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新能源技术范文1
关键词:绿色建筑;新能源;环保节能
1国内绿色建筑发展状况
绿色建筑作为一种新型建筑理念,1990年首次被英国建筑学院提出,1996年美国绿色建筑协会公布了能源与环境设计先导,对绿色建筑的发展与普及具有重要意义,其他欧美国家也先后发行了绿色建筑标准或规范,绿色建筑表现出了很好的发展前景。我国绿色建筑的发展相对滞后于发达国家,但在该领域已经开展了深入的研究工作。90年代,通过政府资助引进了国外绿色建筑成果,确定了国内绿色建筑的发展思路。21世纪之后,国内陆续出现了多项绿色建筑示范工程,例如清华大学的超低耗实验室,上海建筑科学院的生态办公楼等等,我国绿色建筑技术正在从起步向成熟的方向发展。
2绿色建筑特征
绿色建筑又称为生态建筑,是一种新型建筑理念,强调保持生态平衡,充分利用自然资源进行建筑建造。绿色建筑贯彻了国家节能减排和可持续发展政策,为居民提供健康舒适的居住环境,和谐人与自然的关系,实现环境、社会和经济的协调发展。
(1)低能耗。
低能耗是绿色建筑的主要特点之一,与传统建筑相比可节约70%的能耗,目前在德国已出现零能耗示范建筑。
(2)建筑风格独特。
传统商品住宅由于批量化和标准化要求,导致建筑风格形式单调,特别是城市高层住宅。绿色建筑更加注重自然气候和地理人文等因素,因地制宜,具有显著的地域特色。
(3)结构布局合理。
传统建筑一般为密闭型建筑,空间封闭而不利于通风采光,容易引起健康问题。绿色建筑注重结合周边自然条件,选取最佳外形和朝向,内部进行有效连通,使建筑融入到自然环境中,提供更舒适的生活环境。
(4)重视环境保护。
传统建筑多是钢筋混凝土结构,建造、使用和拆毁过程中会产生大量废弃污染物,造成环境污染。绿色建筑在建筑的整个生命周期中均要考虑对环境的影响,从建筑设计到建筑最终拆除的每个环节均要考虑对环境的保护。
3新能源技术的应用
3.1太阳能利用技术
太阳能利用的基本形式是光热转化,被广泛应用于建筑供热和采暖,具体方式有太阳能热水器、太阳能地板采暖、太阳房等。其中太阳能地板采暖将太阳热能作为能源,利用集热器吸收太阳辐射的热量,通过地板进行采暖,另外,由于太阳能具有间断性,需要电加热系统进行辅助。太阳能地板辐射采热适应于四合院和住宅别墅等中小型建筑。非采暖季节中,太阳能热水器可供应热水,与传统的电或燃油方式制热相比,具有明显的环保和经济优势。太阳房是利用太阳能辐射采暖的建筑结构,分为主动式和被动式。主动式太阳房需要配置集热器、输送管道、储能设备和辅助设备等,可实现对太阳能的采集、转化和储存,以满足建筑需要。被动式太阳房不需要以上设备,仅通过合理布置建筑外部造型和内部结构,使建筑走向和周围环境相适应,合理选择建筑材料和建造方法,使建筑具有很好的采暖效果。
3.2地热利用技术
地热的利用方式之一是地热供暖,通过换热方式将地热用于供暖和热水,由于方法简便和经济,备受重视。雷克雅未克建成了世界上第一个地热系统,每小时能够从地下抽取7700吨热水,供热系统已经非常完善,可用于市民的日常使用。我国在北京、天津等地区已开始着手地热和地暖工程。地热的另一个主要利用方式之一是地热发电,地热发电的主要流程是通过将地下热能转换为机械能,然后再将机械能转换为电能。目前地热电站主要利用的地下热能是地下热水和天然蒸汽。
3.3风能利用技术
风能资源的大小取决于风能强度和每年可利用的风能时长,风能主要以风力发电利用为主,我国具有丰富的风能资源,对于处于交通不便的沿海岛屿、山区和人迹稀少的草原等地区,风能发电可很好的解决当地的生产生活用电。风能资源容易受地形和环境影响,我国沿海和西北部地区风能资源丰富,适合风力发电的建设,但风力发电容易受风速不稳等因素影响,风力利用率受到一定的限制。
3.4沼气利用技术
沼气是在厌氧条件下有机物通过生物发酵产生的可燃气体,其主要成分是甲烷。在厌氧条件下,有机物可通过发酵分解为三种主要物质,一种是沼气,可作为能源使用,第二种是消化液,主要包含氮、磷、钾等元素,属于优质农作物肥料,剩下的是消化污泥,主要包含了难以再分解的无机物,具有改善土壤功效的作用。总体说,沼气的产生具有很高的经济和实用价值。沼气是一种可再生能源,很适合在我国农村推广。我国北方已有数百户在使用沼气系统,主要配套设备包括畜禽舍、厕所、沼气池和日光温室等,沼气系统将沼气与种养殖、居民生活进行有机组合,做到能源的多级和循环利用。在南方地区,很多居民以户为单位进行沼气系统建设,利用房屋附近的山地或庭院场地建设沼气池,将沼气池与厕所、畜禽舍相结合,形成能源的往复多层次再利用。另外,大中型废物处理厂利用厌氧消化技术,处理和利用工业有机废水和禽畜粪便,实现能源再利用和环保目的。我国沼气利用技术已逐渐成熟,在沼气发酵和工程技术方面以达到国际先进水平。
4结论
新能源在建筑的应用可有效减低环境污染,缓解能源危机,提供居民生活条件,促进经济社会的可持续发展。绿色建筑作为一种建筑发展方向,立足于人与自然的和谐,充分融合自然环境、科学技术与经济社会的发展关系,必定成为未来建筑的发展走向,被越来越多的人所接受和青睐。
参考文献:
[1]侯恩哲,佟昕.绿色建筑中新能源技术的应用与思考[J].节能.2013,(4).
[2]杜毅威.新能源技术在民用建筑中应用的思考[J].建筑电气,2010,(9).
[3]靳伟.光伏建筑一体化(BIPV)在绿色建筑中的应用[J].建筑技术,2011,(10).
[4]赵倩.环保节能技术在绿色建筑中的作用[J].技术与市场,2012,(3).
新能源技术范文2
关键词农村新民居建设;新能源技术;推广建议
新能源技术主要包括太阳能、风能、地热能、核能、海洋能及由植物茎叶、人畜粪污和工业有机污水等构成的生物质能的新能源综合利用技术[1-2]。为促进农村低碳经济和节能减排工作发展,为解决农村新民居建设中出现的炊事用能、冬季取暖用能等能源短缺和居民小区生活污水处理等问题,根据新能源及其综合利用技术的特点及农村新民居建设的具体情况,特提出关于在农村新民居建设中推广应用新能源技术的建议。
1关于解决农村新民居炊事用能的建议
1.1使用生物质能源——沼气
以平房小院和独家小楼建设的新民居,可考虑在院内地下建设沼气池解决炊事用能问题。也可以以养殖大户为主,建设一个小型沼气工程,采用联户供沼气的方式。户用沼气池一般建设容积为10~20 m3,并配套建设沼气卫生厕所,总投资1万元左右。小型沼气工程一般容积50~200 m3,工程造价1.5万~6.0万元,可供气5~30户。据初步测算,其地下部分的工程造价为350元/m3左右。
建设3层以上居民楼形式的农村新民居,可考虑建设大型沼气工程并实行沼气管道进户的方案。该方案投资较大,可解决1 000户居民用气,需建设500 m3以上的大型沼气工程。加上送气管道、加压设备、炉具等,工程投资一般在500万元左右。
使用沼气解决农村用能问题,是一个较理想的方案[3]。只要严格按照技术要求去做,即可解决一年四季一日三餐的炊事用能问题,还可以改善环境卫生,解决生活污水处理问题,一举多得。但是,除户用沼气池外,小型及大中型沼气工程还要考虑沼气工程的原料——畜禽粪污的供应是否充足的问题。同时,还应充分考虑沼气工程的防火防爆等安全管理问题。
1.2使用生物质能源——秸秆压块燃料
秸秆能源化是比较成熟的技术,目前主要有3种。一是将玉米秸秆或其他植物茎叶粉碎后,用压块机压制成密度大于水的适用于家庭专用炉具燃烧的秸秆压块燃料。该燃料块的燃烧值相当于中等优质煤,市场价为450元/t左右,将是家庭用煤的主要替代品。二是将粉碎的秸秆送进专用的大型秸秆气化炉进行不完全燃烧,产生大量由挥发性气体和一氧化碳组成的可燃性气体,用管道输送到家庭厨房,使用专用炉具进行炊事燃烧。三是用压块机压制成中空的长条燃料棒,经过炭化炉炭化后,制成木炭棒。主要用于饭店烧烤、火锅等的燃料,也可用于家庭炊事。但因造价较高,家庭使用较少。
在采用秸秆能源化技术解决农村新民居炊事用能方面,推广以下2种用能模式比较适宜。一是使用秸秆燃料块并配套使用专用炉具的模式。专用炉具的全称为直燃式秸秆半气化炉。这种新型炉具具有燃烧火旺、封火时间长、可柴煤两用,并且比普通节煤炉具还节煤50%。同时,这种炉具燃烧时烟尘很少,安装恰当时排烟可小于林格曼1级。这种炉具还配备有水暖装置,可带暖气设备给居室供暖,热效率比较高,供暖效果很好。因此,在一定居住条件下,采用秸秆压块燃料并配套新型炉具,将适合解决所有农村新民居的炊事用能问题。该模式安全性较高,不存在防爆问题。直燃式秸秆半气化炉具造价为每台1 500元左右;每个村需配套生产500~800 kg/h压块的小型秸秆压块机1台,减去国家农机补贴后,每台售价为4万元左右。大型秸秆压块机每台售价根据加工能力的大小,一般在10万~50万元。秸秆压块机工作时耗电较大;小型机最低在22 kW左右,大型机在50 kW以上。二是建设大型秸秆气化站管道供气入户的模式。对于建设有楼房的农村新民居小区,可建设大型秸秆气化站实行管道供气入户。该模式投资较大,解决1 000户居民的供气问题,包括气化站建设、供气管道及料场建设和配套专用炉具等,需工程投资500万元左右。
推广秸秆能源化技术解决农村新民居炊事用能问题,也是一个较好的方案。但还需要考虑秸秆原料是否充足,农村电力供应是否满足,村级变压器容量是否足够大,能否满足秸秆压块机工作条件等问题。建设大型秸秆气化站除一次性投资较大外,还需年年对设备和供气管道进行检修和更换,防止秸秆气化产生的焦油堵塞管道,维修成本和运行成本较高,适合于经济条件较好的村庄。同时,还要做好产供气及防火防爆的安全管理工作。
2关于解决农村新民居冬季取暖用能问题的建议
2.1太阳能多能互补供暖
一是平房和独立小楼的取暖问题。采用太阳能多能互补供暖技术,可充分发挥多项技术集成的优势,达到多能互补的作用和冬季取暖不烧煤的节能减排效果。重点推广农村新民居太阳能多能互补采暖房的建设。该技术主要适用于农村新民居的平房和2层小楼的供暖。按取暖面积计算,工程投资为300元/m2左右。建设的主要内容包括太阳能热水供暖系统(由太阳能真空玻璃管、蓄热水箱、地盘管和自动化温度控制器组成)、被动式太阳能集热墙热风供暖系统、秸秆半气化炊事、水暖多功能炉具供暖补偿系统、节能保暖墙体等四部分。二是楼房的供暖问题。太阳能多能互补技术的最大特点是将几项技术集合在一起。但将其分解成单项技术也可发挥较好的作用。为了解决楼房的取暖问题,可考虑采用将被动式太阳能集热墙热风供暖系统、秸秆半气化多功能水暖炉供暖、墙体保温及地盘管供热结合在一起,解决5层左右楼房的取暖问题,工程造价每户1万元左右[4-5]。
2.2秸秆半气化多功能水暖炉具供暖
一是独立供热模式。如没有特殊的要求,可采用直燃式秸秆半气化多功能水暖炉采暖、墙体保温与地盘管独立供热模式。这种模式适用于各种建筑,不涉及外墙美观和房顶面积的考虑,而且工程投资每户5 000元左右。二是集中供热模式。有条件的地方,可采用建设锅炉房,使用秸秆压块专用供暖锅炉集中供热模式。该模式与常规供暖方式一样,工程投资基本相同。不同的是,该锅炉燃烧的是秸秆压块,需配套秸秆压块机或采购秸秆压块燃料。
2.3地热温泉供暖
地热温泉是取之不尽的热源,有条件的地方在建设农村新民居时,应充分考虑利用地热温泉的热水作为新民居供暖的热源。据地质部门的探查,有针对性地进行开采,充分利用地热能资源。
2.4水源热泵供暖供冷
水源热泵是利用地下水或者地表水(海水、河水、湖水)的温度作为能量来源,向建筑提供制冷或者制热的技术。由于其节能效果好、没有污染,因而近年来受到广泛地重视和发展。水源热泵供暖供冷技术,适用于有一定经济条件且电力充足的农村新民居建筑。适用于需集中供暖供冷的各类平房、楼房。工程投资按供暖面积算,约300元/m2。该技术一次性投资较大,后期管理可实行全自动无人值守,设备用电比空调省电60%,供暖供冷可达到各家按需供应,是比较好的节能减排技术,也是比较理想的解决方案。
3解决农村新民居生活污水处理的有效措施
农村新民居建设中,生活污水的处理是一个难题。推广采用沼气净化池处理生活污水的技术,是解决这个问题的有效措施。生活污水沼气净化池,是将水压式沼气池、厌氧滤器、生物过滤沉淀、好氧处理等多级处理技术于一体的小型生活污水处理系统。粪便污水、生活污水首先经过厌氧消化前处理,污水中的有机物质在各种微生物的作用下,经过液化酸化气化降解反应,使有机物质转化成甲烷和二氧化碳,在厌氧环境中杀灭病菌虫卵等好氧生物。再经过过滤沉淀[6]、好氧分解等后处理,使生活污水中干物质含量、COD浓度、BOD浓度降低到排放规定值以下,一般要求达到国家Ⅱ类水标准,最后排放。生活污水经处理后,可直接用于农田灌溉或排入江河水域中,减轻水体富营养化,有利于保护水资源,具有良好的环保效果。生活污水沼气净化池的运行,实行不需要外加动力的自流,管理方便。而且厌氧消化池2~3年出渣清理1次,平常每半年用污泥出料,在生物过滤沉淀池抽1次沉渣。用沼气净化池处理生活污水,具有投资少、资金分散、施工简单、见效快、管理方便、处理效果好等优点。同时,改善了居住条件,保护了生态环境,美化了城镇。适用于无力集中修建污水处理厂的城镇或城镇管网外的单位、办公楼、住宅小区、宾馆、学校和公共厕所等。采取分散处理的办法,实现整体排放达标无害化的效果。
4参考文献
[1] 孙振锋,贾海燕.农村新能源技术推广体系建设的思考[J].农业科技管理,2009,28(1):68-70.
[2] 法忠勇.推进我国农村新能源推广应采取的措施[J].甘肃农业,2007(9):49-51.
[3] 刘代琪.大力发展沼气开发农村新能源[J].山西能源,1993(4):22.
[4] 李伟.关于新农村新能源建设的思考[J].农村经济,2007(9):107-108.
新能源技术范文3
【关键词】:能源技术;现状;创新策略
1、导言
在能源技术创新方面,推动能源智能生产技术创新,研究可再生能源、化石能源智能化生产等技术。同时,加强能源智能传输技术创新,研究多能协同综合能源网络、智能网络的协同控制等技术。促进能源智能消费技术创新,推动智慧能源管理与监管手段创新,加强能源互联网综合集成技术创新,研究信息系统与物理系统的高效集成与智能化调控、能源大数据集成和安全共享、储能和电动汽车应用与管理以及需求侧响应等技术,形成较完备的技术及标准体系,引领世界能源技术创新。
2、能源技术创新现状
2.1能源创新技术还不完善,导致产生大量的污染与能耗
随着我国一直在强调新能源的低污染、低能耗,但是由于能源创新技术的不完善,导致在发展新能源产业时存在大量的污染,尤其是在新能源产业制造过程中产生大量的污染。我们以将太阳能转化为电能的多晶硅为例,生产多晶硅提炼所排放的三氯氢硅等有害物质要远远高于电能消耗的能源,一千瓦多晶硅光点需要10度公斤的晶硅,但是制造它需要6000度的电能,由此可见新能源产品的制造环节污染比较多。
2.2能源创新技术制度不完善,适应不了低碳经济发展的要求
能源创新技术开发需要的资金比较多,而且能源创新技术开发所要承担的风险也比较大,因此在能源创新技术的研发上存在资金投入不足的问题;二是政府在能源创新技术研发创造中的主导作用不够。能源创新技术创新需要政府部门发挥统一协调的管理机制,然而目前政府在其中的主导作用没有发挥出来,导致我国能源创新技术的关键领域缺乏创新,过度依赖于国外技术;三是我国与世界合作的机制也不顺畅。
2.3能源技术具有不确定性
高风险的特征导致能源企业融资困难,因为能源的应用方面还存在着许多的不确定性,这些不确定性严重地影响了银行对能源企业的前景评估,给能源企业的信贷融资带来不利的影响。因此能源技术与能源企业的不确定性表现在技术的不成熟、回报高、风险高、市场定位比较模糊、管理不成熟等方面。
3、能源技术创新策略分析
3.1建立层次结构先进合理的新能源产业体系
依靠我国微观与宏观调控的手段,进行合理的资源分配,争取建立以传统能源为主、能源技术为必要补充的能源市场,增加风力发电、水力发电、太阳能在我国能源消耗中的比重,由于对这些清洁能源大力使用,能够有效地对我国的环境进行改善,建立第二代生物质能源的应用。
3.2完善我国新能源创新制度,完善相关法律法规
一是强化政府部门对能源技术的资金投入。由于能源技术研发周期比较长,因此需要我国政府增强对能源技术的研发资金投入,建立专项资金,重点支持关键技术的研发,提高高职院校在能源技术创新、实践方面的作用,拓展能源技术的社会应用性;二是建立多元化的融资渠道。能源技术的研发具有一定的公益性,因此需要构建多渠道的融资机制以此保证资金的稳定性,我国要在政府投入、银行信贷的基础上,发挥市场的作用,增强民间资金研发能源技术;三是培养高素质的研发人员,提高我国能源技术的创新能力;四是建立完善的法律法规体系,以此指导能源技术的发展与创新。
3.3明确能源技术项目创新原则
3.3.1合作原则
能源技术是一大重点工程,由于各个国家经济文化的差异性,能源技术合作管理依旧面临着诸多问题。未来,各个国家之间能源技术日趋增多,重视项目管理模式革新是不可缺少的。从可持续发展角度研究,合作双方必须及时解决项目管理难题,共同构建更加持续、稳定、互利的项目管理模式。
3.3.2监督原则
能源技术的集中管理不够,技术合作项目进程和质量实施管理机制有待完善。对能源技术实行承办单位内部监察、第三方机构专业监督和政府主管部门监管相结合,确保项目承办单位和工作人员认真履行职责,遵守、落实相关政策和规范,保证能源技术顺利实施。
3.3.3专业原则
建立一套完整的能源技术合作工作质量评估体系,对新能源技术质量和实施单位工作水平进行动态的科学、系统评估,以评估的结果作为实施单位资质、项目结算、资金拨付及新项目申报的主要依据。世界经济正朝着统一化方向转变,各个国家之间形成互利互助战略模式,通过各类项目建立良好的合作关系。
3.4完善科学技术创新体系,提高低碳经济下新能源利用率
新能源企业相比于传统的能源企业的优势在于,新能源企业具有巨大的发展前景与市场潜力。因此完善新能源企业的理论体系,研发更先进的能源技术是如今发展的一个重要环节。同时改革新能源的设备,使新能源设备现代化,并且改善新能源企业之中格格不入的部分。大力的招商引资,为我国的新能源的发展提供资金上的保障,同时大力宣传新能源的环保性能与实用性,减少市场与能源技术的隔阂,给银行贷款给新能源提供一条有效的沟通渠道。完善新能源的产业政策,给新能源企业的发展创造有利条件,减少我国资源浪费,提高能源的利用率。
3.5提升能源技术发展的自主创新能力
一是要大力培育具有“工匠精神”工程研发队伍,提高我国自主创新能力。培养具有工匠精神的、具有自主创新能力的工程师是提升我国能源技术的关键,因此高职院校要加强人才培养,提高我国生产能力水平;二是要加强对自主创新成果的产权保护,提高企业积极创新的积极性,我国要改善能源技术专利审查与授权程序,加大对能源技术产权的保护力度;三是加快能源技术成果转让,实现能源技术成果的市场价值,加快我国能源技术领域产品的创新速度。
结论
总之,我国正处于科技改革阶段,经济产业必须依赖于科技创新,才能实现资源战略的可持续利用。新能源工程是国家重点投资与发展的项目,应从科技创新、优化管理、产业规划等多个方面实施调整,构建符合新能源产业需求的新方向。同时,做好能源技术的调控与管理工作,解决早期能源规划存在的战略性问题,共同提高能源技术创新与发展水平。
【参考文献】:
[1]王婷,郭丕斌.能源技术创新理论研究进展评述[J].科技和产业,2012,01:53-58+87.
新能源技术范文4
根据丰田的计划,上述氢燃料电池专利绝大部分在2020年前免费,其中有关氢生产和供应的70项专利将无限期无偿提供。氢燃料电池的原理是利用催化剂将电子从氢分子中剥离以发电,然后再将其与氧气结合,生成副产品水。
这不是第一次有汽车公司将新能源汽车技术免费公开。2014年6月,特斯拉创始人马斯克也宣布将公司的电动车专利免费授权给其他汽车公司。
作为一个新兴的电动汽车公司,特斯拉将专利共享需要很大的的勇气。不过,丰田公开的也不是将一个对自己无所谓的技术。作为丰田汽车总裁丰田章男看好的新能源方向,丰田将下一代汽车的赌注都押在了氢燃料电池上,甚至都抛弃了全电动车的研发。
既然这么重要,汽车公司为什么还要免费共享自己的新能源技术呢?
技术不是核心 在新能源汽车的早期竞争中,技术不是最核心的要素,技术路线才是。即使到了现在,新能源汽车仍然有不同的技术方向,各个汽车公司还在争论哪个才是正确的方向,包括燃料电池和蓄电池等。而无论哪种技术都有着一个共同的系统性缺陷―需要一个广泛的基础设施来支撑。对于丰田和特斯拉这样的公司来说,最大的风险就是自己押错了技术路线,所以将手中的新能源技术免费共享,吸引更多的公司来使用,会增加自己成为正确路线的几率。
竞争压力不大 看起来将自己几十年积累的技术免费共享是让竞争对手捡了个大便宜,对丰田来说是很大的损失,但实际上竞争压力并非如此。即使同样掌握了新能源汽车的技术,其他公司要开发一辆可以上市的新产品至少也需要好几年的时间,对于丰田这样的大公司来说,好几年的先发优势已经足够了。
油价 新能源汽车最大的敌人是石油,便宜的石油。新能源汽车存在的基础就是油价太高,而2014年以来油价的暴跌让这种基础越来越薄弱。2014年原油价格暴跌了一半多,2015年1月中旬更是近6年来首度跌破每桶50美元,而高盛甚至预估第二季度美国原油价格会跌到每桶40.5美元。在这种情况下,新能源汽车面临的就是整体存亡的问题了。所以将原本就不是多重要的技术公开,成为了推动新能源汽车继续发展的重要方式之 一。
对于汽车业来说,新能源汽车看起来一直都是一个梦想般的产品。这种产品志在解决地球终将枯竭的石油能源,并将人类从不是那么环保的石油燃料中解救出来。
为了达成这个目标,汽车公司对消费者讲了很多的故事,环保就是最普遍的一个。各国政府也为新能源汽车提供了大规模的资金补贴,但是新能源汽车并没有形成一个大的市场。以美国为例,2014年美国新能源汽车的规模只有10多万辆。
新能源技术范文5
关键词:粉末冶金技术;新能源材料;应用
前言
为了寻求长远的发展,需要重视能源问题。在全球经济以及热口增长的环境下,传统能源彰显匮乏性,无法满足社会发展的实际需求。同时,也无法进行再生。因此,面对严重的资源危机,要对新能源的开发与利用作为项目对待。粉末冶金对传统冶金技术进行了发扬过大,积极融合现代科技,推动信息化建设,实现现代工业的良性运转,也为新能源的开发提供更多的技术保障。
1 对粉末冶金技术特征的分析
粉末冶金技术具有长远的历史,其主要立足传统冶金技术,达到了对诸多学科知识的融会贯通,形成优势突出的新型冶金技术。粉末冶金主要对象是粉末状的矿石。在传统的冶金方法中,矿石的形式为整块,先进行提炼,而后进行冶炼。应用传统技术,块状矿石提炼技术受制于技术和矿石的大小,只能达到80%左右的利用率,产生大量材料的废置。但是,在粉末冶金技术的应用下,资源利用率得以大幅提升,有效降低资源浪费。另外,块状形式的矿石材料长期处于露天堆放,对环境产生不良影响,甚至破坏。由此可见,冶金技术的改善势在必行,要重视冶金技术水平的提升,使得材料各尽所用,发挥不同冶金材料的作用,切实提升使用效率,形成高性能的新材料,达到成本的降低。利用现代粉末冶金技术,能够对废矿石、旧金属材料进行再利用,有效节约资源,极大推动经济效益的获取,对可持续发展意义重大。因此,粉末冶金技术在原材料选择方面相对较为宽松,能够充分利用废旧金属、矿石等,形成不规则的粉末,满足原材料节约和回收的目标。另外,鉴于粉末冶金可塑性以及相关材料的添加,促进性能的增强和平衡。
2 对新能源技术的阐述
在科技的推动下,新能源技术逐渐被科学界重视。在传统能源开发与应用中,出现严重的资源匮乏现象,加之对环境的不良影响,使得新能源问题的出现备受关注。新能源材料需要在开发、存储以及转化方面具有突出优势。由此可见,新能源材料是发展新能源的关键因素。为了更好地实现转化和存储,其在配件、生产要素等方面都极具特色,与传统能源行业的材料截然不同。粉末冶金技术在整个新能源开发应用中占据举足轻重的地位。
3 系统介绍粉末冶金技术的类型
3.1 传统粉末冶金材料
首先,是铁基粉末冶金。这种材料是最传统,也是最为关键的冶金材料,在制造业中应用较为广泛。随着现代科技的不断发展,其应用范围不断拓展。其次,铜基粉末冶金材料。这种材料类型较多,耐腐蚀性突出,在电器领域应用较多。再次,硬质合金材料。这种材料具有较高的熔点,硬度和强度都十分高,其应用的领域主要是高端技术领域,如核武器等。最后,粉末冶金电工材料和摩擦分类,主要应用在电子领域。随着通讯技术的不断发展,粉末冶金材料的需求量增大。另外,粉末冶金材料在真空技术领域也得到推广。摩擦材料耐摩擦性较强,促使物体运动减速,抑或是停止,在摩擦制动领域应用较多。
3.2 对现代先进粉末冶金材料的介绍
首先,信息范畴内的粉末冶金材料。立足信息领域,主要是指粉末冶金软磁材料。具体讲,是指金属类和铁氧体材料。随着对磁性记录材料的研究,在很大程度上推动了粉末冶金软材料的需求。其次,能源领域内的粉末冶金材料。能源材料的研发推动能源发展,其中,主要涉及储能和新能源材料。全球经济的发展使得能源需求量增大,传统能源彰显不足,因此,新能源开发势在必行,尤其是燃料电池和太阳能的开发。再次,生物领域的粉末冶金技术。生物材料技术的发展对整个社会具有不可替代的作用。要将生物技术列入国家发展计划。在生物材料中,主要包含医用和冶金材料两大类,在维护身心健康的同时,加快金属行业的进步。第四,军事领域的粉末冶金材料。在航天领域,材料的强度和硬度是重要指标,稳定性要突出,具有极强的耐高温性。在核军事范畴,粉末冶金技术也具有发展前景,更好地推动整个社会工业技术的进步。另外,新型核反应堆的建设需要具有较高的防辐射标准,而粉末冶金技术的支持下,切实增强核反应堆的安全性与可靠性,有效降低核辐射强度。
4 对粉末冶金技术在新能源材料中的应用的介绍
4.1 粉末冶金技术在风能材料中的应用
风能对我国而言,十分丰富,不存在污染,是新能源的主要类型。在风能发电材料中,粉末冶金技术主要实现对两种材料的制作,即即风电C组的制动片以及永磁钕铁硼材料。这两种材料的制作与整个风力发电关系密切,事关发电过程的安全性与可靠性,影响发电效率的高低。风能发电机制动片在摩擦系数和磨损率方面,要求较高,同时,力学性能必须突出。目前,主要应用的是铜基粉末冶金技术,完成对压制制动片的制作。制动片需要在导热方面十分突出,同时,制动盘具有较小的摩擦。在应对恶劣温度环境的时候,也能够进行有效的使用。对于永磁钕铁硼,系统永磁材料代替了传统的永磁材料,烧结钕铁硼就是加入了稀土粉,利用粉末冶金工艺制备而成。
4.2 粉末冶金技术在太阳能中的应用
太阳能突出的特点是清洁性,是新型能源的一种,被商界所看好,开发价值巨大。当前,在太阳能领域,主要的发展方向为光电太阳能与热电太阳能,形成发展趋势。立足光电太阳能领域。其主导作用的部件为光电池,也就是半导体二极管,依靠光伏效应,促使太阳能有效转化为电能。目前,太阳能光电转化效率较低,对航天事业的发展产生阻碍。在粉末冶金技术的使用下,能够有效进行薄膜太阳能电池的制作,光电转化率得以显著提升。同时,粉末冶金技术也研发了多晶硅薄膜,代替了传统的晶体硅,光电转化率大幅提升。另外,粉末冶金技术与太阳能热电技术也实现了融合。当太阳进行地表照射之后,为了达到对光热技术的有效收集,需要发挥吸收板的功能。而吸收板的制作与粉末冶金技术息息相关,主要应用了其成型技术,发挥粉体在色素和粘结剂方的作用,而后混合,形成涂料,涂于基板之上。这也充分体现了粉末冶金技术在成型技术方面优势更加突出。
5 结束语
综上,通过对粉末冶金技术优势的分析,可以发现,其在新能源材料的开发和应用中极具发展潜力。粉末冶金在创造性方面十分突出,塑造性较强,使得其在新能源材料的发展和应用中占据核心地位。粉末冶金技术的工艺原理使得其在新能源开发中更具经济性与高效性。因此,要大力推进粉末冶金技术在新能源开发应用中的拓展,为新能源的可持续发展提供保障。
参考文献
[1]陈晓华,贾成厂,刘向兵.粉末冶金技术在银基触点材料中的应用[J].粉末冶金工业,2009,04:41-47.
[2]邱智海,曾维平.粉末冶金技术在航空发动机中的应用[J].科技创新导报,2016,07:10-12.
新能源技术范文6
关键词:低碳经济 专业建设 新能源 节能照明 高职教育
课 题:本文为广东省高职教育机电类专业教育教学改革项目课题《“新能源与节能照明”紧缺人才培养体系的创新与实践》(课题编号:JD201384)成果。
“低碳经济”致力于发展其他清洁能源以降低对化石能源的依赖。国际经济发展的趋势要求能源的低能耗、低排放、低污染特征显著。中国政府承诺,到2020年,单位GDP碳排放将比现在降低40%~45%,低碳经济发展模式是当前的基本国策。《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中再次重申了“把职业教育纳入经济社会发展和产业发展规划,促使职业教育规模、专业设置与经济社会发展需求相适应”。低碳经济直接带来高技术人才的缺口、专业人才的匮乏。未来几年内以太阳能、风能、海洋能、电动汽车、LED节能照明灯具等为代表的环保产业、节能产业、减排产业、清洁能源产业等相关专业,将更加受到学生和家长们的青睐。2008年以来,笔者学校开始筹建新能源应用技术专业,2010年正式开始招生,通过几年来的实践探索,特别是经历了光伏产业发展低迷的考验,我们对新能源应用技术专业创办的一般规律有了一些新的认识。
一、创建特色新专业需要解决的若干问题
创建新专业是一项庞大的系统工程,各项工作需要统一规划、协调。高等职业教育新专业的设立,要依据国民经济总体发展的形势和地方产业结构调整的趋势,谋求专业毕业生的需求市场和就业机会。既要看好产业背景的发展,又要着眼学生的职业生涯发展。既要有共性,又要有个性和特色,把握专业设置和拓展的重点和切入点。
1.要解决新专业的定位问题
高职新专业的定位包含以下几个要素:地区产业背景、师资水平、学生与家长意愿、市场前景、技术难度与技术复杂度等。在低碳经济发展的大背景下,专业人才培养规格的定位,由于地区产业特色、学校的办学理念、发展战略不同,学校的办学优势、学科基础不尽相同,培养目标也不一样。新能源应用技术是一个宽口径的大类专业,目的是培养新能源与照明领域的工程技术人才。新能源应用技术分为两个主题,主要研究风电、太阳能、生物能、海洋能等可再生能源行业以及节能照明领域的工程问题,包括规划设计、制造施工、工程管理、产业经营、统计运筹、金融财务与售后服务等,其涉及的学科与行业之广可见一斑。学校的新能源应用技术新专业建设仍处于起步阶段,不可能面面俱到,因此,要办出专业的优势和特色,在激烈的竞争中占有一席之地,就必须独辟蹊径,确立合适的人才培养方案。
顺德是家电之都,有较强的电子信息产业基础。经过两年多的市场调研分析,我们认为学校的新能源应用技术专业应该以节能照明与新能源产品开发为主,着力于新能源下游产业,侧重于太阳能路灯、逆变器、LED节能照明产品的开发设计、安装维护、产业运营与工程管理等。同时要充分发挥学校在家电、机械、制冷、通信与电气自动化行业的优势,在太阳能路灯设计、LED照明产品设计方面形成特色,并逐步在照明系统设计、新能源工程应用等方面形成新的增长点。
2.就业市场分析与毕业生职业岗位定位
高职教育是经济、社会、市场发展变化的“函数”。我们进行了三个层次的经济和社会发展需求市场分析:一是宏观经济环境分析――国内外新能源产业的态势与走向,国家新能源与节能照明相关的宏观政策导向;二是中观经济环境分析――华南和珠江三角洲地区的产业结构调整与提升,行业布局的组合与分解,特别是佛山市与顺德区的相关产业政策、地区十二五发展规划与纲要;三是微观经济环境分析――地区企业的主流产品与技术要点、岗位供求及其对人才的知识技能需求、兄弟院校相关的教育市场分析等。
顺德正在构建现代产业体系,传统产业谋求升级换代,而新兴产业也在加紧培育当中。目前,顺德的新兴产业取得突破:部省共建OLED产业基地、彩虹集团OLED项目落户顺德;富信电子与中科院达成协议共同开发半导体发电;国家光伏系统工程研究中心产业化基地落户顺德,与中山大学合建光伏研究院等。经调研,在本校学生就业的珠三角地区有新能源相关企业3000多家,节能照明相关企业近万家,其每年对高职毕业生的需求量在2000人以上。由此可见,本专业的学生有良好的就业前景,即使在光伏电池制造产业不景气的情况下,光伏发电控制器、逆变器、节能照明领域也足够解决学生的就业问题。
3.课程体系建设
在明确了新专业的定位和切入点以后,课程体系的构建是专业建设中最为重要的环节。学校采用通专结合的课程模式,包括职业素养课程、专业基础课程、专业技术课程与专业实践课程四大模块。
(1)职业素养课程模块。该模块由人文社会科学、自然科学、外语、计算机基础、体育等方面的课程组成。其中大多数课程是全校统一规定好的,一般不可调整和改变。本专业通识选修课程主要是市场营销与生产管理。
(2)专业基础课程模块。该模块是让学生掌握专业相关基本原理、概念和基本方法。包括技术基础课(课程主要有机械制图与CAD、电工技术基础、电子技术基础等)、专业基础课(主要有电子产品制造工艺、C语言编程、单片机技术初步、电子线路CAD、PLC编程基础等主干课程)。
(3)专业技术课程模块。该模块是专业核心,体现专业定位、专业特色与学科发展建设方向。包括可再生能源与风光发电子模块(课程主要有新能源发电系统安装与设计、先进能源技术与风力发电原理)、节能照明子模块(开关电源与LED驱动技术、现代平面显示技术、LED照明工程与施工)两大必修子模块。选修课设置主要体现专业前沿与行业发展方向,课程主要有:前沿知识讲座、嵌入式系统设计、电动机与控制原理、ERP软件应用、创新方法概论等。
(4)专业实践教学模块。专业实践课程是培养学生解决实际工程问题的平台,是理论学习和创造性研究、开发、设计的结合点。因此,实践教学成为三年教学进程的主线之一,实施“全过程、递进式”培养,学生从入学就开始行业企业参观调研和现场工作实践,激发学生的专业兴趣与专业技能。主要内容包括电子产品制造工艺实训、电子线路CAD实训、社会实践、开关电源与LED驱动课程产品设计、新能源发电系统安装与维护实训、顶岗实习与毕业设计等。
新能源应用技术作为近几年来发展起来的新兴专业,是多学科结合的交叉性、边缘性专业。因此,在制订教学计划和教学大纲时,要抓住重点核心课程,逐步形成本校的特色优势,并在实践中不断对教学计划、大纲进行补充、完善和修正。
4.师资队伍、实验室、教材、校外实训基地建设
师资队伍建设是新专业创办的重点,学校在新能源发电系统设计、照明工程与施工等方面的师资缺乏;在施工、统计、营运、维护等方面的师资力量较弱;在电子产品制造工艺、生产运营管理、通信技术、电气自动化控制、电子信息等方面有较强的基础。我们用引进和培养相结合的方法,合理调配全校的师资力量,积极从企事业单位聘请兼职教师,将新专业的师资增加了8人,老中青结合,高中初级职称搭配,改善师资结构,形成师资梯队,为新专业建设打好了基础。
实验室是人才培养、实验教学、科技创新、校企合作和对外交流的窗口之一。本专业实验场所面积较为充足,实验环境良好,学校为支持新专业建设,投入资金300多万元,新建开关电源与LED驱动技术实验室、新能源发电技术实训室,加上原有的PLC技术实训室、电子电工技术实验室、电子产品制造工艺实训室、电动机控制技术实验室等,形成了完善的校内实验教学体系。大部分专业课程都在实验室上课,采用理实一体化的教学方式。这些措施为实验教学奠定了坚实的基础。
校外实训基地建设是高职建立良性互动校企合作关系的重要舞台。本专业的校外实训基地,以企业为主导,建立了有效完善的管理机制。一是联络人制度。配备专任教师作为校外实训基地联络人,负责双方沟通,同时利用学校资源,整合多学科力量帮助解决企业新产品的研发、设计、生产问题,攻关各类技术难题等。二是校企合作机构设置。成立专业教学指导委员会,聘请企业兼职教师,共同开发教学资源,共享学校与企业实验与生产设备资源,选送专业教师到企业顶岗实践,确保教学内容与企业需求的无缝衔接。三是创建教、学、做一体化课堂。实现智力因素与生产要素、教学环境与现场工作环境的有机结合,突出学生实践能力和就业能力的培训,密切学校与企事业单位、就业市场的双向联系,发挥企业顶岗实习对改善就业的促进作用。本专业先后与彩虹集团佛山平板显示有限公司、美的照明、国星光电、高迅电子、海信多媒体、盈科电子等多家大中型企业建立合作关系,设立了学生校外实训基地。
5.科研与校企产学研合作
新专业的发展壮大,高职专业品牌的确立,培养品质的提升,取决于参与及服务于行业的程度,取决于专业在行业的科研技术实力与地位。在建设过程中,我们努力贴近行业需求,提供技术支持,营造技术优势,以此提升行业水平,增强行业竞争力,并为自身资源扩展、实训基地建设、学生就业和职业规划,赢得生机与活力。以服务区域经济建设为宗旨,逐步实现三个领先――“实验条件领先,技术水平领先,教学方法领先”,实现教育资源与区域经济的整合,增强对区域经济发展的辐射力和贡献率,拓宽发展空间。加强新专业的教学与科研工作与行业企业的结合,积极申报产学研合作项目。成立专家指导委员会,参与教学计划的制订、运行和质量评估工作,反馈毕业生在企业就业的情况。以逻辑线索和市场性需求线索为依据,建立起实践教学基地和就业基地。
新专业建设需要解决的核心问题及其相互关系,如图1所示。
图1 新专业建设的核心问题及其相互关系
二、创建新专业的资源整合
1.教学资源整合
新专业的建设离不开其他相关专业的支撑。学校电子与信息工程系通信技术、电气自动化、智能家电、应用电子技术等专业都有10年以上的发展历史,这为新学科的发展创造了良好的条件。
2.部门协调
新专业的创建是一项系统工程,是各职能部门的共同任务,离不开学校各职能部门的共同支持。以科研工作为例,可以围绕新能源应用技术专业所涉及的领域,组织协调相关学科专业,如机电工程、电气自动化、计算机、控制、通讯、经济管理等,以光伏发电系统设计安装,LED照明系统设计安装,太阳能路灯系统的生产、管理、通信、设计、监控等为研究重点,发挥特色优势,在为新专业创建服务的同时,为学校的科技工作培育出新的增长点。低碳经济的迅速发展,给新能源应用技术专业建设带来了良好的机遇,也对科技处的组织、协调等工作提出了新的挑战。新专业建设涉及教务处、人事处、科技处、学生工作与就业指导处、高职研究所、图书馆等职能部门的工作,需要在学校的统一部署下,把握新专业建设的总体思路,把新专业建设作为一项重点工作,为新专业建设创造良好的环境。同时,新专业建设是一项长期、艰巨、循序渐进的工作,需要锐意进取,脚踏实地。
三、专业建设的特色形成
1.课堂教学改革及评价体系的建立
高职培养的不仅仅是技术专家,而且是能在现代企业中,适应现代组织管理模式和市场运行机制,能够从事产品研发、制造、管理的各类工程师(如PE产品工程师、FE设备工程师、QE品质工程师等),更进一步,是具有社会责任感的现代工程人才与社会文明的传承者和创造者。因此,在教育过程中,我们对学生的考核要改变传统的一考定天下的做法,结合现代质量管理体系的思维,设计精细量化的质量标准,用数据说话,用类似ISO的指标体系控制教育质量,同时保持学生的个性化、多样性、创造性与精神性仍是评价体系追求的目标。
2.通用技能的培养
有效沟通、解决问题、自主学习、有效团队工作、管理时间以及责任感、变化的适应性和职业道德等特质通常被描述为通用技能,这些技能成为工作绩效的基础,成为职业发展的需要和终身学习的根本。目前,通用技能越来越受到用人单位和社会的广泛重视。21世纪竞争和变化的工作环境对劳动者有非常显著的意义。许多对美国、英国和澳大利亚等国的劳动力市场的调查表明,用人单位更需要这些通用技能以适应不断发展的科技与制造工艺。高职教育不仅仅要停留在工作和职业技能的层面上,在职业教育的人才培养理念和框架中,要更加重视培养学生的社会责任感和服务社会的意识;其次是培养学生在日益激烈的竞争和不断变化的工作环境中能够生存和取胜的通用技能(比如,礼仪、沟通、创新、团队、外语、自学能力
等等)。
四、结束语
本文总结了笔者学校在创办新能源应用技术新专业过程中的一些经验体会,分析了新专业建设过程需要解决的一些核心问题,对其他院校的新专业创建有一定的借鉴作用。高职教育专业建设既要适应经济发展的需求,也要办出水平,办出特色,集合教育教学、科研、社会服务、文化传承与传播等等功能;新专业的创办要在统一认识的基础上,进行系统化建设,以教育培训为基础,以科技开发为支撑,以技术提升为重点,实现产、学、研的深层次紧密合作,从而赢得良好的就业市场、广阔的发展空间和广泛的社会赞誉。
参考文献:
[1]教育部高等教育司.普通高等学校本科专业目录和专业简介[M].北京:高等教育出版社,1998.
[2]教育部要求高校培养互联网低碳等新兴产业人才[N].中新网,2010-03-10.
[3]2010-2015年中国太阳能热水器行业市场调查与投资前景分析报告[R].中商情报网.