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太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)論文優(yōu)選九篇

時(shí)間:2022-05-11 22:03:42

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太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)論文

第1篇

關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電技術(shù);教學(xué)模式;課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué);校企合作教學(xué)

中圖分類號(hào):G646 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)03-0161-02

人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展面臨著環(huán)境惡化、資源短缺的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),而取之不盡用之不竭的太陽(yáng)能則成為新能源的首選之一。曾經(jīng)在全球光伏產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)下,中國(guó)光伏產(chǎn)品已占據(jù)國(guó)際市場(chǎng)的大半壁江山,但卻一直面臨市場(chǎng)在外的困局。光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)數(shù)年爆發(fā)式增長(zhǎng),最終多個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)能面臨嚴(yán)重產(chǎn)能過(guò)剩。隨著歐美對(duì)中國(guó)太陽(yáng)能電池板的“雙反”實(shí)施,近幾年是中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)“寒冬”。光伏企業(yè)要應(yīng)對(duì)“寒冬”,一是上游制造企業(yè)要提高自身的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量;二是下游應(yīng)用企業(yè)要抓住機(jī)遇,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新不斷提高系統(tǒng)集成能力,致力于為客戶提供優(yōu)質(zhì)可靠的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。依據(jù)國(guó)家新能源政策的戰(zhàn)略部署,結(jié)合上海電力學(xué)院的專業(yè)特色,我校相關(guān)太陽(yáng)能光伏發(fā)電專業(yè)力圖培養(yǎng)出合乎國(guó)家和社會(huì)需要的、滿足光伏產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的市場(chǎng)需求的光伏材料及光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)方面的人才。有關(guān)專業(yè)以物理學(xué)為基礎(chǔ),系統(tǒng)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)物理學(xué)、固體物理、半導(dǎo)體物理等,使學(xué)生牢固掌握物理學(xué)基礎(chǔ)理論。同時(shí)結(jié)合電力教學(xué)的優(yōu)勢(shì),將太陽(yáng)能電池技術(shù)、太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)、電力分析基礎(chǔ)、逆變器原理等作為專業(yè)必修課,培養(yǎng)太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)行業(yè)的高層次專業(yè)人才。這樣,學(xué)生在掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)專門技能的同時(shí)具備更加扎實(shí)的理論知識(shí)基礎(chǔ)和科技創(chuàng)新的潛力。其中《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》包含了太陽(yáng)輻射、光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理、部件選型、系統(tǒng)安裝維護(hù)等內(nèi)容,其教學(xué)目標(biāo)是希望通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)能使同學(xué)們能掌握太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā),為今后從事相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。作為最早開設(shè)《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》課程的高等院校,由于該課程屬于新課程教學(xué),教學(xué)過(guò)程中受到教材、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等各方面條件的限制,使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法效果不很理想。本文就近年教學(xué)過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題,針對(duì)目前的教學(xué)模式進(jìn)行探討。

一、加強(qiáng)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)

《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》作為光伏產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)性課程,主要講述太陽(yáng)輻射的相關(guān)知識(shí)、光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、配件選型及系統(tǒng)安裝維護(hù)等相關(guān)專業(yè)知識(shí),這是一門實(shí)踐性十分強(qiáng)的專業(yè)課程。在目前的教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),單純依靠理論知識(shí)講解,學(xué)生很難對(duì)光伏系統(tǒng)有深入的理解。總結(jié)教學(xué)過(guò)程發(fā)現(xiàn),在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)如果能結(jié)合相關(guān)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué),則可大幅度提高教學(xué)質(zhì)量與課堂教學(xué)效果,也能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與掌握,這就凸顯了課程教學(xué)中實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的重要性。由于《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》屬于新課程,受到實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)條件和人員的限制,短時(shí)間內(nèi)開展豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著一定的困難。但是,使用計(jì)算機(jī)軟件仿真虛擬實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)就沒(méi)有這方面的限制。因此,著手開發(fā)該課程的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境也是一種重要的方法。此外,在教學(xué)的過(guò)程中也可以根據(jù)教學(xué)的需要,動(dòng)員學(xué)生與老師一起自行設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,既可以加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解,又能使學(xué)生能夠得到全面的實(shí)際訓(xùn)練,還可以豐富該課程的教學(xué)資料。另外,在這個(gè)過(guò)程中,除了簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),還與控制類、綜合設(shè)計(jì)類的實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,提高了學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力,加強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力,使學(xué)生在走入社會(huì)后,能較快適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展需要,提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。此前北京信息科技大學(xué)的白連平等[1]針對(duì)該課程就設(shè)計(jì)了一些可行性實(shí)驗(yàn),如光伏陣列設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能路燈照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。

二、開展校企合作教學(xué)

由于工科課程的實(shí)踐特性,除了課堂的理論與實(shí)驗(yàn)之外,開展校企合作教學(xué)則是提高該課程教學(xué)效果的制勝法寶[2]。在前期的教學(xué)過(guò)程中作為實(shí)踐教學(xué)曾經(jīng)帶學(xué)生到相關(guān)的光伏企業(yè)見習(xí),在企業(yè)參觀實(shí)習(xí)的結(jié)束之后,有些學(xué)生反映“公司實(shí)習(xí)4天比在學(xué)校2年學(xué)的東西都多”,這句話也讓作為教育工作者的我們陷入沉思。現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的途徑很多,他們更喜歡看到實(shí)際的操作而不是“紙上談兵”。例如課堂上講過(guò)單晶硅、多晶硅、薄膜太陽(yáng)電池,而很多學(xué)生到了現(xiàn)場(chǎng)仍然分不清楚是什么類型的太陽(yáng)電池組件;課堂上學(xué)習(xí)了晶體硅太陽(yáng)電池的制備工藝,參觀的時(shí)候?qū)W生還是提出為什么這些電池都是藍(lán)色的,不能做成其他顏色呢?雖然這些基礎(chǔ)的知識(shí)都已經(jīng)在課堂上講授過(guò)了,明顯部分學(xué)生不知道或者不懂卻從來(lái)沒(méi)有人提出過(guò),而在參觀過(guò)程中他們都想到了這些問(wèn)題,通過(guò)參觀學(xué)習(xí)對(duì)這些知識(shí)有了更進(jìn)一步的理解,充分說(shuō)明了僅有課堂教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足該課程的設(shè)置目標(biāo)。因此,除了輔助的課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)或者視頻演示之外,與相關(guān)企業(yè)開展校企合作教學(xué)也是提高學(xué)生認(rèn)知能力的一項(xiàng)重要教學(xué)手段。這就要求在該課程的教學(xué)過(guò)程中,除了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)還必須加強(qiáng)學(xué)校和企業(yè)之間的合作,開展合作教育方可取得更好的教學(xué)成果。

三、將科研與新技術(shù)融入教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力

素質(zhì)教育已經(jīng)是高等院校的重中之重,學(xué)校有很多項(xiàng)目都涉及鼓勵(lì)大學(xué)生科技創(chuàng)新,從近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史我們也可以看出,年輕人在科技創(chuàng)新上有著巨大的潛力。而如何通過(guò)有效途徑提高工科學(xué)生的科技創(chuàng)新能力也困擾著不少教師。同時(shí)作為高校教師大多也同時(shí)肩負(fù)著科研工作,怎么樣將自己的科研工作融入日常教學(xué)并以此為基礎(chǔ)培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力也是一個(gè)應(yīng)該認(rèn)真考慮的重要問(wèn)題。大學(xué)生在科研領(lǐng)域的創(chuàng)新在國(guó)際上屢見不鮮,比如在超導(dǎo)領(lǐng)域,MgB2合金超導(dǎo)體以及NaCoO.H2O超導(dǎo)體都是由日本的本科生首先發(fā)現(xiàn)的。《太陽(yáng)能電池技術(shù)》及《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》課程的開設(shè),為科研融入教學(xué)提供了良好的載體。太陽(yáng)電池材料的研究是目前材料科學(xué)的一大熱門研究領(lǐng)域,這樣可以在教學(xué)過(guò)程中使學(xué)生了解到最新的材料研究,從而讓學(xué)生了解到了什么是科研,科研對(duì)實(shí)際生活又有著怎樣的影響,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》主要包括太陽(yáng)輻射、電池制造、組件制造、系統(tǒng)原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、部件選型以及控制器逆變器原理等技術(shù)。它包含了多門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)課程,涉及的知識(shí)面廣、內(nèi)容概念多,為大學(xué)生創(chuàng)新提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下開展太陽(yáng)能電池及發(fā)電技術(shù)的研究,查閱資料、進(jìn)行光伏發(fā)電方案的設(shè)計(jì),促使學(xué)生將所學(xué)的電學(xué)、材料學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科聯(lián)系起來(lái)。有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的科技創(chuàng)新興趣,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力[3]。

四、課程考核形式多樣化

基于該課程的實(shí)踐性特點(diǎn)和教學(xué)目的,可以在傳統(tǒng)卷面理論知識(shí)考核的基礎(chǔ)上增加多樣化的考核形式,比如系統(tǒng)設(shè)計(jì)作品展示、成果匯報(bào)等多種方式進(jìn)行考核,綜合考核專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能等方面。對(duì)采取不同方式、對(duì)各個(gè)不同方面進(jìn)行考核的結(jié)果,通過(guò)一定的加權(quán)系數(shù)評(píng)定課程最終成績(jī)。

五、小項(xiàng)目形式完成課程設(shè)計(jì)

在網(wǎng)絡(luò)化的今天,課程設(shè)計(jì)面臨的一大問(wèn)題就是論文在網(wǎng)絡(luò)上復(fù)制粘貼完成。而作為實(shí)踐性較強(qiáng)的太陽(yáng)能發(fā)電方向的畢業(yè)生,我們是否可以改變思路,課程設(shè)計(jì)不再局限于理論推導(dǎo)而轉(zhuǎn)向?qū)嵺`性課程設(shè)計(jì)。指導(dǎo)老師可以根據(jù)地理情況和電網(wǎng)分布情況選擇合適的條件用于學(xué)生自主設(shè)計(jì)光伏發(fā)電站,包括太陽(yáng)能電站地點(diǎn)選擇、可行性分析、電站規(guī)模及組成、蓄電池容量、光伏電站年發(fā)電量及經(jīng)濟(jì)效益、光伏電站整體布局(組件串并連設(shè)計(jì)、匯流箱排布、電纜連接、線管地槽整體排布、電纜規(guī)格及用量計(jì)算、線管規(guī)格及用量計(jì)算、配電房及看守房布置、支架定點(diǎn)圖等)、系統(tǒng)防雷及監(jiān)測(cè)、電網(wǎng)安全性等部分內(nèi)容[4]。相信完成這樣的課程設(shè)計(jì),可以培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)和市場(chǎng)調(diào)研能力,對(duì)其今后獨(dú)立從事光伏產(chǎn)業(yè)內(nèi)業(yè)務(wù)是非常有幫助的。這樣的課程設(shè)計(jì)比普通的論文撰寫更能提高學(xué)生的專業(yè)水平,從而使學(xué)生的能力達(dá)到甚至超越該學(xué)科的培養(yǎng)目標(biāo)。

本文根據(jù)《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及該課程的教學(xué)目標(biāo),探討了在現(xiàn)有教學(xué)模式基礎(chǔ)上需要進(jìn)行的一些改進(jìn)。作為工科應(yīng)用型創(chuàng)新人才,最重要的是應(yīng)該具有很強(qiáng)的獨(dú)立獲取和應(yīng)用知識(shí)的能力,而傳統(tǒng)的理論教學(xué)為主模式則很難讓學(xué)生將書本知識(shí)與實(shí)際光伏工程結(jié)合起來(lái),也就無(wú)法真正理解光伏發(fā)電系統(tǒng)。本文提出了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、開展校企合作教學(xué)、將大學(xué)生創(chuàng)新融入教學(xué)以及改變傳統(tǒng)的考核方式等,其實(shí)質(zhì)都是為了改變目前理論教學(xué)為主體的教學(xué)模式,將實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)等過(guò)去不被重視的教學(xué)方式引入這些實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,探索新的教學(xué)模式,從而培養(yǎng)出更適合現(xiàn)代企業(yè)、社會(huì)所需的高層次人才,達(dá)到開設(shè)該專業(yè)的最終目標(biāo)。

參考文獻(xiàn):

[1]白連平,張巧杰.光伏發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探討[C].第五屆全國(guó)高校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)改革研討會(huì)論文集(2):602-605,2008-04,中國(guó)陜西西安.

[2]趙濤,李國(guó)強(qiáng).獨(dú)立學(xué)院校企合作人才培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2012,(6):1.

第2篇

【關(guān)鍵詞】溫室大棚;太陽(yáng)能光伏技術(shù);節(jié)能環(huán)保

0.引言

我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)目前仍處在初級(jí)階段,但近年來(lái)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅猛,特別是太陽(yáng)能電池產(chǎn)品已成功進(jìn)入歐洲市場(chǎng)。太陽(yáng)能光伏技術(shù)也越來(lái)越多的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè),大到工業(yè),農(nóng)業(yè),國(guó)防,通信等領(lǐng)域,小至家居生活,光伏技術(shù)無(wú)處不在。而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中光伏技術(shù)的應(yīng)用還相對(duì)較少,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)溫室大棚的能源方式:一是供暖爐,二是電網(wǎng)電能。這已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效,環(huán)保節(jié)能的理念,因此將太陽(yáng)能光伏技術(shù)引入溫室大棚控制系統(tǒng)是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)推動(dòng)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的必由之路。

1.太陽(yáng)能光伏技術(shù)

目前太陽(yáng)能發(fā)電主要有兩種形式:一種是光熱轉(zhuǎn)換發(fā)電,二是光伏發(fā)電(Photovoltaic Generation,PV)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是通過(guò)太陽(yáng)能電池的福特效應(yīng)直接將光能轉(zhuǎn)化為電能過(guò)程。優(yōu)點(diǎn)是不需燃料,無(wú)污染,節(jié)能、安全、無(wú)噪音、容易獲取。近年來(lái),在太陽(yáng)能有效利用中太陽(yáng)能光伏發(fā)電式發(fā)展最快最具活力的一種。

1.1太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域及特點(diǎn)

太陽(yáng)能是一種環(huán)保清潔的能源,我國(guó)的太陽(yáng)能資源非常豐富,多數(shù)地區(qū)平均日照射量在4kwh/m2以上,地區(qū)可達(dá)7kwh/m2。我國(guó)的光伏技術(shù)應(yīng)用還處于初級(jí)階段,太陽(yáng)能主要應(yīng)用于太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、太陽(yáng)能暖房、太陽(yáng)能發(fā)電,太陽(yáng)能衛(wèi)星電池,太陽(yáng)能路燈等。

太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的特點(diǎn):

優(yōu)點(diǎn):

(1)普遍性:是指太陽(yáng)能在地球上隨處都有,沒(méi)有地域限制且不用開采運(yùn)輸。

(2)環(huán)保性:是指太陽(yáng)能無(wú)毒,無(wú)害,清潔、綠色、環(huán)保,對(duì)于環(huán)境污染日趨嚴(yán)重的中國(guó),是一種寶貴的資源。

(3)充裕性:太陽(yáng)能每年到達(dá)地球的輻射量非常的充裕,相當(dāng)于130億萬(wàn)噸煤所產(chǎn)生的能量。

(4)長(zhǎng)久性:科學(xué)家根據(jù)目前太陽(yáng)產(chǎn)生的核能速率估算,太陽(yáng)能的儲(chǔ)量足夠維持上百十億年,地球的壽命也達(dá)幾十億年,對(duì)于地球人來(lái)講太陽(yáng)能的時(shí)間是長(zhǎng)久的,無(wú)限期的。

(5)前瞻性:對(duì)于愈來(lái)愈枯竭的地球能源,太陽(yáng)能無(wú)疑是最具開發(fā)潛力的綠色環(huán)保能源之一,從能源開發(fā)的意義上來(lái)講太陽(yáng)能的開發(fā)更具有可持續(xù)性和前瞻性。

缺點(diǎn):

(1)分布零散:太陽(yáng)能在地球表面每年的輻射量很大,但分布廣,密度小,所以利用率低。

(2)穩(wěn)定性差:太陽(yáng)能的強(qiáng)弱容易受天氣因素及晝夜交替的影響,所以穩(wěn)定性較差。

(3)轉(zhuǎn)換效率低,應(yīng)用成本高:受材料和技術(shù)水平限制,多數(shù)太陽(yáng)能產(chǎn)品轉(zhuǎn)換率低,從而增加了其應(yīng)用的成本,經(jīng)濟(jì)性一直是困擾太陽(yáng)能普及的重要因素。

1.2太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)性能與組成

每個(gè)太陽(yáng)能基片都是一個(gè)光電二極管,光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng),將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的一種形式。而第一個(gè)使用的單晶硅光伏電池(Solar Cell),是美國(guó)人在1956年研制成功的,從此就有了光伏發(fā)電技術(shù)。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨(dú)立(離網(wǎng))太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。獨(dú)立太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)是由光伏電池板,控制器和電能存儲(chǔ)部件及逆變器組成的發(fā)電與電能變換系統(tǒng)。而并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng),除了上述組件外還必須有并網(wǎng)逆變器與國(guó)家電網(wǎng)并網(wǎng)。

(1)獨(dú)立太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)如下圖1示:

(2)太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)如圖2所示:

圖2 并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

其中光伏電池板第一代產(chǎn)品是由硅片為基礎(chǔ)的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng),為了提高太陽(yáng)能電池光轉(zhuǎn)換效率,降低光伏電池生產(chǎn)成本,相繼出現(xiàn)了基于薄膜技術(shù)的第二代光伏電池產(chǎn)品,這種產(chǎn)品使用很薄的光電材料附著在非硅材料的襯底上,降低了生產(chǎn)成本,適合于批量生產(chǎn);進(jìn)而第三代太陽(yáng)能電池產(chǎn)品也將問(wèn)世,它是以先進(jìn)薄膜制造技術(shù)為基礎(chǔ)的理論極限光電轉(zhuǎn)化效率可達(dá)93%。主要有量子點(diǎn)、多層多結(jié)、染料敏化的太陽(yáng)能電池、有機(jī)聚合物電池、納米電池等。

電能儲(chǔ)存部件主要是指太陽(yáng)能蓄電池,太陽(yáng)能蓄電池一般采用鉛酸電池,常用的有DC12V,DC24V,DC48V三種,在微型系統(tǒng)中也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。蓄電池的主要作用是在有光照時(shí)將光能由太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存起來(lái),以備使用。

太陽(yáng)能控制器主要對(duì)太陽(yáng)能基板輸出的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制,把調(diào)整后電能分為兩個(gè)途徑輸送,一方面直接送往直流負(fù)載或交流負(fù)載,另一方面將剩余能量送往蓄電池組儲(chǔ)存,當(dāng)太陽(yáng)能基板發(fā)出的電能不能滿足負(fù)載需要時(shí),太陽(yáng)能控制器便將蓄電池中儲(chǔ)存的電能量送往負(fù)載。

太陽(yáng)能光伏逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備之一,也稱為DC-AC逆變器。在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中,可將太陽(yáng)能通過(guò)太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)化為DC12V、DC24V、DC48V的直流電能,通過(guò)光伏逆變器中的功率變換及控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為符合電網(wǎng)電能質(zhì)量要求的110V或220V交流電。太陽(yáng)能逆變器可分為DC-AC和DC-DC兩種,可將太陽(yáng)電池性能最大限度地發(fā)揮,并為系統(tǒng)提供強(qiáng)有力的保護(hù)功能。太陽(yáng)能并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)與國(guó)家電網(wǎng)并網(wǎng)的核心部件。

2.太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)在溫室大棚控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

2.1太陽(yáng)能光伏技術(shù)在溫室大棚控制系統(tǒng)中應(yīng)用設(shè)計(jì)的背景和可行性

日本、美國(guó)、荷蘭、以色列等國(guó)外農(nóng)業(yè)設(shè)施栽培綜合環(huán)境控制技術(shù)較先進(jìn)的幾個(gè)國(guó)家, 由于其地理位置、自然環(huán)境和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)不同, 其發(fā)展的側(cè)重點(diǎn)也不同。

目前我國(guó)農(nóng)業(yè)正處于從傳統(tǒng)型農(nóng)業(yè)向優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)為目的的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化的新階段。要發(fā)展具有我國(guó)特色的溫室自動(dòng)控制系統(tǒng),充分發(fā)揮溫室農(nóng)業(yè)的高效性,必須綜合應(yīng)用各種現(xiàn)代化控制和管理技術(shù),通過(guò)各項(xiàng)設(shè)施的有效運(yùn)作給溫室栽培物創(chuàng)造最適宜的環(huán)境條件,最大限度的減少外界不利環(huán)境和氣候條件對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響, 獲得作物最佳生長(zhǎng)條件, 從而達(dá)到增加作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)、延長(zhǎng)生長(zhǎng)季節(jié)的目的。而面對(duì)現(xiàn)代社會(huì)能源日益枯竭的現(xiàn)實(shí)狀況,開發(fā)利用新型能源已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的基本保障方式之一。

本設(shè)計(jì)針對(duì)中國(guó)北方天氣干旱、日照時(shí)間充足的特點(diǎn),將太陽(yáng)能光伏技術(shù)引入農(nóng)業(yè)溫室大棚系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,不僅可以解決系統(tǒng)的部分能源問(wèn)題,而且可以提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綠色、高效、節(jié)能環(huán)保進(jìn)程。目前我國(guó)有些省份已經(jīng)在一些地方率先使用太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),如無(wú)錫機(jī)場(chǎng)800kW屋頂光伏并網(wǎng)系統(tǒng)工程,鎮(zhèn)江、丹江兩個(gè)城市的2個(gè)4KW光伏并網(wǎng)系統(tǒng)等。從系統(tǒng)的可行性方面來(lái)講,首先,中國(guó)是個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),這種新型能源的在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣使用,將會(huì)為國(guó)家節(jié)省大量的資源;其次,中國(guó)的光伏技術(shù)近年來(lái)發(fā)展迅猛,光伏技術(shù)日趨成熟;第三,光伏技術(shù)在農(nóng)業(yè)溫室控制系統(tǒng)的應(yīng)用,將能有效推動(dòng)高效環(huán)保現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。第四,溫室大棚多建在光照充足的區(qū)域,屋頂平坦,便于安裝且空間充裕。

2.2光伏技術(shù)在溫室大棚控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)方案

2.2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)是基于PLC控制的農(nóng)業(yè)溫室大棚控制系統(tǒng),通過(guò)PLC對(duì)溫室中作物生長(zhǎng)的環(huán)境因子光照、濕度、溫度、CO2濃度等進(jìn)行調(diào)節(jié)和影響,從而達(dá)到不同農(nóng)作物生長(zhǎng)所要求的環(huán)境條件。系統(tǒng)的輸入控制因素主要是傳感器所測(cè)試的光照、濕度、溫度及CO2濃度,通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)算驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作(噴淋系統(tǒng)、遮陽(yáng)網(wǎng)、補(bǔ)溫系統(tǒng)控制、CO2補(bǔ)氣控制、補(bǔ)光燈控制及通風(fēng)系統(tǒng)控制等)來(lái)達(dá)到控制的目的。溫室系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)如圖3所示:

2.2.2 溫室能源系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的溫室設(shè)計(jì)系統(tǒng),所有的電能均由系統(tǒng)電網(wǎng)供給。本設(shè)計(jì)將傳統(tǒng)單一的電網(wǎng)能源供給,變?yōu)樘荜?yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電的形式,當(dāng)陽(yáng)光充足時(shí),系統(tǒng)的電能有光伏發(fā)電系統(tǒng)供給,當(dāng)夜晚、陰天光照不充足時(shí),電網(wǎng)中的電能通過(guò)并網(wǎng)逆變器和控制器自動(dòng)補(bǔ)給系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)擬用太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能控制器和并網(wǎng)逆變器組成并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。并網(wǎng)逆變器同時(shí)兼有控制器和系統(tǒng)保護(hù)的功能。因?yàn)椴⒕W(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池幾乎不用,所以系統(tǒng)沒(méi)有選用蓄電池。設(shè)計(jì)思路結(jié)構(gòu)圖如圖4所示:

圖4 溫室光伏發(fā)電系統(tǒng)與控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

光照充足時(shí)光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能充足,逆變器自動(dòng)給溫室控制系統(tǒng)PLC及上位機(jī)、溫室系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)(溫度傳感器、濕度傳感器、CO2濃度傳感器、光照度傳感器等)、溫室系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(遮陽(yáng)簾、天窗、風(fēng)扇、補(bǔ)光系統(tǒng)等)提供電能,因?yàn)橄到y(tǒng)是按照所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)同時(shí)工作時(shí)的最大功率設(shè)計(jì)的,在同一時(shí)刻不是所有機(jī)構(gòu)都同時(shí)工作,此時(shí)多余的電能由并網(wǎng)逆變器送給輸電網(wǎng);當(dāng)光照不充足時(shí),并網(wǎng)逆變器自動(dòng)轉(zhuǎn)換,系統(tǒng)將從電網(wǎng)中使用電能,此時(shí)轉(zhuǎn)為電網(wǎng)供電狀態(tài)。

3.結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)北京農(nóng)業(yè)科技學(xué)院的農(nóng)業(yè)科技園和西北農(nóng)林科技大學(xué)新天地設(shè)施農(nóng)業(yè)開發(fā)有新公司的農(nóng)業(yè)科技園的參觀考察,獲悉這些大棚系統(tǒng)設(shè)計(jì)均采用現(xiàn)代化先進(jìn)的控制技術(shù),設(shè)計(jì)理念新,工藝成熟,能源多采用輸電網(wǎng)供給模式,設(shè)計(jì)中均未將光伏技術(shù)引入農(nóng)業(yè)大棚生產(chǎn)中,其中最大的原因是成本太高。近年來(lái),我國(guó)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)日趨成熟,二代、三代產(chǎn)品的相繼問(wèn)世,是太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)成本大大降低,但控制器和逆變器的生產(chǎn)技術(shù)尚不成熟,要實(shí)現(xiàn)高效的轉(zhuǎn)換率,控制器和逆變器仍主要依靠進(jìn)口。經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外溫室控制系統(tǒng)研究分析,結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高效清潔的理念,本設(shè)計(jì)有利于推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)清潔、環(huán)保能源的開發(fā)和利用,符合綠色、高效農(nóng)業(yè)的先進(jìn)生產(chǎn)理念。光伏太陽(yáng)能技術(shù)以其永久性、清潔性和普遍性,必將成為我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必由之路。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]李蔚.太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù),太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景[J].論文薈萃,2011.4.

第3篇

關(guān)鍵詞:太陽(yáng)能光伏發(fā)電 太陽(yáng)能電池 大城市居民小區(qū) 直流配電網(wǎng)

中圖分類號(hào):TM61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2016)07(b)-0022-03

隨著社會(huì)公眾的環(huán)保意識(shí)的提高以及新材料、現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展,充分利用可再生的太陽(yáng)能已經(jīng)越來(lái)越受到政府和公眾的重視。目前太陽(yáng)能技術(shù)已經(jīng)在新能源發(fā)電、交通、航空航海和空間站建設(shè)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。充分利用可再生的太陽(yáng)能發(fā)電,建立節(jié)能、環(huán)保、舒適的居住空間也成了社會(huì)的共識(shí)。因此,該文根據(jù)當(dāng)前各種太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的特點(diǎn)與發(fā)展,以經(jīng)濟(jì)、環(huán)保利用太陽(yáng)能為目標(biāo),考慮大城市居民小區(qū)具有建筑密度大,高樓較多、屋頂面積小、樓間距較小等特點(diǎn),分析適用于大城市居民小區(qū)的太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的選擇方案。

1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 太陽(yáng)能的應(yīng)用形式

目前,居民小區(qū)應(yīng)用太陽(yáng)能的途徑主要可分為太陽(yáng)能光伏發(fā)電和光熱轉(zhuǎn)換兩種形式。

太陽(yáng)能光熱技術(shù)是將太陽(yáng)輻射能量轉(zhuǎn)化為熱能的技術(shù)。在居民小區(qū),常見的直接利用太陽(yáng)能的方式有:(1)利用太陽(yáng)能空氣集熱器供暖。(2)利用太陽(yáng)能熱水器提供生活熱水。(3)利用集熱-儲(chǔ)熱的原理建造太陽(yáng)房等。間接利用太陽(yáng)能的主要方式是利用太陽(yáng)能制冷。其中利用太陽(yáng)能制冷技術(shù)仍處于研究階段,相關(guān)技術(shù)正在進(jìn)入攻堅(jiān)克難階段,預(yù)計(jì)未來(lái)將會(huì)取得突破性進(jìn)展。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電是以太陽(yáng)能電池為中介將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)。太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)有單獨(dú)發(fā)電和并網(wǎng)發(fā)電兩種發(fā)電方式,在城市小區(qū),因?yàn)楣╇姷目煽啃砸螅ǔJ遣捎貌⒕W(wǎng)發(fā)電方式,它是由太陽(yáng)能電池陣列、蓄電池組、保護(hù)和控制系統(tǒng)、逆變器、小區(qū)負(fù)荷等設(shè)備構(gòu)成,其中光伏電池陣列是由多個(gè)太陽(yáng)能電池板串并聯(lián)而成,是整個(gè)系統(tǒng)最核心、最有價(jià)值的組件。

1.2 太陽(yáng)能電池技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

到目前為止太陽(yáng)能電池技術(shù)已歷經(jīng)三代,第一代主要為晶體硅太陽(yáng)能電池;第二代是基于薄膜技術(shù)的太陽(yáng)能電池;第三代是高倍聚光光伏電池。

晶體硅太陽(yáng)能電池是以硅元素作為基本原材料,主要包括單晶硅和多晶硅太陽(yáng)能電池兩類。這是發(fā)展最早、技術(shù)最成熟、已經(jīng)形成了大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池技術(shù),約占據(jù)93%的市場(chǎng)份額,其轉(zhuǎn)換效率在15%~20%。晶體硅太陽(yáng)能電池最大的技術(shù)瓶頸是原材料硅的價(jià)格較為昂貴且供應(yīng)不足,造成晶體硅電池價(jià)格呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)。表1給出了對(duì)單晶硅太陽(yáng)能電池與多晶硅太陽(yáng)能電池的主要特性。

薄膜太陽(yáng)能電池所需要的硅材料極少或是不需要,因而與晶體硅太陽(yáng)能電池相比,在生產(chǎn)成本上有明顯的優(yōu)勢(shì)。薄膜太陽(yáng)能電池可分為硅基、碲化鎘(CDTE)、銅銦鎵硒(CIGS)、砷化鎵(GAAS)薄膜電池以及染料敏化(DSSC)太陽(yáng)電池等[1]。薄膜太陽(yáng)能電池應(yīng)用已經(jīng)逐步展開,其中2014年12月我國(guó)首個(gè)兆瓦級(jí)CIGS薄膜太陽(yáng)能電站在云南石林投運(yùn),其發(fā)電效率比同等規(guī)模的晶體硅太陽(yáng)能電站高出10%。根據(jù)大城市居民小區(qū)的需要,表2給出了主要薄膜太陽(yáng)能電池的技術(shù)特性。染料敏化太陽(yáng)電池是一種采用由有機(jī)材料構(gòu)成核心部件的太陽(yáng)能電池,在原材料上具有潛在的優(yōu)勢(shì),可以大面積成膜,具有可設(shè)計(jì)性強(qiáng),質(zhì)輕,可塑性好,是一種有前景的太陽(yáng)能電池技術(shù),但是目前僅停留在實(shí)驗(yàn)階段。

從適用于大城市居民小區(qū)建筑的角度看,由于非晶硅薄膜電池可制作成半透明的類玻璃形狀,且具有較高的吸收系數(shù),因此非常適合于與光伏-建筑一體化小區(qū)工程相結(jié)合,作為建筑物的玻璃幕墻、玻璃窗以及建筑墻面。CIGS薄膜電池由于其緩沖層CdS具有潛在的毒性,國(guó)產(chǎn)化水平較低,價(jià)格較高,但轉(zhuǎn)換效率高,比較適合用于商住兩用型小區(qū)、公寓型小區(qū)或是小區(qū)中的大型公共建筑的玻璃幕墻。CDTE薄膜太陽(yáng)能電池成本較高,且有一定污染,可用作大型建筑的屋頂,而GAAS薄膜電池價(jià)格過(guò)高,一般不用于居民建筑。

2 居民小區(qū)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用選擇

在我國(guó),特別是一些低層建筑比較密集的中小城市、廣大農(nóng)村地區(qū),太陽(yáng)能熱水器技術(shù)已經(jīng)得到廣泛利用和推廣。但是這種利用方式無(wú)法適用于大城市居民小區(qū),一方面是因?yàn)楦邔咏ㄖ锊荒芴峁┌惭b位置,另一方面是因?yàn)檫@種雜亂無(wú)章的安裝嚴(yán)重影響建筑物的視覺(jué)美觀效果,破壞環(huán)境的和諧,不能實(shí)現(xiàn)與建筑物的完美結(jié)合[2]。目前推出的壁掛式大陽(yáng)能熱水器是比較適合大城市居民小區(qū)的太陽(yáng)能光熱利用的產(chǎn)品。

同時(shí),太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在民用領(lǐng)域也具有廣泛的利用和推廣空間。城市居民小區(qū)有許多公共用電設(shè)備,如小區(qū)路燈、草坪庭園景燈、高層建筑樓梯間、地下車庫(kù)的照明,樓房的電梯以及變頻調(diào)速的水泵、風(fēng)機(jī)等,這些設(shè)備數(shù)量多、總體耗電量大,都可以首先考慮采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電供電。在小區(qū)的公共區(qū)域放置太陽(yáng)能電池板是一個(gè)優(yōu)選方案。除考慮房屋的承重和成本問(wèn)題外,可以采用3種放置太陽(yáng)能電池的方式:(1)放置在建筑屋頂,并加砌與建筑外觀一致的護(hù)攔,同時(shí)利用太陽(yáng)能電池組件替代保溫隔熱層的作用,對(duì)于已建小區(qū)還可以與社區(qū)屋頂“平改坡”結(jié)合起來(lái)加裝太陽(yáng)能電池組件。(2)在樓梯間頂部專門加裝一個(gè)放置太陽(yáng)能電池板的閣樓,并采用與建筑外觀協(xié)調(diào)和諧的斜屋頂設(shè)計(jì),維護(hù)整體環(huán)境的協(xié)調(diào)。(3)對(duì)于新建的多層建筑和高層建筑,外墻與太陽(yáng)光接觸面積最大,采用與太陽(yáng)能電池一體化的玻璃幕墻、透明絕熱材料,實(shí)現(xiàn)光伏-建筑一體化,同時(shí)達(dá)到美觀和裝飾效果。

在城市居民小區(qū)中,通常采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)與市政電網(wǎng)并聯(lián)供電的形式,如圖1所示。但是當(dāng)小區(qū)內(nèi)太陽(yáng)能光伏發(fā)電容量比較大,且小區(qū)內(nèi)直流負(fù)載比例較高時(shí),小區(qū)采用分布式直流配網(wǎng)供電[3],將市政電網(wǎng)通過(guò)交流-直流變換作為并聯(lián)電源,如圖2所示,更有利于太陽(yáng)能光伏發(fā)電的利用,且具有更好的效率。這是因?yàn)椋海?)太陽(yáng)能光伏發(fā)電輸出直流電,直接接入直流配電網(wǎng),可以節(jié)省大量的DC-AC換流環(huán)節(jié)。(2)大部分民用負(fù)載都是直流負(fù)載,比如個(gè)人電腦、電視、充電設(shè)備、電熱器、照明負(fù)荷,采用直流配電網(wǎng)后,整體效率更高;同時(shí)對(duì)于采用變頻技術(shù)的家用電器,如空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī),如果采用傳統(tǒng)的交流配電網(wǎng),需要經(jīng)過(guò)AC-DC-AC變換,而采用直流配電網(wǎng)則只需要采用DC-AC變換。因而直流配電系統(tǒng)的整體效率更高。(3)同時(shí)直流配電網(wǎng)更可靠,且沒(méi)有頻率和無(wú)功問(wèn)題,也沒(méi)有傳統(tǒng)交流配電網(wǎng)的諧波污染問(wèn)題。(4)直流配電網(wǎng)的可控性,更有利用于未來(lái)智能社區(qū)的建設(shè)[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

太陽(yáng)能光伏發(fā)電在大城市民用領(lǐng)域也具有廣闊的發(fā)展空間。但是由于大城市的地價(jià)貴、樓間距小、高層建筑多,相對(duì)中小城市、農(nóng)村來(lái)說(shuō),利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電的空間較小、單位投資高、發(fā)電成本高,回收成本年限長(zhǎng),如果采用全國(guó)統(tǒng)一的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),難于達(dá)到預(yù)定的促進(jìn)作用。因此,需要靠政府政策扶持,鼓勵(lì)企業(yè)、社會(huì)公益投資,同時(shí)與綠色社區(qū)、智能社區(qū)建設(shè)結(jié)合起來(lái),達(dá)到更好的整體社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 李海濤.太陽(yáng)能利用研究進(jìn)展[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(9):38-39.

[2] 彭瑛.民用建筑太陽(yáng)能的利用[J].湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2012,26(5):90-94.

第4篇

為了適應(yīng)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的教學(xué),在課程改革過(guò)程中,根據(jù)新能源發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀和電氣工程對(duì)新能源發(fā)電技術(shù)課程知識(shí)體系的需求,結(jié)合電力工程及其自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn),精選教學(xué)內(nèi)容,重新構(gòu)建了新的課程知識(shí)體系,加強(qiáng)與電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)之間的聯(lián)系。根據(jù)新能源發(fā)電站接入電網(wǎng)的影響不同,將這些新能源技術(shù)分為兩類:穩(wěn)定性能源發(fā)電技術(shù)和間歇性能源發(fā)電技術(shù)。

一些新能源技術(shù)(如生物質(zhì)能、地?zé)崮芎统R?guī)水電)在接入電力系統(tǒng)方面和常規(guī)電力技術(shù)一樣容易,除了一次能源的形式不同,轉(zhuǎn)換成電能環(huán)節(jié)基本相同,都采用同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電,對(duì)電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定不會(huì)造成影響。因此,這部分新能源知識(shí)重點(diǎn)講解各種新能源發(fā)電技術(shù)的基本原理,最新的發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀和動(dòng)向,及在利用過(guò)程中對(duì)改善環(huán)境帶來(lái)的好處,培養(yǎng)學(xué)生新的能源觀念和意識(shí)。同時(shí)結(jié)合電網(wǎng)發(fā)展的最近進(jìn)展,這些發(fā)電技術(shù)作為分布式電源接入電網(wǎng)時(shí),如何規(guī)劃電網(wǎng),接入電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響等方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹v解,加強(qiáng)與電力系統(tǒng)知識(shí)的聯(lián)系,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,由于受到季節(jié)、氣象和地域等條件的影響,另一些新能源技術(shù)具有隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性的特點(diǎn),如風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電等新能源發(fā)電技術(shù),在接入電力系統(tǒng)方面需要克服更多的挑戰(zhàn),其電力大規(guī)模并入常規(guī)電網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來(lái)顯著影響。這部分內(nèi)容重點(diǎn)講解與電力系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù),涉及到電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)和電力系統(tǒng)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。在間歇性能源并網(wǎng)過(guò)程中,電力儲(chǔ)能技術(shù)可以補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng),解決風(fēng)能和太陽(yáng)能等間歇式新能源發(fā)電直接并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊,調(diào)節(jié)電能質(zhì)量,使大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電能夠方便可靠地并入常規(guī)電網(wǎng)。隨著可再生新能源發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展,電力儲(chǔ)能技術(shù)也是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生必須掌握的知識(shí),所以儲(chǔ)能技術(shù)也是該課程知識(shí)體系的重要部分。

本文提出的課程知識(shí)體系目前還沒(méi)有相關(guān)教材,為此,筆者較為系統(tǒng)地構(gòu)建并編寫適合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的“新能源發(fā)電技術(shù)”課程講義,使之更符合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)。從兩學(xué)期的試用情況來(lái)看,學(xué)生認(rèn)同感增強(qiáng),明確該課程是本專業(yè)不可或缺的重要選修課,重視程度顯著提升,在教學(xué)過(guò)程中取得了良好的效果。

二、教學(xué)模式改革

選擇合適的教學(xué)方法,能夠提高課堂效率。教學(xué)內(nèi)容的不同,授課的教學(xué)方法也需要相應(yīng)的改進(jìn),為此筆者對(duì)教學(xué)方法也進(jìn)行了改革,使之與課程知識(shí)體系相適應(yīng)。

1.采用學(xué)術(shù)專題講座的教學(xué)方式“新能源發(fā)電技術(shù)”課程知識(shí)體系要求運(yùn)用新的教學(xué)方法。每種新能源發(fā)電技術(shù)各自成章,自成系統(tǒng),各部分內(nèi)容均有很多前沿的技術(shù),僅靠書本知識(shí)已經(jīng)不能適應(yīng)科技的進(jìn)步。因此需要任課教師補(bǔ)充相關(guān)發(fā)展的新動(dòng)向和新技術(shù),以學(xué)術(shù)講座的形式進(jìn)行講授與課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。講解過(guò)程中,以具體的行業(yè)問(wèn)題為背景,采取啟發(fā)式的講解方式,層層剖析問(wèn)題,可以讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),掌握發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)電原理、利用方式、開發(fā)存在的問(wèn)題和研究現(xiàn)狀及動(dòng)向。如地?zé)岚l(fā)電、海洋能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù),都可以采用講座的方式進(jìn)行講解。同時(shí)在講座過(guò)程中,增加學(xué)生提問(wèn)環(huán)節(jié),讓學(xué)生可以積極參與,引導(dǎo)學(xué)生自主思考。為了強(qiáng)化實(shí)踐,在每一個(gè)專題授課結(jié)束后,教師通過(guò)布置與該專題相關(guān)的設(shè)計(jì)題目,讓學(xué)生學(xué)以致用。比如讓學(xué)生設(shè)計(jì)太陽(yáng)能熱電站,利用波浪能發(fā)電原理設(shè)計(jì)相應(yīng)的波浪能電站,設(shè)計(jì)新農(nóng)村綜合利用生物質(zhì)能的方案,設(shè)計(jì)垃圾發(fā)電站工藝流程等,作為分布式電源接入電網(wǎng)時(shí),結(jié)合不同能源開發(fā)利用的特點(diǎn)對(duì)該地區(qū)新能源開發(fā)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)做出合理規(guī)劃,并給出理由。通過(guò)這些綜合性設(shè)計(jì)作業(yè),可以增強(qiáng)大家的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,訓(xùn)練了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力,起到了非常好的效果。

2.基于問(wèn)題的探究式教學(xué)方式傳統(tǒng)的講授方式,可以系統(tǒng)地講解,課堂容量大。風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)涉及知識(shí)點(diǎn)多,知識(shí)點(diǎn)零散,因此需要教師合理組織教學(xué)內(nèi)容,使其與所學(xué)專業(yè)知識(shí)相結(jié)合。為此筆者精心設(shè)計(jì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),精講多練。但傳統(tǒng)的授課方式,學(xué)生被動(dòng)接受,學(xué)習(xí)積極性不高。為此,筆者采用基于問(wèn)題的探究式教學(xué)方式,在教學(xué)的過(guò)程中,教師起引導(dǎo)作用,對(duì)課程中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析,提出基于問(wèn)題的討論題目;并分析學(xué)生需要掌握的知識(shí)要點(diǎn),為學(xué)生提供必要的參考文獻(xiàn),讓學(xué)生課后自己查閱資料,引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)自己總結(jié)知識(shí)點(diǎn),利用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題。而學(xué)生在課后根據(jù)自己的興趣自愿選題,并分小組進(jìn)行研討,研討后,該小組總結(jié)討論結(jié)果。在課堂討論中,每個(gè)小組推薦一名學(xué)生做交流發(fā)言,將自己的研究?jī)?nèi)容做簡(jiǎn)要匯報(bào)。學(xué)生互相提問(wèn)展開討論,老師進(jìn)行有針對(duì)性的點(diǎn)評(píng),肯定了學(xué)生們?nèi)〉玫某煽?jī),對(duì)錯(cuò)誤的地方進(jìn)行了補(bǔ)充和糾正。為了達(dá)到分組討論學(xué)習(xí)預(yù)期效果,要求每個(gè)小組在上交的文獻(xiàn)報(bào)告中,明確每個(gè)學(xué)生所做的工作和參加小組討論的發(fā)言內(nèi)容,督促每個(gè)學(xué)生都參與討論學(xué)習(xí)。通過(guò)這種教學(xué)方式,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,也很好地完成了教學(xué)目標(biāo),促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高,達(dá)到“授人以漁”的目的。

3.改進(jìn)多媒體教學(xué)方式由于該課程設(shè)計(jì)的專業(yè)知識(shí)具有跨學(xué)科的特點(diǎn),有些知識(shí)點(diǎn)學(xué)生難以掌握,有些原理較為抽象。如風(fēng)機(jī)的偏航過(guò)程、變槳過(guò)程、風(fēng)機(jī)的失速原理、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電過(guò)程等都比較抽象,在沒(méi)有實(shí)物演示的前提下,學(xué)生經(jīng)常不容易理解。因此在講這些課程內(nèi)容時(shí),采用多媒體動(dòng)畫演示的方法,幫助學(xué)生理解基本概念和知識(shí),讓學(xué)生更快更易地理解和掌握這些內(nèi)容。

三、考試方法的改革

雖然在教學(xué)內(nèi)容和方法上進(jìn)行了改革,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,但仍有不少學(xué)生選課和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不端正。他們不是為了完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),提高自己的綜合素質(zhì),只是為了湊滿學(xué)分,對(duì)選修課缺乏足夠的重視。傳統(tǒng)的閉卷考核方式不能全面地反映真實(shí)的教學(xué)情況。撰寫課程論文,成績(jī)只與論文寫得好不好有關(guān),有的同學(xué)東拼西湊,也能獲得一個(gè)理想的成績(jī)。這些方式都難以督促學(xué)生平常的學(xué)習(xí),因此仍需完善課程的考核方式。根據(jù)“新能源發(fā)電技術(shù)”課程的特點(diǎn),筆者對(duì)該課程的考試方式做了合理的改革,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí),公正地反映了學(xué)生的成績(jī)。主要采取了以下一些措施:

1.注重對(duì)學(xué)生平時(shí)的考查增加課堂隨機(jī)考查的次數(shù)。通過(guò)提問(wèn)、課堂測(cè)驗(yàn)等方式,讓學(xué)生在上課時(shí)能集中精力聽講,防止學(xué)生上課“開小差”。回答問(wèn)題和課堂測(cè)驗(yàn)計(jì)入平時(shí)成績(jī)。

2.增加撰寫文獻(xiàn)報(bào)告和大作業(yè)基于問(wèn)題的探究式教學(xué)方式中,撰寫文獻(xiàn)報(bào)告和小組討論環(huán)節(jié)能夠有效培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)、撰寫論文、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、獨(dú)立思考的能力,因此能夠較為科學(xué)評(píng)價(jià)學(xué)生平時(shí)的努力程度。因此,課堂討論和小組討論中,根據(jù)學(xué)生在該環(huán)節(jié)中的貢獻(xiàn)不同給學(xué)生不同成績(jī),這樣能起到督促學(xué)生學(xué)習(xí)和檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的作用。作業(yè)是課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充和延伸,是教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)。大作業(yè)一般具有綜合性的特點(diǎn),能夠有效鍛煉學(xué)生的綜合能力,鞏固平時(shí)所學(xué)的知識(shí),是反饋教學(xué)效果的有效手段。因此增加大作業(yè)和撰寫文獻(xiàn)報(bào)告在平時(shí)成績(jī)中的比重也是考查學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的有效手段。

3.增加平時(shí)成績(jī)的權(quán)重平時(shí)考核成績(jī)權(quán)重由原來(lái)的30%提高到目前的50%,有效地避免了學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí),考試時(shí)突擊學(xué)習(xí)也能取得不錯(cuò)成績(jī)的弊端,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺(jué)性。通過(guò)上述措施的實(shí)施,經(jīng)調(diào)查表明多數(shù)學(xué)生都認(rèn)可這種成績(jī)考核方法較合理、公正,能夠真實(shí)反映學(xué)生的成績(jī),受到了多數(shù)學(xué)生的歡迎。

四、結(jié)束語(yǔ)

第5篇

關(guān)鍵詞:新能源發(fā)電;課程知識(shí)體系;教學(xué)改革;教學(xué)方法

作者簡(jiǎn)介:張濤(1981-),男,安徽阜陽(yáng)人,三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院,副教授;武建瑞(1983-),男,陜西蒲城人,三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院,助理工程師。(湖北 宜昌 443002)

基金項(xiàng)目:本文系三峽大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目重點(diǎn)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):J2011008)的研究成果。

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)09-0073-02

能源是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)能源需求的持續(xù)增長(zhǎng),以及能源短缺危機(jī)和全球環(huán)境的日益惡化,能源對(duì)人類經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的制約和對(duì)資源環(huán)境的影響也越來(lái)越顯著。[1]面對(duì)能源短缺危機(jī)和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力下,必須通過(guò)能源利用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)“開源”和“節(jié)流”。因此,大規(guī)模開發(fā)新的能源,大力發(fā)展高效、環(huán)保的電力工業(yè)成為解決能源問(wèn)題的有效途徑,培養(yǎng)這方面的人才對(duì)新能源的開發(fā)和利用具有重要意義。

三峽大學(xué)具有濃厚的電力行業(yè)背景,為了讓三峽大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我校”)電氣工程類專業(yè)學(xué)生了解新能源相關(guān)知識(shí),“新能源發(fā)電技術(shù)”課程應(yīng)運(yùn)而生,它是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)選修課程。該課程的講授,能夠幫助學(xué)生較為全面地了解和掌握新能源利用形式及其相關(guān)技術(shù)的前沿動(dòng)態(tài),有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。為了提高教學(xué)質(zhì)量,結(jié)合電氣工程類專業(yè)的特點(diǎn),探索適合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)課程授課內(nèi)容和教學(xué)方法是十分必要的。本文將根據(jù)筆者近年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)剬?duì)該課程的教學(xué)改革與實(shí)踐方面的幾點(diǎn)體會(huì)。

一、課程教學(xué)存在的主要問(wèn)題和矛盾

“新能源發(fā)電技術(shù)”課程是一門多學(xué)科交叉的課程,除了涉及電力和能源領(lǐng)域的知識(shí)外,還要求學(xué)生具有其他領(lǐng)域相關(guān)的知識(shí),如課程中風(fēng)力發(fā)電技術(shù)涉及空氣動(dòng)力學(xué)的相關(guān)知識(shí),太陽(yáng)能電池涉及的半導(dǎo)體材料的相關(guān)知識(shí),生物質(zhì)能中涉及的生物化學(xué)等相關(guān)知識(shí)等。[2,4]由于新能源發(fā)電技術(shù)的研究屬于前沿科學(xué),目前,我國(guó)部分高校的相關(guān)專業(yè)已開設(shè)“新能源發(fā)電技術(shù)”課程,但不同學(xué)科對(duì)該專業(yè)課程的教學(xué)需求不同,導(dǎo)致教材內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)差異較大。該課程的建設(shè)中存在的問(wèn)題較為突出,集中體現(xiàn)在:不同專業(yè)教材內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)不同,缺乏適合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的教材;作為一門選修課程,學(xué)生重視程度不夠;專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)矛盾眾多,包括課程與教材之間的矛盾,理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)之間的矛盾,教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)方法之間的矛盾等,這些都在很大程度上制約了“新能源發(fā)電技術(shù)”課程教學(xué)質(zhì)量的提高。

對(duì)于電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生,該課程需要涉及更多電氣工程學(xué)科的相關(guān)知識(shí),如電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)分析等專業(yè)知識(shí)。在新能源并網(wǎng)和儲(chǔ)能技術(shù)中需要應(yīng)用這些專業(yè)知識(shí)分析該研究領(lǐng)域前沿問(wèn)題,有利于全面掌握新能源知識(shí)體系和培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力。由此可見,本課程內(nèi)容豐富,知識(shí)點(diǎn)多,在該課程的建設(shè)中,需要根據(jù)專業(yè)特點(diǎn),合理組織教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生掌握晦澀難懂的外專業(yè)知識(shí)的,能利用本專業(yè)知識(shí)分析實(shí)際工程問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),因此該課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的改革勢(shì)在必行。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

為了適應(yīng)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的教學(xué),在課程改革過(guò)程中,根據(jù)新能源發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀和電氣工程對(duì)新能源發(fā)電技術(shù)課程知識(shí)體系的需求,結(jié)合電力工程及其自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn),精選教學(xué)內(nèi)容,重新構(gòu)建了新的課程知識(shí)體系,加強(qiáng)與電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)之間的聯(lián)系。

根據(jù)新能源發(fā)電站接入電網(wǎng)的影響不同,將這些新能源技術(shù)分為兩類:穩(wěn)定性能源發(fā)電技術(shù)和間歇性能源發(fā)電技術(shù)。

一些新能源技術(shù)(如生物質(zhì)能、地?zé)崮芎统R?guī)水電)在接入電力系統(tǒng)方面和常規(guī)電力技術(shù)一樣容易,除了一次能源的形式不同,轉(zhuǎn)換成電能環(huán)節(jié)基本相同,都采用同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電,對(duì)電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定不會(huì)造成影響。因此,這部分新能源知識(shí)重點(diǎn)講解各種新能源發(fā)電技術(shù)的基本原理,最新的發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀和動(dòng)向,及在利用過(guò)程中對(duì)改善環(huán)境帶來(lái)的好處,培養(yǎng)學(xué)生新的能源觀念和意識(shí)。同時(shí)結(jié)合電網(wǎng)發(fā)展的最近進(jìn)展,這些發(fā)電技術(shù)作為分布式電源接入電網(wǎng)時(shí),如何規(guī)劃電網(wǎng),接入電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響等方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹v解,加強(qiáng)與電力系統(tǒng)知識(shí)的聯(lián)系,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,

由于受到季節(jié)、氣象和地域等條件的影響,另一些新能源技術(shù)具有隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性的特點(diǎn),如風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電等新能源發(fā)電技術(shù),在接入電力系統(tǒng)方面需要克服更多的挑戰(zhàn),其電力大規(guī)模并入常規(guī)電網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來(lái)顯著影響。這部分內(nèi)容重點(diǎn)講解與電力系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù),涉及到電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)和電力系統(tǒng)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。在間歇性能源并網(wǎng)過(guò)程中,電力儲(chǔ)能技術(shù)可以補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng),解決風(fēng)能和太陽(yáng)能等間歇式新能源發(fā)電直接并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊,調(diào)節(jié)電能質(zhì)量,使大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電能夠方便可靠地并入常規(guī)電網(wǎng)。隨著可再生新能源發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展,電力儲(chǔ)能技術(shù)也是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生必須掌握的知識(shí),所以儲(chǔ)能技術(shù)也是該課程知識(shí)體系的重要部分。

本文提出的課程知識(shí)體系目前還沒(méi)有相關(guān)教材,為此,筆者較為系統(tǒng)地構(gòu)建并編寫適合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的“新能源發(fā)電技術(shù)”課程講義,使之更符合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)。從兩學(xué)期的試用情況來(lái)看,學(xué)生認(rèn)同感增強(qiáng),明確該課程是本專業(yè)不可或缺的重要選修課,重視程度顯著提升,在教學(xué)過(guò)程中取得了良好的效果。

三、教學(xué)模式改革

選擇合適的教學(xué)方法,能夠提高課堂效率。教學(xué)內(nèi)容的不同,授課的教學(xué)方法也需要相應(yīng)的改進(jìn),為此筆者對(duì)教學(xué)方法也進(jìn)行了改革,使之與課程知識(shí)體系相適應(yīng)。

1.采用學(xué)術(shù)專題講座的教學(xué)方式

“新能源發(fā)電技術(shù)”課程知識(shí)體系要求運(yùn)用新的教學(xué)方法。每種新能源發(fā)電技術(shù)各自成章,自成系統(tǒng),各部分內(nèi)容均有很多前沿的技術(shù),僅靠書本知識(shí)已經(jīng)不能適應(yīng)科技的進(jìn)步。[5,6]因此需要任課教師補(bǔ)充相關(guān)發(fā)展的新動(dòng)向和新技術(shù),以學(xué)術(shù)講座的形式進(jìn)行講授與課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。講解過(guò)程中,以具體的行業(yè)問(wèn)題為背景,采取啟發(fā)式的講解方式,層層剖析問(wèn)題,可以讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),掌握發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)電原理、利用方式、開發(fā)存在的問(wèn)題和研究現(xiàn)狀及動(dòng)向。如地?zé)岚l(fā)電、海洋能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù),都可以采用講座的方式進(jìn)行講解。同時(shí)在講座過(guò)程中,增加學(xué)生提問(wèn)環(huán)節(jié),讓學(xué)生可以積極參與,引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

為了強(qiáng)化實(shí)踐,在每一個(gè)專題授課結(jié)束后,教師通過(guò)布置與該專題相關(guān)的設(shè)計(jì)題目,讓學(xué)生學(xué)以致用。比如讓學(xué)生設(shè)計(jì)太陽(yáng)能熱電站,利用波浪能發(fā)電原理設(shè)計(jì)相應(yīng)的波浪能電站,設(shè)計(jì)新農(nóng)村綜合利用生物質(zhì)能的方案,設(shè)計(jì)垃圾發(fā)電站工藝流程等,作為分布式電源接入電網(wǎng)時(shí),結(jié)合不同能源開發(fā)利用的特點(diǎn)對(duì)該地區(qū)新能源開發(fā)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)做出合理規(guī)劃,并給出理由。通過(guò)這些綜合性設(shè)計(jì)作業(yè),可以增強(qiáng)大家的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,訓(xùn)練了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力,起到了非常好的效果。

2.基于問(wèn)題的探究式教學(xué)方式

傳統(tǒng)的講授方式,可以系統(tǒng)地講解,課堂容量大。風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)涉及知識(shí)點(diǎn)多,知識(shí)點(diǎn)零散,因此需要教師合理組織教學(xué)內(nèi)容,使其與所學(xué)專業(yè)知識(shí)相結(jié)合。為此筆者精心設(shè)計(jì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),精講多練。但傳統(tǒng)的授課方式,學(xué)生被動(dòng)接受,學(xué)習(xí)積極性不高。

為此,筆者采用基于問(wèn)題的探究式教學(xué)方式,在教學(xué)的過(guò)程中,教師起引導(dǎo)作用,對(duì)課程中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析,提出基于問(wèn)題的討論題目;并分析學(xué)生需要掌握的知識(shí)要點(diǎn),為學(xué)生提供必要的參考文獻(xiàn),讓學(xué)生課后自己查閱資料,引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)自己總結(jié)知識(shí)點(diǎn),利用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題。而學(xué)生在課后根據(jù)自己的興趣自愿選題,并分小組進(jìn)行研討,研討后,該小組總結(jié)討論結(jié)果。在課堂討論中,每個(gè)小組推薦一名學(xué)生做交流發(fā)言,將自己的研究?jī)?nèi)容做簡(jiǎn)要匯報(bào)。學(xué)生互相提問(wèn)展開討論,老師進(jìn)行有針對(duì)性的點(diǎn)評(píng),肯定了學(xué)生們?nèi)〉玫某煽?jī),對(duì)錯(cuò)誤的地方進(jìn)行了補(bǔ)充和糾正。[2]為了達(dá)到分組討論學(xué)習(xí)預(yù)期效果,要求每個(gè)小組在上交的文獻(xiàn)報(bào)告中,明確每個(gè)學(xué)生所做的工作和參加小組討論的發(fā)言內(nèi)容,督促每個(gè)學(xué)生都參與討論學(xué)習(xí)。通過(guò)這種教學(xué)方式,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,也很好地完成了教學(xué)目標(biāo),促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高,達(dá)到“授人以漁”的目的。

3.改進(jìn)多媒體教學(xué)方式

由于該課程設(shè)計(jì)的專業(yè)知識(shí)具有跨學(xué)科的特點(diǎn),有些知識(shí)點(diǎn)學(xué)生難以掌握,有些原理較為抽象。如風(fēng)機(jī)的偏航過(guò)程、變槳過(guò)程、風(fēng)機(jī)的失速原理、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電過(guò)程等都比較抽象,在沒(méi)有實(shí)物演示的前提下,學(xué)生經(jīng)常不容易理解。因此在講這些課程內(nèi)容時(shí),采用多媒體動(dòng)畫演示的方法,幫助學(xué)生理解基本概念和知識(shí),讓學(xué)生更快更易地理解和掌握這些內(nèi)容。

四、考試方法的改革

雖然在教學(xué)內(nèi)容和方法上進(jìn)行了改革,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,但仍有不少學(xué)生選課和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不端正。他們不是為了完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),提高自己的綜合素質(zhì),只是為了湊滿學(xué)分,對(duì)選修課缺乏足夠的重視。[6]傳統(tǒng)的閉卷考核方式不能全面地反映真實(shí)的教學(xué)情況。撰寫課程論文,成績(jī)只與論文寫得好不好有關(guān),有的同學(xué)東拼西湊,也能獲得一個(gè)理想的成績(jī)。這些方式都難以督促學(xué)生平常的學(xué)習(xí),因此仍需完善課程的考核方式。根據(jù)“新能源發(fā)電技術(shù)”課程的特點(diǎn),筆者對(duì)該課程的考試方式做了合理的改革,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí),公正地反映了學(xué)生的成績(jī)。主要采取了以下一些措施:

1.注重對(duì)學(xué)生平時(shí)的考查

增加課堂隨機(jī)考查的次數(shù)。通過(guò)提問(wèn)、課堂測(cè)驗(yàn)等方式,讓學(xué)生在上課時(shí)能集中精力聽講,防止學(xué)生上課“開小差”。回答問(wèn)題和課堂測(cè)驗(yàn)計(jì)入平時(shí)成績(jī)。

2.增加撰寫文獻(xiàn)報(bào)告和大作業(yè)

基于問(wèn)題的探究式教學(xué)方式中,撰寫文獻(xiàn)報(bào)告和小組討論環(huán)節(jié)能夠有效培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)、撰寫論文、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、獨(dú)立思考的能力,因此能夠較為科學(xué)評(píng)價(jià)學(xué)生平時(shí)的努力程度。因此,課堂討論和小組討論中,根據(jù)學(xué)生在該環(huán)節(jié)中的貢獻(xiàn)不同給學(xué)生不同成績(jī),這樣能起到督促學(xué)生學(xué)習(xí)和檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的作用。

作業(yè)是課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充和延伸,是教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)。大作業(yè)一般具有綜合性的特點(diǎn),能夠有效鍛煉學(xué)生的綜合能力,鞏固平時(shí)所學(xué)的知識(shí),是反饋教學(xué)效果的有效手段。因此增加大作業(yè)和撰寫文獻(xiàn)報(bào)告在平時(shí)成績(jī)中的比重也是考查學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的有效手段。

3.增加平時(shí)成績(jī)的權(quán)重

平時(shí)考核成績(jī)權(quán)重由原來(lái)的30%提高到目前的50%,有效地避免了學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí),考試時(shí)突擊學(xué)習(xí)也能取得不錯(cuò)成績(jī)的弊端,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺(jué)性。

通過(guò)上述措施的實(shí)施,經(jīng)調(diào)查表明多數(shù)學(xué)生都認(rèn)可這種成績(jī)考核方法較合理、公正,能夠真實(shí)反映學(xué)生的成績(jī),受到了多數(shù)學(xué)生的歡迎。

五、結(jié)束語(yǔ)

“新能源發(fā)電技術(shù)”課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)選修課程。本文針對(duì)課程建設(shè)中存在的突出問(wèn)題,構(gòu)建了適合電氣工程類專業(yè)的“新能源發(fā)電技術(shù)”課程的知識(shí)體系,合理組織教學(xué)內(nèi)容,并根據(jù)授課內(nèi)容提出了合適的教學(xué)和考核方法。通過(guò)課程教學(xué)改革,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生的綜合素質(zhì),達(dá)到提高該課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的目的。

參考文獻(xiàn):

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第6篇

關(guān)鍵詞:風(fēng)力發(fā)電 光伏發(fā)電路燈可行性分析

風(fēng)能、太陽(yáng)能作為可利用的自然可再生能源,二者在轉(zhuǎn)換過(guò)程中都是受季節(jié)、地理和天氣氣候等多種因素制約,但是,兩者的變化趨勢(shì)基本相反,揚(yáng)其兩能各自之長(zhǎng),補(bǔ)其兩能各自之短,相互配合利用,因地制宜,能發(fā)揮出最大的作用。特別是在遠(yuǎn)離電網(wǎng)的地區(qū),獨(dú)立供電系統(tǒng)成為人們最需要的動(dòng)力源。結(jié)合風(fēng)能、太陽(yáng)能

的特點(diǎn),綜合利用風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)而建立的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)無(wú)疑是解決這一重要問(wèn)題的最佳方案。

風(fēng)光互補(bǔ)路燈即是有效的利用風(fēng)能及太陽(yáng)能之間在能量及時(shí)間上的互補(bǔ)特性,通過(guò)兩者各自的發(fā)電裝置,共同向蓄電池進(jìn)行充電,為路燈提供獨(dú)立供電電源的獨(dú)立供電系統(tǒng)。路燈在我們?nèi)粘I钪泻艹R娗覍?shí)用,它給我們夜晚的生活和交通帶來(lái)光明和便利,然而人們往往忽視了路燈的耗電能力,其實(shí)常規(guī)的路燈尤其是高速公路上的路燈也是一個(gè)“耗電大戶”,由于路燈的低壓輸電線路長(zhǎng),不僅路燈耗電,輸電線路上的耗電也很大,而且常規(guī)路燈必須用埋地電纜供電,在離電源點(diǎn)超過(guò)三公里的公路就要建一個(gè)供電線路,隨著公里的延伸,還需要設(shè)升壓系統(tǒng)。因此大部分遠(yuǎn)離電源點(diǎn)的市郊公路和高速公路都沒(méi)有安裝路燈,這實(shí)際上給道路交通帶來(lái)了許多安全問(wèn)題,也給人們的夜晚出行帶來(lái)不便。然而,風(fēng)光互補(bǔ)路燈的出現(xiàn)正規(guī)避了這些弊端。美觀獨(dú)特的風(fēng)光互補(bǔ)路燈既能把城市的夜晚裝點(diǎn)得多姿多彩,又為城市增添了一道靚麗的風(fēng)景。

風(fēng)光混合供電系是由風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)電池陣列、蓄電池組、充電控制器、逆變器、系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)等組成。風(fēng)力發(fā)電機(jī)及太陽(yáng)能電池發(fā)出的電通過(guò)控制器貯存在蓄電池中,當(dāng)負(fù)載為直流時(shí),通過(guò)控制器直接輸送給負(fù)載;當(dāng)負(fù)載為交流時(shí)則需經(jīng)逆變器將直流轉(zhuǎn)化為交流再輸送給負(fù)載。整個(gè)系統(tǒng)由能量產(chǎn)生環(huán)節(jié)、能量存儲(chǔ)環(huán)節(jié)、能量消耗環(huán)節(jié)三部分組成。能量的產(chǎn)生環(huán)節(jié)又分為風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電部分,分別將風(fēng)力、日照資源轉(zhuǎn)化為高品位的電力能源;能量的存儲(chǔ)環(huán)節(jié)由蓄電池來(lái)承擔(dān),引入蓄電池的主要作用就是為了盡量消除由于天氣等原因引起能量供應(yīng)和需求的不平衡,在整個(gè)系統(tǒng)中起到能量調(diào)節(jié)和平衡負(fù)載的作用;能量消耗環(huán)節(jié)在本文中主要是指路燈的能量消耗。

本文以山東省煙臺(tái)市的風(fēng)能太陽(yáng)能資源條件為例,來(lái)分析風(fēng)能太陽(yáng)能混合發(fā)電的實(shí)用價(jià)值。以典型氣象年數(shù)據(jù)為參考,下圖是各月的風(fēng)能太陽(yáng)能能量分布情況,

圖1風(fēng)能太陽(yáng)能的各月能量分布圖

盡管風(fēng)光互補(bǔ)路燈初投資較高,但是該系統(tǒng)不需要輸電線路,也不需要開挖路面做埋管工程,不消耗電能,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看該系統(tǒng)有著明顯的經(jīng)濟(jì)效益。而且風(fēng)光互補(bǔ)路燈利用天然能源發(fā)電來(lái)工作,不消耗化石燃料,無(wú)二氧化碳、二氧化硫等有害氣體的排放,清潔干凈,環(huán)境效益良好。目前,在歐洲、日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家正在普及風(fēng)光互補(bǔ)路燈,用在沿海公路、偏遠(yuǎn)山路,特別是對(duì)已建成的道路增設(shè)路燈非常方便。目前我國(guó)已經(jīng)有部分城市試驗(yàn)性將風(fēng)光路燈系統(tǒng)用作城市道路景觀照明, 并取得了一定成效。隨著風(fēng)電和光伏發(fā)電的成本越來(lái)越低,風(fēng)光復(fù)合發(fā)電方式必將在解決遠(yuǎn)離城市的高速公路,海洋上的孤島,偏遠(yuǎn)的山區(qū)用電問(wèn)題上發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

參考文獻(xiàn):

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第7篇

近年來(lái),經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展使得資源能源消耗不斷增長(zhǎng),一方面,石油、煤炭、天然氣等化石能源價(jià)格不斷飆升,另一方面,發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)造成了人類生存環(huán)境的惡化。能源成為現(xiàn)代社會(huì)存在和發(fā)展的基石,再生能源替代化石能源成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

(一)太陽(yáng)能。

太陽(yáng)能是一種人類取之不盡用之不竭的可再生能源,它具有清潔性、安全性、廣泛性、持久性、充足性、免維護(hù)性及潛在的經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn),具有重要的戰(zhàn)略地位。水能、風(fēng)能、潮汐能可用的總量都太小,滿足不了人類的需求。核聚變能雖然產(chǎn)生的能量巨大,但有不可控性及安全問(wèn)題。地?zé)崮軓睦碚撋峡匆簿哂袧摿Γ谴嬖诩夹g(shù)和安全性的問(wèn)題。所以,太陽(yáng)能是人類所知,目前已經(jīng)可以利用的,清潔安全的,能夠解決人類未來(lái)所需的唯一能源選擇。人類直接利用太陽(yáng)能還處于初級(jí)階段。太陽(yáng)能發(fā)電是一種使可再生能源被利用的新興方式。通常說(shuō)的太陽(yáng)能發(fā)電指的是太陽(yáng)能光伏發(fā)電,簡(jiǎn)稱“光電”.

(二)光伏發(fā)電。

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)所需要的關(guān)鍵元件是太陽(yáng)能電池。光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理,利用太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能。不論是獨(dú)立使用還是并網(wǎng)發(fā)電,光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,它們主要由電子元器件構(gòu)成,不涉及機(jī)械部件,所以,光伏發(fā)電設(shè)備極為精煉,可靠穩(wěn)定壽命長(zhǎng)、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便。從理論上講,光伏發(fā)電技術(shù)可以在任何需要電源的場(chǎng)合發(fā)揮作用。光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池方陣,蓄電池組,充放電控制器,逆變器,交流配電柜,太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)等設(shè)備組成。它是近年來(lái)發(fā)展最快,最具經(jīng)濟(jì)潛力的能源開發(fā)領(lǐng)域。

(三)光伏產(chǎn)業(yè)鏈。

光伏產(chǎn)業(yè)鏈主要包括硅料、硅片、電池片、電池組件、應(yīng)用系統(tǒng)5個(gè)環(huán)節(jié)。上游為硅料、硅片環(huán)節(jié);中游為電池片、電池組件環(huán)節(jié);下游為應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)節(jié)。整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈從上游到下游呈明顯的金字塔分布,隨著產(chǎn)業(yè)鏈的增加市場(chǎng)容量和企業(yè)數(shù)量不斷增加,由于硅料特別是高純度的硅料在整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈中利潤(rùn)最高,因此處在上游的企業(yè)所獲得的利潤(rùn)很明顯的高于下游企業(yè)。我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)已形成了比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈,如今正處在快速發(fā)展的階段,2009年我國(guó)內(nèi)地多晶硅產(chǎn)量超過(guò)了兩萬(wàn)噸,太陽(yáng)能電池產(chǎn)量超過(guò)了4000兆瓦,已經(jīng)連續(xù)3年成為全球太陽(yáng)能電池的第一大國(guó)。

2010年5月,中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立,此聯(lián)盟以規(guī)范發(fā)展、推動(dòng)應(yīng)用、引導(dǎo)行業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新為核心,研究鼓勵(lì)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各項(xiàng)政策,加大對(duì)企業(yè)技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的支持力度,其中主要包括22家國(guó)內(nèi)光伏骨干企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)及研究機(jī)構(gòu)。中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟始終致力于整合產(chǎn)業(yè)資源、推進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,加大行業(yè)凝聚力,增強(qiáng)國(guó)際影響力與競(jìng)爭(zhēng)力。

二、光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

世界光伏產(chǎn)業(yè)在過(guò)去10年內(nèi)每年以30-40%的速度增長(zhǎng),論文格式根據(jù)Solarbuzz最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2007年全球光伏系統(tǒng)裝置新增容量為2826MW,同比增長(zhǎng)62%.光伏產(chǎn)業(yè)一直是政府宏觀調(diào)控在進(jìn)行政策支持,通過(guò)產(chǎn)業(yè)自身不斷技術(shù)創(chuàng)新,企業(yè)不斷規(guī)模化而迅速發(fā)展。但是全球光伏發(fā)電的補(bǔ)貼卻處在下降階段,這就驅(qū)使光伏產(chǎn)業(yè)不斷尋找科技創(chuàng)新、降低成本的途徑。到2012年時(shí)全球光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。

(一)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促使光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。[論/文/網(wǎng) LunWenData/Com]

經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)是資源的大量消耗,特別是化石能源日益減少,同時(shí)環(huán)境受到破壞,日益嚴(yán)重的溫室效應(yīng),因此各國(guó)均大力發(fā)展太陽(yáng)能利用技術(shù),其中發(fā)達(dá)國(guó)家因其經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、能源消耗大而起步較早,日本、歐美等國(guó)家在技術(shù)和應(yīng)用上都處于領(lǐng)先地位。但是太陽(yáng)能發(fā)電成本與傳統(tǒng)能源相比較高,因此需要政府給予政策扶持。20世紀(jì)90年代末,“陽(yáng)光計(jì)劃”在歐美、日本等國(guó)家內(nèi)開始實(shí)行,政府在許多方面采取政策支持,例如太陽(yáng)能發(fā)電的價(jià)格、國(guó)家稅收、發(fā)展基金等方面給予較大優(yōu)惠。同時(shí),歐洲一些高水平的研究機(jī)構(gòu)在政府的資助下也加大了對(duì)太陽(yáng)能能源利用的研究。

(二)中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

近年來(lái),中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之迅速受到了世界的矚目,但同時(shí)我們也深刻地意識(shí)到,在能源構(gòu)成中,煤占有著主導(dǎo)的地位,煤的直接燃燒會(huì)產(chǎn)生大量污染物,給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的影響,從環(huán)境和能源雙重考慮,政府正積極開發(fā)利用可再生資源。在我國(guó)廣闊的土地上,太陽(yáng)能資源開發(fā)和利用的潛力非常廣闊。年平均日照超過(guò)2000小時(shí),大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在每平方米4千瓦時(shí)以上,西藏日輻射量最高達(dá)每平米7千瓦時(shí),與同緯度的其他國(guó)家相比,有著巨大的優(yōu)勢(shì)和開發(fā)潛能。

中國(guó)光伏技術(shù)在20世紀(jì)70年代興起,起初用于空間,70年代后光伏應(yīng)用擴(kuò)大到地面,中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生,每年以400%的速度快速發(fā)展,短短5年一躍成為世界第一強(qiáng),中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)取得的進(jìn)步世界矚目。根據(jù)《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,到2020年,我國(guó)將力爭(zhēng)使太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1.8GW(百萬(wàn)千瓦),到2050年將達(dá)到600GW(百萬(wàn)千瓦)。預(yù)計(jì),到2050年,中國(guó)可再生能源的電力裝機(jī)將占全國(guó)電力裝機(jī)的25%,其中光伏發(fā)電裝機(jī)將占到5%.預(yù)計(jì)2030年之前,中國(guó)太陽(yáng)能裝機(jī)容量的復(fù)合增長(zhǎng)率將高達(dá)25%以上。中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)一方面擁有相對(duì)的電池技術(shù)、半自動(dòng)化的設(shè)備和人力的最佳生產(chǎn)模式和成本優(yōu)勢(shì),但是另一方面光伏產(chǎn)業(yè)鏈還不健全,關(guān)鍵技術(shù)上有所欠缺,與國(guó)外相比,我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化進(jìn)程卻相對(duì)緩慢。過(guò)去幾年中國(guó)政府和業(yè)界人士一直共同努力改善“原料、市場(chǎng)、技術(shù)和設(shè)備”四個(gè)都在外的情況,但是從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)主要集中到2010年9月人民幣兌美元的名義利率已超過(guò)20%.直接導(dǎo)致的后果就是影響廣東省服裝貿(mào)易的進(jìn)出口量。據(jù)統(tǒng)計(jì),人民幣升值1%,服裝行業(yè)的出口產(chǎn)品的營(yíng)業(yè)利潤(rùn)將下降10.3%,人民幣升值到5%到10%的這個(gè)階段,服裝行業(yè)的利潤(rùn)率將下降到10%到60%.人民幣的升值還將影響到外資對(duì)廣東省服裝行業(yè)的投資積極性。

2.周邊地區(qū)競(jìng)爭(zhēng)激烈。

近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的加快運(yùn)轉(zhuǎn),江蘇、浙江、福建等省份服裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展尤為迅速,以自創(chuàng)品牌、推行特許加盟等模式來(lái)占領(lǐng)市場(chǎng)。加上中西部地區(qū)開始重視服裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與建設(shè),產(chǎn)業(yè)環(huán)境和政策環(huán)境都在逐步優(yōu)化,競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。這些地區(qū)的服裝出口規(guī)模不斷擴(kuò)大,這對(duì)廣東的服裝業(yè)造成了一定的影響。

3.國(guó)際服裝貿(mào)易保護(hù)主義下導(dǎo)致的貿(mào)易壁壘。

自從2005年服裝配額取消以來(lái),我國(guó)對(duì)歐美地區(qū)的服裝出口大幅度增長(zhǎng),為了保護(hù)本地區(qū)的利益,美國(guó)、歐盟啟動(dòng)了“特保”條款,對(duì)多種服裝實(shí)施進(jìn)口數(shù)量限制。

三、廣東省服裝出口的發(fā)展戰(zhàn)略措施

(一)提高品牌意識(shí)。

高產(chǎn)出、低附加值已經(jīng)不適合廣東服裝發(fā)展的道路,廣東省只有轉(zhuǎn)變服裝出口的模式。面對(duì)全球經(jīng)濟(jì)一體化的今天,廣東省服裝企業(yè)應(yīng)逐步認(rèn)識(shí)到其經(jīng)營(yíng)規(guī)模和競(jìng)爭(zhēng)力已亟待改善。自己的企業(yè)要盡快變革,形成品牌效應(yīng),抓住時(shí)機(jī)融入世界經(jīng)濟(jì)舞臺(tái)。

(二)組建大型服裝集團(tuán)。

采取強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、工貿(mào)聯(lián)合、內(nèi)外貿(mào)聯(lián)合、跨地區(qū)聯(lián)合組建大型服裝出口集團(tuán),國(guó)家應(yīng)給予必要的支持政策,加大國(guó)家資本退出的速度,以此強(qiáng)化企業(yè)的市場(chǎng)化職能。在更短的時(shí)間內(nèi)率先允許服裝業(yè)內(nèi)外貿(mào)的合并,允許企業(yè)重組和國(guó)有資本退出,原有的外貿(mào)專營(yíng)權(quán)同步轉(zhuǎn)移。

(三)優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

建立有效的營(yíng)銷激勵(lì)機(jī)制集中現(xiàn)有優(yōu)良資產(chǎn)、優(yōu)勢(shì)資本和優(yōu)良技術(shù)裝備,開發(fā)市場(chǎng)適銷的特色化產(chǎn)品,增加高附加值產(chǎn)品,提高產(chǎn)品毛利率。對(duì)于積壓產(chǎn)品、虧損嚴(yán)重的產(chǎn)品要堅(jiān)決停產(chǎn),將產(chǎn)品產(chǎn)銷率提高到國(guó)家要求的水平。加強(qiáng)營(yíng)銷管理,要把“質(zhì)量、效率、低耗、效益”有機(jī)結(jié)合起來(lái),強(qiáng)化全員的市場(chǎng)意識(shí),增強(qiáng)營(yíng)銷人員的責(zé)任感和積極性。

(四)加強(qiáng)地區(qū)交流。

廣東省無(wú)可比擬的地理位置,加強(qiáng)了地區(qū)與地區(qū)間的優(yōu)勢(shì),包括珠三角地區(qū)和港澳臺(tái)地區(qū)。加強(qiáng)地區(qū)間的交流,獲取最新信息。有助于廣東省服裝業(yè)進(jìn)一步的發(fā)展。

第8篇

關(guān)鍵詞:建筑能耗;節(jié)能空調(diào);太陽(yáng)能;評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào): TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2011)-06-0306-1

0 前言

建筑能耗一般指建筑在正常使用條件下的采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)和照明所消耗的總能量,不包括生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)性的能量消耗。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,常規(guī)能源日益匱乏,節(jié)能環(huán)保已成為世界公認(rèn)的主題,各國(guó)都在推行全方位降低能耗,因此零能耗建筑在全球范圍內(nèi)應(yīng)用而生。在建筑零能耗風(fēng)靡全球的時(shí)刻,也想談?wù)勛约旱囊恍┫敕ā?/p>

1 建筑能耗現(xiàn)狀分析

我國(guó)約占全社會(huì)總耗能的46.7%,歐洲和美國(guó)約占全部能源消耗的40% ,如何全面提高能源效率,減少對(duì)日漸枯竭的傳統(tǒng)一次性“礦物化石”能源依賴性已成為當(dāng)務(wù)之急。其核心特點(diǎn)除了強(qiáng)調(diào)被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)外,將建筑能源需求轉(zhuǎn)向太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉矗瑸槿藗兊慕ㄖ袨椋瑸榻ㄖc環(huán)境和諧共生尋找到最佳的解決方案。

建筑發(fā)展至今,建筑能源消耗從零走到了。隨著常規(guī)能源的匱乏,我們需要在不改變現(xiàn)在建筑室內(nèi)舒適環(huán)境的情況下,使常規(guī)能源的消耗從回歸到零。

我們知道,創(chuàng)建綠色建筑,在建筑設(shè)計(jì)中要重點(diǎn)抓好自然通風(fēng)、建筑遮陽(yáng)、天然采光、門窗隔熱、墻體保溫、節(jié)能空調(diào)、太陽(yáng)能利用、水循環(huán)使用、“3R”材料利用等“綠色技術(shù)”的推廣應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)建筑本身不消耗或少消耗常規(guī)能源、不產(chǎn)生或少產(chǎn)生廢水廢物、不無(wú)故浪費(fèi)自然資源、不惡化自然環(huán)境的目標(biāo)。

其中自然通風(fēng)、建筑遮陽(yáng)、天然采光、門窗隔熱、墻體保溫這些建筑節(jié)能技術(shù)已經(jīng)很成熟了。在這些節(jié)能技術(shù)之上,如果想要保持一個(gè)舒適的室內(nèi)環(huán)境,在室內(nèi)外環(huán)境相差較大的情況下,我們必須要付出一些能量,這些能量除了正常的損耗外,其余供給室內(nèi),來(lái)達(dá)到我們要求的室內(nèi)環(huán)境。因此,要想保持最終的目的不變,我們依然要付出能量,只是現(xiàn)在的能量消耗,要用太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能等可再生能源來(lái)代替煤、石油等常規(guī)能源。下面分別就太陽(yáng)能的利用和節(jié)能空調(diào)進(jìn)行闡述,分析其對(duì)建筑零能耗的巨大作用及現(xiàn)實(shí)中利用的弊端以及我們?cè)撆Φ姆较颉?/p>

2 太陽(yáng)能的利用

太陽(yáng)存在我們最普遍利用的兩個(gè)方面:集熱和光伏發(fā)電。國(guó)內(nèi)的集熱器已成為太陽(yáng)能應(yīng)用最為廣泛、產(chǎn)業(yè)化最迅速的產(chǎn)業(yè)之一。在中國(guó),太陽(yáng)能發(fā)電的成本是常規(guī)發(fā)電成本的6~8倍。無(wú)論對(duì)于企業(yè)還是百姓,如此高昂的電價(jià)誰(shuí)都承受不起。

中國(guó)雖然是全球最大的太陽(yáng)能電池制造基地,但目前用來(lái)生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的重要原料――高純度硅材料,95%以上靠從國(guó)外進(jìn)口,而且加工過(guò)程中的高精度、高耗能、高污染,使晶體太陽(yáng)能電池的成本居高不下。另外,中國(guó)的太陽(yáng)能蓄電池的使用壽命及使用條件的限制,使太陽(yáng)能路燈的造價(jià)要比消耗普通電能多10倍以上,這還不包括更換蓄電池的費(fèi)用。因此,在太陽(yáng)能光伏發(fā)電的使用,配套設(shè)備的研究要跟上來(lái),否則,“太陽(yáng)能電廠”仍是都市里的“能源孤島”,沒(méi)有人敢效仿,因?yàn)橐粋€(gè)自主發(fā)電、不消耗社會(huì)資源的企業(yè),反而要為之承受消耗社會(huì)資源的成本。

3 節(jié)能空調(diào)

節(jié)能空調(diào)顧名思義,消耗掉少量的能源,獲得最大能量的空調(diào),那么在現(xiàn)實(shí)中,節(jié)能空調(diào)從哪些方面來(lái)改進(jìn)呢,我個(gè)人認(rèn)為從以下幾個(gè)方面:

3.1 中國(guó)自主研制制冷新產(chǎn)品

這類產(chǎn)品要具有一定的技術(shù)創(chuàng)新和先進(jìn)性,符合低碳、綠色、環(huán)保的原則,能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速的多樣化控制,根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速,達(dá)到最佳節(jié)能效果,比一般的風(fēng)盤系統(tǒng)節(jié)能65%以上,這樣的制冷末端新產(chǎn)品可以直接來(lái)應(yīng)用。

3.2 太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)

太陽(yáng)能吸收式空調(diào)系統(tǒng)主要由太陽(yáng)集熱器和吸收式制冷機(jī)這兩部分組成的。制得的冷量就是利用了太陽(yáng)集熱器為吸收式制冷機(jī)提供其發(fā)生器所需要的熱媒水來(lái)提供的。但就使用過(guò)程中也存在一些問(wèn)題:

(1)太陽(yáng)能空調(diào)已初步進(jìn)入實(shí)用階段 使用太陽(yáng)能空調(diào)的用戶依然在不斷的增加,目前產(chǎn)品多是大型的溴化鋰制冷機(jī),只適合中央型空調(diào)。因此,研制小型的溴化鋰或氨―水吸收式制冷機(jī)與太陽(yáng)集熱器配套實(shí)用并逐步進(jìn)入家庭中使用。

(2)太陽(yáng)能空調(diào)使用集熱器的采光面積與空調(diào)建筑面積的配比受到限制,僅能適用于多層建筑。對(duì)此,目前正在研制可以產(chǎn)生水蒸氣的真空管集熱器,以便與蒸氣型吸收式制冷機(jī)結(jié)合,來(lái)解決集熱器與空調(diào)建筑面積的配比問(wèn)題。

(3)太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)的初投資依然偏高,僅適用于部分的富裕用戶。為此,我們正在降低現(xiàn)有集熱器的成本,使得更多的家庭具有使用太陽(yáng)能空調(diào)的經(jīng)濟(jì)承受能力。只要克服以上的缺陷,就更大限度地發(fā)揮太陽(yáng)能空調(diào)的作用。

4 結(jié)論

總之,建筑零能耗要從建筑節(jié)能開始,我們要細(xì)分最終用戶的需要, 針對(duì)不同區(qū)域的氣候條件需求,研究先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和配套設(shè)備,這需要一個(gè)曲折而漫長(zhǎng)的過(guò)程,我們需要踏實(shí)的尋求和研究,而不是盲目的追求所謂的“新技術(shù)”卻比使用常規(guī)能源承擔(dān)更多的資源和資金浪費(fèi)。從而真正的由“低能耗”走向“微能耗”最終達(dá)到“零能耗”。

參考文獻(xiàn)

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[2] 趙敏榮,胡希杰.太陽(yáng)能建筑實(shí)現(xiàn)“零能耗”的可行性探討――太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在建筑上的應(yīng)用[A].長(zhǎng)三角清潔能源論壇論文專輯[C],2005.

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第9篇

關(guān)鍵詞:可再生能源;發(fā)電技術(shù);教學(xué)模式;考核

當(dāng)今人類面臨著能源短缺和環(huán)境污染的嚴(yán)重挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的煤、石油、天然氣等化石燃料資源的有限性與社會(huì)的巨大需求形成了尖銳的矛盾,同時(shí)受開采條件和資源枯竭等因素影響,人類將會(huì)面臨資源危機(jī),而且化石類能源所排出的廢氣給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)很大影響,社會(huì)影響巨大。因此研究開發(fā)無(wú)污染的、可持續(xù)的可再生能源與能源轉(zhuǎn)換技術(shù)成了當(dāng)前科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的重要研究方向,也是工程技術(shù)應(yīng)用中的熱點(diǎn)問(wèn)題,而且已經(jīng)上升到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和戰(zhàn)略安全的范疇。工科高校擔(dān)負(fù)培養(yǎng)合格的工程技術(shù)人員的重任,因此,為了適應(yīng)科技和社會(huì)的發(fā)展,滿足工程實(shí)際對(duì)人才的要求,可再生能源發(fā)電方面的人才培養(yǎng)已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急和重中之重的工作。[1,2]因此在新的能源形勢(shì)及人才需求下,上海電力學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱“我校”)在高年級(jí)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)(熱力發(fā)電方向)開設(shè)了“可再生能源發(fā)電技術(shù)”的課程,讓學(xué)生在全面掌握常規(guī)火力發(fā)電的基礎(chǔ)上,掌握可再生能源利用基礎(chǔ)知識(shí)、能源利用形式及其相關(guān)技術(shù),了解可再生能源發(fā)電的前沿技術(shù),從而擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,適應(yīng)社會(huì)需求。[3,4]

本文通過(guò)分析“可再生能源發(fā)電技術(shù)”的課程特點(diǎn)和存在的問(wèn)題,探討了該課程的教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革,內(nèi)容包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等,從而達(dá)到激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意愿,培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的精神,孕育學(xué)生科學(xué)的素養(yǎng),提高學(xué)生分析與解決實(shí)際問(wèn)題的能力,實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程的全面了解。

一、“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程教學(xué)的特點(diǎn)

1.教學(xué)內(nèi)容多學(xué)科交叉

“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程主要包括水力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電和海洋能發(fā)電等內(nèi)容,課程的主體是分別對(duì)上述發(fā)電形式進(jìn)行較為系統(tǒng)的解析,重點(diǎn)介紹各種可再生能源發(fā)電技術(shù)的基本原理和開發(fā)利用的基本方式,以及目前國(guó)內(nèi)外該發(fā)電形式利用的現(xiàn)狀和最新進(jìn)展。所有以上內(nèi)容涉及工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)、半導(dǎo)體物理、空氣動(dòng)力學(xué)、力學(xué)等基礎(chǔ)理論和相關(guān)知識(shí),因此教學(xué)內(nèi)容涉及領(lǐng)域廣、研究對(duì)象較多,知識(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣、學(xué)科交叉非常突出、知識(shí)點(diǎn)集成度高等特點(diǎn),這將給講授帶來(lái)挑戰(zhàn),即如何將這些知識(shí)點(diǎn),尤其是跨學(xué)科的內(nèi)容傳授給學(xué)生,并讓學(xué)生能夠較容易地掌握是該課程需要解決的重點(diǎn)問(wèn)題之一。

2.教學(xué)方式亟待改革

由于“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程的多學(xué)科交叉,一般而言,在短時(shí)間內(nèi)掌握非本專業(yè)理論知識(shí)較困難,因?yàn)闆](méi)有該專業(yè)的理論基礎(chǔ)知識(shí),經(jīng)常會(huì)很難理解有關(guān)知識(shí)點(diǎn),這將嚴(yán)重影響學(xué)生的積極性,甚至部分學(xué)生會(huì)產(chǎn)生抵觸情緒。因此,以教師講授為主的教學(xué)方式,學(xué)生沒(méi)有參與進(jìn)來(lái),不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,可能導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法理解所講授的內(nèi)容;同時(shí)該教學(xué)方式忽略了學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。因此如何將教師的“教”轉(zhuǎn)化為學(xué)生的“學(xué)”,將多學(xué)科交叉課程的課堂組織好是該課程教學(xué)需要解決的問(wèn)題之一。

二、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

可再生能源發(fā)電技術(shù)的研究屬于當(dāng)今研究的前沿問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,新技術(shù)、新方法和新工藝等不斷涌現(xiàn),教學(xué)內(nèi)容需要與時(shí)俱進(jìn),不斷更新,現(xiàn)有的教材顯然不能很快地響應(yīng)這樣的變化,以教材為教學(xué)內(nèi)容難以滿足教學(xué)要求。在筆者的教學(xué)實(shí)踐中,教學(xué)內(nèi)容上通過(guò)參考權(quán)威書籍、資料和自身的研究成果,同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)外期刊文章、學(xué)術(shù)專著及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí),掌握當(dāng)前研究的動(dòng)向,并整合所有材料作為課堂教學(xué)內(nèi)容及課外拓展閱讀資料。廣泛獲取信息,動(dòng)態(tài)更新與拓展教學(xué)內(nèi)容,把握最新的專業(yè)前沿,有助于引導(dǎo)學(xué)生去探索新知識(shí),培養(yǎng)創(chuàng)新精神。另一方面,由于課程涉及多學(xué)科的交叉,在有些學(xué)科領(lǐng)域上,學(xué)生缺乏知識(shí)儲(chǔ)備,課堂教學(xué)較難獲取有效的效果,因此,摒棄一些晦澀難懂的理論知識(shí)是非常必要的。[5,6]以太陽(yáng)能熱發(fā)電為例,太陽(yáng)能熱發(fā)電涉及流體力學(xué)、傳熱學(xué)、自動(dòng)控制等多學(xué)科,當(dāng)整合最新的科技發(fā)展成果作為案例講解時(shí),主要向?qū)W生闡述太陽(yáng)能熱發(fā)電的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展趨勢(shì)及政策激勵(lì)等,讓學(xué)生充分接觸各種知識(shí),拓寬視野,了解科技前沿的最新動(dòng)態(tài),目的是給學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的形成提供一個(gè)有利、有效的平臺(tái)。課程內(nèi)容應(yīng)深入淺出、科普性與前沿性并重,當(dāng)學(xué)生的興趣被調(diào)動(dòng)起來(lái)后,再進(jìn)行該學(xué)科的基本理論的講授或?qū)W生自學(xué)就非常容易切入,這樣就可達(dá)到較為理想的教學(xué)效果。

三、新型的教學(xué)模式

根據(jù)“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程的特點(diǎn),本文提出新型教學(xué)模式的設(shè)計(jì),使得教師成為課堂的組織者,通過(guò)設(shè)定教學(xué)內(nèi)容,明確教學(xué)任務(wù),課堂教學(xué)以學(xué)生為本,體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體作用,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行積極思考,自主學(xué)習(xí),從而在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和增強(qiáng)其科學(xué)素養(yǎng)等方面發(fā)揮作用。

1.專題講授

可再生能源利用形式多樣,涉及本學(xué)科各個(gè)分支學(xué)科,具有多學(xué)科交叉與耦合的特點(diǎn)。為了避免各分支學(xué)科相互之間影響導(dǎo)致學(xué)生難以理解的問(wèn)題,提出采用專題講座的授課形式,集中時(shí)間講授某一類型的可再生能源發(fā)電形式。此外,爭(zhēng)取請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專家或工程技術(shù)人員每學(xué)期做1~2次課堂報(bào)告,將工程中碰到的問(wèn)題簡(jiǎn)化并整合成案例,在教學(xué)中根據(jù)需要選擇案例進(jìn)行剖析,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐意識(shí)。

2.互動(dòng)教學(xué)

在教學(xué)過(guò)程中,教師做幾次完整的典型研究報(bào)告,包括幾種可再生能源的發(fā)電原理、設(shè)備組成、科研前沿等,目的是讓學(xué)生掌握宏觀現(xiàn)狀背景和如何從微觀把握問(wèn)題與分析問(wèn)題;引導(dǎo)學(xué)生充分利用圖書館資源,掌握歸納分析的方法;指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行撰寫科技或科普論文,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),在此基礎(chǔ)上安排學(xué)生參與課堂中來(lái)。具體做法是學(xué)生以小組為單位,各小組自主選擇相關(guān)研討課題,通過(guò)查閱文獻(xiàn)和小組研討,形成專題研究報(bào)告,并由小組成員在課堂進(jìn)行匯報(bào),根據(jù)其匯報(bào)內(nèi)容,接受老師和同學(xué)的提問(wèn),并進(jìn)行解答,教師及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)并對(duì)其評(píng)分。形成教師指導(dǎo),學(xué)生主講,教師與學(xué)生,學(xué)生與學(xué)生互動(dòng)討論的方法,教學(xué)實(shí)踐表明,該方法大大提高了學(xué)生的主動(dòng)性。學(xué)生經(jīng)歷查閱文獻(xiàn)、分析問(wèn)題、報(bào)告寫作和報(bào)告陳述的全過(guò)程,顯著增強(qiáng)了創(chuàng)新能力、科研精神和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。利用對(duì)多個(gè)相關(guān)課題的討論,學(xué)生對(duì)可再生能源特點(diǎn)、可再生能源發(fā)電的前沿技術(shù)等有了更深入的認(rèn)識(shí)。

3.虛實(shí)結(jié)合

在學(xué)科平臺(tái)及自建教學(xué)平臺(tái)的基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)物參觀、模型演示,多媒體教學(xué)等虛實(shí)結(jié)合、多位一體的教學(xué)模式,提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。

(1)可再生能源發(fā)電技術(shù)模型的利用。熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的學(xué)生以往大部分接觸的是火力發(fā)電方面的知識(shí)內(nèi)容,對(duì)可再生能源發(fā)電技術(shù)認(rèn)知較少,特別缺乏針對(duì)可再生能源發(fā)電原理和發(fā)電設(shè)備等進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí),如果直接進(jìn)行理論的學(xué)習(xí),學(xué)生會(huì)感到很枯燥,對(duì)一些基礎(chǔ)理論知識(shí)和發(fā)電設(shè)備結(jié)構(gòu)很難理解。為了提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),筆者所在課程組建立了可再生能源發(fā)電技術(shù)教學(xué)平臺(tái)。在學(xué)習(xí)課程的理論知識(shí)之前,學(xué)生首先了解小型模型的實(shí)物結(jié)構(gòu),內(nèi)部構(gòu)成,基本組成和基本原理,使得學(xué)生具有整體的感性認(rèn)識(shí),然后再學(xué)習(xí)本課程,同時(shí)結(jié)合模型進(jìn)行講解。

(2)健全的多媒體素材。“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程內(nèi)容較多,課時(shí)有限。相比較傳統(tǒng)的教學(xué)方式,多媒體信息量大,采用靈活的圖形、視頻和動(dòng)畫等表現(xiàn)形式,能夠直觀、形象地再現(xiàn)客觀事物。筆者在教學(xué)實(shí)踐中采用多種多媒體教學(xué)手段。例如:選用《國(guó)家地理》節(jié)目里的《偉大工程巡禮——太陽(yáng)引擎》視頻作為太陽(yáng)能熱發(fā)電原理及形式的教學(xué)內(nèi)容,直觀地介紹了槽式、塔式、菲涅爾等形式的太陽(yáng)能熱發(fā)電原理,以及聚光器的制造工藝等。選用GE的水輪機(jī)設(shè)備,采用Flash方式制作水力發(fā)電中反擊式水輪機(jī)設(shè)備的教學(xué)內(nèi)容,直觀且易于理解。通過(guò)多媒體的應(yīng)用,展示現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)備,簡(jiǎn)化教學(xué)中的難點(diǎn),增加了課程的信息量。

四、小組式考核方式

“可再生能源發(fā)電技術(shù)”作為高年級(jí)的課程,課時(shí)有限,知識(shí)點(diǎn)多,內(nèi)容模塊化強(qiáng),科普性和專業(yè)性并存,采用常規(guī)的卷面考試方式難以準(zhǔn)確考核。筆者在該課程教學(xué)實(shí)踐中,進(jìn)行了小組式考核機(jī)制的嘗試,即以小組為單位,制作課程學(xué)習(xí)的整體報(bào)告,選派一名代表在課堂上進(jìn)行答辯,匯報(bào)內(nèi)容結(jié)束后,其他組成員和教師針對(duì)報(bào)告內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn),組內(nèi)成員均可就相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行回答。其他組同學(xué)根據(jù)該小組的匯報(bào)情況進(jìn)行打分,打分表如表1所示。除此以外,在考核中增加動(dòng)態(tài)考核,每個(gè)小組選出組內(nèi)最佳貢獻(xiàn)成員,給予動(dòng)態(tài)加分;同時(shí)為了增加考核上互動(dòng),鼓勵(lì)學(xué)生思考問(wèn)題,對(duì)于提問(wèn)積極的學(xué)生在成績(jī)上給予加分。該考核方式,對(duì)課程的教學(xué)實(shí)行了動(dòng)態(tài)的考查與過(guò)程管理,實(shí)現(xiàn)了以考核促學(xué)習(xí),有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,推進(jìn)學(xué)生協(xié)作能力培養(yǎng),增強(qiáng)了“教師與學(xué)生”、“學(xué)生與學(xué)生”的互動(dòng),提高較整體的教學(xué)效果。

表1 考核打分表

小組名稱 選題創(chuàng)新性(共20分) 查閱文獻(xiàn)情況(共20分) 分析問(wèn)題能力(共20分) 報(bào)告質(zhì)量 (共20分) 表達(dá)能力 (共20分) 總分

(100分)

五、結(jié)語(yǔ)

隨著可再生能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,“可再生能源發(fā)電技術(shù)”已經(jīng)成為熱能與動(dòng)力工程專業(yè)學(xué)科重要的專業(yè)課程。本課程具有典型的多學(xué)科交叉的特點(diǎn),同時(shí)該領(lǐng)域的研究成果日新月異,因此無(wú)論是在教學(xué)內(nèi)容還是在教學(xué)方法都需要進(jìn)行改革和創(chuàng)新。本文通過(guò)緊跟前沿的研究熱點(diǎn),設(shè)計(jì)深入淺出的教學(xué)內(nèi)容;采取以學(xué)生為主體,通過(guò)引入工程案例,專題研究與課堂討論等模式,并輔以教學(xué)模型與多媒體動(dòng)畫演示等多種靈活多樣教學(xué)手段的改革,讓學(xué)生在了解可再生能源發(fā)電技術(shù)的理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)了學(xué)生挖掘問(wèn)題,解決問(wèn)題,理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力,鍛煉了學(xué)生查閱文獻(xiàn)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的技能,提高了學(xué)生的科研素養(yǎng)與工程實(shí)踐本領(lǐng)。

參考文獻(xiàn):

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