴承、系统、状态监测系统等。统计数据表明,风电机组齿轮箱故障约50%与轴承选型、制造、和工作状态有关。目前,国内兆瓦级以上机组的核心部件如电机、齿轮箱、叶片、电控设备和偏航系统等仍然依靠进口,对基础配件齿轮箱轴承、偏航轴承、变桨轴承及主轴轴承等研究不够。齿轮箱作为风电机组的重要组成部分,其振动形态直接影响风力机的运行性能,状态检测极为重要,目前国内还处于探索阶段。

3、磁悬浮技术。目前,国内外有多个关于磁悬浮技术应用于风力机的专利技术报道,特点是降低轴承摩擦阻力,提高了风电效率与使用寿命。磁悬浮风电机组可在微风下运行,工作风速为1.5~36.9m/s,即 1~12 级风,风轮转动抗湍流能力强。总之,对于风力发电,磁悬浮技术展示了一个全新的发展方向。

4、海上风电场技术。由于海上风电场技术逐渐成熟,全球海上风电装机容量已经超过1GM,促进了单机容量的特大型兆瓦级风力机的研发。而且海上风速大且稳定,年平均利用小时可达3000h 以上,年发电量可比陆上高出50%。21 世纪是世界风电产业由陆地转向海洋的世纪。中国东部沿海水深 2~15m 的海域面积辽阔,可利用的风能资源约是陆上的3 倍,而且距离电力负荷中心也很近。可见,随着海上风电场技术的发展成熟,必然成为未来的可持续能源。

三、结语

随着科技的进步,人类对风能的认识不断深化,风力发电具有极大的潜力,可部分满足剧增的全球能源需求。并且风电是目前成本最接近常规电力、发展前景最大的可再生能源发电品种,正逐渐受到世界各国的重视。总而言之,风力发电在我国有着广阔的发展前景,风能的利用必将为我国的环保事业、能源结构的调整及对减少进口能源的依赖等方面做出巨大贡献。

[参考文献]

[1] 陈永祥,方征.中国风电发展现状、趋势及建议[J].科技综述,2010

[2] 张明锋, 邓凯,陈波等.中国风电产业现状与发展[J].机电工程,2010

[3] 党福玲,朝克,贾永.我国风电产业发展现状浅析[J].经济论坛,2010

[4] 韩永奇,韩晨曦.中国风电产业的发展与前景[J].新材料产业,2010

[5] 张胜利,席德科,陆森林等.我国风力发电技术的现状及与国外的差距[A].低碳陕西学术研讨会论文集,2010.

[6] 刘细平,于仲安,梁建伟.风力发电技术研究及发展[J].微电机,2007.

[7] 田德.国内外风力发电技术的现状与发展趋势[J].农业工程技术(新能源产业),2007.

[8] 包耳.风力发电技术的发展现状[J].可再生能源,2004.

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