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篇（1）

中圖分類號(hào)：TM615 文章編號(hào)：1009-2374（2017）01-0085-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.01.042

近日，正泰山西大同采煤沉陷區(qū)國(guó)家先進(jìn)技術(shù)光伏示范基地5萬(wàn)千瓦光伏電站正式并網(wǎng)發(fā)電，該項(xiàng)目由浙江正泰新能源開(kāi)發(fā)有限公司全資子公司大同市正泰光伏發(fā)電有限公司開(kāi)發(fā)建設(shè)，位于大同市南郊區(qū)云岡鎮(zhèn)，緊靠著名旅游景點(diǎn)“云岡石窟”，建設(shè)容量50MWp，年發(fā)電量達(dá)到6900萬(wàn)度，是光伏示范基地6個(gè)“領(lǐng)跑者計(jì)劃+新技術(shù)、新模式示范項(xiàng)目”之一。與其他“領(lǐng)跑者”項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商不同，正泰集團(tuán)是國(guó)內(nèi)最早實(shí)行橫向整合的光伏企業(yè)，從光伏電站投資、光伏全套設(shè)備供應(yīng)，到EPC形成了基本閉環(huán)、可控的光伏全產(chǎn)業(yè)鏈。正泰無(wú)可比擬的系統(tǒng)集成優(yōu)勢(shì)，可以最大程度地控制成本，提高系統(tǒng)匹配度，提供最便捷的運(yùn)營(yíng)維護(hù)。對(duì)此，本文針對(duì)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中取得的管理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，從而為同行提供參考。

1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段

一座優(yōu)質(zhì)工程就好像一塊好的天然玉石，經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)、精雕細(xì)琢才能成為一件優(yōu)秀作品。光伏設(shè)計(jì)必須經(jīng)過(guò)反復(fù)論證、精細(xì)設(shè)計(jì)才能建造出優(yōu)秀項(xiàng)目。

優(yōu)秀項(xiàng)目與好設(shè)計(jì)密不可分。設(shè)計(jì)圖紙是“紙上談兵”，“紙上談兵”在這里不是寓意不切實(shí)際。設(shè)計(jì)得當(dāng)能使工程省時(shí)、省力、省錢(qián)；設(shè)計(jì)不當(dāng)，施工中拆改、返工、造價(jià)控制不住。大同項(xiàng)目作為領(lǐng)跑者項(xiàng)目，對(duì)使用技術(shù)的先進(jìn)性、設(shè)計(jì)理念的前瞻性要求較高，為體現(xiàn)項(xiàng)目“領(lǐng)跑者”精神，肩負(fù)著正泰項(xiàng)目模式創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新的使命，保證正泰大同光伏項(xiàng)目?jī)?yōu)秀的設(shè)計(jì)，公司技術(shù)人員協(xié)同上海電力設(shè)計(jì)院各專業(yè)設(shè)計(jì)人員多次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪、踏勘，多次組織設(shè)計(jì)方案論證會(huì)議；考慮到很多新技術(shù)未得到成熟應(yīng)用，公司技術(shù)人員多次去多家廠家調(diào)研論證，提出不少建設(shè)性意見(jiàn)，最終確定項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案；項(xiàng)目從構(gòu)思、確定方案到體現(xiàn)在設(shè)計(jì)圖紙上，無(wú)不體現(xiàn)項(xiàng)目“技術(shù)先進(jìn)性”領(lǐng)跑者特性。現(xiàn)項(xiàng)目已按設(shè)計(jì)建成，新技術(shù)應(yīng)用的光伏電站項(xiàng)目源源不斷穩(wěn)定地向電網(wǎng)輸送清潔能源，心中成就感油然而生，回顧項(xiàng)目設(shè)計(jì)歷程，其主要取得以下經(jīng)驗(yàn)：

1.1 創(chuàng)新設(shè)計(jì)方式

大同項(xiàng)目為煤炭沉陷區(qū)，項(xiàng)目前期的地塊穩(wěn)定性分析報(bào)告顯示正泰大同項(xiàng)目所處地塊為煤炭采空區(qū)，主要涉及侏羅系的5個(gè)煤層，煤層累計(jì)采厚達(dá)10m以上，采深90～420m，采煤沉陷區(qū)會(huì)產(chǎn)生一定的地表破壞、移動(dòng)與變形，對(duì)該區(qū)域內(nèi)的光伏組件基礎(chǔ)、電纜埋設(shè)、逆變升壓房基礎(chǔ)會(huì)產(chǎn)生一定的影響，采用光伏常規(guī)項(xiàng)目的支架形式及基礎(chǔ)形式勢(shì)必會(huì)帶來(lái)較大的安全隱患，難以保證電站生命周期內(nèi)的設(shè)備安全。對(duì)此經(jīng)過(guò)與設(shè)計(jì)院一起多次論證，考慮短支架、增基礎(chǔ)、箱變現(xiàn)澆基礎(chǔ)等方案減少地塊沉陷對(duì)電站的影響。

1.2 加強(qiáng)協(xié)調(diào)工作

正泰大同項(xiàng)目用地緊張，“巧婦難為無(wú)米之炊”。項(xiàng)目地塊分散、地形起伏大，墳頭較多，拆遷難度大，政府提供原規(guī)劃地塊不足以滿足50MW的規(guī)模，實(shí)際地勢(shì)地貌僅有35MW的規(guī)模，需在規(guī)劃地塊外尋找新增土地，大同市政府和大同發(fā)改委積極參與，為企業(yè)排憂解難，發(fā)揮“大同模式”的優(yōu)勢(shì)，基地辦為了項(xiàng)目圓滿完成，加班熬夜放棄周末多次協(xié)調(diào)村鎮(zhèn)完成租地工作，同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案、減少土地占用。

1.3 大膽引入新技術(shù)

正泰大同項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案類別多、設(shè)計(jì)任務(wù)重。為保證項(xiàng)目新技術(shù)的領(lǐng)跑性，該項(xiàng)目從整體設(shè)計(jì)、設(shè)備選型，到智能運(yùn)維，融合了各種優(yōu)秀技術(shù)，最大程度地提高電站效率，包括采用320W轉(zhuǎn)換效率超過(guò)16.5%的多晶硅光伏組件、帶直流拉弧檢測(cè)智能匯流箱、集散式逆變器、高效逆變器、非晶合金低損耗變壓器、單軸自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)、智能化運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)等，該“領(lǐng)跑者項(xiàng)目”要求多晶硅組件效率大于16.5%，逆變器最大效率大于99%，該次設(shè)計(jì)滿足甚至部分超過(guò)了領(lǐng)跑者項(xiàng)目要求。

1.4 嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，控制項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)

考慮到很多先進(jìn)技術(shù)，市場(chǎng)上還未得到成熟應(yīng)用，公司技術(shù)人員多次與廠家溝通交流，通過(guò)調(diào)研論證、比較分析，確定各個(gè)設(shè)備技術(shù)參數(shù)、使得設(shè)備適應(yīng)大同項(xiàng)目地實(shí)際情況，通過(guò)編制技術(shù)協(xié)議、測(cè)試方案，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，降低公司新技術(shù)使用風(fēng)險(xiǎn)。

2 工程招標(biāo)及設(shè)備采購(gòu)階段

招標(biāo)是“貨比三家”，是引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，優(yōu)化施工單位、節(jié)約投資、保證工期的有效手段，同時(shí)有保護(hù)我們建設(shè)單位管理人員的作用，應(yīng)當(dāng)充分重視。建設(shè)項(xiàng)目招投標(biāo)的內(nèi)容很多，除設(shè)計(jì)、勘探、監(jiān)理招標(biāo)外，主要是工程總承包單位的招投標(biāo)，其次分包單位、設(shè)備、材料招標(biāo)等，一項(xiàng)工程要多次招投標(biāo)；正泰新能源開(kāi)發(fā)有限公司具有“電力工程總承包叁級(jí)資質(zhì)”，自主進(jìn)行項(xiàng)目總承包管理，下面主要就施工分包單位以及設(shè)備供應(yīng)體系管理的一些內(nèi)容總結(jié)：

2.1 不斷完善招投標(biāo)制度

（1）根據(jù)本光伏工程建設(shè)地點(diǎn)、工程特點(diǎn)，擬定參加投標(biāo)的施工單位資質(zhì)等級(jí)，要求投標(biāo)單位有類似工程施工業(yè)績(jī)；（2）通過(guò)當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)主管部門(mén)或網(wǎng)絡(luò)了解參加投標(biāo)的施工單位信譽(yù)有無(wú)不良記錄；（3）組織對(duì)參加投標(biāo)的施工單位進(jìn)行考察，考察內(nèi)容為已建成的工程實(shí)例，體驗(yàn)工程觀感效果并征詢建設(shè)單位對(duì)施工單位的意見(jiàn)；（4）在編制工程招投標(biāo)文件時(shí)，要求報(bào)價(jià)和工期合理，避免投標(biāo)單位以低于成本價(jià)競(jìng)標(biāo)和承諾不合理工期。該類施工單位往往會(huì)在進(jìn)場(chǎng)后以虧損等理由降低工程質(zhì)量和拖延施工周期；（5）一個(gè)集團(tuán)公司只允許一家分公司參與投標(biāo)；（6）投標(biāo)單位應(yīng)向招標(biāo)單位繳納投標(biāo)保證金，以保證招投標(biāo)工作過(guò)程正常進(jìn)行，減少隨意違約；（7）評(píng)標(biāo)工程建設(shè)單位盡可能派人員參加評(píng)委會(huì)；（8）設(shè)備、材料招標(biāo)時(shí)，必須要求提供技術(shù)協(xié)議，技術(shù)協(xié)議盡可能詳實(shí)，至少含有產(chǎn)品材質(zhì)、規(guī)格尺寸、性能、檢驗(yàn)報(bào)告等內(nèi)容，最好能提供樣機(jī)或應(yīng)用案例協(xié)調(diào)技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)地考察。

2.2 構(gòu)建設(shè)備供應(yīng)商管理體系

（1）對(duì)供應(yīng)商考評(píng)，采取量化評(píng)價(jià)的方式，全面客觀地反映供應(yīng)商生產(chǎn)規(guī)模、制造能力、供貨能力、備件質(zhì)量、服務(wù)技能等各方面情r；（2）增加長(zhǎng)期合作供應(yīng)商，建立完善機(jī)制，從源頭到產(chǎn)品形成完善供應(yīng)鏈，在實(shí)際采購(gòu)過(guò)程中進(jìn)行檢測(cè)和工藝分析，保證產(chǎn)品質(zhì)量；（3）實(shí)時(shí)跟蹤市場(chǎng)價(jià)格（如銅、鐵、硅等），對(duì)采購(gòu)價(jià)格實(shí)施動(dòng)態(tài)管理的設(shè)備進(jìn)行市場(chǎng)考察和業(yè)務(wù)分析，在招標(biāo)、詢價(jià)、談判時(shí)進(jìn)行分析和控制；（4）估算產(chǎn)品和服務(wù)成本時(shí)要求明細(xì)，與供應(yīng)商一起尋求降低大宗材料成本途徑，同時(shí)了解同行伙伴的優(yōu)勢(shì)，從供應(yīng)商自身結(jié)構(gòu)、技術(shù)、管理等方面入手找到方向，領(lǐng)跑行業(yè)先機(jī)；（5）加強(qiáng)供應(yīng)商考察，積極組織技術(shù)交流，前期談判就將產(chǎn)品生產(chǎn)工序及時(shí)間明確，進(jìn)行駐廠監(jiān)造，并制定預(yù)防措施、質(zhì)量管理、違約處理等相關(guān)資料。

2.3 施工過(guò)程管理階段

施工單位進(jìn)場(chǎng)后，建設(shè)單位應(yīng)組織設(shè)計(jì)單位向施工單位進(jìn)行施工圖交底，由施工單位，監(jiān)理單位提出問(wèn)題，設(shè)計(jì)單位應(yīng)書(shū)面給予答疑，答疑文件是施工依據(jù)，與圖紙有同等效果。施工單位進(jìn)場(chǎng)后，應(yīng)向建設(shè)單位和監(jiān)理單位提交《施工組織設(shè)計(jì)》，《施工組織設(shè)計(jì)》的主要內(nèi)容是根據(jù)本工程建設(shè)場(chǎng)地以及光伏施工的特點(diǎn)安排的施工計(jì)劃，包括質(zhì)量保障措施、工程進(jìn)度計(jì)劃、施工人員、材料供應(yīng)、施工機(jī)具、安全防護(hù)、環(huán)境保護(hù)、冬季施工措施等。

工程開(kāi)工建設(shè)前夕，應(yīng)當(dāng)報(bào)當(dāng)?shù)亟ㄖ姓芾聿块T(mén)，辦理工程質(zhì)量監(jiān)督手續(xù)。

3 質(zhì)量管理：控制施工工藝、材料檢驗(yàn)、隱蔽工程

質(zhì)量管控放到項(xiàng)目管控的最重要位置。針對(duì)該問(wèn)題，主要采取以下四方面的措施：（1）施工單位要根據(jù)施工需要的總平面布置圖的要求來(lái)進(jìn)行臨建設(shè)施布置，設(shè)備和材料規(guī)格要符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)設(shè)備要實(shí)行開(kāi)箱檢查，其說(shuō)明書(shū)等資料都要齊全，做好施工的記錄工作和完整試驗(yàn)記錄；（2）控制進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的原材料源頭。鋼筋與鋼材進(jìn)場(chǎng)時(shí)，材料的品種、規(guī)格、級(jí)別以及數(shù)量符合設(shè)計(jì)的要求，并遵守國(guó)家現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，抽取試件去進(jìn)行力學(xué)的性能檢驗(yàn)，材料的質(zhì)量要符合相關(guān)的規(guī)定。水泥進(jìn)場(chǎng)時(shí)，檢查水泥的品種、級(jí)別、散裝或包裝的倉(cāng)號(hào)、出廠日期等規(guī)格，并要對(duì)水泥的強(qiáng)度、安定性和其他重要性能指標(biāo)實(shí)行復(fù)驗(yàn)，質(zhì)量要符合現(xiàn)行的國(guó)家規(guī)定。模板及其支架要具備足夠的承載能力、剛度及穩(wěn)定性，可以可靠地承受住澆筑混凝土的重量、側(cè)壓力和施工的荷載；（3）對(duì)鋼支架安裝、電纜接地埋設(shè)、匯流箱安裝等方面，重點(diǎn)控制鋼支架的垂直度，鋼支架與埋件焊縫的飽滿度。接地主要是埋深度、焊接焊縫的飽滿度以及焊接；（4）自始至終做好資料的收集和整理保存，為竣工驗(yàn)收做好基礎(chǔ)。

4 加強(qiáng)資金控制

光伏電站建設(shè)工程相比其他工程建設(shè)項(xiàng)目而言，其突出的特性是建設(shè)周期短、資金投入大。一個(gè)看似很小的不合理因素可能會(huì)導(dǎo)致幾十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)的建設(shè)資金的浪費(fèi)。資金的使用要先緊后松、從前而后。

5 結(jié)語(yǔ)

2013年以來(lái)，光伏電站的建設(shè)呈現(xiàn)爆發(fā)性、粗放性增長(zhǎng)，但隨著光伏政策的縮緊，光伏電站的建設(shè)和投資亦會(huì)越來(lái)越精細(xì)化，大同項(xiàng)目作為國(guó)內(nèi)第一個(gè)領(lǐng)跑者項(xiàng)目，提供了光伏行業(yè)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用平臺(tái)，引領(lǐng)國(guó)內(nèi)其他光伏電站的建設(shè)，大同正泰領(lǐng)跑者項(xiàng)目的成功實(shí)施，為正泰新能源公司后續(xù)的光伏項(xiàng)目實(shí)施奠定了基礎(chǔ)，指明了建設(shè)方向。正泰新能源公司將繼續(xù)秉承腳踏實(shí)地，低調(diào)務(wù)實(shí)，認(rèn)真進(jìn)取，創(chuàng)新發(fā)展的態(tài)度和作風(fēng)，在光伏行業(yè)內(nèi)精耕細(xì)作，努力前行，成為真正的“領(lǐng)跑者”。

參考文獻(xiàn)

[1] 煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司.南郊區(qū)馬營(yíng)洼5萬(wàn)千

瓦項(xiàng)目地基穩(wěn)定性評(píng)估報(bào)告[R].

篇（2）

中圖分類號(hào):TL825 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2011)09(a)-0136-01

傳統(tǒng)的電壓轉(zhuǎn)換技術(shù)在核能譜信號(hào)的處理中存在著紋波較大、效率過(guò)低以及不夠穩(wěn)定等缺點(diǎn),這些不足都將影響核能譜信號(hào)的處理效果。本文設(shè)計(jì)了一種穩(wěn)定性能好、輸出紋波峰峰值小于32mV、使用可靠、轉(zhuǎn)換效率高的電源轉(zhuǎn)換電路。

1 傳統(tǒng)的電源轉(zhuǎn)換電路

傳統(tǒng)的電壓轉(zhuǎn)換電路通常用MC34063芯片作為控制部分,外加少量元器件,從而實(shí)現(xiàn)定壓輸出、升壓降壓、電壓反轉(zhuǎn)等功能。此種方案雖然成本較低,應(yīng)用廣泛,但仍然存在效率低、輸出波紋大等缺點(diǎn),不能用于精度較高的核能譜信號(hào)處理電路中。

2 本文設(shè)計(jì)的電源轉(zhuǎn)換電路

2.1 基本結(jié)構(gòu)

本文設(shè)計(jì)的電源轉(zhuǎn)換電路包含兩路輸出:+5V和－5V。輸入電壓范圍是+7V～+20V直流。其中+5V輸出是由LT1763CS8-5LDO芯片產(chǎn)生;－5V輸出是由MAX764ESA芯片將+5V電壓反轉(zhuǎn)產(chǎn)生－6V輸出,再由LT1964ES5-5芯片輸出穩(wěn)定的-5V電源。

2.2 具體電路組成

2.2.1 +5V電壓轉(zhuǎn)換電路(如圖1)

LT1763CS8-5芯片是微功耗、低噪聲、低壓差穩(wěn)壓器,能夠提供500mA的輸出電流和一個(gè)300mV的壓差電壓,重要特點(diǎn)是具有低輸出噪聲。在增設(shè)一個(gè)外部0.01μF旁路電容器的情況下,輸出噪聲將降至20μVRMS(在一個(gè)10Hz～100kHz的帶寬之內(nèi))。

2.2.2 -5V電壓轉(zhuǎn)換電路(如圖2、3)

由于直接由+5V轉(zhuǎn)-5V的DC/DC電壓轉(zhuǎn)換電路效果并不理想,輸出的-5V電壓有明顯的波紋,并且存在著較大的誤差。

若通過(guò)MAX764ESA芯片先將+5V轉(zhuǎn)成-6V,再通過(guò)LT1964ES5-5芯片由-6V轉(zhuǎn)-5V,則輸出的-5V電壓較穩(wěn)定,且更加精準(zhǔn)。

3 兩種電路效率和功率的比較

在理想狀態(tài)下,電源加到負(fù)載上的功率為VOrms2/RL,加到系統(tǒng)上的功率與電源輸出的平均電流VOave/RL和電源電壓Vs的乘積成正比,效率就是這兩個(gè)功率的簡(jiǎn)單比值。

DC/DC轉(zhuǎn)換電路的效率就是各芯片效率的乘積。通過(guò)查找資料得知MC34063的效率為70%,MAX764的效率為82%,LT1763的效率為90%,LT1964的效率為90%。

所以可以計(jì)算得出:

P傳統(tǒng)=(PMC34063)2=70%*70%=49%

P改進(jìn)=PLT1763*PMAX764*PLT1964=90%*82%*90%=66.42%

由上式可以很清楚的比較出來(lái),改進(jìn)后的效率明顯比傳統(tǒng)方法要高出許多來(lái)。

4 結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)改進(jìn)了在核能譜信號(hào)處理中DC/DC電源轉(zhuǎn)換電路的性能,在輸出電壓的穩(wěn)定程度和精準(zhǔn)度上也有了更好的保證,并且,提高了電源的轉(zhuǎn)換效率,有效地改善了傳統(tǒng)電路中存在的一些問(wèn)題。調(diào)整電路中的各項(xiàng)參數(shù),可將此電路應(yīng)用于其他類似的DC/DC器件設(shè)計(jì)的電源,具有普遍的應(yīng)用性。

篇（3）

引言

我國(guó)近年來(lái)整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展非常迅速，道路行業(yè)的快速發(fā)展推動(dòng)我國(guó)汽車行業(yè)的不斷進(jìn)步，改善我國(guó)人們的出行質(zhì)量。新能源汽車具有運(yùn)行高效穩(wěn)定以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。但是，此類汽車在電池設(shè)計(jì)方面需要消耗較高成本，續(xù)航里程短。為確保新能源電池使用壽命，控制汽車使用環(huán)節(jié)成本，要重視動(dòng)力電池的管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作。

1 、新能源汽車動(dòng)力電池管理

一要加大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，鼓勵(lì)車用操作系統(tǒng)、動(dòng)力電池等開(kāi)發(fā)創(chuàng)新。支持新能源汽車與能源、交通、信息通信等產(chǎn)業(yè)深度融合，推動(dòng)電動(dòng)化與網(wǎng)聯(lián)化、智能化技術(shù)互融協(xié)同發(fā)展，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接和數(shù)據(jù)共享。二要加強(qiáng)充換電、加氫等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加快形成快充為主的高速公路和城鄉(xiāng)公共充電網(wǎng)絡(luò)。對(duì)作為公共設(shè)施的充電樁建設(shè)給予財(cái)政支持。鼓勵(lì)開(kāi)展換電模式應(yīng)用。

2 、電池管理系系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用的關(guān)鍵技術(shù)

1.檢測(cè)工作參數(shù)，在電池管理系統(tǒng)當(dāng)中，其工作參數(shù)檢測(cè)主要包括工作電流、電壓和溫度等。在測(cè)量電池電壓、充放電電流及電池溫度等過(guò)程，需要采集單體電池的電壓測(cè)量數(shù)據(jù)，利用該數(shù)據(jù)對(duì)電池工作狀態(tài)加以判斷；在估算荷電狀態(tài)時(shí)，需要使用單體電池的電壓，同時(shí)其他功能也需依賴電壓數(shù)據(jù)展開(kāi)計(jì)算。2.SOC算法，使用卡爾曼濾波方法作為SOC算法，可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)學(xué)習(xí)，利用殘余電量的計(jì)算方法，對(duì)電池的SOC初始值進(jìn)行計(jì)算。在此過(guò)程中需要借助大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，才能獲取電池的準(zhǔn)確使用信息，并且還應(yīng)掌握電池兩端溫度信息以及電壓值，確保SOC初始值的計(jì)算相對(duì)準(zhǔn)確。然后利用此值作為基礎(chǔ)輸入值，并在卡爾曼濾波方法的運(yùn)用下，對(duì)電池的SOC值進(jìn)行估算。但是，在此過(guò)程運(yùn)用的計(jì)算公式并非線性方程，需要在實(shí)際計(jì)算環(huán)節(jié)將其線性化，利用估計(jì)值以及給出誤差協(xié)方差矩陣，對(duì)誤差范圍加以估算，最終獲取精準(zhǔn)的SOC值。

3 、新能源汽車的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 主控ECU

主控ECU包含估算SOC、采集及計(jì)算電流、電壓的程序，還有分析故障、給出報(bào)警以及數(shù)據(jù)通信程序等。主控單元將接收到參數(shù)（單體電池溫度、電壓等）以及所測(cè)量的自身SOC、電流、總電壓等數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)分析，判斷出整個(gè)電池組所處的工作狀態(tài)，并對(duì)其運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。

3.2 管理方式

電池組的管理主要有兩種形式：集中式和分布式。選擇分布式管理，主要利用“主從分布”的結(jié)構(gòu)，完成電流、溫度和電壓等信息檢測(cè)，保證電池組形成均衡控制局面，利用該系統(tǒng)能夠估算電池的SOC值，并且確認(rèn)電池存在“過(guò)充”或者“過(guò)放”等問(wèn)題之后，還能啟動(dòng)保護(hù)功能。控制板上能夠提供電池和整車通信網(wǎng)絡(luò)、CAN接口、上位機(jī)串口連接功能。在主控板的控制方面，能夠和采集板模塊功能緊密關(guān)聯(lián)，且相互獨(dú)立。由采集板對(duì)電池組內(nèi)各單體電池各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并實(shí)現(xiàn)均衡控制。由主控板完成電池組工作電流的采集、數(shù)據(jù)分析、SOC估算等。利用CAN網(wǎng)絡(luò)，向整車控制器內(nèi)傳輸電池狀態(tài)實(shí)時(shí)信息和處理結(jié)果。主控板當(dāng)中還具備和上位機(jī)通信功能，利用串口獲取采集數(shù)據(jù)，向上位機(jī)傳送，經(jīng)上位機(jī)處理之后，顯示結(jié)果，完成人機(jī)界面操作。

3.3 產(chǎn)品的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化

電池管理系統(tǒng)主要用于鋰離子電池。由于電池的種類不同，電池系統(tǒng)有不同的性能，在電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中也存在很大的差異。將電池管理系統(tǒng)產(chǎn)品集成化、標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行，不需要對(duì)電池系統(tǒng)的類型予以區(qū)分，在測(cè)試精度，實(shí)施熱管理，進(jìn)行均衡管理以及電磁兼容性和電性能適應(yīng)性等方面都實(shí)施集成化管理，保證電池管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行。

3.4 電量檢測(cè)

電量檢測(cè)的算法設(shè)計(jì)需要基于電池模型，使用三階等效模型，利用其高階特點(diǎn)以及使用過(guò)程產(chǎn)生高斯白噪聲，并且電池處于模式切換狀態(tài)時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生噪聲。切換繼電器環(huán)節(jié)，由于存在震蕩，可能導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果存在誤差，車輛運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)發(fā)生震動(dòng)問(wèn)題，也可對(duì)電池產(chǎn)生隨機(jī)干擾。因此，將嵌入式以及電池檢測(cè)的濾波算法考慮其中，將卡爾曼濾波這一算法加以擴(kuò)展，可實(shí)現(xiàn)在電池電量發(fā)生變化之時(shí)，將其中隨機(jī)噪聲濾除。

3.5 動(dòng)力電池系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)優(yōu)化建議

1.選擇與動(dòng)力電池系統(tǒng)相匹配的斷路器和熔斷器等保護(hù)器件，合理搭建動(dòng)力電池系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。2.優(yōu)化動(dòng)力電池系統(tǒng)電氣走線，提高動(dòng)力電池系統(tǒng)的安全防護(hù)等級(jí)，避免系統(tǒng)正負(fù)極母線因破損污染等原因造成系統(tǒng)短路。3.選擇更為安全可靠的動(dòng)力電池，優(yōu)化機(jī)車控制系統(tǒng)，避免動(dòng)力電池濫用造成電芯內(nèi)短路。4.配置一套由硬件組成的安全冗余保護(hù)電路，該保護(hù)電路通過(guò)電池系統(tǒng)電壓和溫度檢測(cè)裝置對(duì)檢測(cè)結(jié)果的判斷，直接對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)作保護(hù)，避免電池管理系統(tǒng)（BMS）由于軟件保護(hù)邏輯故障造成系統(tǒng)保護(hù)完全失效。

3.6 加強(qiáng)檢測(cè)與評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)

電池管理系統(tǒng)在于復(fù)雜的車載環(huán)境中運(yùn)行，要確保其處于各種氣候環(huán)境中都處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，就要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試，確保電池管理系統(tǒng)具有良好的環(huán)境適應(yīng)性。在電池管理系統(tǒng)的檢測(cè)和評(píng)價(jià)中要按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，對(duì)各種溫度環(huán)境、濕度環(huán)境以及振動(dòng)環(huán)境的適應(yīng)性進(jìn)行檢測(cè)、評(píng)價(jià)。具體按照如下的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。其一，電池管理系統(tǒng)處于高溫環(huán)境中運(yùn)行，經(jīng)過(guò)測(cè)試可以明確，其工作狀態(tài)從室內(nèi)溫度提高到65 攝氏度，持續(xù)1 個(gè)小時(shí)之后，對(duì)電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確進(jìn)行分析。其二，電池管理系統(tǒng)處于低溫環(huán)境中運(yùn)行，經(jīng)過(guò)測(cè)試可以明確，其工作狀態(tài)從室內(nèi)溫度降低到零下25 攝氏度，持續(xù)1 個(gè)小時(shí)之后，對(duì)電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確進(jìn)行分析。其三，對(duì)電池管理系統(tǒng)的耐高溫性能進(jìn)行測(cè)試，可以明確，其工作狀態(tài)從室內(nèi)溫度提高到85 攝氏度，持續(xù)4 個(gè)小時(shí)之后，對(duì)電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確進(jìn)行分析。其四，對(duì)電池管理系統(tǒng)的耐低溫性能進(jìn)行測(cè)試，可以明確，其工作狀態(tài)從室內(nèi)溫度降低到零下40 攝氏度，持續(xù)4 個(gè)小時(shí)之后恢復(fù)到正常的室溫，對(duì)電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確進(jìn)行分析。其五，對(duì)電池管理系統(tǒng)的耐溫度變化性能進(jìn)行測(cè)試，讓系統(tǒng)在高溫狀態(tài)下維持2 個(gè)小時(shí)的時(shí)間，經(jīng)過(guò)5 次的循環(huán)，恢復(fù)到正常的室內(nèi)溫度，對(duì)電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確進(jìn)行分析。其六，對(duì)電池管理系統(tǒng)的耐鹽霧性能進(jìn)行測(cè)試，在正常插接下進(jìn)行持續(xù)6 個(gè)小時(shí)的鹽霧測(cè)試，當(dāng)室內(nèi)溫度恢復(fù)到正常狀態(tài)之后，對(duì)電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確進(jìn)行分析。其七，對(duì)電池管理系統(tǒng)的耐濕熱性能進(jìn)行測(cè)試，持續(xù)48 個(gè)小時(shí)，當(dāng)室內(nèi)溫度恢復(fù)到正常狀態(tài)之后，對(duì)電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確進(jìn)行分析。

結(jié)語(yǔ)

總之，合理設(shè)計(jì)新能源汽車的電池管理系統(tǒng)，對(duì)于車輛的安全使用以及電池的高效利用影響較大。通過(guò)對(duì)電池使用原理深度分析，完善系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)，滿足汽車對(duì)動(dòng)力電池的工作需求，提高電池利用效率，加速新能源汽車行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

篇（4）

作者簡(jiǎn)介：趙晶晶（1980-），女，重慶人，上海電力學(xué)院電氣工程學(xué)院，副教授；李東東（1976-），男，安徽阜陽(yáng)人，上海電力學(xué)院電氣工程學(xué)院，教授。（上海 200090）

中圖分類號(hào)：G643.2     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-0079（2014）14-0077-02

21世紀(jì)人類面臨的兩大基本問(wèn)題是能源問(wèn)題與環(huán)境問(wèn)題，發(fā)展新能源是解決這兩大問(wèn)題的必由之路。新能源是相對(duì)于常規(guī)能源而言的，是指采用新技術(shù)和新材料或在新技術(shù)基礎(chǔ)上系統(tǒng)地開(kāi)發(fā)利用的能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿龋蟛糠中履茉幢晦D(zhuǎn)換成電能接入電力系統(tǒng)中。新能源在地理位置上高度分散、受氣候影響大，因此新能源發(fā)電的控制方式比傳統(tǒng)石化燃料發(fā)電復(fù)雜。要將大量新能源電能接入現(xiàn)有電力系統(tǒng)，需要電網(wǎng)在規(guī)劃、運(yùn)行及控制等諸多方面作出調(diào)整，以便能更好地適應(yīng)新能源隨機(jī)性、波動(dòng)性對(duì)電力系統(tǒng)電壓、頻率、穩(wěn)定性等方面帶來(lái)的影響。

2013年，為促進(jìn)上海電力學(xué)院電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)研究生適應(yīng)新能源大量并網(wǎng)后電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，上海電力學(xué)院電氣工程學(xué)院新開(kāi)設(shè)了“新能源與電力系統(tǒng)”研究生專業(yè)選修課程。該課程旨在使學(xué)生對(duì)新能源發(fā)電技術(shù)的基本原理、風(fēng)力與光伏發(fā)電等可再生能源并網(wǎng)后電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)有一個(gè)全面的了解，并能夠利用電力系統(tǒng)專業(yè)分析方法解決新能源并網(wǎng)給電力系統(tǒng)帶來(lái)的新問(wèn)題，為進(jìn)一步分析和研究新能源并網(wǎng)后電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)。

一、課程結(jié)構(gòu)與教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

“新能源與電力系統(tǒng)”課程的內(nèi)容涉及電氣、動(dòng)力、機(jī)械、控制等許多學(xué)科領(lǐng)域，其中新能源發(fā)電技術(shù)主要包括太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、氫能發(fā)電、天然氣、燃?xì)獍l(fā)電、小水力發(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電和海洋能發(fā)電等多種發(fā)電技術(shù)。新能源發(fā)電并網(wǎng)后對(duì)電力系統(tǒng)的影響包括規(guī)劃、運(yùn)行、控制等諸多方面。該課程涉及“新能源發(fā)電技術(shù)”與“電力系統(tǒng)分析”兩部分內(nèi)容，概念多、知識(shí)面廣、工程應(yīng)用性強(qiáng)。但授課學(xué)時(shí)僅為36學(xué)時(shí)，內(nèi)容多，課時(shí)少，要在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)使學(xué)生有效掌握重要知識(shí)，需要合理設(shè)置課程結(jié)構(gòu)，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行篩選。

在過(guò)去10年中，世界風(fēng)電裝機(jī)容量以平均每年30%累計(jì)速度迅速增長(zhǎng)。截止到2013年，中國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)已突破90GW，全球總裝機(jī)容量達(dá)到318GW。中國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到17.16GW，其中，大規(guī)模光伏電站累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到11.18GW，分布式光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到5.98GW。風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)發(fā)電占據(jù)新能源發(fā)電總裝機(jī)容量的91.5%，是新能源利用的主力軍。生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)嵩吹绕渌履茉窗l(fā)電技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)研究或商業(yè)探索階段，市場(chǎng)份額較小。

大量隨機(jī)性、波動(dòng)性的風(fēng)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)后對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)較大的影響，特別是中國(guó)部分北方地區(qū)千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電場(chǎng)集中接入當(dāng)?shù)?10kV或220kV電網(wǎng)，對(duì)風(fēng)電接入地區(qū)電力系統(tǒng)的運(yùn)行與控制產(chǎn)生了相當(dāng)大的影響。因此，該課程將風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)后對(duì)電力系統(tǒng)的影響作為課程主要講授內(nèi)容之一。而太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝機(jī)容量較小，大型的光伏電站裝機(jī)容量一般在幾兆瓦以內(nèi)，如果直接接入當(dāng)?shù)?10kV或220kV電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)影響不大。但大量的分布式光伏發(fā)電并入配電網(wǎng)后對(duì)配電網(wǎng)的影響卻不可忽視，因此該課程將光伏發(fā)電并網(wǎng)后對(duì)配電網(wǎng)的影響也作為課程主要講授內(nèi)容之一。其他新能源發(fā)電形式由于裝機(jī)容量均較小，對(duì)電力系統(tǒng)影響并不大，則用較少的課時(shí)泛講。新能源并網(wǎng)后對(duì)電力系統(tǒng)的影響包含對(duì)電壓、頻率穩(wěn)定、調(diào)度、規(guī)劃、控制等諸多方面，因此課程安排了較多的課時(shí)對(duì)新能源并網(wǎng)后的電力系統(tǒng)分析進(jìn)行講授，具體課時(shí)安排如下：新能源發(fā)電及并網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2學(xué)時(shí)，風(fēng)力、太陽(yáng)能光伏發(fā)電6學(xué)時(shí)，生物質(zhì)能發(fā)電、氫能發(fā)電、天然氣/燃?xì)獍l(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電和海洋能發(fā)電共2學(xué)時(shí)，風(fēng)電、光伏功率預(yù)測(cè)2學(xué)時(shí)，新能源并網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性2學(xué)時(shí)，海上風(fēng)電2學(xué)時(shí)，新能源并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響共20學(xué)時(shí)（主要包括新能源并網(wǎng)后的消納、電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度、電力系統(tǒng)有功平衡與頻率控制、電力系統(tǒng)無(wú)功電壓控制、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析等）。

二、教學(xué)方法和手段優(yōu)化

“新能源與電力系統(tǒng)”課程教學(xué)中需要積極探索、發(fā)掘與課程特點(diǎn)相匹配的教學(xué)方法和手段；強(qiáng)調(diào)知識(shí)的系統(tǒng)性、完整性；注重理論與實(shí)際、知識(shí)深度與廣度的結(jié)合；重視科研動(dòng)態(tài)的傳遞及科研方法的引導(dǎo)；加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)。

1.課程深度與廣度相協(xié)調(diào)

課程內(nèi)容在滿足廣度的基礎(chǔ)上還應(yīng)保證一定的深度。課程內(nèi)容應(yīng)包括各種新能源發(fā)電技術(shù)基本原理、電力系統(tǒng)分析方法等基礎(chǔ)知識(shí)，在新能源發(fā)電控制技術(shù)，電力系統(tǒng)運(yùn)行、調(diào)度、控制等方面還應(yīng)具有一定深度，從而使得學(xué)生掌握分析新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)影響的方法。

2.經(jīng)典理論與科研前沿技術(shù)并重

傳統(tǒng)的“電力系統(tǒng)分析”課程由于理論較深、涉及面廣、工程性強(qiáng)，歷來(lái)被視為電氣專業(yè)難教、難學(xué)的一門(mén)課程。新能源發(fā)電并網(wǎng)后，對(duì)電力系統(tǒng)的分析仍是建立在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)分析方法的基礎(chǔ)上，但又存在傳統(tǒng)分析方法不能解決的新問(wèn)題。由于新能源發(fā)電發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng)，上述許多新問(wèn)題還未得到全面解決，因此，在教學(xué)上應(yīng)重視對(duì)科研前沿研究成果的呈現(xiàn)。通過(guò)對(duì)新能源并網(wǎng)技術(shù)方面最新科研成果的介紹、高水平學(xué)術(shù)期刊的查閱、電力系統(tǒng)運(yùn)行中實(shí)際問(wèn)題的調(diào)研，培養(yǎng)學(xué)生檢索文獻(xiàn)、查閱資料的能力，引導(dǎo)學(xué)生掌握提出問(wèn)題并分析問(wèn)題的能力。

3.教學(xué)案例的分析與討論

課程教學(xué)過(guò)程中還應(yīng)設(shè)置少量教學(xué)案例分析與討論環(huán)節(jié)。學(xué)生通過(guò)具體案例分析，課堂上以討論的形式讓學(xué)生將自己的觀點(diǎn)表述出來(lái)，不但鍛煉了學(xué)生分析和歸納總結(jié)的能力，同時(shí)也加深了他們對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。例如，可讓學(xué)生對(duì)采用不同風(fēng)電機(jī)組類型、不同安裝容量，接入不同地區(qū)的實(shí)際風(fēng)電接入案例進(jìn)行分析，以了解風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)后對(duì)接入地區(qū)電力系統(tǒng)的電壓的影響。教學(xué)案例的分析與討論比課本上教條的說(shuō)詞更能引導(dǎo)學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到所學(xué)知識(shí)的實(shí)際價(jià)值，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，從而激發(fā)學(xué)生的興趣，引領(lǐng)學(xué)生去深入理解課程內(nèi)容。

三、實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)

實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容對(duì)課程理論的理解幫助較大。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，課程應(yīng)設(shè)置一些新能源并網(wǎng)后電力系統(tǒng)分析的綜合性實(shí)驗(yàn)，如新能源并網(wǎng)后電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算、暫態(tài)穩(wěn)定性分析、無(wú)功電壓控制等。學(xué)生以實(shí)驗(yàn)小組為單位，實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、參數(shù)調(diào)整計(jì)算、電網(wǎng)接線到數(shù)據(jù)整理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告等一整套工作都由實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)合作來(lái)完成。通過(guò)新能源并網(wǎng)實(shí)際案例的仿真分析實(shí)踐環(huán)節(jié)，能加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)，有效加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和綜合科研能力。

四、教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)

本課程內(nèi)容涉及電氣、動(dòng)力、機(jī)械、控制等許多學(xué)科領(lǐng)域，因此教學(xué)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)老中青搭配，從而達(dá)到專業(yè)職務(wù)和知識(shí)結(jié)構(gòu)合理的效果。課程負(fù)責(zé)人應(yīng)為具有較深的學(xué)術(shù)造詣和創(chuàng)新性學(xué)術(shù)思想的本學(xué)科的專家，同時(shí)要具有團(tuán)結(jié)、協(xié)作精神和較好的組織、管理和領(lǐng)導(dǎo)能力。主講教師知識(shí)結(jié)構(gòu)最好能覆蓋電力系統(tǒng)、控制等多個(gè)領(lǐng)域，這樣才能準(zhǔn)確把握課程內(nèi)容的廣度和深度。

五、結(jié)論

本文對(duì)上海電力學(xué)院“新能源與電力系統(tǒng)”研究生課程建設(shè)的方案進(jìn)行了探析。通過(guò)對(duì)上海電力學(xué)院電力系統(tǒng)自動(dòng)化專業(yè)建設(shè)、新能源技術(shù)在電力行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)等方面的分析，制訂了合理的課程結(jié)構(gòu)與教學(xué)內(nèi)容，并發(fā)掘了與課程特點(diǎn)相匹配的教學(xué)方法和手段。課程建設(shè)注重理論與實(shí)際的有效結(jié)合，提出加強(qiáng)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)的思想。通過(guò)開(kāi)展課程建設(shè)，找出了該課程教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)，制訂了符合電力專業(yè)的建設(shè)目標(biāo)和滿足電力企業(yè)對(duì)上海電力學(xué)院研究生專業(yè)能力要求的切實(shí)可行的課程建設(shè)發(fā)展規(guī)劃。

參考文獻(xiàn)：

篇（5）

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）26-0046-02

新能源屬于我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。面對(duì)環(huán)境污染與能源危機(jī)的雙重壓力，全球都在加快推進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。規(guī)模化開(kāi)發(fā)與利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿葹榇淼男履茉矗瑢?shí)現(xiàn)我國(guó)傳統(tǒng)化石能源過(guò)渡為清潔、可再生能源為主的能源結(jié)構(gòu)是必然之舉。中國(guó)將大力推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在加大水電、核電、太陽(yáng)能和風(fēng)能設(shè)施建設(shè)的同時(shí)，計(jì)劃在2020年前使新能源消費(fèi)比例達(dá)到15%。特別是近年來(lái)風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電作為新能源電力的兩支主力軍迅猛發(fā)展，出現(xiàn)并駕齊驅(qū)的局面，新能源電力產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展對(duì)新能源專業(yè)人才提出迫切需求。在這種形勢(shì)下，怎樣培養(yǎng)適應(yīng)新能源產(chǎn)業(yè)需求的人才，既有巨大的機(jī)遇，也有很大的挑戰(zhàn)性。

為適應(yīng)我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的需要，自2006年以來(lái)我國(guó)相繼有華北電力大學(xué)、河海大學(xué)、長(zhǎng)沙理工大學(xué)等多所高等院校開(kāi)辦風(fēng)能與動(dòng)力工程本科專業(yè)；2010年教育部緊急下達(dá)《關(guān)于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)申報(bào)和審批工作的通知》，自2011年開(kāi)始，我國(guó)部分高等院校設(shè)置了新能源科學(xué)與工程、新能源材料與器件等新能源產(chǎn)業(yè)相關(guān)的本科專業(yè)。但怎么樣才能更好地為國(guó)家發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)起到人才培養(yǎng)的支撐作用，培養(yǎng)什么樣的新能源產(chǎn)業(yè)人才以及如何培養(yǎng)，怎么樣結(jié)合學(xué)校自身的特色與資源優(yōu)勢(shì)開(kāi)設(shè)專業(yè)方向和課程體系，是當(dāng)前面臨的主要課題。

一、我國(guó)新能源電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形勢(shì)

自2007年，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量呈高速增長(zhǎng)趨勢(shì)。2010年，我國(guó)（不包括臺(tái)灣地區(qū)）新增風(fēng)電裝機(jī)1893萬(wàn)千瓦，累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量4473萬(wàn)KW，超過(guò)美國(guó)躍居世界第一位。至2012年底，全國(guó)新增安裝風(fēng)電機(jī)組7872臺(tái)，裝機(jī)容量1296萬(wàn)KW；累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組53764臺(tái)，裝機(jī)容量達(dá)到7532萬(wàn)KW；風(fēng)電并網(wǎng)總量達(dá)到6083萬(wàn)KW，發(fā)電量達(dá)到1004億千瓦時(shí)，風(fēng)電已超過(guò)核電成為繼煤電和水電之后的第三大主力電源。2013年我國(guó)風(fēng)電又新增風(fēng)電并網(wǎng)容量1492萬(wàn)千瓦。2014年我國(guó)風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)為1800萬(wàn)千瓦。根據(jù)2014年國(guó)家能源局印發(fā)“十二五”第四批風(fēng)電項(xiàng)目計(jì)劃顯示，列入“十二五”第四批風(fēng)電核準(zhǔn)計(jì)劃的項(xiàng)目總裝機(jī)容量為2760萬(wàn)千瓦（27.6GW）。從2011年開(kāi)始，我國(guó)為把握風(fēng)電發(fā)展節(jié)奏，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展，國(guó)家能源局開(kāi)始制定風(fēng)電項(xiàng)目核準(zhǔn)計(jì)劃，前三批風(fēng)電核準(zhǔn)規(guī)模分別為2683萬(wàn)千瓦、1676萬(wàn)千瓦（后又增補(bǔ)852萬(wàn)千瓦）和2797萬(wàn)千瓦。至此，“十二五”以來(lái)擬核準(zhǔn)的風(fēng)電項(xiàng)目規(guī)模累計(jì)已超過(guò)1億千瓦。

在風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展的同時(shí)，自2009年以來(lái)我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電也迅速擴(kuò)張。截至2012年底，我國(guó)累計(jì)光伏裝機(jī)容量達(dá)到7.5GWp；截至2013年底，中國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量達(dá)到10.66GWp，光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到18.16GWp。2013年全球光伏新增裝機(jī)39GWp，比2012年增長(zhǎng)28%。2013年，就新增光伏裝機(jī)而言，中國(guó)、日本和美國(guó)成為世界上最大的三個(gè)市場(chǎng)，而德國(guó)則退居第四。中國(guó)2014年光伏發(fā)電的發(fā)展目標(biāo)是全年新增光伏裝機(jī)14GWp。根據(jù)《太陽(yáng)能發(fā)電“十二五”規(guī)劃》，中國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)容量與發(fā)展目標(biāo)如表1所示。

在太陽(yáng)能光伏發(fā)電快速成長(zhǎng)的過(guò)程中，全球太陽(yáng)能光熱發(fā)電也正以驚人的速度發(fā)展。截至2013年底為止，美國(guó)已有5座大型太陽(yáng)能光熱發(fā)電站投入運(yùn)行，規(guī)模都在100MW以上。其中美國(guó)NRG能源公司聯(lián)合Google、Brightsource公司投資22億美元在加州莫哈維沙漠建設(shè)的太陽(yáng)能發(fā)電站于2013年成功發(fā)電，裝機(jī)規(guī)模為392MW，這是目前世界上規(guī)模最大的塔式電站。美國(guó)能源部SunShot計(jì)劃光熱發(fā)電的研發(fā)目標(biāo)是到2020年實(shí)現(xiàn)75%的成本削減，在不依賴政策補(bǔ)貼的前提下將光熱發(fā)電推至每千瓦時(shí)6美分甚至更低的水平。歐洲早在2009年12家跨國(guó)公司在德國(guó)慕尼黑簽署協(xié)議，計(jì)劃投資4000億歐元在北非建立太陽(yáng)能熱發(fā)電廠，10年后開(kāi)始供電，據(jù)估計(jì)到2050年，該項(xiàng)目在北非的發(fā)電廠將滿足歐洲15%的用電需求，這也是目前世界上擬建中太陽(yáng)能發(fā)電廠同類中最大的太陽(yáng)能項(xiàng)目。此外，西班牙、南非、印度、智利、摩洛哥、以色列、沙特、阿聯(lián)酋、科威特以及澳大利亞都已經(jīng)開(kāi)始了大規(guī)模光熱發(fā)電的興建，印度已有50MW規(guī)模的電站并網(wǎng)運(yùn)行。中國(guó)在北京延慶縣八達(dá)嶺建設(shè)了首個(gè)規(guī)模為1MW的太陽(yáng)能熱發(fā)電示范電站，于2012年8月成功發(fā)電，但還沒(méi)有商業(yè)化規(guī)模電站。可以預(yù)見(jiàn)，隨著國(guó)外太陽(yáng)能光熱發(fā)電公司進(jìn)入中國(guó)和國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)的研究進(jìn)展，中國(guó)未來(lái)十年將在太陽(yáng)能光熱發(fā)電方向上大有作為。

二、新能源科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的定位

2012年，教育部將原風(fēng)能與動(dòng)力工程和新能源科學(xué)與工程合并統(tǒng)一改為新能源科學(xué)與工程。相應(yīng)地，風(fēng)動(dòng)專業(yè)也將面向更寬廣意義的新能源產(chǎn)業(yè)需求，需要對(duì)專業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行調(diào)整；特別是更名為新能源科學(xué)與工程，就業(yè)的主戰(zhàn)場(chǎng)不能較好地定位，致使專業(yè)課程體系達(dá)不到市場(chǎng)的期望值，對(duì)該專業(yè)課程體系怎樣設(shè)計(jì)仍需繼續(xù)研究探討。從用人單位和學(xué)生自身需求上來(lái)看，專業(yè)課程設(shè)置和職業(yè)能力培養(yǎng)占有很重要的位置。其主要原因有兩個(gè)：一是我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平還欠發(fā)達(dá)，從讀大學(xué)所付出的成本上來(lái)看，大多數(shù)學(xué)生期望接受到職業(yè)技能方面的訓(xùn)練；二是用人單位企盼招收到適合于工程技術(shù)需要的、能夠盡快進(jìn)入工作角色的應(yīng)用型、技能型、復(fù)合型人才。

對(duì)于專業(yè)設(shè)置，國(guó)內(nèi)其它專業(yè)的普遍做法是根據(jù)就業(yè)渠道下設(shè)專業(yè)方向。專業(yè)必須有支撐產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)才會(huì)有生命力。因此，本文提出“以學(xué)科為基礎(chǔ)設(shè)置大類專業(yè)，以產(chǎn)業(yè)為支撐開(kāi)設(shè)專業(yè)方向”的觀點(diǎn)。新能源科學(xué)與工程專業(yè)應(yīng)該在強(qiáng)化“工程實(shí)踐能力培養(yǎng)”的基礎(chǔ)上，必須以風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電作為就業(yè)主戰(zhàn)場(chǎng)，分別面向風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造、風(fēng)電場(chǎng)工程、太陽(yáng)能發(fā)電工程三個(gè)主要領(lǐng)域，設(shè)置各具特色的專業(yè)方向的課程體系。

三、新能源科學(xué)與工程專業(yè)課程體系的優(yōu)化

新能源科學(xué)與工程專業(yè)自2010年教育部批準(zhǔn)開(kāi)設(shè)以來(lái)，全國(guó)已有34所高校開(kāi)設(shè)此專業(yè)。2013年5月19日，“首屆全國(guó)新能源科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)研討會(huì)”在華北電力大學(xué)召開(kāi)，指出課程體系是否合理、課程內(nèi)容是否先進(jìn)直接關(guān)系到人才培養(yǎng)的質(zhì)量。現(xiàn)階段我國(guó)系統(tǒng)培養(yǎng)新能源科學(xué)與工程專業(yè)本科生、研究生的工作才剛剛起步，對(duì)于相應(yīng)課程體系的構(gòu)建正處于探索階段。

根據(jù)國(guó)內(nèi)部分高校新能源科學(xué)與工程專業(yè)公布的培養(yǎng)方案，其課程體系設(shè)置與專業(yè)定位（如表2所示）。總體上來(lái)看，各高校的課程體系呈現(xiàn)自由發(fā)展、特色發(fā)展的局面，這有利于各學(xué)科交叉融合，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但同時(shí)應(yīng)注意一些專業(yè)基礎(chǔ)課程的共性、相通性問(wèn)題。課程體系可以大致分為兩大類：一類是遵循厚基礎(chǔ)、寬口徑的原則，強(qiáng)調(diào)能源類基礎(chǔ)理論課程教學(xué)（A類），但專業(yè)核心課程各高校有所偏重；另一類則是專業(yè)方向針對(duì)性較強(qiáng)，更強(qiáng)調(diào)職業(yè)能力培養(yǎng)（B類）。例如風(fēng)動(dòng)方向加強(qiáng)了力學(xué)、機(jī)械、電氣方面的課程模塊，太陽(yáng)能方向則強(qiáng)調(diào)了半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)的課程模塊，但缺少光學(xué)、熱學(xué)、電氣工程方面的教學(xué)。

表2 國(guó)內(nèi)部分高校新能源科學(xué)與工程專業(yè)的課程設(shè)置與專業(yè)定位

學(xué) 校 專業(yè)課程體系 專業(yè)定位

A類：

浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、中南大學(xué)、重慶大學(xué)、上海理工大學(xué)等 專業(yè)基礎(chǔ)課程：工程熱力學(xué)、工程流體力學(xué)、傳熱學(xué)、應(yīng)用電化學(xué)、固體與半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)基礎(chǔ)、工程制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電工電子技術(shù)、自動(dòng)控制原理等

專業(yè)核心課程：可再生能源和新能源概論、太陽(yáng)能電池原理與制造技術(shù)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)與應(yīng)用、太陽(yáng)能熱利用原理與技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電原理、生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化原理與技術(shù)、核能發(fā)電概論、氫氣大規(guī)模制取的原理和方法、能源與環(huán)境、燃料電池概論、薄膜材料與器件、半導(dǎo)體材料、新能源材料、熱泵技術(shù)、能源低碳利用技術(shù)、Matlab及其工程應(yīng)用、CFD軟件應(yīng)用等 具備熱學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、機(jī)械、自動(dòng)控制、能源科學(xué)、系統(tǒng)工程等理論基礎(chǔ)，掌握可再生能源與新能源專業(yè)知識(shí)

B類1：

華北電力大學(xué)、河海大學(xué)、長(zhǎng)沙理工大學(xué)、沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)等 專業(yè)基礎(chǔ)課程：理論力學(xué)、風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與CAD、、畫(huà)法幾何與機(jī)械制圖、電機(jī)學(xué)、電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制原理、微機(jī)原理與接口技術(shù)等

專業(yè)核心課程：新能源與可再生能源概論、風(fēng)力發(fā)電原理、風(fēng)資源測(cè)量與評(píng)估、風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造、液壓與氣壓傳動(dòng)、風(fēng)電場(chǎng)電氣工程、風(fēng)電機(jī)組控制與優(yōu)化運(yùn)行、風(fēng)力機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷、風(fēng)電機(jī)組測(cè)試與認(rèn)證、風(fēng)電場(chǎng)施工與管理、風(fēng)電場(chǎng)建模與仿真、風(fēng)力機(jī)設(shè)備材料、新能源材料、近海風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)能與其它能源互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)等 面向風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造、風(fēng)電場(chǎng)工程等

B類2：

福建師范大學(xué) 理論物理基礎(chǔ)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、固體物理學(xué)、材料分析方法與技術(shù)、材料熱力學(xué)、單片機(jī)技術(shù)、電工電子技術(shù)、工程制圖、磁性材料與器件、光電子材料與技術(shù)、太陽(yáng)電池物理、光伏工程與技術(shù)、光熱工程與技術(shù)、固體發(fā)光材料、半導(dǎo)體材料、電化學(xué)基礎(chǔ)、磁熵變材料與磁制冷技術(shù)、傳感材料及其傳感技術(shù)、X射線分析技術(shù)、儲(chǔ)能材料與技術(shù)、先進(jìn)功能材料、光電薄膜與器件、鋰離子電池原理與技術(shù)、材料設(shè)計(jì)與模擬計(jì)算、納米材料與應(yīng)用、新型能源材料與技術(shù)、太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換理論及設(shè)備、太陽(yáng)能熱利用、薄膜材料與技術(shù)、光源設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)等 面向太陽(yáng)電池及其它新能源材料技術(shù)研發(fā)

應(yīng)當(dāng)指出，大學(xué)的專業(yè)課程體系不可能完全為企業(yè)的需求而量身定做；即使課程體系相同，但由于學(xué)校資源的差別和培養(yǎng)方式、途徑及方法的不同，人才培養(yǎng)的類型、質(zhì)量與層次也會(huì)存在很大的差別。因此新能源本科專業(yè)教育主要考慮人才質(zhì)量的基礎(chǔ)性、技能型、創(chuàng)新型、復(fù)合型與可拓展性。專業(yè)基礎(chǔ)課應(yīng)該以能源科學(xué)為基礎(chǔ)，兼顧高校各自的資源優(yōu)勢(shì)，設(shè)定各具特色的專業(yè)課程。

以長(zhǎng)沙理工大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我校”）新能源科學(xué)與工程專業(yè)為例，應(yīng)針對(duì)風(fēng)機(jī)制造、風(fēng)電場(chǎng)、太陽(yáng)能發(fā)電站三個(gè)就業(yè)領(lǐng)域，結(jié)合學(xué)校現(xiàn)有學(xué)科與專業(yè)優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)目標(biāo)定位于既具有較寬廣、厚實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，又有專業(yè)方向的特長(zhǎng)。為此，針對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求和我校的學(xué)科優(yōu)勢(shì)，新能源科學(xué)與工程專業(yè)可增設(shè)太陽(yáng)能發(fā)電工程方向。主要面向太陽(yáng)能光伏、光熱發(fā)電站及并網(wǎng)工程，同時(shí)兼顧太陽(yáng)能領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)，為太陽(yáng)能光熱發(fā)電儲(chǔ)備人才，開(kāi)設(shè)材料科學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電氣工程等模塊的課程，主干學(xué)科為材料科學(xué)、電氣工程，使學(xué)生具有材料科學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)理論基礎(chǔ)，具備電氣工程的職業(yè)能力。目前我校已有的材料科學(xué)與工程、光電信息科學(xué)與工程、熱能與動(dòng)力工程、電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)為太陽(yáng)能方向的開(kāi)設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

四、結(jié)論

當(dāng)前，我國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電呈規(guī)模化發(fā)展的趨勢(shì)，太陽(yáng)能光熱發(fā)電也未雨綢繆。為適應(yīng)新能源電力產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的需要，新能源科學(xué)與工程專業(yè)應(yīng)該“以學(xué)科為基礎(chǔ)設(shè)置大類專業(yè)，以產(chǎn)業(yè)為支撐開(kāi)設(shè)專業(yè)方向”。在風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電專業(yè)方向上，遵循厚基礎(chǔ)、寬口徑的原則，在強(qiáng)化“工程實(shí)踐能力培養(yǎng)”的基礎(chǔ)上，分別面向風(fēng)機(jī)制造、風(fēng)電場(chǎng)工程、太陽(yáng)能發(fā)電工程三個(gè)主要領(lǐng)域，專業(yè)基礎(chǔ)課應(yīng)以能源科學(xué)為基礎(chǔ)，兼顧高校各自的資源優(yōu)勢(shì)，設(shè)定各具特色的專業(yè)課程體系。新能源產(chǎn)業(yè)屬于國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)；面對(duì)環(huán)境污染與能源危機(jī)的雙重壓力，全球都在加速發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)。應(yīng)當(dāng)抓住這一有利時(shí)機(jī)，整合各校相關(guān)的資源優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)新能源科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的發(fā)展，打造新能源專業(yè)品牌。

參考文獻(xiàn)：

[1] 熊怡.論道學(xué)科學(xué)專業(yè)建設(shè)，共話新能源人才培養(yǎng)――首屆全國(guó)新能源科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)研討會(huì)綜述[J].中國(guó)電力教育，2013，

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篇（6）

（1）節(jié)能型變壓器，變壓器是輸變電行業(yè)中的主要耗能項(xiàng)目，我們要在條件允許的情況下進(jìn)行改造，維護(hù)和保持三相負(fù)荷之間的平衡安全。在節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)中一定要保護(hù)三相技術(shù)的平衡性，如果三相負(fù)荷不能平衡的時(shí)候，就會(huì)帶來(lái)漏電的隱患，變壓器負(fù)載荷度與電流間是呈正比的關(guān)系的，靈敏相的漏電會(huì)直接導(dǎo)致變壓器功率損耗的加大，不靈敏相的漏電還會(huì)直接引發(fā)觸電事故。危害到人身安全以及財(cái)產(chǎn)損失。

（2）減少設(shè)備的無(wú)用功的消耗。在電力工程的設(shè)計(jì)中可以設(shè)置并聯(lián)電容器來(lái)減少供電中感性負(fù)荷的產(chǎn)生來(lái)控制電能的損耗，作出無(wú)功補(bǔ)償。無(wú)功補(bǔ)償大大降低了無(wú)用功的損耗，節(jié)省了可開(kāi)支。動(dòng)態(tài)的無(wú)功補(bǔ)償是無(wú)功的發(fā)生器巨大提升，這種方法產(chǎn)生的諧波少，有效地改善了供電質(zhì)量。相關(guān)的設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)從多方面考慮，敢于創(chuàng)新實(shí)踐，主動(dòng)尋求更多新型的節(jié)能能源，完善設(shè)計(jì)人員素質(zhì)和技術(shù)，進(jìn)一步提高電力節(jié)能措施。

（3）對(duì)運(yùn)行中的電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的調(diào)節(jié)。電力工程設(shè)計(jì)中在電壓及線路上作出一定的調(diào)節(jié)，理調(diào)節(jié)電壓的運(yùn)行，保證供電的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)有效的節(jié)能，根據(jù)電壓的平方和有功的耗損之間是正比的關(guān)系的理論，自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力的變壓器可以一定程度上保證輸出電壓的穩(wěn)定性。另外在制定節(jié)能措施中要注意自然因素和部分人為因素。

（4）新能源的應(yīng)用，風(fēng)能和太陽(yáng)能是我國(guó)電氣新能源開(kāi)發(fā)的重要資源，電氣新能源的開(kāi)發(fā)分析隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)能源問(wèn)題也面臨著越來(lái)越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，除了要從意識(shí)上技術(shù)上節(jié)約電能之外，還應(yīng)當(dāng)大力開(kāi)發(fā)電氣工程新能源。將開(kāi)發(fā)新能源作為現(xiàn)階段節(jié)約能源戰(zhàn)略的重要措施之一。煤炭是我國(guó)主要的電力能源，但能源利用的效率很低下，與天然氣相比，煤燃燒時(shí)每單位能量排放的二氧化碳量也要更多。所以，要著手調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。我國(guó)很多地區(qū)和企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始采用新能源發(fā)電，一定程度上為減少了城市污染。天然氣在安裝中比煤的價(jià)格便宜，更適合大范圍運(yùn)用。積極研究和尋找開(kāi)發(fā)新型節(jié)能技術(shù)。和世界先進(jìn)理念接軌，尋找更多有效的節(jié)能技術(shù)，多方位開(kāi)展節(jié)能工作，選擇節(jié)能設(shè)備，并利用到可以利用的天然資源，減少污染物的排放。

2電力工程節(jié)能中存在的問(wèn)題及完善

（1）變電所的位置以及低壓供電線路設(shè)計(jì)不合理造成的電力消耗。由于實(shí)際地理?xiàng)l件的變化或生產(chǎn)需求的不同，變電所位置不合適，使供電總線路過(guò)長(zhǎng)壓力變大。或者的為了節(jié)約資金，減少了配電箱的數(shù)量，導(dǎo)致配電箱超負(fù)荷運(yùn)行，增加了線路使用壓力和線路以及開(kāi)關(guān)的損耗。

（2）對(duì)電力節(jié)能改造的資金和技術(shù)投入不足，人員意識(shí)上對(duì)電力節(jié)能不夠重視，過(guò)多重視眼前經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)節(jié)能改造問(wèn)題就不再那么重視。對(duì)電力節(jié)能方面的管理問(wèn)題，在定期對(duì)電力計(jì)量工作當(dāng)中不嚴(yán)謹(jǐn)，技術(shù)水平較低。在這種情況下我們就要在新的電力設(shè)計(jì)中考慮到節(jié)能的措施，及時(shí)改造舊的高能耗電力設(shè)計(jì)，提高對(duì)節(jié)能的重視，加大對(duì)節(jié)能應(yīng)用的力度，逐步實(shí)現(xiàn)電力的節(jié)能降耗。

篇（7）

1、新時(shí)期電力新能源利用的必要性

電力資源在社會(huì)生產(chǎn)和人民生活中發(fā)揮的巨大作用是毋庸置疑的。從電力的主要來(lái)源看，我國(guó)當(dāng)前的電力主要來(lái)源于煤炭以及石油和天然氣。然而我們都知道，不管是煤炭，還是石油天然氣，都是屬于不可再生能源的范疇，隨著人類使用量的增多，這類能源的儲(chǔ)存量只會(huì)變得越來(lái)越少。相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，如果按照當(dāng)前對(duì)能源的使用量來(lái)計(jì)算，煤炭的產(chǎn)量岌岌可危，只能再供給二十年，而石油只夠開(kāi)采三十年，相對(duì)儲(chǔ)量豐富的天然氣也只夠開(kāi)采六十年使用。基于能源枯竭這種嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)狀況，實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展變得尤為重要。這就要求人類要更多的關(guān)注那些可再生能源，從另外的角度來(lái)講，不可再生能源，煤炭的大量使用帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，從環(huán)保的角度來(lái)講，可再生能源的清潔性應(yīng)該被更多的重視，因此，新時(shí)期電力能源采用新能源是一個(gè)不可逆的趨勢(shì)。

2、新時(shí)期電力新能源利用面臨的挑戰(zhàn)

2.1調(diào)峰、調(diào)頻問(wèn)題

當(dāng)前利用新能源進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)并不十分成熟，因此會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)一定的隨機(jī)波動(dòng)性，而電力系統(tǒng)的發(fā)電運(yùn)行需要保持平衡的狀態(tài)，這樣一來(lái)就很有必要利用其它的電源形式來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充，以彌補(bǔ)新能源發(fā)電帶來(lái)的負(fù)面影響。當(dāng)前最優(yōu)的互補(bǔ)組合便是水電和火電。不得不承認(rèn)，當(dāng)前火電仍然是總裝機(jī)容量中占據(jù)主導(dǎo)地位的發(fā)電形式，從這里也可以看出，要利用新能源進(jìn)行發(fā)電，在當(dāng)前的技術(shù)條件下，一定要更加依賴火電的快速深度調(diào)峰。

2.2新能源電力消納問(wèn)題

新能源發(fā)電還存在一定的電力消納問(wèn)題，這是源于新能源的分散性。以風(fēng)力發(fā)電為例：我國(guó)的西北地區(qū)是風(fēng)能資源最為豐富的地區(qū)，然而該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)較為落后，風(fēng)能發(fā)電的發(fā)電量就不可能被這些地區(qū)全部消納掉，剩余的電量只有借助于西電東送，把西北過(guò)剩的發(fā)電量輸送到東部地區(qū)進(jìn)行消納。由此可見(jiàn)，未來(lái)我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展一定是大電網(wǎng)與分布式小規(guī)模電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的時(shí)代。

2.3繼電保護(hù)遇到的挑戰(zhàn)

利用新能源發(fā)電還會(huì)遇到一個(gè)大的挑戰(zhàn)，那便是繼電保護(hù)問(wèn)題。我們知道，異步發(fā)電機(jī)無(wú)法做到如同同步發(fā)電機(jī)那樣即使在發(fā)生短路故障時(shí)依然可以提供可持續(xù)、穩(wěn)定的電流。這也是新能源發(fā)電中繼電保護(hù)設(shè)計(jì)中的一大難點(diǎn)。如何使得繼電保護(hù)裝置依據(jù)不持續(xù)的短路電流來(lái)判定故障的發(fā)生，從而能夠?qū)⒐收线M(jìn)行準(zhǔn)確并且快速的切除，保障電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性。

3、我國(guó)新能源的開(kāi)發(fā)和利用

3.1風(fēng)能能源的開(kāi)發(fā)利用

風(fēng)能能源也是我國(guó)著重發(fā)展的一項(xiàng)能源，風(fēng)電轉(zhuǎn)換對(duì)我們來(lái)說(shuō)也是做一種重要的意義。我國(guó)風(fēng)電建設(shè)規(guī)劃在風(fēng)力資源較為豐富的地區(qū)可以運(yùn)用之前使用過(guò)的海上石油天然氣的成功開(kāi)發(fā)方法，運(yùn)用這種方法來(lái)達(dá)到風(fēng)電轉(zhuǎn)換，來(lái)推動(dòng)我國(guó)風(fēng)力發(fā)展設(shè)備的制造業(yè)來(lái)形成更大的規(guī)模。大中型風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)甚至世界風(fēng)能能源利用的主要生產(chǎn)模式。

3.2太陽(yáng)能光伏發(fā)電

目前人類能夠利用的最為成熟的技術(shù)新能源技術(shù)莫過(guò)于太陽(yáng)能，根據(jù)特性和原理的標(biāo)準(zhǔn)，又可將太陽(yáng)能分為太陽(yáng)能光伏和熱力太陽(yáng)能兩類，這兩類太陽(yáng)能的適用領(lǐng)域也是不同的。太陽(yáng)能光伏技術(shù)是目前利用較為廣泛的新能源形式，這種技術(shù)主要利用了存儲(chǔ)在組件中的太陽(yáng)能電池板而產(chǎn)生一定能量的技術(shù)，使用高純度硅作為主要材料，這種材料的最大優(yōu)勢(shì)就是能夠迅速將太陽(yáng)能進(jìn)行電能的直接轉(zhuǎn)化。當(dāng)前太陽(yáng)能光伏的主要應(yīng)用要與建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合，尤其是在一些偏遠(yuǎn)山區(qū)，這些遠(yuǎn)離公共大電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)山區(qū)應(yīng)用了太陽(yáng)能光伏技術(shù)，就可以直接將豐富的太陽(yáng)能資源轉(zhuǎn)化為電能來(lái)使用。

3.3地?zé)崮茉础⒑Ｑ竽茉吹拈_(kāi)發(fā)利用

地?zé)崮茉粗饕堑責(zé)岚l(fā)電，對(duì)于中溫和低溫的地?zé)幔梢詫⒌責(zé)岚l(fā)電再進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和利用。海洋能源的開(kāi)發(fā)由于密度低。轉(zhuǎn)換的設(shè)備較大。而且技術(shù)難度較高，所以投入也比較大。相對(duì)來(lái)說(shuō)與太陽(yáng)能、風(fēng)能和其他的能源開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜，但是海洋也可以發(fā)電，還可以進(jìn)行海水養(yǎng)殖業(yè)、灌溉、交通、旅游等等。

3.4核能發(fā)電

我國(guó)核電工程開(kāi)展較早，可是核電具有一定文獻(xiàn)性，切爾諾貝利核電站的爆破的危害記憶猶新，可是核能是人類動(dòng)力開(kāi)展的主要趨勢(shì)，所以我國(guó)開(kāi)展核能時(shí)，一直都從核能的安全性動(dòng)身，對(duì)核電站的選址慎之又慎，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的經(jīng)歷積累，我國(guó)的核電技術(shù)較為老練，可以防止核事故，因而僅在2015年就通過(guò)了8處核電站的建造作業(yè)，我國(guó)核電數(shù)量（包括在建）到達(dá)49處，核電的迅速開(kāi)展不僅是我國(guó)動(dòng)力的需要，也顯示了我國(guó)在核電技術(shù)上熟練的科技。另一方面我國(guó)長(zhǎng)在使用核聚變技術(shù)，掀起新的技術(shù)革命，假如試驗(yàn)效果，那么時(shí)間將在具有動(dòng)力危機(jī)，為了這一方針，我國(guó)科學(xué)家盡力科研，并在這一范圍取得世界最領(lǐng)先的位置，期間技術(shù)不斷的打破，從某院合肥物質(zhì)研究院得悉，該院等離子體所承當(dāng)?shù)拇罂茖W(xué)工程“人工太陽(yáng)”試驗(yàn)設(shè)備（EAST）又獲嚴(yán)重試驗(yàn)效果，其輔佐加熱工程的中性束寫(xiě)入體系（NBI）在綜合測(cè)試平臺(tái)上成功完成100秒長(zhǎng)脈沖氫中性束引出，初步驗(yàn)證了體系的長(zhǎng)脈沖運(yùn)轉(zhuǎn)能力。

3.5生物質(zhì)能發(fā)電

生物質(zhì)能發(fā)電，很多人忽略它的重要作用，有專家計(jì)算我國(guó)全國(guó)的生物質(zhì)能發(fā)電水平能夠與三峽工程相比較，生物質(zhì)能是運(yùn)用運(yùn)用生活廢物和垃圾。運(yùn)用微生物的作用發(fā)生沼氣，運(yùn)用沼氣發(fā)電，沼氣不僅能作為發(fā)電材料，同時(shí)也能夠作為生活燃?xì)猓苯佑糜谥箫垼蛟S將其加工為電力運(yùn)用的動(dòng)力。生物質(zhì)能開(kāi)展僅在初級(jí)階段作用就現(xiàn)已非常明顯，所以在未來(lái)的動(dòng)力開(kāi)展這是一項(xiàng)能夠要點(diǎn)開(kāi)展的項(xiàng)目之一。

結(jié)語(yǔ)

總而言之， 隨著科學(xué)技術(shù)水平的高速發(fā)展， 合理開(kāi)發(fā)和利用新能源， 提高能源的利用率， 成為解決能源問(wèn)題， 推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑， 因此， 廣泛利用新能源發(fā)電技術(shù)， 提高能源的利用率， 減少能源污染， 保護(hù)自然環(huán)境， 以促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】：

篇（8）

根據(jù)本校的實(shí)驗(yàn)條件和綜合實(shí)力，新能源發(fā)電技術(shù)課程的重點(diǎn)不是新能源與電力系統(tǒng)的結(jié)合，而是新能源發(fā)電技術(shù)、電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的結(jié)合。該課程旨在使學(xué)生了解國(guó)內(nèi)外新能源發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀，掌握風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、水力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、核能發(fā)電、分布式發(fā)電等新能源發(fā)電系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)硬件組成和控制技術(shù)，為進(jìn)一步分析和研究新能源發(fā)電系統(tǒng)及控制技術(shù)、電力電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制打下基礎(chǔ)。

一、新能源發(fā)電技術(shù)課程教學(xué)改革的意義

隨著新能源發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展，《新能源發(fā)電技術(shù)》課程的教學(xué)內(nèi)容要不斷更新，實(shí)踐環(huán)節(jié)也隨之更新，這就需要進(jìn)行教學(xué)改革，其中實(shí)踐教學(xué)改革是重中之重。教學(xué)實(shí)踐表明《新能源發(fā)電技術(shù)》課程需要工程實(shí)踐能力加深對(duì)新能源發(fā)電及控制技術(shù)的理解，教學(xué)過(guò)程中需要突出實(shí)踐能力的培養(yǎng)，鍛煉學(xué)生的獨(dú)立思考能力、動(dòng)手能力和工程實(shí)踐能力；《新能源發(fā)電技術(shù)》課程教學(xué)改革更加注重實(shí)踐性、創(chuàng)新性、開(kāi)放性，重視培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，以便更好的和課題、科研銜接，為從事新能源專業(yè)打好基礎(chǔ)。綜上，急需進(jìn)行《新能源發(fā)電技術(shù)》課程實(shí)踐教學(xué)改革。

二、新能源發(fā)電技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容

新能源發(fā)電技術(shù)突出新能源發(fā)電技術(shù)、電力電子技術(shù)與控制技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，除了講透三部分內(nèi)容，還要將他們有機(jī)結(jié)合起來(lái)。但授課學(xué)時(shí)僅為32學(xué)時(shí)，內(nèi)容繁多，課時(shí)有限，要想在課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)使學(xué)生有效掌握關(guān)鍵技術(shù)，需要合理設(shè)置課程結(jié)構(gòu)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效篩選。梳理教學(xué)內(nèi)容，將其分成兩部分：一是利用可再生能源和清潔能源發(fā)電，以便持續(xù)獲得二次清潔能源――電能；二是對(duì)電能通過(guò)變換與控制，滿足高質(zhì)量的終端能源消費(fèi)需求和電力的高效管理。

我國(guó)具有開(kāi)發(fā)可再生能源的條件和歷史，近年來(lái)可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，以年均超過(guò)25%的增長(zhǎng)速度成為世界能源領(lǐng)域增長(zhǎng)最快的兩點(diǎn)。截至2014年上半年，中國(guó)水電裝機(jī)容量達(dá)到了2.9億千瓦，風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到了8300萬(wàn)千瓦，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到了2200萬(wàn)千瓦。其中，可再生能源發(fā)電裝機(jī)超過(guò)全部發(fā)電裝機(jī)的30%，可再生能源發(fā)電量超過(guò)全部發(fā)電電量的20%，風(fēng)電裝機(jī)容量連續(xù)5年快速增長(zhǎng)，發(fā)展速度大大超過(guò)了預(yù)期，連續(xù)五年新增裝機(jī)容量位居世界第一，太陽(yáng)能光伏電池和太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)量均居世界第一，水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電是新能源發(fā)電的主力軍。生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)嵩础⒑四艿绕渌履茉窗l(fā)電技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)研究或商業(yè)探索階段，市場(chǎng)份額較小。鑒于此，本課程首先介紹國(guó)內(nèi)外新能源發(fā)展?fàn)顩r和最近技術(shù)，然后介紹新能源發(fā)電系統(tǒng)中涉及的電力電子變換電路及相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)，再介紹新能源發(fā)電系統(tǒng)中的控制技術(shù)及控制算法，最后介紹各種新能源發(fā)電系統(tǒng)的工作原理，硬件組成及相關(guān)的控制技術(shù)。

具體章節(jié)安排如下：第1章新能源與發(fā)電技術(shù)綜述，介紹國(guó)內(nèi)外新能源發(fā)展技術(shù)及經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，這部分內(nèi)容具有較強(qiáng)的時(shí)效性，結(jié)合每年的BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒、國(guó)內(nèi)外政策分析、各國(guó)的能源發(fā)展規(guī)劃，使本章更具科學(xué)性和實(shí)效性。第2章介紹新能源變換與控制技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，除了復(fù)習(xí)電力電子技術(shù)里講述的AC-DC、DC-DC、DC-AC、AC-AC四類典型變換電路，還增加了新能源發(fā)電系統(tǒng)里常用的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路分析，新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析等內(nèi)容。第3章為太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)，重點(diǎn)介紹光伏發(fā)電原理，太陽(yáng)能電池板的電特性，離網(wǎng)型及并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)、最大功率跟蹤控制技術(shù)、光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制策略。第4章為風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)，介紹風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及工作原理，控制策略及相關(guān)的并網(wǎng)技術(shù)。第5～8章分別介紹水力發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)、海洋能發(fā)電技術(shù)及溫差發(fā)電技術(shù)，第5～8章根據(jù)學(xué)時(shí)安排及教學(xué)效果，可安排自學(xué)，或者作為選學(xué)內(nèi)容。

三、新能源發(fā)電技術(shù)實(shí)踐內(nèi)容建設(shè)

新能源發(fā)電技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和工程性。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該添加實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，實(shí)踐教學(xué)對(duì)幫助學(xué)生理解和掌握基本理論，培養(yǎng)學(xué)生的操作動(dòng)手技能、創(chuàng)新意識(shí)和探索精神具有非常重要的作用。

實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容分為兩部分，仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)主要包括太陽(yáng)能光伏電池建模及電輸出特性，光伏并網(wǎng)逆變器非線性控制策略仿真研究，雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流器非線性控制策略研究。實(shí)際電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)共4個(gè)，分別是太陽(yáng)能最大功率跟蹤控制器設(shè)計(jì)、鉛酸蓄電池充電控制器設(shè)計(jì)、小功率風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、基于uc3906的蓄電池充電管理器。

具體實(shí)施辦法為，仿真實(shí)驗(yàn)在matlab仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行，每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成，仿真完成后按照要求的格式撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)際電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)首先學(xué)生選題，根據(jù)不同的內(nèi)容2～5人一組，然后小組成員分工，教師根據(jù)學(xué)生的程度可適當(dāng)調(diào)整；然后設(shè)計(jì)電路，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)計(jì)算、器件選型；然后進(jìn)行電路焊接、調(diào)試、軟件編程、軟硬件聯(lián)合調(diào)試；組織學(xué)生答辯，最后撰寫(xiě)報(bào)告。由于實(shí)際電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以設(shè)計(jì)和分析為主，電路選型、參數(shù)計(jì)算、控制算法都要學(xué)生自己設(shè)計(jì)，要求每個(gè)學(xué)生都要?jiǎng)邮郑瑔为?dú)操作，掌握實(shí)驗(yàn)的方法和技能，培養(yǎng)獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

四、教學(xué)方法和手段改革

采用開(kāi)放式、案例式、討論式、實(shí)操式教學(xué)方法。開(kāi)放式教學(xué)指教學(xué)內(nèi)容不局限于課本，而是多渠道開(kāi)放式的，可選自圖書(shū)館，也可以選自互聯(lián)網(wǎng)，教師有引導(dǎo)性的推薦一些主要參考書(shū)和閱讀資料，鼓勵(lì)學(xué)生自己查找和組織學(xué)習(xí)資料，這樣一方面可以讓學(xué)生接觸國(guó)內(nèi)外最新、最成功的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)科前沿信息，使學(xué)生了解科技的最近發(fā)展形勢(shì)，站在學(xué)科發(fā)展的前列；另一方面，通過(guò)自己查找資料、組織學(xué)習(xí)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性、知識(shí)管理能力、自學(xué)能力和習(xí)慣。案例式教學(xué)將身邊案例搬進(jìn)課堂，幫助學(xué)生理解書(shū)本知識(shí)，建立起系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念，了解系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟、設(shè)計(jì)方法、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等。討論式教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生積極參加課堂討論，幫助學(xué)生建立新能源系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，同時(shí)也鍛煉了語(yǔ)言表達(dá)能力，將學(xué)習(xí)過(guò)程轉(zhuǎn)化為師生共同學(xué)習(xí)、共同探索的提高過(guò)程。太陽(yáng)能光伏發(fā)電小系統(tǒng)項(xiàng)目式實(shí)操教學(xué)，在風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，實(shí)操太陽(yáng)能光伏板能量轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)、環(huán)境對(duì)光伏轉(zhuǎn)換影響實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能電池光伏系統(tǒng)直接負(fù)載特性實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能控制器工作原理實(shí)驗(yàn)、接反保護(hù)實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能控制器對(duì)蓄電池的過(guò)充保護(hù)實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能控制器對(duì)蓄電池的過(guò)放保護(hù)實(shí)驗(yàn)、夜間防反充實(shí)驗(yàn)、離網(wǎng)型逆變器工作原理實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立光伏發(fā)電實(shí)驗(yàn)、并網(wǎng)型逆變器工作原理實(shí)驗(yàn)、光伏并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)、風(fēng)光互補(bǔ)功能操作。

五、存在的問(wèn)題

篇（9）

萬(wàn)馬新能源還是國(guó)內(nèi)較早從事電動(dòng)汽車充電站設(shè)備開(kāi)發(fā)的企業(yè)，目前已成功開(kāi)發(fā)出落地式交流充電樁、壁掛式交流充電樁、一體式直流充電機(jī)、分體式直流充電機(jī)、充電站監(jiān)控管理系統(tǒng)等，已成為國(guó)內(nèi)電力企業(yè)及電動(dòng)汽車制造企業(yè)的充電設(shè)備主流供應(yīng)商。

一般來(lái)講，民營(yíng)企業(yè)要進(jìn)軍電動(dòng)汽車配套設(shè)施領(lǐng)域，首先對(duì)國(guó)家在電動(dòng)汽車方面的政策要了解，把握住有關(guān)電動(dòng)汽車政策導(dǎo)向，根據(jù)政策的變化及時(shí)調(diào)整企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略；其次，民營(yíng)企業(yè)在進(jìn)入這一領(lǐng)域之前，要做好充分的調(diào)研工作，也要綜合評(píng)價(jià)自身的經(jīng)濟(jì)實(shí)力；最后，要做好充電站技術(shù)方面的準(zhǔn)備。目前在電動(dòng)汽車配套設(shè)施領(lǐng)域，技術(shù)創(chuàng)新仍是制約企業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素。

萬(wàn)馬新能源與浙江大學(xué)等多所高校建立長(zhǎng)期產(chǎn)學(xué)研技術(shù)合作關(guān)系，堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)、高起點(diǎn)、高投入，以技術(shù)創(chuàng)新為著眼點(diǎn)，立足自主研發(fā)，先后獲得了多項(xiàng)科研成果以及國(guó)家專利和軟件著作權(quán)，包括自主研發(fā)的萬(wàn)馬交流充電樁監(jiān)控板嵌入式軟件、自主研發(fā)的萬(wàn)馬前置機(jī)通信軟件V1.0、自主開(kāi)發(fā)的WEB版萬(wàn)馬充電主站運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)V1.0和自主開(kāi)發(fā)的萬(wàn)馬充電站管理系統(tǒng)V1.0等多項(xiàng)軟件榮獲國(guó)家版權(quán)局“計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書(shū)”；WM5830電動(dòng)汽車交流充電樁、WM5813電動(dòng)汽車直流充電機(jī)等先后一次性通過(guò)了電力工業(yè)電力設(shè)備及儀表質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心的型式試驗(yàn)，WMAPF-5870電力有源濾波器通過(guò)了電力工業(yè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心功能及性能試驗(yàn)檢測(cè)；還為公司開(kāi)發(fā)的交/直流系列充電產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)申請(qǐng)了專利保護(hù)。

2011年初，針對(duì)國(guó)內(nèi)新能源汽車運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)在原有的交直流充電模式之外又增更換電池模式的市場(chǎng)現(xiàn)狀，公司研發(fā)部副經(jīng)理田明彥建議，應(yīng)該研發(fā)出一套對(duì)充電設(shè)備、換電設(shè)備、配電設(shè)備、電動(dòng)汽車及電池進(jìn)行整合管理，并且充電和換電進(jìn)行統(tǒng)一計(jì)量計(jì)費(fèi)的管理信息系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)方案確定之后，軟件研發(fā)人員埋頭苦干，于2011年9月完成了產(chǎn)品設(shè)計(jì)。目前，此產(chǎn)品已在國(guó)家電網(wǎng)上海市電力公司運(yùn)行，并能成功與國(guó)家電網(wǎng)的運(yùn)維系統(tǒng)進(jìn)行通信，很好地解決了電動(dòng)汽車運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)的業(yè)務(wù)復(fù)雜性等問(wèn)題。

針對(duì)公司主營(yíng)產(chǎn)品單一、市場(chǎng)化未普及的特殊情況，公司研發(fā)部項(xiàng)目經(jīng)理劉軍提出建議，在國(guó)網(wǎng)大量上馬低壓居民集中抄表項(xiàng)目的大背景下，抓機(jī)遇上馬電力線寬帶集中抄表系統(tǒng)，在較短的時(shí)間開(kāi)發(fā)出滿足國(guó)網(wǎng)需求的電力線寬帶集中抄表系統(tǒng)以滿足市場(chǎng)需求，解決公司當(dāng)前的盈利與發(fā)展問(wèn)題。目前，該產(chǎn)品已基本完成前期的研發(fā)工作并有望在全國(guó)各地進(jìn)行試點(diǎn)并鋪開(kāi)。諸如此類建議的提出和實(shí)現(xiàn)，為公司帶來(lái)效益的同時(shí)，也為浙江萬(wàn)馬新能源有限公司獲得了良好的市場(chǎng)口碑和業(yè)內(nèi)好評(píng)。

在市場(chǎng)方面，萬(wàn)馬新能源依托萬(wàn)馬電纜與國(guó)內(nèi)各大電網(wǎng)公司多年來(lái)建立的廣泛的合作關(guān)系，在國(guó)內(nèi)各大招標(biāo)項(xiàng)目中嶄露頭角。在上海電力系統(tǒng)招標(biāo)項(xiàng)目中相繼兩次成功中標(biāo)交流充電樁和直流充電機(jī)項(xiàng)目。同時(shí)，建立起完善的售后服務(wù)保障體系，加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)人員培訓(xùn)，合理布局服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，信守產(chǎn)品保修等售后服務(wù)承諾。公司擁有專業(yè)技術(shù)服務(wù)人員，根據(jù)客戶要求，可以提供現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)或者電話、電函服務(wù)，以專業(yè)的水準(zhǔn)做出優(yōu)質(zhì)的技術(shù)服務(wù)，力爭(zhēng)讓顧客稱心、滿意。

受政府鼓勵(lì)政策和商業(yè)模式試水等影響，新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展將進(jìn)入提速階段。根據(jù)國(guó)家對(duì)新能源汽車的規(guī)劃要求，到2020年，中國(guó)新能源汽車的比例將占全部汽車的1/2，約為6500萬(wàn)輛，市場(chǎng)之大，可見(jiàn)一斑。而充換電站配套設(shè)施建設(shè)作為新能源汽車推廣的基礎(chǔ)，將大大拉動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)的投資，帶動(dòng)一個(gè)新興的設(shè)備市場(chǎng)。目前，萬(wàn)馬的充電設(shè)備產(chǎn)品已經(jīng)系列化并投放多個(gè)市場(chǎng)，經(jīng)實(shí)際運(yùn)行檢驗(yàn)性能穩(wěn)定可靠；充電站系統(tǒng)化的整體解決方案研發(fā)也已完成并推向市場(chǎng)。

“當(dāng)前國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車充電站配套設(shè)施現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面是現(xiàn)有的充電樁數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到電動(dòng)汽車規(guī)模化應(yīng)用需要；另一方面，由于電動(dòng)汽車還不普及，已經(jīng)建成的充電站充電樁使用率不高，有的甚至閑置。”浙江萬(wàn)馬新能源有限公司總經(jīng)理閻申生接受采訪時(shí)表示。

篇（10）

中圖分類號(hào)： F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

隨著世界環(huán)境的日趨惡化，傳統(tǒng)能源在開(kāi)發(fā)利用的效率和效果日漸式微。新能源電力作為其重要組成部分，近年來(lái)也以年均超過(guò)20%的速度增長(zhǎng)。新能源電力企業(yè)作為主要開(kāi)發(fā)、建設(shè)及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)實(shí)體，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景樂(lè)觀。但是，新能源電力企業(yè)也存在著不少問(wèn)題，迫切需要轉(zhuǎn)型。新能源電力企業(yè)提升管理以適應(yīng)更具規(guī)范性的政策監(jiān)管、更具競(jìng)爭(zhēng)性的市場(chǎng)壓力、更具復(fù)雜性的經(jīng)營(yíng)形勢(shì)、更具緊迫性的技術(shù)進(jìn)步、更具挑戰(zhàn)性的人才需求等，都已迫在眉睫。

一、新能源電力企業(yè)管理現(xiàn)狀分析

1、以“搶占地盤(pán)”為主要目標(biāo)的企業(yè)管理方式

新能源企業(yè)與生俱來(lái)的動(dòng)力是搶占優(yōu)勢(shì)區(qū)域、擴(kuò)大資源領(lǐng)地、爭(zhēng)做行業(yè)龍頭老大。在以“搶占市場(chǎng)”為目標(biāo)之下，只要有利于開(kāi)拓、核準(zhǔn)和建設(shè)盡可能多的新能源項(xiàng)目，可以使企業(yè)得以迅速擴(kuò)張的管理方式都是可用、適用的。公司的架構(gòu)突出了市場(chǎng)發(fā)展和工程建設(shè)兩個(gè)職能部門(mén)，所有其他的架構(gòu)都可以簡(jiǎn)而化之。大部分企業(yè)只設(shè)立三個(gè)部門(mén):綜合管理部、市場(chǎng)發(fā)展部和工程建設(shè)部。而綜合管理部作為集辦公、財(cái)務(wù)、監(jiān)審、黨群管理的綜合性辦公部門(mén)，其實(shí)質(zhì)也就是為市場(chǎng)發(fā)展和工程建設(shè)服務(wù)的。這樣集權(quán)化、職能混合化的優(yōu)點(diǎn)是快速響應(yīng)，有助于提高執(zhí)行力、提升擴(kuò)張性發(fā)展效率。但是，管理粗放，工作界面不清，缺乏標(biāo)準(zhǔn)化、程序化和規(guī)范化，并帶來(lái)管理后遺癥也屢屢發(fā)生，甚至付出沉重代價(jià)。主要體現(xiàn)在市場(chǎng)開(kāi)拓方向因?yàn)闆Q策不科學(xué)不合理而出現(xiàn)偏差或失誤，工程建設(shè)因缺乏有效的安全、計(jì)劃和財(cái)務(wù)管理支撐而不能可控再控，綜合管理因職能集中而疲于奔命難以統(tǒng)籌協(xié)調(diào)公司的管理秩序。在這種管理模式之下，呈現(xiàn)全員掛責(zé)任跑項(xiàng)目、全員掛進(jìn)度搞工程的局面，企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)失位、機(jī)制失靈，導(dǎo)致管理失焦，管理的計(jì)劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)功能不能有效發(fā)揮，走的是一條風(fēng)險(xiǎn)不可控的擴(kuò)張路徑。

2、以“業(yè)務(wù)強(qiáng)于專業(yè)”為主要特征的管理人力資源結(jié)構(gòu)

管理人力資源是企業(yè)中最昂貴的資源，而且也是折舊最快、最需要經(jīng)常補(bǔ)充的資源。由于新能源行業(yè)屬于朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，沒(méi)有像傳統(tǒng)能源企業(yè)一樣培養(yǎng)積累更多的專業(yè)管理人員，在人才市場(chǎng)上也鮮有專業(yè)素養(yǎng)優(yōu)良的人才資源。絕大多數(shù)從事新能源開(kāi)拓、建設(shè)管理的人員都主要來(lái)源于火電企業(yè)，所具備的知識(shí)結(jié)構(gòu)、專業(yè)技術(shù)、管理經(jīng)驗(yàn)也都是建立在傳統(tǒng)電力企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)經(jīng)歷之上。對(duì)新能源領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)的理解深度、系統(tǒng)性把握程度以及趨勢(shì)研判等方面的專業(yè)能力明顯不足。表現(xiàn)在:市場(chǎng)開(kāi)拓上，以“三千精神”占據(jù)新能源資源陣地的數(shù)量上見(jiàn)長(zhǎng)，卻不能保證所開(kāi)發(fā)質(zhì)量，難以切實(shí)把握新能源行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，更難以在搶占新能源前沿技術(shù)領(lǐng)域方面有所作為;在工程管理上，以“吃風(fēng)沙”精神建設(shè)新能源工程項(xiàng)目，但在推動(dòng)工程集約化管理，確保工程安全、質(zhì)量、進(jìn)度、造價(jià)方面差強(qiáng)人意，難以保證工程建設(shè)“即投產(chǎn)、即穩(wěn)定、即盈利、即達(dá)設(shè)計(jì)值”的目標(biāo)。結(jié)果是，企業(yè)傾其所有追求在市場(chǎng)開(kāi)拓和工程建設(shè)上的業(yè)績(jī)，卻往往因?qū)I(yè)崗位人員能力的不匹配而難見(jiàn)成效。

3、以企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)“人格魅力”為主要特色的企業(yè)文化

正是基于一切圍繞市場(chǎng)開(kāi)拓和工程建設(shè)為中心的發(fā)展理念。新能源電力企業(yè)的企業(yè)文化也突出所謂“狼性”文化，強(qiáng)調(diào)“頭狼”的絕對(duì)權(quán)威，以打造領(lǐng)導(dǎo)的“個(gè)人魅力”為主要特色，在企業(yè)文化中極少攝人其他因素。主要基于三種原因:

3.1 企業(yè)的主要領(lǐng)導(dǎo)都是創(chuàng)始人，企業(yè)的組織、人員及物資等相關(guān)要素都是在其一手“操持”下建構(gòu)的;

3.2 在市場(chǎng)開(kāi)拓中，因企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)與政府管理部門(mén)、有實(shí)力民營(yíng)企業(yè)進(jìn)行業(yè)務(wù)交往過(guò)程中積累所謂人脈關(guān)系的不可替代性的影響;

3.3 在工程建設(shè)中，因企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)與政府職能部門(mén)、參建單位以及設(shè)備廠家的互動(dòng)過(guò)程中建立的超越業(yè)務(wù)范疇的關(guān)系具有不可替代性。由此形成了“唯領(lǐng)導(dǎo)馬首是瞻”的企業(yè)文化。這種企業(yè)文化是一種能有效集中力量、帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)“打天下”的文化，但卻完全不能與規(guī)范管理、精益管理相匹配。在大多數(shù)新能源電力企業(yè)進(jìn)人生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)期之后，這種企業(yè)文化同步進(jìn)人不適應(yīng)期。不僅表現(xiàn)在管理上因集中于一域而導(dǎo)致各相關(guān)領(lǐng)域難以協(xié)調(diào)的掛一漏萬(wàn)，更表現(xiàn)在缺乏可以引領(lǐng)企業(yè)持續(xù)發(fā)展、聚攏員工人氣的企業(yè)精神，企業(yè)文化的提質(zhì)增效迫在眉睫。

二、新能源電力企業(yè)轉(zhuǎn)型策略

1、建立以專業(yè)為主業(yè)務(wù)為輔的人力資源結(jié)構(gòu)

新能源電力企業(yè)在歷史發(fā)展中形成了人力資源以業(yè)務(wù)見(jiàn)長(zhǎng)而專業(yè)偏弱的現(xiàn)狀。而面對(duì)新能源行業(yè)技術(shù)發(fā)展迅猛、生產(chǎn)管理日益精細(xì)、研發(fā)需求持續(xù)加大的局面，普遍缺乏專業(yè)人才成為新能源電力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要短板。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)即是人才的競(jìng)爭(zhēng)。因此，建立專業(yè)人才培育、引人、提拔的激勵(lì)機(jī)制成為重中之重。

2.1 設(shè)立薪酬、待遇乃至持有股份等具有激勵(lì)效果的機(jī)制，讓專業(yè)人才切實(shí)感受到自己是企業(yè)實(shí)實(shí)在在的“主人”而非“過(guò)客”，促使人力資本不斷增值。

2.2 對(duì)專業(yè)人才要充分授權(quán)，委以重任，人盡其長(zhǎng)。根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)行充分授權(quán)，允許專業(yè)人才在其才能范圍內(nèi)有更大發(fā)揮自由度，并給予其獨(dú)立承擔(dān)創(chuàng)造性工作所需資金、物資及人力支持，保證創(chuàng)新活動(dòng)的順利進(jìn)行。

2.3不拘一格招賢納士，在新能源人力資源不是很充裕的現(xiàn)狀之下，要積極吸納企業(yè)最需要的專業(yè)人才，將人才的卓越表現(xiàn)與企業(yè)的需求相匹配，不能因?yàn)樽非笕哦霖?zé)其缺點(diǎn)。

2.4加強(qiáng)培訓(xùn)，教育培訓(xùn)貫穿于專業(yè)人才的整個(gè)職業(yè)生涯，讓專業(yè)人才不斷“充電”，為其提供能力不斷提升的“梯級(jí)”。保持專業(yè)人才與企業(yè)同步成長(zhǎng)、與行業(yè)同步發(fā)展，成為企業(yè)最穩(wěn)定可靠的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

2、堅(jiān)持以企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略來(lái)引領(lǐng)企業(yè)管理模式

作為新能源電力企業(yè)，必須注重對(duì)行業(yè)結(jié)構(gòu)性趨勢(shì)的研判，結(jié)合有身實(shí)際，設(shè)定企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，并以此來(lái)引領(lǐng)管理模式的變革。在制定戰(zhàn)略的過(guò)程中堅(jiān)持“揚(yáng)棄”，一方面要堅(jiān)持變革的思想和行動(dòng)，不斷變革、以主動(dòng)自我淘汰來(lái)保持市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。另一方面，要建立在已取得成就上，基于自身的優(yōu)勢(shì)資源進(jìn)行變革，對(duì)于企業(yè)不太擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，盡量避免著力。在新能源前沿技術(shù)風(fēng)云變化的現(xiàn)實(shí)條件下，企業(yè)必須有定力。要堅(jiān)持從戰(zhàn)略需要出發(fā)，重視平衡各種需要和目標(biāo)，不能像發(fā)展初期為追求短期市場(chǎng)利益而不擇手段。因此，管理模式轉(zhuǎn)型成為必然。

2.1 要堅(jiān)持在企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略指導(dǎo)下應(yīng)需而變，根據(jù)客觀需要進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要突出規(guī)范運(yùn)行、風(fēng)險(xiǎn)可控、持續(xù)發(fā)展的原則，建立適應(yīng)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)變化、應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求變化的戰(zhàn)略單元和專業(yè)化職能部門(mén)。

2.2 要堅(jiān)持管理的高效性和協(xié)同性，建立相應(yīng)的績(jī)效考核、協(xié)作督辦和反饋調(diào)適機(jī)制，消除市場(chǎng)開(kāi)拓、工程建設(shè)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、綜合管理過(guò)程中因界面不清、責(zé)任不明以及主次不分而導(dǎo)致的管理失靈。

2.3 要認(rèn)真處理集權(quán)和分權(quán)的關(guān)系。新能源行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略注重對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)精益化管理和對(duì)前沿產(chǎn)業(yè)擇機(jī)爭(zhēng)取的有機(jī)結(jié)合。因此，要發(fā)揮管理的整體協(xié)調(diào)效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略上的集權(quán)和戰(zhàn)術(shù)上的分權(quán)。一方面，要避免決策集中在最高層而導(dǎo)致的信息成本增大，降低決策效率;另一方面，要發(fā)揮各戰(zhàn)略單元的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，充分利用其自來(lái)適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)。

3、建立以符合新能源行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的價(jià)值觀主導(dǎo)的企業(yè)文化理念

企業(yè)文化是企業(yè)全體員工在創(chuàng)業(yè)和發(fā)展過(guò)程中培育形成并共同遵守的最高目標(biāo)、價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)、基本信念和行為規(guī)范的總和。新能源電力企業(yè)作為新興行業(yè)，企業(yè)文化建設(shè)處于起步階段。以領(lǐng)導(dǎo)的“狼性”為主導(dǎo)的企業(yè)文化所形成的優(yōu)勢(shì)，都可能因企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)決策失誤或人事格局的變化而在一夜之間化為烏有。因此，建立符合新能源行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的價(jià)值觀主導(dǎo)的企業(yè)文化迫在眉睫。

3.1要建立團(tuán)隊(duì)精神為主要組成部分的企業(yè)文化。要讓團(tuán)隊(duì)精神成為企業(yè)發(fā)展的中間力量，克服因?yàn)椤邦^狼”的離去而造成群狼無(wú)首的“獨(dú)狼”式企業(yè)文化，變靠“頭狼”沖鋒為狼群圍獵。

3.2 要建立具有員工個(gè)人價(jià)值觀與企業(yè)價(jià)值觀兼容性的企業(yè)文化。立足于新能源事業(yè)“綠色、環(huán)保、可持續(xù)”的使命感和責(zé)任感，尋找員工個(gè)人實(shí)現(xiàn)價(jià)值與企業(yè)發(fā)展的最大公約數(shù)，形成具有共同價(jià)值觀和共同目標(biāo)的企業(yè)文化。

3.3要確立社會(huì)責(zé)任承擔(dān)為根本的企業(yè)文化。基于新能源電力企業(yè)對(duì)節(jié)能減排和尋求替代能源的責(zé)任，企業(yè)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任越大，存在的必要性越強(qiáng)，企業(yè)也就越有價(jià)值。要精心打造企業(yè)的器物文化，不僅要依法治企、規(guī)范管理，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)新能源事業(yè)實(shí)體的高效運(yùn)營(yíng)，而且要熱心公益、回饋社會(huì)，塑造新能源企業(yè)所具備的負(fù)責(zé)任的企業(yè)形象，做好對(duì)社會(huì)影響和社會(huì)成果的管理。

結(jié)束語(yǔ)

作為國(guó)家加快培育和發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，新能源電力企業(yè)管理在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的波折，從事物發(fā)展的一般性規(guī)律來(lái)看都是正常的。要克服管理短板，從企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的確立、人力資源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和企業(yè)文化的培育等方面實(shí)現(xiàn)管理轉(zhuǎn)型，提升管理能力，形成科學(xué)完善的管控體系。唯有專注于管理轉(zhuǎn)型，新能源電力企業(yè)才能進(jìn)人健康、可持續(xù)發(fā)展的快車道，也將為國(guó)家新能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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篇（11）

中圖分類號(hào)：TM1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）42-0351-01

一、新能源電力電子技術(shù)行業(yè)概析

電力電子技術(shù)是有效利用電力半導(dǎo)體器件，應(yīng)用電路設(shè)計(jì)理論及開(kāi)發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)電能高效能變換與控制技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)主要是以電子技術(shù)、電力技術(shù)和控制技術(shù)為基礎(chǔ)，其中，電子技術(shù)是硬件基礎(chǔ)，電力技術(shù)是主要應(yīng)用范圍，控制技術(shù)則是軟件算法的主要實(shí)現(xiàn)形式。電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)、軌道交通和國(guó)防軍仁等國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要行業(yè)，以及新能源、新能源汽車和節(jié)能環(huán)保等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。電力電子行業(yè)，就是對(duì)所有采用電力電子技術(shù)、研制生產(chǎn)電力電子器件和電力電子設(shè)備、提供相關(guān)設(shè)計(jì)與施工服務(wù)一大類現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ)行業(yè)的總稱。整體來(lái)看，國(guó)內(nèi)新能源電力電子產(chǎn)業(yè)可劃分為三個(gè)環(huán)節(jié)：上游的電力電子元器件（產(chǎn)業(yè)鏈上游）、中游的電力電子設(shè)備（產(chǎn)業(yè)鏈中游）、下游的電力電子的行業(yè)應(yīng)用（產(chǎn)業(yè)鏈下游）。其中，電力電子設(shè)備正朝著高性能化、智能化、全數(shù)字控制、系統(tǒng)化和綠色化發(fā)展。由于電力電子技術(shù)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效、升級(jí)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，因而，整個(gè)電力電子行業(yè)也在倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保的當(dāng)下，迅速成為當(dāng)今世界上新興節(jié)能的先鋒。

二、散熱仿真技術(shù)

散熱仿真技術(shù)，就是用CFD（計(jì)算流體力學(xué)）來(lái)對(duì)散熱性能進(jìn)行模擬，以評(píng)估溫度分布、對(duì)流設(shè)計(jì)是否合理、高效，是否符合設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。利用散熱仿真技術(shù)，能夠提高電力電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平，縮短設(shè)備等產(chǎn)品研制周期，降低成本。在設(shè)備研發(fā)初期，利用散熱仿真軟件進(jìn)行仿真分析，為設(shè)計(jì)者提供設(shè)計(jì)依據(jù)和參考，是未來(lái)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的大勢(shì)。

電子元器件及電子設(shè)備在工作過(guò)程中，輸出功率僅占到設(shè)備輸入功率的一部分，其功率損失通常都以熱能的形式散發(fā)出來(lái)。在電子元器件及電子設(shè)備功率密度的不斷增加，溫度已成為影響其可靠性的主要因素之一。隨著溫度的升高，電子元器件及電子設(shè)備的失效率呈指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，一般地，環(huán)境溫度每升高10 ℃，失效率增大1倍以上，因此稱為10 ℃法則。據(jù)統(tǒng)計(jì)，超過(guò) 55%的電子設(shè)備的失效是由溫度過(guò)高引起的。因此，為了避免電子設(shè)備在工作過(guò)程中，因溫度過(guò)高而影響電子器件正常工作和運(yùn)行，就需要在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)增加散熱功能設(shè)計(jì)。

三、散熱仿真技術(shù)在新能源電力電子行業(yè)中的應(yīng)用研究

本文以變頻空調(diào)電子散熱仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)為例，來(lái)探討散熱仿真技術(shù)在新能源電力電子行業(yè)中的應(yīng)用。目前，變頻室外機(jī)的電子元器件散熱器的相關(guān)參數(shù)一般都是設(shè)計(jì)人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的，為確保保證產(chǎn)品運(yùn)行的可靠性，散熱器各設(shè)計(jì)參數(shù)的裕度通常設(shè)計(jì)的也比較大。其缺點(diǎn)是散熱器開(kāi)發(fā)初期需要不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，導(dǎo)致開(kāi)發(fā)周期變長(zhǎng)，開(kāi)發(fā)成本過(guò)高。通過(guò)CFD 數(shù)值仿真計(jì)算，能夠優(yōu)化電子元件散熱器的性能，降低散熱器成本，縮短開(kāi)發(fā)周期，提升變頻空調(diào)控制器運(yùn)行的可靠性。本文以某款分體式變頻空調(diào)室外機(jī)的主要電子散熱元件及與之相關(guān)的散熱器為研究對(duì)象，運(yùn)用先進(jìn)的CFD 方法，并結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)試的方法，進(jìn)行計(jì)算及詳細(xì)的對(duì)比，驗(yàn)證仿真計(jì)算的準(zhǔn)確性，并對(duì)散熱器方案進(jìn)行仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)。

初步CFD 仿真計(jì)算校核

以某變頻空調(diào)室外機(jī)為研究對(duì)象，建立計(jì)算的三維模型，通過(guò)CFD 仿真軟件進(jìn)行三維定常數(shù)值模擬計(jì)算，在仿真計(jì)算時(shí)，將軸流風(fēng)扇簡(jiǎn)化為二維模型，設(shè)定其速度大小（或風(fēng)機(jī)特性曲線）及出流方向，進(jìn)口為環(huán)境邊界條件。計(jì)算僅考慮該變頻室外機(jī)的四個(gè)主要發(fā)熱元件（IPM、二極管、IGBT、整流橋），其他熱損耗小的電子元件忽略不計(jì)。圖1是仿真計(jì)算建立的三維模型，圖2 是該款變頻室外機(jī)的散熱片示意圖。

由于運(yùn)用電子元件運(yùn)行的工況復(fù)雜性，運(yùn)用測(cè)試儀器難以得到電子元件的真實(shí)熱功耗，所以，仿真計(jì)算首先任務(wù)是需要預(yù)估各款電子元件的熱功耗值。先研究四個(gè)主要電子散熱元件中的兩個(gè)元件之間的功耗變化對(duì)各自的溫度及最高溫度 Tmax（4 個(gè)元件的最大溫度值）的影響，圖3、圖4分別為仿真計(jì)算的預(yù)估 IGBT- 整流橋及二極管 -IGBT 對(duì) Tmax的影響曲線。將電子元件的所有以下組合 IPM- 二極管、IPM-IGBT、IPM- 整流橋；二極管-IGBT、二極管 - 整流橋；IGBT- 整流橋，按照如上的思路研究其功耗預(yù)估對(duì) Tmax的影響，并將其與實(shí)驗(yàn)測(cè)試的 Tmax及其他的測(cè)點(diǎn)溫度值進(jìn)行比較，從所有的仿真數(shù)據(jù)里選擇一組與實(shí)驗(yàn)的測(cè)點(diǎn)溫度值比較接近的功耗預(yù)估值作為最終校核準(zhǔn)確的溫度值，其預(yù)估的功耗值即為各個(gè)元件的功耗值。

四、結(jié)論

借助熱仿真分析軟件可以快速、準(zhǔn)確地得到系統(tǒng)的熱設(shè)計(jì)分析結(jié)果，給出設(shè)備的溫度場(chǎng)分布以及元器件溫度，從而使設(shè)計(jì)者對(duì)設(shè)備的散熱能力有直觀、準(zhǔn)確的了解，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題并予以修改，迭代進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真，使其最終滿足技術(shù)要求。

通過(guò)CFD仿真計(jì)算方法對(duì)該款變頻室外機(jī)的風(fēng)道、電子散熱元件以及散熱器進(jìn)行分析，說(shuō)明電子散熱的 CFD 仿真計(jì)算具有一定的準(zhǔn)確性，可以為設(shè)計(jì)方案提供方向性的指導(dǎo)。對(duì)于此類變頻室外機(jī)，雖然中間隔板打孔可降低各電子元件的溫度（3℃左右），但是同時(shí)也增加了風(fēng)機(jī)側(cè)低頻噪聲與壓縮機(jī)側(cè)高頻噪聲的相互影響，惡化了噪聲音質(zhì)。所以當(dāng)變頻室外機(jī)運(yùn)行工況下的電子元件溫度過(guò)高時(shí)，可以考慮采用此種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)降溫；在變頻室外機(jī)運(yùn)行工況下的電子元件溫升正常情況時(shí)，不建議采用此種方法。