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光伏技术发展趋势范文1
关键词:逆变器;光伏发电;智能控制
中图分类号:TM464文献标识码:A文章编号:
1.光伏发电系统对逆变电源的要求采用交流电力输出的光伏发电系统,由光伏阵列、充放电控制器、蓄电池和逆变器四部分组成,而逆变器是关键部件。光伏发电系统对逆变器要求较高(1)要求具有较高的效率。由于目前太阳能蓄电池的价格偏高,为了最大限度地利用太阳电池,提高系统效率,必须设法提高逆变器的效率。(2)要求具有较高的可靠性。目前光伏发电系统主要用于边远地区,许多电站无人值守和维护,这就要求逆变器具有合理的电路结构,严格的元器件筛选,并要求逆变器具备各种保护功能,如输入直流极性接反保护,交流输出短路保护,过热、过载保护等。(3)要求直流输入电压有较宽的适应范围,由于太阳电池的端电压随负载和日照强度而变化,蓄电池虽然对太阳能蓄电池的电压具有重要作用,但由于蓄电池的电压随蓄电池剩余容量和内阻的变化而波动,特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大,如12V蓄电池,其端电压可在10~16V之间变化,这就要求逆变器必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作,并保证交流输出电压的稳定。(4)在中、大容量的光伏发电系统中,逆变电源的输出应为失真度较小的正弦波。这是由于在中、大容量系统中,若采用方波供电,则输出将含有较多的谐波分量,高次谐波将产生附加损耗,许多光伏发电系统的负载为通信或仪表设备,这些设备对电网品质有较高的要求,当中、大容量的光伏发电系统并网运行时,为避免与公共电网的电力污染,也要求逆变器输出正弦波电流。逆变器将直流电转化为交流电,若直流电压较低,则通过交流变压器升压,即得到标准交流电压和频率。对大容量的逆变器,由于直流母线电压较高,交流输出一般不需要变压器升压即能达到220V,在中、小容量的逆变器中,由于直流电压较低,如12V、24V,就必须设计升压电路。中、小容量逆变器一般有推挽逆变电路、全桥逆变电路和高频升压逆变电路三种,推挽电路,将升压变压器的中性插头接于正电源,两只功率管交替工作,输出得到交流电力,由于功率晶体管共地边接,驱动及控制电路简单,另外由于变压器具有一定的漏感,可限制短路电流,因而提高了电路的可靠性。其缺点是变压器利用率低,带动感性负载的能力较差。
全桥逆变电路克服了推挽电路的缺点,功率晶体管调节输出脉冲宽度,输出交流电压的有效值即随之改变。由于该电路具有续流回路,即使对感性负载,输出电压波形也不会畸变。该电路的缺点是上、下桥臂的功率晶体管不共地,因此必须采用专门驱动电路或采用隔离电源。另外,为防止上、下桥臂发生共同导通,必须设计先关断后导通电路,即必须设置死区时间,其电路结构较复杂。推挽电路和全桥电路的输出都必须加升压变压器,由于升压变压器体积大,效率低,价格也较贵,随着电力电子技术和微电子技术的发展,采用高频升压变换技术实现逆变,可实现高功率密度逆变,这种逆变电路的前级升压电路采用推挽结构,但工作频率均在20KHz以上,升压变压器采用高频磁芯材料,因而体积小、重量轻,高频逆变后经过高频变压器变成高频交流电,又经高频整流滤波电路得到高压直流电(一般均在300V以上)再通过工频逆变电路实现逆变。采用该电路结构,使逆变器功率大大提高,逆变器的空载损耗也相应降低,效率得到提高,该电路的缺点是电路复杂,可靠性比上述两种电路低。 2.光伏发电逆变系统架构
由于光伏系统应用场合的多样性,势必导致太阳能电池板安装的多样性。为了使太阳能的转换效率最高同时又兼顾应用地点的美观性等要素,光伏发电逆变系统具有多样化等特点来实现最佳方式的太阳能转换。现在世界上比较通用的太阳能逆变方式为:集中式逆变器、单组式逆变器、组串式逆变器和近期发展迅速的AC模块逆变器,现将几种光伏逆变系统的特点和运用场合加以分析。
2.1集中式逆变器
集中逆变器一般用在过去大型光伏发电站(>10kw)的系统中,很多并行的光伏组串被连接到同一台集中逆变器的直流输入端,以达到较大的直流电压和功率级别,同时使用DC--AC转换控制器来控制逆变器所产出电能的质量,使它非常接近于正弦波电流,其直流侧可提供高电压高电流输出。这种架构最大的优点是系统的功率高,成本低。其缺点也显而易见,受光伏组串部分遮影和和相互匹配的影响,整个光伏系统的发电可靠性受某一个光伏阵列组工作状态影响较大,从而导致整个光伏系统的电产能和效率不高。
2.2单组式逆变器
目前己成为现在国际市场上最流行的逆变器。它可以看作是集中式逆变器的简化,只有单组光电模块连接到一个逆变器上"通过这个逆变器,使其在直流侧具有最大功率峰值跟踪功能,在交流侧并联电网"单组式逆变器输入直流电压高,不需要电压放大环节,如果逆变器含有直流升压电路或者工频变压器,也可以串联较少的光电模块,一般用在中功率场合。相比集中式逆变器,它不受组串间模块差异和遮影的影响,也没有分组二极管,在分组二极管上就不会产生功率损耗,拥有更高的系统效率,降低了成本,增加了可靠性。
2.3多组式逆变器
多组逆变器是单组式逆变器和集中式逆变器的进一步发展,多组逆变器通过各自独立的DC一DC变换器和公用的逆变器相连。每组光伏阵列都可以实现单独控制。DC一DC变换器完成对每组光伏阵列的最大功率点跟踪控制和提升电压功能,逆变器环节完成输出交流电流。这样,使用者也可以用几个模块构成独立的光伏发电系统。系统扩建也很容易。因为每组拥有独立DC一DC变换器,可以将组串间的遮影影响和由于组串间的差异而引起的损失减到最小。这样,系统更加灵活和高效。
2.4 AC模块逆变器
AC模块逆变器是近几年发展比较快,研究比较热的技术。AC模块逆变器相比前几种逆变器的结构具有以下优点:
2.4.1保证每个组件都运行在最大功率点,具有很强的局部抗阴影能力,消除了光电模块间的配合不当,系统结构更加合理,系统的功率损耗降低。
2.4.2将逆变器和光伏组件集成,可以实现模块化设计,实现即插即用和热插拔,系统扩展简单方便。
2.4.3并网逆变器基本不独立占用安装空间,分布式安装便于配置,充分利用空间适应不同安装角度和方向的应用。
2.4.4系统冗余度高,可靠性高,单个模块的失效不会对整个系统造成影响。
3.光伏发电中逆变技术发展趋势
随着光伏发电的迅速发展,对光伏发电提出了新的要求,需要大规模的并网发电,与电网连接同步运行。并网逆变器作为光伏发电的核心,对其要求也越来越高。首先,要求逆变器输出的电量和电网电量保持同步,在相位、频率上严格一致,逆变器的功率因数近于1;其次,满足电网电能质量的要求,逆变器应输出失真度小的正弦波; 第三,具有对孤岛检测的功能,防止孤岛效应的发生,避免对用电设备和人身造成伤害; 第四,为了保证电网和逆变器安装可靠运行,两者之间的有效隔离及接地技术也非常重要。
3.1 结构发展趋势
过去逆变器的结构由工频变压器结构的光伏逆变器转化多转换级带高频变压器的逆变结构,功率密度大大提高,但也导致了逆变器的电路结构复杂,可靠性降低。现阶段的光伏并网逆变器普遍采用了串级型,经过反复研究表明: 逆变器采用多串级逆变结构,融合了串级的设计灵活、高能量输出与集中型低成本的优点,是今后光伏并网逆变结构的一种发展趋势。
3.2 控制策略发展趋势
光伏并网发电系统中的逆变器需要对电流和功率进行控制,逆变器输出电流主要采用各种优化的PWM 控制策略。对光伏阵列工作点跟踪控制主要有: 恒电压控制策略和 MPPT 光伏阵列功率点控制策略。现代控制理论中许多先进算法也被应用到光伏逆变系统的控制中,如人工神经网络、自适应、滑模变结构、模糊控制等。将来光伏并网系统的综合控制成为其研究发展的新趋势。基于瞬时无功理论的无功与谐波电流补偿控制,使得光伏并网系统既可以向电网提供有功功率,又可以实现电网无功和谐波电流补偿。这对逆变器跟踪电网控制的实时性、动态特性要求更高。
4.结语
21世纪是一个机遇与挑战并存的时代,大量使用常规能源使地球生态恶化,环境受到污染,利用光伏发电等可再生能源可以积极有效的解决此类问题的发生。随着各国不断完善能源法律制度和出台相关能源政策,光伏发电技术日趋成熟以及成本的日益降低,太阳能发电在未来能源结构中的战略地位将日益凸显。因此作为太阳能光伏应用的光伏逆变器的研究越来越受到人们的重视。
参考文献:
光伏技术发展趋势范文2
安徽省装备制造业发展存在的问题
一是在制造业中的比重不足。尽管安徽省装备制造业的规模在日趋增大,但相比东部和沿海城市,安徽省装备制造业在制造业中的比重还不高。“十一五”以来,安徽省装备制造业在制造业中的比重增长缓慢。尤其是金融危机以来,装备制造业占比大幅下降,直到近两年才回升到38.8%(见图2)。二是创新能力不足。目前全省装备制造业企业的自主创新能力总体比较薄弱,缺乏自主创新的内在动力和物质技术手段,多数装备制造业仍停留在加工、模仿、组装水平上,缺少有自主知识产权的产品技术,主要机械产品和大多数电子信息设备的核心技术依赖国外引进。产品更新周期长,影响市场的速度慢。虽然装备制造业的龙头企业或建立了技术研发机构,或与科研院所、高等学校建立了产学研依托关系,但自主创新的原创性技术仍然较少。三是高端装备发展不足。安徽省机械行业中低端产能过剩、高端严重不足的矛盾较突出。长期以来,为整机和成套设备配套的轴承、模具、弹簧、齿轮、液气密元件、紧固件、粉末冶金制品等基础件,风机、阀、泵等通用件,工业自动化控制系统、仪器仪表等测控部件,产能严重过剩。但在新材料、信息、新能源汽车等新兴领域,安徽省新型装备却显得明显不足。在高性能材料、精密制造工艺、先进设备及核心部件等方面,与发展战略新兴产业的需要相比还有较大的距离。
发展安徽装备制造业的对策与建议
1.加快技术创新
“十二五”期间是我国经济增长方式转型的关键时期,更是安徽省工业发展战略转型的转折期,装备制造业要依靠不断提升自己的创新能力,尤其是自主创新能力,坚持技术进步,加快产业结构调整和产品结构调整,才能赢得发展的先机。首先,要对引进技术进行消化吸收。组织以企业为主导的产、学、研科技机构联合进行消化吸收和再创新,对重大设备的引进,应联合制造企业,共同跟踪先进技术并在消化吸收的基础上,形成自主知识产权。其次,要改善产业共性技术研究开发缺失的状况。安徽省产业共性技术比较薄弱,在市场经济体制尚未完善、企业技术创新机制还未根本改变、广大中小型企业自主研发能力较弱的情况下,要发挥政府推动产业共性技术研究能力建设。第三,要提高系统设计、系统集成技术能力。安徽省重大技术装备的系统设计、系统集成技术能力薄弱,要着重引导高校科研机构和企业进行互动,以高校的先进技术带动企业发展、提升企业技术能力。最后,要提升学科发展和产业技术发展的结合力。装备制造科技发展的总体趋势是多学科交叉和综合,装备科技研究者要多关注交叉学科和产业技术的发展态势,将交叉学科的新技术、新创造引入新装备、新系统,形成集成创新。以先进技术“武装”的装备制造业,抢占发展制高点,将会更好地发挥主导产业引领全省经济又好又快发展“主力军”作用。
2.促进产业升级
高端装备制造业作为战略性新兴产业之一,未来必然成为带动整个装备制造业升级的重要引擎,成为战略性新兴产业发展的重要支撑。而装备的智能化是当前公认的技术发展趋势。传统制造装备的升级,就是指向智能化的方向转型。基于安徽省现有的产业格局以及能源、原材料产业比重较大的特点,要以合蚌工程机械制造、两淮煤机制造、沿江船舶制造、芜湖节能装备制造、马鞍山冶金装备制造、蚌埠环保设备制造等六大装备制造基地为突破口,以大企业为主导,以智能制造设备为核心,充分利用现有资源和科技优势,全力打造公共安全设备、光伏产业设备、电子及通信设备、自动化生产线和机械手及机器人、模具设备、民用航空设备等六大新兴装备制造产业。
光伏技术发展趋势范文3
摘要:绿色能源概念其中重要的一环就是提升电源的效率,本文通过对多家半导体厂商的采访,试图探讨如何利用科技实现绿色能源的设计需求。
关键词:电源管理;数字电源;功率半导体;绿色能源绿色能源概念的推广
绿色能源概念的推广,看似是技术领域的事情,但如果单纯把实现绿色能源技术的普及和应用的责任全部加给技术厂商显然不够理性。从另一个角度我们也要看到,作为技术开发者和实现者,在推广任何技术特别是绿色能源概念的过程中,必,员考虑的不仅仅是技术本身的问题,还要思考如何应对让广大消费者接受并且乐于使用新鲜事物的挑战。
具体而言,对于涉及绿色能源概念推广的技术企业、在艰苦地进行新技术研发过程中,必须考虑到许多现实应用的问题,比如技术必须易于采用以确保整机设计者快速设计,技术必须能够保持足够的延伸性以适应终端产品的发展策略,技术的变革不能影响使用者的应用体验,甚至新技术的应用不能给产品带来太高的附加成本,至少要在短期内让消费者体验到节能带来的收益远大于他多付出的成本等等。
在绿色能源概念推广过程中,最受关注的是电源设计的变革。面对如此苛刻的技术与市场双重要求,电源半导体厂商必须对自己的开发策略进行有针对陛的选择,才能保证立于不败之地。绿色、环保、节能一直是这几年电源动力系统技术创新的重点。随着绿色技术在各行业的不断渗透、新的行业标准也在推动产品升级。照明、电信、智能电网、智能家电等领域同样具有巨大的增长空间,也是电源厂商重点关注的方向。节能主要体现在电源产品本身的节能和整体机房节能,而“绿色”主要体现在提高整机效率、减少对电网的干扰以及少占空间、节省成本等方面。另外,模块化电源、网络化电源等也是目前的关注焦点。模块化电源除了能提高电源供应的可靠性,企业自身还可根据用电负载选配模块。因此,厂商们如果想要在激烈的市场竞争中保持甚至提高市场占有率,持续技术和产品创新是重中之重。
绿色能源概念正在改变电源市场
区别于传统的电源设计,绿色能源概念要求电源具有更高的运行效率和更低的待机损耗,这就对电源市场提出以下几点全新要求:高轻载运行效率和低待机损耗变得越来越重要,决定新的控制和驱动芯片市场:由于可以提高系统运行效率,数字电源和电源管理被系统公司广泛接受:LED照明和光伏能源市场越来越热门:系统公司在重新评估他们的供电策略。
按照这个思路设计而成的绿色能源产品具有显著的市场优势,比如系统运行成本低,相同性能条件下系统的整体功耗可以降低20%以上,这可以直接节省大约15%的电力运营成本。另一个优势是系统集成度高,特别是对一些便携产品而言。在电子产品领域中,便携式产品是发展最迅速,也是最活跃的应用之一。便携式产品在处理能力上不断提高,越来越多的新功能不断出现。以手机为例来说,今天的智能手机中的主芯片处理能力几乎接近个人电脑。各种商务、娱乐、多媒体以及GPS功能都可以通过手机实现。美国国家半导体亚太区市场总监吴溜强表示,便携式电子产品对模拟芯片功能的几个基本诉求一直没有改变,比如支持越来越高质量的音视频用户体验,更小的方案尺寸,更长的电池工作时间等等。这些基本诉求对电源管理和音视频解决方案产品在性能、效率以及集成度方面不断提出新的挑战。一个典型的例子是,绿色能源技术是目前智能手机和平板电脑在处理能力接近传统笔记本电脑而工作时间可长达10个小时的幕后功臣。
高效节能是未来产品发展的趋势,如何提高系统电源的效率是厂商们所关心的问题之一。功率器件工艺的改进是提高效率的关键。另外,从系统角度出发,符合系统应用及工作状态的控制方式极大地提高了系统效率。控制器件通过检测系统的工作状态,动态地调节输出电压来达到效率优化的目的。随着系统容量的不断扩充及空间的考量,电源的通道数有所增加,控制器件通过检测输出功率,调节输出通道的开通与关断来达到提升系统效率的目的。
随着3G技术的迅猛发展,金融、电信网络的新一代基站和数据中心的建设,也对电源动力系统提出了更高的要求。与此同时,3G技术通信网络大规模普及,集中度越来越高,数据量传输量越来越大,这就要求电源厂商必须加大对创新技术的投入,提高产品的高效节能性能,并通过推出高附加值的产品或解决方案来为用户节约投资成本,同时保障运行的稳定性和高效性,才能充分保障用户体验。
为了配合绿色能源概念,需要多种电源技术配合支持,比如低功耗CMOS技术,高智能电源管理系统,高效功率变换拓扑,提高轻载效率技术包括门极驱动电压优化、模拟二极管技术、相位增减、频率调制和驱动脉冲省略运行等,以及各种降低待机损耗技术特别是在睡眠模式,打嗝模式、极低静态电流等方面的突破。
针对绿色能源科技的响应,需要从多个领域调整产品研发战略,比如开发先进的ICI艺可实现最小能量损耗和静态电流,拥有完整的电源管理产品体系,可以为客户提供最优的系统解决方案,利用高轻载效率、低待机损耗技术的应用可将运行损耗降到最低,特别是其高效功率变换器拓扑瞄准80 Plus金牌标准。在功率变换器方面,Intersil的优势可以满足客户多方面的需求:完整的解决方案可满足多样化工业通用电源功率变换需求,高集成度和高性能ZVS(零电压转换)技术可满足高效高功率密度需求,领先的数字功率变换技术满足灵活高效的系统电源管理需求。被电源公司和系统公司高度接受,从芯片级到系统级解决方案提供强有力的工程支持。提升电源设计者的工作效率
绿色能源的要求不仅仅针对半导体厂商,对电源设计者而言更是一种全新压力,特别是面临着产品性能不断增强与高能效等级的双重压力下,出色的电源设计几乎成为一款成功电子产品必不可少的环节,这就对当下的电源设计者提出了日益苛刻的设计要求。与此同时,电源设计者却还得面对更多的设计挑战,比如电路板上为电源系统留下的空间越来越少,待机功耗要求越来越低,设计完成的时间越来越紧迫,热设计需求变得越来越复杂。
电源设计工程师需要在两个方面进行权衡:一方面是你想选用最合适的IC,另一方面你在了解其独特的电源要求和电源网络设计的影响后想获得所需的特点与功能。换句话说,要做工程师们经常做的折衷工作(这些工作有时一目了然,但一般都难以定夺):权衡优缺点,对折衷方案作出评判,努力达到能满足市场要求的功率、价格和性能最佳点。
这些复杂的问题其实已经为广大半导体厂商所认知,因此众多电源半导体厂商纷纷基于自己的产品推出多年设计应用验证之后的解决方案,尽可能简化电源设计者在选型、配料等方面的工作流程,根据设计的实际需要选择不同的参考方案,尽量将电源工程师的工作集中在电源差异化设计方面,以提升其设计专注度,提高实际工作效率。比如,在第八届绿色电源和电源管理技术研讨会场,飞兆半导体推出了用于前沿小型太阳能与通信电源系统的高能效方案,以高能效功率解决方案提供专为实现最小尺寸、最高可靠性和最佳散热性能而设计的先进封装,提供针对功率和移动应用而优化的自有工艺技术等,帮助客户解决设计难题。而Exa r公司的四通道数字电源解决方案,针对现代系统需要电源同时具备的三种能力:功率转换满足系统的最基本需求:功率管理提升系统的灵活性:电源通讯提升了系统的智能性。同时还尽可能帮助设计者实现简单易用并且成本优势。
LED的热潮
倡导绿色能源不仅需要高效率的电源,还需要更多节能科技的应用,比如最近比较热门的LED技术。据统计,受照明和背光两大主要LED应用需求的驱动,全球LED市场规模将以超过25%的年均增长率在2013年达到3504L美元,中国市场增长更为迅速,年均增长保持在35%以上,2013年市场规模超过400亿元。
LED的普及离不开LED驱动技术的发展,可以说,促使LED普及的一个重要因素是便宜可靠的驱动解决方案,此外影响LED芯片的驱动力中,LED的光输出以及成本的下降是主导因素。每流明的成本,即用户为照明所付的费用正在迅速降低。散热也很重要,因此优化PCB(印制电路板)布局非常关键。而更重要的则是避免热耗散,与其在散热方面做出额外的努力,不如采用更有效的驱动器架构,如LED电源的智能调节。研发动向方面,在非常薄的LED电视和超薄手机中,LED的光输出越来越多,而封装则变得越来越纤薄。采用更好的色域使照明变得更加自然也是业内重要的发展动向。奥地利微电子高级应用工程师李圣均强调对于L ED驱动器制造商来说、需要更紧密地与整机制造商进行合作,从而开发出切合最新LED技术发展趋势的驱动器解决方案,最热门的3DTV LED背光就是与整机厂商共同开发的成功案例。
2007-2012年,商业、工业、住宅家用照明成为LED照明增长最为快速的市场,其中到2012年商业和工业领域LED照明将增长58%,住宅领域增长102%,市场前景非常诱人。不过,目前LED照明仍存在光效偏低、光衰大,散热方案解决不好、产品一致性差等缺陷。为了满足LED照明企业的市场需求,安森美半导体特别推出了针对LED照明应用的电源驱动解决方案,涵盖了交流一直流(Ac―Dc)LED方案、直流一直流(Dc.Dc)及手电筒LED方案、线性恒流调整器(CCR)LED方案等。安森美电源及便携产品全球销售及营销高级总监郑兆雄特别强调,新能源技术的发展及应用越来越受到瞩目,太阳能LED街道照明就是其中一例。安森美针对太阳能LED街道照明应用提供涵盖从太阳能板到LED照明的全套方案,其中就包括采用最大峰值功率追踪(MPPT)技术的NCPl 294太阳能充电控制器及NCL30131 LED升压驱动器等关键器件。
电源半导体技术发展
依照绿色能源概念的要求,目前的市场发展趋势显示,半导体产品必须具备高能源效率、易于使用及符合环保要求等优点,才可满足市场需求。其中,提高成本效益及缩短设计时间是所有客户面对的问题,因为他们拥有的资源比以前少,设计时间也更短,因此需要供应商提供更多支持以开发独特的电子系统,才能在指定时间内完成设计并进行生产,将新产品尽快推向市场。另外,当前环境是重要的考量因素,因此对符合环保要求,节能高效产品的需求与日俱增。安森美郑兆雄强调,电源半导体产品的主体发展趋势及市场需求就是提供能效,不仅注重提升工作模式下的效率,还改善功率因子,降低空载及轻载能耗,帮助节能降耗。特别是延长电池供电便携设备的电池使用时间。此外,提高产品集成度、减少元器件使用数量、减小PCB占用空间及高度以适应纤薄小巧设计、集成强固保护特性、采用先进封装等。
功率半导体发展趋势
飞兆半导体韩国功率转换部门副总裁赵东辉详细介绍了电源应用中的功率半导体主要技术发展趋势。人们的日常生活中,功率半导体器件应用广泛,从超便携通信产品直到航空宇航设备。最普遍的功率应用是转换、管理和分配。这些应用的基本子系统包括AC-DC、DC-DC7~[DC-AC,所有三种子系统的主要发展推动力量是采用性能更高的开关和控制电路。发展趋势是在系统加入更多的功率电子内容,以便提供各种功能如更便捷的显示f用于消费电子产品的LED显示)、通信(联网),以及系统监控和保护。为了迎合系统发展趋势,功率半导体供应商正在推出具有高能效水平、高集成度的器件。
在功率分立器件方面,MOSFET正在从平面技术转向Super lunction(电荷平衡)技术,以期改善导通状态电阻率(Rds(on))并实现快速开关。至于IGBT技术,则应用沟槽技术来减小片上横向隔离结构的尺寸,有助于减小芯片面积,同时保挣l生能。据报道,功率分立器件供应商几乎达到了基底材料一硅材料的极限。因而,新材料半导体器件预计将会替代传统的硅半导体器件。宽带隙(WBG)半导体器件如SiC和GaN开关正在涌现,这些器件采用高成本效益的工艺技术来达到规模经济效益,从而保障大批量生产率。大规模推出WBG半导体的速度取决于市场的需求。市场对高效率、高密度和高温度应用器件的需求不断增长,推动功率半导体供应商以较预期更快的速度投入WBG半导体产品的竞争之中。
光伏技术发展趋势范文4
关键词:黑龙江;高职教育;服务产业能力
中图分类号:G718.5
文献标志码:A
文章编号:1002-0845(2013)04-0077-02
教育部、财政部《关于同意启动“高等职业学校提升专业服务产业发展能力”项目实施工作的通知》指出,高职院校要贴近地方产业,积极与行业、企业合作办学,优化专业办学定位与专业设置,建构与区域产业、企业发展相适应的专业结构,培养行业、企业急需的高端技能型人才,服务于行业、企业的转型与技术升级,增强高职教育服务产业发展的能力。
一、提升高职院校专业服务产业能力是黑龙江经济社会发展的迫切需要
黑龙江在“十二五”期间要加速开展“经济区”和“十大工程”建设,构建现代产业体系,振兴龙江经济,全面提高黑龙江经济社会发展的质量与水平,实现经济总量与地方财政收入翻一番,经济总量到2015年达到2万亿元;推进农业的水利化、科技化、机械化、合作化、产业化、市场化、城镇化和生态化的建设,加快传统农业向现代农业转变,每年粮食增产100亿斤,到“十二五”末粮食产量要达到1500亿斤,全省农业科技进步贡献率提高到64%,农业科技成果转化率达到70%以上;以哈大齐工业走廊建设为核心,推进工业的聚集发展,加快以交通运输、机械装备、现代农业装备、新材料和新能源等高新技术产业的发展,提高第二产业的信息化、智能化水平;加快发展现代服务业和农业生产服务业,服务业增加值比重和就业比重均达到40%,以服务业助推社会主义新农村、小城镇建设,城镇化率达到60%。在资源、环境等约束下,实现“十二五”发展目标要靠经济发展方式的转变与技术进步,即要通过科技推动黑龙江经济社会的发展。人才是科学发展的第一资源,是生产力的第一要素。黑龙江经济社会发展既需要一批研究型、创新型人才,更需要一大批工作在生产、管理和服务一线的将设计方案、科研成果转换成产品的能提供高端服务的高端技能型人才。以培养高端技能型人才为己任的黑龙江高职教育,要对接黑龙江产业发展,进一步明确专业发展定位,优化专业设置,调整专业结构,培养出适应黑龙江省经济社会发展需要的人才,全面服务于黑龙江经济社会的发展。
二、黑龙江高职专业结构现状及存在的问题
1 专业设置情况
经过10多年的快速发展,至2011年,黑龙江高职高专院校达到了41所,其中行业(企业)办学24所,省教育厅管理1所,地市办学11所,民办高职5所,共设置专业331个,其中服务一、二、三产业的专业分别是26、122、183个,专业点1505个,共开办19个专业大类,覆盖黑龙江省各主要行业领域,专业集中度较高。文化教育、电子信息、财经、机械设计制造、土建、艺术设计与传媒及农林牧渔等7个专业大类得到了快速发展,其专业点数都超过了100个,成为高职高专的主体专业大类。
2 存在的问题
(1)专业结构比重与产业结构比重还不够协调
黑龙江高职服务一、二、三产业的专业比为7.9:36.8:55.3(在校生比重为4.8:40.2:55),一、二、三产业结构比为13.6:50.5:35.09,两相比较,服务一产的专业点数和在校生比例都小于一产生产总值占黑龙江生产总值的比重,服务三产的专业不论是专业点比例还是在校生比重都高于三产总值占黑龙江生产总值的比重。服务一产的专业与黑龙江农业地位、粮食产量和农业现代化的发展形势不相适应,应加快发展农业类专业和农业生产服务业类专业。服务三产的专业比例过高,专业规模与在校生规模供过于求。
(2)专业发展均衡性较差
七个主体专业大类共占总专业点数的75.5%,在校生占全部在校生数的68.9%,服务一、二、三产业的分别是1、2、4个,主体专业大类过于集中,三产比重偏大。土建、电子信息、文化教育、财经、艺术设计与传媒等热门专业发展过快,开设的院校数多,相互竞争严重,专业建设同质化问题突出,影响了办学特色的形成。主体专业大类是在相应的产业、行业快速发展牵动下形成的,部分高职院校只注重专业的设置,忽视了专业内涵建设。大部分院校所开办的主体专业大类的专业是为了解决招生问题,专业建设水平不高,从而影响了人才培养质量和就业质量的提高。水利、环保气象与安全、公安、法律和公共事业等专业大类的专业点少,在校生规模也小,这五个专业大类专业点占总专业数的3.3%,在校生占总在校生的2.7%,主体专业大类与弱势专业大类相差悬殊,专业结构与规模结构不够均衡。
(3)地市所属高职院校涉农专业弱化
地市所属高职院校服务农业的能力不强,服务农业的意识淡薄,八所地市所属高职院校只有一所设置了畜牧兽医专业。黑龙江省大部分地市都是农业大市,而这些地市所办的高职高专院校没有设置作物生产栽培、植物保护、种子生产与经营、设施农业以及园艺技术等发展现代化农业所需要的专业,地市高职院校服务现代化农业的能力与黑龙江农业大省的地位不相称,地市所属高职院校的服务现代化农业的意识急需加强,涉农专业急需发展。
(4)针对新兴产业发展的专业更新速度慢
黑龙江高职所开设的331个专业中有266个专业是2004年教育部规定的专业,在2004~2011年的八年中,开设的新专业只占19.6%,专业更新发展缓慢。新能源汽车、动车制造技术、飞机制造技术、光伏材料技术、石墨技术、高分子材料加工技术、云计算技术及生物肥料等新专业都未开设,高职教育服务新兴产业的专业数和在校生规模与黑龙江发展战略性新兴产业的速度不相适应;服务新材料、林产品加工业及新能源装备制造业等方面的专业水平不高,应加大投入加强建设;面向服务业的专业数量与在校生规模虽然较大,但专业的复合性、技术技能性与职业素养教育急需加强。
三、黑龙江高职提升专业服务产业能力的对策
1 明晰专业服务定位,增强高职院校服务区域经济发展的能力
高职教育要以服务区域经济发展为宗旨,依据区域经济结构和发展战略、行业的技术升级与转型来优化老专业,发展新专业,着力把服务区域和行业主要技术领域的专业建设成主体专业、骨干专业和特色专业;要使专业结构与区域和行业的发展趋势相匹配,提高高职院校与区域、行业发展的吻合度。处于林业地市的高职院校要大力发展森林抚育、林业管理、林产品加工和林下养植等专业;处于煤炭地市的高职院校要大力发展煤炭深加工、清洁能源、煤化工、新型材料及矿井安全等专业;农业类高职院校要大力发展设施农业、园艺技术、农业机械化、智能化农机技术、绿色食品生产与经营、食品加工及生物农业等专业,提升服务产业发展的能力。要以校企合作为动力,与区域和行业的主干企业以订单、现有职工双元制式及委托培养等模式合作办学,以企业的技术、产品和管理为背景进行人才培养。特别是处于哈尔滨、佳木斯、齐齐哈尔和大庆的高职院校要结合这些地市工业园区和服务业园区的建设,积极发展服务支柱产业的专业,充分利用校、企两个资源,培养企业急需的高技能型人才。
2 设置前沿专业,增强高职院校服务新兴产业的能力
要依据黑龙江“十二五”期间重点发展新能源、新材料、生物、新型农机装备制造、交通运输装备制造、绿色食品、矿产钢铁、煤化石化、木材深加工和现代服务业十个新兴产业的发展对高端技能型人才的需求,加快发展新兴专业。目前黑龙江高职院校只有一所院校设立了风力发电设备制造与安装和物联网专业。机械制造、信息技术领域虽然是黑龙江高职教育的主体专业大类,在专业布点和在校生人数上都处于领先地位,但是传统专业多,面向新兴产业的专业少,专业的通用性强,专门化弱。要按照新兴产业的发展,在“生物电能、矿产开发、光伏发电、煤化工、石油化工、生物农业、汽车零部件设计与制造、物联网”等领域发展新专业,各行业、地市院校要结合本行业新领域的发展、本地市新兴产业园区的建设,校企合作建设一批面向新兴产业的专门化专业,形成一些适应新兴产业发展需要的、能提升学院办学技术含量与水平的新专业,全面增强高职院校服务新兴产业的能力。
3 优化专业结构,推动高职院校的内涵式发展
要依据黑龙江的产业布局、就业结构和技术发展趋势,调整黑龙江高职高专的专业布局、结构和规模。教育行政管理部门要依据各地市的产业发展趋势、产业对各类专业人才的需求预测和各院校的教学资源、办学优势、在校生规模和就业率,合理调控专业布局,逐步使服务一、二、三产业的专业结构、在校生比例结构和重点建设专业的结构与黑龙江一、二、三产业的发展需求相适应。要重点推进服务一产专业的发展,提高服务二产专业的技术含量与水平,优化服务三产的专业,引导高职教育提高服务实体经济的能力。压缩传统性的电子信息、财经和文化教育大类的专业点设置与在校生规模,适当发展工业品仓储、工业生产物流、农产品物流、农业生产服务、风情旅游、老年服务、市场调查分析、人力资源管理、设备维护和信息服务等现代服务业方面的专业,推进现代服务业的发展。逐步减少高职院校师范类专业招生的专业与数量,推进师范型的高职院校向职业型转变。各高职院校要本着有所为、有所不为的原则,加强自身专业的调控,对处于竞争激烈、本院又不处于优势的专业要主动地退出,将办学资源集中到办学优势明显的专业和本地区新兴产业的专业上来,专业不求多,但求有特色;办学专业大类不求面广,但求专业集中度高,实现错位发展。
光伏技术发展趋势范文5
(一)项目背景:
现代建筑要实现合理利用资源的生态节能,又要实现建筑安全、舒适的智能。 可以将学校的生态节能实验实训楼建成“ 绿色建筑关键技术研究 ” 的技术集成平台,用于展示和实验各种低能耗、生态化、人性化的建筑形式及先进的技术产品。在此基础上陆续开展建筑技术科学领域的基础与应用性研究,研究和示范系列的节能、生态、智能技术在办公建筑上的应用。包括建筑物理环境控制与设施研究(声、光、热、空气质量等),建筑材料与构造(窗、遮阳、屋顶、建筑节点、钢结构等),建筑环境控制系统的研究(高效能源系统、新的采暖、通风、空调方式及设备开发等),建筑智能化系统研究。该实验实训楼还将成为展示与宣传各种最新技术的舞台,为技术交流、产研挂钩、知识普及搭建桥梁;成为学校与企业界合作开发、展示新产品的平台,以及向社会、大众宣传、展示建筑节能和可持续发展建筑概念、技术和产品的展台。
学校适应现代建筑行业的需求,寻求职业教育的理念和手段转变。建筑生态节能实验实训楼的建设将改变传统的按学术研究领域划分课程内容和安排教学时数的框架,将根据建筑行业的发展和需求确定专业培养目标、探索专业岗位特点、工作产品特点、模拟和展示现场的工作过程和工作程序。通过生态节能实验实训楼的这个平台实现可操作性和可观察性的教学效果。努力建成一个“贴近建筑生态节能工程实际、适应工程需要、反映建筑生态节能工程技术发展趋势” 的示范基地。
主要实验实训内容包括:
――建筑生态节能基本知识及材料选用
――建筑生态节能设计
――建筑生态节能工程施工技术
――建筑生态节能工程施工方案设计
――建筑生态节能工程的质量验收
(二)项目设计依据:
项目实施主要遵循以下国家和地方的设计标准,并满足或高于相关设计标准。
1. 《可再生能源法》;
2. 《公共建筑节能设计标准》 (GB50189-2005);
3. 《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》 (JGJ134―2001);
4. 《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB50019-2003);
5. 《地源热泵系统工程技术规范》 (GB50366-2005);
6. 《绿色建筑评价标准》 (GB/T50378-2006);
7. 《建筑照明设计标准》 (GB50034-2004);
8. 《建筑采光设计标准》 (GB/T50033-2001);
9. 《民用建筑隔声设计规范》 (GBJ118-88);
10.《民用建筑热工设计规范》 (GB50176-93)
(三)项目设计原则:
项目中将各种新技术、新产品与建筑一体化有机的结合在一起,与职业学校的实验实训结合在一起:
二、项目目标
(一)项目总目标:
通过生态节能实验实训楼本身的生态节能与实现学校产教研的基地和平台相结合。
通过生态节能实验实训楼本身的生态节能技术与建筑行业的生态节能技术、技能发展与培训相结合。
建筑节能目标≥65%
外墙实体部分采用性能优良,技术成熟的内保温构造;屋面也采用高效的保温隔热材料结合防水技术,以达到节能和改善顶部房间室内热环境的良好效果;玻璃幕墙(包括呼吸幕墙)使用高保温、高气密性的产品,以提高建筑整体保温隔热效果;建筑外立面考虑采用兼具美观效果的活动外遮阳,以降低夏季建筑整体隔热效果,又不影响冬季建筑采暖需求。
零能耗
采暖空调的冷热源主要由地源热泵系统提供,地源热泵、采暖空调系统的能耗及建筑物照明等其他能耗由太阳能光电系统提供。通过地源热泵系统和太阳能光电的综合利用,使得中庭能够实现自给自足的目的,充分利用了地热能和太阳能,具有显著的示范作用。
建筑生活污水零排放
所有建筑生活污水统一收集,经过污水处理,达到《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T 18920― 2002)的水质要求,全部回用于建筑冲厕,绿化用水。
建筑生态节能教学的零距离,学校建筑技术的产教研有机结合。
成为辽宁省建筑生态节能的示范工程和建筑生态节能技术的培训基地。
(二)项目内容
学校生态节能示范楼项目采用了太阳能光伏、太阳能热水、地源(土壤)热泵空调技术。结合先进高效的围护结构节能技术,大面积采用了建筑活动外遮阳,呼吸幕墙+遮阳、种植屋面、外墙保温体系等,使示范建筑的节能目标达到65%以上。
通过地源热泵空调系统以及太阳能光电技术的结合利用,使浅层地热能和太阳能提供的能量足以能够提供建筑的中庭的所有供热供冷、机械、照明能耗(安全和应急能源除外),实现零能耗状态。同时利用太阳能光电板,设置在中庭顶棚和玻璃挑檐作为遮阳。即起到遮阳作用,又产生了电能。
采用太阳能光热系统承担建筑物的所有生活热水负荷。通过采用中水回用技术,使建筑物所排放的所有生活污水能够回用于建筑物的冲厕用水和绿化用水。
成套活动外遮阳技术利用光感技术,可自动探测太阳辐射强度,根据当前情况由电脑控制进行开闭控制。根据春夏秋冬四季和不同周边环境情况,也可由控制系统自动按预设模式进行控制。夏季最大限度遮挡阳光,冬季充分利用阳光辐射采暖。
根据项目实际情况,对室内采光进行了计算,大量设置反光和折射板,实现天然光照明。最大限度实现采光和节能的协调。
项目进行了风压和热压结合实现自然通风的设计,使用了玻璃拔风井道、通风百页等产品和技术,在过渡季的办公区域实现全自然通风。
建筑照明节能设计,运用一系列节能灯具和设备,达到建筑照明节能要求。项目屋面采用保温屋面和种植屋面相结合设计,外墙采用节能保温体系。
以上技术的综合使用实现夏季低能耗,冬季超低能耗乃至零能耗。
在项目中实现建筑节能技术的零距离教学、科研和培训。
1、建筑节能基本知识及材料选用:建筑节能基本知识;建筑节能材料性能与材料选用。
2、建筑节能设计:建筑节能设计原则;建筑节能设计方法;建筑节能构造设计;建筑节能的子系统形式设计,
3、建筑节能工程施工技术:体节能工程施工技术;屋面节能工程施工技术;门窗及幕墙节能工程施工技术;楼地面节能工程施工技术、太阳能施工技术、节能型冷热能源系统施工技术
光伏技术发展趋势范文6
关键词 可再生能源产业 国际竞争力 贸易竞争力指数
中图分类号:F407.2 文献标识码:A
0 引言
能源是人类赖以生存的基础,也是人类从事生产和社会活动的基础,能源的开发利用程度标志着人类社会进化和发展的程度。同时,随着现代社会的发展和人民生活水平的提高,人类的能源消耗也迅速增长,而传统的化石能源不仅数量有限,而且造成严重的生态失衡和环境污染。因此,如何开发和使用能源,且保护好我们赖以生存的环境与生态,成为人类社会可持续发展的重大课题,而大力开发和利用可再生能源又成为了人类走出能源困境的极为关键的路径。
目前为止,在可再生能源产业领域中关于出口增长因素和国际竞争力方面的研究还未开展。虽然,先前进行过关于可再生资源的消费估计(Akella等,2009; Varun等,2009),能源需求和经济增长的因果关系分析(Apergis和Payne, 2010; Perry, 2009; Sadorsky, 2009),可再生能源之间扮演创造就业机会和出口市场需求分析(Apergis and Payne, 2010; Perry, 2009; Sadorsky, 2009)等研究,但是与国际贸易相结合的研究甚少。近年Steenblik(2005,2006), Jha(2009), REN21(2006, 2007, 2008)等人以HS代码为基础研究了商品分类和基于这种分类的产业发展动向,但是他们并没有分析以某个国家为对象的国际贸易竞争力和出口增长因素。
本文利用联合国商品贸易统计数据库(UN comtrade)的统计数据,基于Veena Jha(2009)的可再生能源贸易之商品品目分类,把可再生能源分为生物能源、水利能源、风能、太阳能、地热能、海洋能以及具体“子目(Subheading)”,利用我国可再生能源能源的进出口贸易统计数据,通过测算显示性比较优势指数和贸易竞争力指数,分析我国1996年-2011年的可再生能源产业的国际竞争力,依据实证分析结果,提出了我国可再生能源产业发展的政策性启示。
1 我国可再生能源产业对外贸易发展现状
我国可再生能资源总量丰富,可再生能源的进出口贸易在我国对外贸易中占有很重要的地位。我国可再生能源产业的贸易自1996-2011年持续增加,由1996年的106.4亿美元,2011年增长为22倍规模的2293.6亿美元,短短十几年间,有如此大的增幅,令我们对我国的可再生能源产业的发展有了更大的信心。(参见表1)
2 我国太阳能产业的国际竞争力实证分析
基于可再生能源产业对我国经济发展的重要性,如何提高可再生能源产业的国际竞争力,如何让可再生能源产业的发展为我国对外贸易增添动力,成为我们今后要考虑的重要问题。为此本文首先利用TC和RCA指数对我国太阳能产业竞争力进行实证分析,并就1996年和2011年的TC指数进行动态演化分析,从而把握中国太阳能产业的竞争力变化趋势,以便对我国太阳能产业未来的发展得出具有高价值的政策性启示。
2.1 比较优势指数分析
1965年,美经济学家巴拉萨(Balassa)提出测算国际贸易优势时可以采用RCA指数的方法,即显示性比较优势指数(Revealed Comparative Advantage:RCA)。就是一个国家某种商品出口额占其出口总值的份额与世界出口总额中该类产品出口额所占份额的比率,用公式表示:
=
式中,是国家在类产业或产品上的出口,是国家的总出口,是类产业或产品在世界市场上的总出口,是世界市场上的总出口。若RCA指数1,则处于比较优势,取值越大比较优势就越大。
1996年-2011年间我国可再生能源的显示性比较优势指数始终大于1,说明我可再生能源处于比较优势、出口竞争力强。从发展趋势来看,RCA指数始终呈显出明显的上升趋势,这对于提高我国在国际市场上的竞争地位,优化我国的资源匹配提供了可靠的指示作用。
具体来看,自1996年可再生能源的RCA指数为0.66,2002年以后RCA指数达到了1以上,开始处于比较优势,一直到2011年,达到了1.62。可以说,我国可再生能源在国际贸易竞争中,经历了从竞争力较弱一直到竞争力较强的演变过程。进入21世纪以来,随着资源的过度开发和利用,世界资源逐渐匮乏,我国的可再生能源市场在政府的积极推动下开始有了比较快的发展。在国内应用市场发展缓慢和原材料市场持续短缺的双重制约下,近年来我国可再生能源相关设备制造业的发展势头非常强劲。我国可再生能源制造业的快速发展,带动了整个产业链的进步。(参见表2)
2.2 贸易竞争力指数分析
在测定一个国际区某一个产业的国际竞争力时,我们就要用到TC指数,即Trade Competitive PowerIndex―贸易竞争力指数, 是指一国在进出口贸易总额中,进出口贸易的差额所占的比重。用公式表示就是:
=
式中,表示贸易出口额,表示贸易进口额。它的值始终在-1和1之间波动。值接近-1表示国际竞争力较弱;接近0表示国际竞争力接近世界平均水平;接近1说明国际竞争力较强。
我国可再生能源的TC指数在1996-2011年间起伏上升,从1996年的-0.41上升到2011年的0.07。虽然在2003年,经过上升下降的起伏我国可再生能源的贸易竞争力回到了1996年的水平,但是1997年开始持续上涨,最终在2010年开始转变为正数,虽然数值偏小,TC指数的从负数到正数的过程,展现了我国可再生资源贸易中的竞争力逐渐壮大。这说明我国可再生能源产业的发展不容小觑,在不久的将来,相信我国可再生能源的国际竞争力会稳步上涨,在其贸易中起到举足轻重的作用。(参见表3)
3 结论及政策性启示
通过对我国可再生能源产业显示性比较优势指数、贸易竞争力指数以及贸易竞争力动态分析的实证分析,可以得出我国可再生能源产业虽然还处在发展阶段,但是有很大的发展潜力,基于上述实证分析结果,本文提出以下几点政策性建议。
第一,合理布局科学规划可再生能源产业,使之形成一个有效的产业聚集并形成一条产业链。我国的可再生能源产业还处在发展阶段,容易受到来自国际市场的影响,所以,我们应该积极采取应对政策,强调从总体布局,从大处着手,细微之处也并不能放松。
第二,把降低成本作为发展的目标,在此基础上,鼓励技术创新,提升自主创新能力。我们应该着重研究各个产业的发展状况,扶持具有自主创新能力的企业,同时,政府应该对我可再生能源产业的发展给予足够的技术支持,企业加大研发投入。以此来提高自主创新能力,构建技术创新体系,提高我国可再生能源产业的国际竞争力。
第三,充分利用国际资源,加大与各技术强国的强强合作。当前,我们应该在充分发挥自主创新的基础上,开展国际间的互惠合作。并且密切关注最新科研成果的发展,积极学习相关技术,取其精华去其糟粕。同时,也应该大力支持我国企业走出去,支持企业参加海外展览、国际会议和竞标项目并对其实施补贴或补助。
第四,政府充分实行激励政策。经济激励政策是拉动可再生能源产业发展的保障,各地要因地制宜地(下转第193页)(上接第184页)制定激励可再生能源产业发展和推广应用的激励政策和措施,包括税收、补贴和其他激励政策等。各地区和各有关部门要研究制定鼓励可再生能源产业发展的优惠政策,通过宏观调控和市场引导相结合的方式,为可再生能源产业在国内的发展提供必要的条件,加快可再生能源产业的升级步伐,积极促进可再生能源产业的发展。
崔文为本文通讯作者。
参考文献
[1] 文华,崔文.我国服务贸易的国际竞争力分析及其政策性启示.延边大学学报,2012(12):121-122.
[2] 孙广彬.我国太阳能光伏产品出口竞争将日趋激烈[J].电器工业,2009(11):20-30.
[3] 陆维德.太阳能利用技术发展趋势评.世界科技研究与发展,2007(2):95-99.