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人類開始不斷尋找新能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源。在一些發(fā)達國家，新能源發(fā)電技術現(xiàn)在已經成了他們解決電力系統(tǒng)問題的一種必不可少的手段。本文首先介紹了新能源的特點，接著詳細介紹了幾種新能源發(fā)電技術，包括風能發(fā)電、太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電等，最后闡釋了新能源發(fā)電對電力系統(tǒng)發(fā)展的重要意義。
關鍵詞：新能源；風能；發(fā)電技術
隨著科學和社會的進步，全球所面臨的資源和環(huán)境問題也日益突出，由于傳統(tǒng)能源的存量有限，使得對其的開發(fā)和利用受到限制，只能尋找可以替代的新能源。目前，全球正在掀起一場以大規(guī)模開發(fā)和利用新能源為標志的革命。隨著我國經濟的發(fā)展，對電力的需求也不斷增大。現(xiàn)在我國所依靠的電力能源主要是煤、石油和天然氣等，這些能源在短期內是不可再生的，開采得越多存量就會越少。同時，開發(fā)和利用這些能源會引起酸雨、溫室效應等嚴重的環(huán)境問題，這也成為整個世界經濟發(fā)展的重要限制因素。所以，大力發(fā)展新能源發(fā)電技術迫在眉睫。
1 我國新能源的特點
我國的新能源資源和各地的能源需求呈現(xiàn)逆向分布的特征，且儲量豐富。生物質能資源年產出8.99 億tce，據(jù)統(tǒng)計，波浪能資源的儲量為1285萬kW，潮汐能資源儲量為1.1億kW，潮流能為1.4億kW。從資源分布來看，風能較豐富的地區(qū)除了東部沿海之外，其它的主要集中在內蒙古、新疆以及甘肅和華北的北部。而太陽能資源只要分布在、青海、新疆南部和內蒙古的西部。但是我國75%以上的能源需求都是在東部和中部地區(qū)，所以資源需求和分布逆向性較明顯。
新能源資源都具有地域性，本身是無法實現(xiàn)直接供電，而是通過一定方式轉化為電能才能被大規(guī)模地利用。目前我國的新能源資源分布地區(qū)的用電量相對較少，當?shù)夭⒉荒芡耆梢酝ㄟ^長距離的電網輸送到中東部用電量較多的地區(qū)。新能源資源的一個明顯特點是分散性，因為能流密度較低，分布到每單位面積上的能量并不多，風電和太陽能發(fā)電站占用的空間比較大。新能源發(fā)電具有間歇性和波動性，受季節(jié)和氣候的影響比較大。
2 新能源發(fā)電類型
2.1 風能發(fā)電
風能資源既包括陸地資源，又包括近海岸資源。目前來看，風能發(fā)電是非水可再生能源發(fā)電中技術相對比較成熟且開發(fā)規(guī)模較大的一種發(fā)電方式，也是現(xiàn)在新能源發(fā)電的一個重點發(fā)展方向。風力發(fā)電系統(tǒng)離不開槳葉、機械傳動系統(tǒng)、發(fā)電機、電力電子裝置、升壓變壓器等這幾個部件。我國風能資源十分豐富，我國的風力發(fā)電技術雖然與發(fā)達國家相比還有一些差距，但是也取得了一些進步。目前，我國的風電場的數(shù)量已有上百個，裝機總容量高達260萬千瓦。2015年我國的風能發(fā)電計劃達到1500萬千瓦，2020年將達到3000萬千瓦。
2.2 太陽能發(fā)電
太陽能是地球上永恒的一種能源，我國陸地面積每年接收的太陽輻射熱量較多，屬于太陽能資源比較豐富的國家。太陽能發(fā)電系統(tǒng)主要包括電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）以及逆變器幾個部分組成。太陽能發(fā)電形式主要有兩種：光伏式和光熱式。光伏發(fā)電系統(tǒng)按照是否接入電網又分為離散型和并網型發(fā)電系統(tǒng)。離散型是可以直接利用直流電來供電，并網型則需利用一些裝置將直流電變?yōu)榻涣麟姾蟛拍芄╇姟９鉄岚l(fā)電是首先將太陽能由低密度轉為高密度，再利用傳熱裝置將太陽能轉化為電能。
2.3 海洋能發(fā)電
海洋能發(fā)電是利用海洋中儲存的大量能量來發(fā)電。海洋能屬于可再生資源，主要包括潮汐能、波浪能、海水溫差能、海流能等。海洋能對環(huán)境無污染，蘊藏量大，但是其能量密度較低，具有很強的地域性，限制了對其的開發(fā)，目前海洋能發(fā)電得到實際應用的有潮汐發(fā)電和波浪發(fā)電。潮汐發(fā)電是利用潮起潮落形成的水位差沖擊水輪機來帶動發(fā)電機進行發(fā)電。這種發(fā)電方式規(guī)律性較強，能量穩(wěn)定，便于電網的發(fā)電和配電的管理，但是由于成本較高，電價也高，我國的潮汐發(fā)電站還不多。波浪發(fā)電方式是將波浪能轉換成機械、氣壓或液壓的能量，然后再利用傳動機帶動發(fā)電機發(fā)電。我國的波浪能主要分布在廣東浙江等沿海地區(qū)。
2.4 生物質發(fā)電
生物質能是蘊含在生物質中的能量，生物質能發(fā)電方式是一種以農作物秸稈和木屑為燃料的火力發(fā)電方式。生物質能是直接或者間接地利用植物的光合作用，將太陽能轉為化學能儲存在生物體內的能量。它與傳統(tǒng)的火力發(fā)電相比的優(yōu)勢在于實現(xiàn)了二氧化碳的零排放，既環(huán)保又節(jié)能，因此，越來越受關注。并且，生物質能分布很廣泛，從儲量上來說，總量僅次于地球上的煤、石油和天然氣。現(xiàn)在利用生物質能發(fā)電的方式有多種，包括直燃發(fā)電、混燃發(fā)電、沼氣發(fā)電等。
2.5 地熱能發(fā)電
地球本身就是一個非常大的熱倉庫，據(jù)推算，全球的地熱能源總量約為現(xiàn)在全球能耗的45萬倍。地熱能也屬于一種較清潔的可再生資源。地熱發(fā)電是利用高出沸點的中、高地熱（蒸汽）來推動汽輪機，從而帶動發(fā)電機來發(fā)電，或者是通過熱交換用地熱來給一些沸點低的流體加熱，使其變成蒸汽后再同以上原理一樣來發(fā)電。我國的地熱資源十分豐富，現(xiàn)在已經發(fā)現(xiàn)的熱點高達5000處，地熱田有45個。已在廣東、湖南、等地建立了地熱電站，其中的羊八井地熱電站是目前我國最大的地熱電站。
3 新能源發(fā)電對我國未來電力發(fā)展的意義
3.1 提高電網的可靠性
目前新能源發(fā)電技術在我國已經取得一定的進展，有的地區(qū)已經投入實際應用中。由新能源組成的微電網系統(tǒng)能夠提高我國電網的可靠性，并且能夠改善電能的質量。我國的經濟發(fā)展早已步入了數(shù)字化的時代，隨著各行各業(yè)用電量的增大，只有為他們提供優(yōu)質且可靠的電力供應才能為經濟的發(fā)展提供保障。大電網在高峰期的脆弱性就會表現(xiàn)出來，而新能源發(fā)電能夠在一定程度上緩解這種狀況，這樣不僅節(jié)約了成本，還能提供優(yōu)質可靠的電能，又能避免因超負荷停電帶來的經濟損失，從而為我國經濟的高速發(fā)展創(chuàng)造條件。
3.2 有利于擴大我國電網覆蓋面
在新能源發(fā)電未出現(xiàn)之前，我國利用煤炭、石油和天然氣等傳統(tǒng)能源的發(fā)電方式形成的電網覆蓋面受地理環(huán)境的制約，使得一部分偏遠地區(qū)并未實現(xiàn)通電，用電的限制在一定程度上制約了這些地區(qū)的經濟發(fā)展。新能源出現(xiàn)后，可以利用當?shù)氐娘L能或者太陽能等能源來設計合理的微電網系統(tǒng)，在這些地區(qū)實現(xiàn)微電網供電。這樣在充分發(fā)揮我國的資源優(yōu)勢的基礎上實現(xiàn)了電力建設的快速發(fā)展。擴大了我國整個電網的覆蓋面積，使我國電力系統(tǒng)朝著較好的方向發(fā)展。
3.3 節(jié)約成本，提高安全性
傳統(tǒng)的發(fā)電方式形成的供電系統(tǒng)一般實行的是遠距離的高壓輸送，這要求必須有一些相應配套的輸變電設備，不但占地面積大，而且成本高。而利用新能源中的燃料發(fā)電方式可以把電池建在終端用戶的附近，一些家用電源甚至可以直接裝在居民的家里，這樣就大大降低了輸送成本。在一些偏遠的山區(qū)或者海島等地方就可以直接在當?shù)厥褂萌剂想姵匕l(fā)電，從而節(jié)約電網的建設費用，降低了供電的成本。
另外，傳統(tǒng)電網存在一定的安全隱患。如果發(fā)生戰(zhàn)爭或者自然災害，或者是一些技術上的故障等，這些因素都會造成電網系統(tǒng)的大范圍的停電。而利用新能源發(fā)電形成的小網絡就能避免這些現(xiàn)象的發(fā)生，從而提高電網的抗破壞能力，在一定程度上保障電網的運行安全。
參考文獻：
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【關鍵詞】電力節(jié)能 新能源 開發(fā)應用
一、電氣節(jié)能措施
（一）運用新型節(jié)能技術減少電能消耗
分布式供電是一種常用的節(jié)能環(huán)保的供電方式，但是其使用對象為集中式供電。其運行方式為在用戶附近布置發(fā)電系統(tǒng)，之后采用分散式的方式進行電能的輸送，這種輸電方式與傳統(tǒng)的輸電方式相比其能耗量比較小，而且分布式的供電還可以利用可再生資源進行發(fā)電，能夠實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標。
高度重視發(fā)電蓄能節(jié)能技術的發(fā)展對于實現(xiàn)電氣節(jié)能具有重要的意義。這主要是通過中央空調的蓄冷技術，空氣源熱水器熱泵蓄熱技術等的應用，對電能進行轉化，并將其轉化成其他的能源儲存起來，在需要使用的時候在轉化成電能以備不時之需。這種技術可以在用電低谷的時候進行電能轉化、儲藏，在供電高峰期的時候再把電釋放出來，有利于降低電能的浪費，提高電能的使用率。
（二）通過改造電氣設備減少電能消耗
電氣設備在運行的過程中可能會造成電能的耗損，因此應該重視對電氣設備的改進，力求通過每一個細節(jié)降低能耗，提高資源的使用效率。下面就從幾個方面簡單說一下改造電氣設備的情況。
首先是變壓器的改造。變壓器是整個電力輸送系統(tǒng)的重要組成部分，通過調節(jié)電壓實現(xiàn)電力的正常輸送和節(jié)約能源的目的，因此要加大低耗損變壓器的推廣。由于不同的用戶對電的需求不同，因此為每位用戶輸送的電的壓力值也存在差異，這就需要借助變壓器對電壓進行調節(jié)，但是在使用變壓器的過程中不可避免的會出現(xiàn)能源消耗的情況，因此為了實現(xiàn)電力系統(tǒng)的能源節(jié)約，降低變壓器的能耗具有重要意義。非晶合金鐵心的變壓器具有噪音低、損耗低、空載損耗低的特點，其能源損耗程度都不及傳統(tǒng)變壓器的損耗的五分之一，而且其維修費用相對比較低，維護比較簡單，因此非晶合金鐵心的變壓器的推廣成本比較低。
變壓器參數(shù)的調整有利于實現(xiàn)節(jié)能的目的。在電能運輸?shù)倪^程中，面對相同的點亮，通過對負載的調整和運行方式的改變，有利于降低電能在輸送過程中產生的損耗。在變壓器運行的過程，要加強供、用電的管理。整個電力系統(tǒng)中的變壓器可能在容量、材質、電壓等值等諸多方面粗在差異，因此有功率的空載損失和短路損失、無功率的空載損失和定額負載消耗的參數(shù)都都不盡相同，通過對變壓器參數(shù)的調整，可以降低變壓器的有功功率損失和損失率，提高電能的利用率，從而達到節(jié)能環(huán)保的目的。
其次，優(yōu)化電網配置在電網中時常會出現(xiàn)無功電流，這些電流會導致能量的消耗，會對人民群眾的生產生活造成不便。無功補償是利用技術措施降低線路損耗的常用手段。其不僅能對有功功率進行合理高效的分配，還對無功功率進行合理高效的分配，對電網中的無功電流進行合理配置，通過對其進行合理的調度，降低有功功率的損耗，保護電壓穩(wěn)定。
再次，降低線路損耗。一般而言發(fā)電站離用戶有一定的距離，因此需要通過線路對電力資源進行運輸，把電送到千家萬戶去，但是在運輸?shù)倪^程中也容易導致電能的損耗，通常而言，線路的長度和負載與電能的耗損量成正比，線路越長負載越大，出現(xiàn)的耗損也就越大。因此為了降低電能的損耗，應該盡量減少導線的電阻，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。因此要注意以下幾點：在進行電路路徑的規(guī)劃時，一定要堅持電路最短的原則，盡可能的減小導線的長度，在導線鋪設的過程中能夠進行直線鋪設就不能走完了；對于導線截面積的選擇要科學、合理，一般導線截面的選擇要根據(jù)當?shù)仉娋W的運輸?shù)碾娏髁亢彤數(shù)啬艹袚钠鸬膶Ь€截面積價位進行選擇，在無法簡短導線長度的情況下，可以通過加大導線截面的方式降低能耗；最后在進行線路架設之前，應該對當?shù)赜秒娏勘容^大的地區(qū)進行了解，合理確定電氣房的位置，從而實現(xiàn)供電路徑的最小化。
最后是通過空調系統(tǒng)的節(jié)能。在公共建筑中主要是通過空調進行室內溫度的調節(jié)，因此空調會造成大量的能耗，據(jù)不完全統(tǒng)計空調系統(tǒng)產生的能耗能在整個公共建筑中占其總能耗的百分之五十以上，因此加強空調系統(tǒng)的節(jié)能意義重大。加強空調系統(tǒng)的節(jié)能建設主要依靠以下幾點：機電設備啟停優(yōu)化設置、參數(shù)設定節(jié)能控制等。
二、電力新能源的開發(fā)
隨著經濟的發(fā)展，能源的需求量越來越大，但是當前國際能源形勢嚴謹，因此加強新能源的開發(fā)利用對于緩解當前的能源壓力，為經濟的可持續(xù)發(fā)展提供充足的資源供給具有重要的意義。我國政府也高度重視新能源開發(fā)工作，近年來我國新能源開發(fā)的研究工作得到一定的發(fā)展，預計到本年（2015）年底，為國家經濟發(fā)展提供的新能源已經可以抵換4300噸標準煤，對于加快我國能源結構的更新?lián)Q代，帶動相關產業(yè)的發(fā)展都具有重要的意義。目前我國新能源發(fā)展正處在機遇與挑戰(zhàn)并存，技術與經濟并存的時期。下面就對發(fā)展比較良好的新能源進行簡單介紹。
風能的利用對于緩解當前的能源壓力具有積極作用，目前我國的風電和分布式光伏得到加快的發(fā)展，但是利用率仍然較低；系統(tǒng)的調峰主要靠煤電，但是隨著越來越多的新能源進行電力資源的開發(fā)，系統(tǒng)峰調將面臨更加嚴峻的挑戰(zhàn)。
太陽能發(fā)電也是我國比較常見的新能源，采用分布式發(fā)電，既可以滿足用戶和附近需求以外，還可以將多余的電量輸送到當?shù)氐碾娋W系統(tǒng)，，分布式發(fā)電具有清潔高效、就近利用、分散布局的優(yōu)點，而光伏發(fā)電非常適合分布式發(fā)電的特點，能夠充分發(fā)揮光伏發(fā)電的優(yōu)勢，為居民生產生活提供所需能源。雖然近年來我國的新能源得到較快的發(fā)展，但是與發(fā)達國家相比我國的新能源的發(fā)展比較晚，根基比較淺薄，相關的法律法規(guī)建設還不夠健全，與電網及其他資源的發(fā)展的協(xié)調程度還不夠。
最后新能源的開發(fā)和使用有利于促進我國社會主義經濟的可持續(xù)發(fā)展，有利于我國社會主義和諧社會的建設，主要體現(xiàn)在以下幾點：不斷進行新能源的研發(fā)，能夠緩解當前的資源壓力，同時有利于環(huán)保工作的開展，與傳統(tǒng)的能源的相比，新能源具有污染小的特點，同時新能源的出現(xiàn)將降低煤電和水電的需求量，減輕煤窯的開采，降低對周邊環(huán)境的污染，同時也能減少在發(fā)電過程中造成的空氣污染，最后加強新能源的開發(fā)，有利于緩解當前的通貨膨脹，降低生產成本，促進經濟更好的發(fā)展。
三、結語
目前我國對于電力資源的需求量比較大，并且主要以火電和水電為主，因此在電力制造的過程中存在資源浪費嚴重、污染嚴重等問題，這也就要求電力行業(yè)加強對節(jié)能技術的研發(fā)，充分考慮各種主流電能開放方式的效益，并通過采取各種有效的措施降低電氣能源在輸送過程中產生的能耗。但是追求減少電氣能源輸送能耗的前提是滿足當前經濟發(fā)展所需的能源，不能單純的為了降低能耗而不為市場供應充足的資源，導致經濟發(fā)展受損。在進行電氣節(jié)能技術研究的同時，要積極尋找電力新能源，降低能耗。作為一名電力工作者，我們應該充分認識到節(jié)能的重要性，在工作中注意方法總結，為我國電氣節(jié)能和新能源開發(fā)貢獻自己的一份力量。
【參考文獻】
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問題與差距
我國政府對新型鋰電池給予高度重視，“十五”期間的“863計劃”已經對新能源汽車以及動力電池做了重點安排部署，主要導向是支持鋰電池的正極、負極、隔膜、電解液的技術攻關。“十一五”期間重點支持鋰離子動力電池、電機系統(tǒng)以及關鍵原材料產業(yè)化的技術攻關。到“十二五”期間，我國政府重點支持以“能量型鋰離子動力電池以及電池系統(tǒng)”為重點的大規(guī)模產業(yè)化技術工作和應用，并且在能源、汽車等行業(yè)得到推廣應用。從“863計劃”開始，中國的鋰電池以及電動汽車就按照“三縱三橫”的技術體系進行重點安排和部署。“三縱”主要是圍繞著燃料電池汽車、混合動力汽車，以及純電動汽車進行安排和部署；“三橫”則重點支持動力電池和電池組的管理系統(tǒng)，電機驅動系統(tǒng)和控制單元等。
“三橫三縱”以及多能源控制系統(tǒng)等支撐起了國內新能源汽車的具體研發(fā)工作，從而形成了具有中國特色的電動汽車技術體系和發(fā)展路徑。在“十二五”末期，我國動力電成本低于2元/瓦時；在比能量型鋰離子動力電池方面，我們的比能量達到了大于160瓦時/公斤的水平，成本低于3元/瓦時，可以批量用于示范型新能源汽車，包括客車、轎車等車型。材料體系主要包括錳酸鋰、磷酸鐵鋰及三元，目前已經實現(xiàn)了規(guī)模化應用，鋰離子動力電池已經具備產業(yè)化水平。同時，我們在電池系統(tǒng)的集成技術方面也取得了重要進展，產業(yè)化程度從百萬級瓦時上升到了千萬級。
在單體電池新產品方面，我們的磷酸鐵鋰能量密度已經能夠做到120到140瓦時/公斤，容量為5安時的磷酸鐵鋰電池能量可達130瓦時/公斤。單體動力電池安全性都達到了國標的安全性要求，但是在錳酸鋰和三元體系等方面，對安全性的把握控制應該更為嚴格。國內的方形鋰離子電池比國外水平更先進，但是在軟包和18650電池的技術方面，能量密度上我們與國外相比還有比較大的差距。因此，從整體來看，我們目前關鍵點在單體電池方面。目前國內已經形成了完善的鋰電池體系，掌握了動力電池的結構特點、制造工藝、生產技術等。
鋰電池主要市場在美國、歐洲、亞洲，亞洲主要在中國、日本、韓國這三國。現(xiàn)在我國是電池的主要生產國。從企業(yè)實力來看，美國企業(yè)有比較強的研發(fā)設計能力，日本在生產方面的規(guī)范比較嚴格，我國在市場份額上超越日本，占據(jù)世界第一位。中國動力電池單體性能指標與國外先進技術差距相對較小，但在高端材料與相關基礎研究方面，以及一致性、良品率、成組技術、電池安全性、可靠性和系統(tǒng)管理技術等方面差距較大。企業(yè)創(chuàng)新能力不強，優(yōu)勢產能不足。這也是我們企業(yè)創(chuàng)新的第一步。到目前為止，中國的鋰離子動力電池供貨量約達16.7億瓦時。同時，我們基本上占據(jù)了國際市場將近50%的市場份額，市場占有率還在不斷進步。
目前，國內在鋰電材料等方面的問題比較大，主要表現(xiàn)在以下方面：一是高端電池材料目前不能自足，低端材料過剩，對材料的生產工藝研究仍有欠缺，材料穩(wěn)定性不足。二是電池設計仍有一些問題，多組電池還不能滿足需求。三是電池回收規(guī)劃不足、生產設備水平不高等問題仍存在。單體電池的制造精度、單體溫度特性、溫適應等方面與國外企業(yè)還有一定差距。另外，電池企業(yè)制造工藝模仿現(xiàn)象較重，缺少自己的創(chuàng)新能力，我國企業(yè)應著重學習借鑒西方成熟的經驗、裝備制造水平。同時，我們的電池也缺乏一些檢測功能，在數(shù)據(jù)采集的可靠性、SOE精確估算、熱管理、安全管理方面仍顯不足，在連接散熱、保護、使用、維護、充電等方面還需要進一步細化。
新階段的攻關重點
《節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》中提出到2020年，鋰動力電池模塊的容量達到350瓦時/公斤，成本降到1.5元/瓦時以下，在《中國制造2025》規(guī)劃中，我們規(guī)定的目標是2020年達到350公斤/瓦時，2025年到400瓦時/公斤，2030年達到500瓦時/公斤。在動力電池研發(fā)規(guī)劃上，我們也提出了電池能量密度規(guī)劃，即到2020年達到300瓦時/公斤，成本降到0.8元/瓦時以下。在最新的規(guī)劃中，我們要求電池能量密度達到500瓦時/公斤以上，世界主要國家在這些規(guī)劃目標方面基本保持一致。
我們預計，2020年是國內鋰電池技術發(fā)展的第一階段，主要任務是新型鋰電池的開發(fā)，能量密度的提升，動力電池要實現(xiàn)智能化制造；到2025年，我們要在新型電機技術方面取得顯著進展，使動力電池產業(yè)的發(fā)展與國際先進水平接軌，培養(yǎng)具有較強國際競爭力的大型公司。到2030年，動力電池產業(yè)進入新的發(fā)展階段，電池單體能量的提高，新型材料的應用等要達到國際領先水平。
未來，高性能、低成本的新型鋰離子電池和新體系電池是新能源汽車動力電池發(fā)展的主要方向。新型鋰離子電池將采用高電壓/高容量正極材料、高容量負極材料和高壓電解液替代現(xiàn)有鋰離子電池材料，電池成本、比能量和能量密度將具有明顯優(yōu)勢，能夠大幅度提升新能源汽車經濟性和使用的便利性，還要解決耐久性、環(huán)境適應性和安全性等關鍵問題。
未來相當長一段時期內，中國節(jié)能與新能源汽車將以普及應用插電式混合動力汽車、純電動汽車等新能源汽車為主要任務，迫切期待動力電池降低成本、提高性能。研發(fā)新型鋰離子電池和新體系電池、提升動力電池智能制造水平、完善驗證測試方法和標準體系，既是中國節(jié)能與新能源汽車的發(fā)展需求，也是中國動力電池發(fā)展的關鍵任務，具有緊迫性。
關鍵詞 高職；工學結合；校企合作
中圖分類號：G712 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2014）22-0155-02
工學結合、校企合作的辦學模式已成為共識，但是當前校企合作不夠深入，主要是學校熱，企業(yè)冷，制約了職業(yè)教育的發(fā)展。而校企深度融合人才培養(yǎng)模式，是一種由學校、企業(yè)、學生三方合作的適應現(xiàn)代社會需求的高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式。校企深度融合是校企合作的深入和進步，通過融合，形成你中有我、我中有你、互惠雙贏、共存共榮的利益格局，實現(xiàn)開放式辦學。它是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實踐動手能力，面向生產、建設、管理、服務第一線的高技能人才的有效途徑；是在現(xiàn)代社會經濟基礎上發(fā)展起來的，以適應現(xiàn)代生產第一線需求為目的，以學校和社會緊密合作為途徑的現(xiàn)代職業(yè)教育的人才培養(yǎng)模式。
1 校企融合人才培養(yǎng)模式的含義
校企合作、工學結合就是從我國職業(yè)教育在改革和發(fā)展的實踐中總結、提煉、抽象出其特有屬性的結果，在各職業(yè)院校形成廣泛共識和重視，成為職業(yè)教育的重要特征、辦學理念及基本的辦學和人才培養(yǎng)模式。模式是比較成熟、穩(wěn)定地實現(xiàn)目標的規(guī)范、方式、方法的體系和框架。校企深度融合人才培養(yǎng)模式是校企合作的進步，是校企合作的高級階段，是指校企雙方都有清晰正確的合作理念、目標、任務、體制機制和制度設計，學校與企業(yè)資源共享、互為補充、相互滲透，形成你中有我、我中有你、互惠共贏的利益格局。校企融合搭建了一個充分有效利用校企兩種教學資源的辦學平臺，利用這個平臺，實現(xiàn)學校的辦學職能和目標。在實際的校企融合過程中，一方面學校與企業(yè)之間應當不斷加強聯(lián)系與交流，學校應該根據(jù)企業(yè)的實際發(fā)展需要設定科研攻關方向，將研究成果有效轉化為工藝技能，實現(xiàn)企業(yè)整體效益的全面提升；另一方面，企業(yè)需要為學校的發(fā)展提供相應的資金，將生產線引入學校，真正實現(xiàn)校企之間的利益共享。
在校企深度融合過程中，高職院校作為辦學主體，承擔職業(yè)教育的重要責任。高職教育應當在堅持區(qū)域經濟發(fā)展、企業(yè)需求的立場下，在企業(yè)價值鏈、企業(yè)文化、產業(yè)鏈建設中融入職業(yè)教育的培養(yǎng)目標與功能定位，為社會培養(yǎng)更多具備應用高新技術能力的人才，實現(xiàn)企業(yè)的進步與社會的發(fā)展。校企融合實現(xiàn)的基礎是在堅持校企雙向互動的基礎上實現(xiàn)雙方的長期合作，有效實現(xiàn)校園教育與企業(yè)需求的結合，讓學生所學知識能夠真正應用到實踐當中并指導實踐。校企融合為生產實踐和教學的互動、教師與企業(yè)技術人員的互動提供了機會和條件，使企業(yè)發(fā)展與校園教育進步得到雙向發(fā)展，形成校企之間互惠互利、優(yōu)勢互補、共同發(fā)展的新局面。
2 新能源發(fā)電技術專業(yè)特點
新能源發(fā)電技術專業(yè)主要面向光伏發(fā)電、生物質能發(fā)電行業(yè)，培養(yǎng)與社會主義現(xiàn)代化建設要求相適應的德、智、體、美全面發(fā)展，適應生產、建設、服務和管理第一線需要，從事硅太陽電池焊接測試、硅太陽電池方陣組裝、光伏電廠、生物質能電廠設計、安裝及運行工作的高技能人才。新能源行業(yè)在國內一方面是一個新興行業(yè)，另一方面自身的發(fā)展也非常迅速，使得該行業(yè)的專業(yè)人才較為匱乏，現(xiàn)在的技術人才大多是相關行業(yè)技術人員進入光伏領域，如半導體行業(yè)、電子行業(yè)、相關材料行業(yè)等。在技術層面上來講，這些轉型人員在進入光伏企業(yè)后，仍需要較長時間的技術磨合期、技術成長期及技術成熟期。
學校為了培養(yǎng)新能源發(fā)電技術專業(yè)高技能人才需要，引入真實的企業(yè)生產環(huán)境；企業(yè)為了改進生產工藝，提高技術水平，培訓員工，需要借助學校的智力資源，這樣一來，校企雙方就有合作的基礎。學校在專業(yè)建設過程中可以充分利用企業(yè)的力量，而學校的建設成果也為企業(yè)的發(fā)展提供機會，在雙方合作的過程中使學生實現(xiàn)理論知識學習與實踐的結合，最終形成企業(yè)、專業(yè)、學生三方共贏的格局。在具體的合作過程中，校企雙方在注重自身利益的同時，還應當充分考慮對方利益，主動承擔合作中的責任與義務，能夠站在對方的角度和立場上思考問題，了解對方的實際需求，幫助對方解決合作中的困難，同時也在幫助自己更好地進步。一方面，學校積極與企業(yè)進行交流與溝通，主動了解企業(yè)的發(fā)展方向，并及時調整校園教育中的不足，為企業(yè)培養(yǎng)其發(fā)展所需的優(yōu)秀人才；另一方面，企業(yè)也積極支持和幫助在校內建設實訓室，在企業(yè)建立實訓基地，安排實習崗位，安排技術人員指導，通過真實的工作環(huán)境提高學生技能水平。
3 校企深度融合人才培養(yǎng)模式構建
校企合作是教育與產業(yè)兩大社會分工之間的結合，也是學校與企業(yè)兩類不同社會組織的合作，其目的是發(fā)展好學校、發(fā)展好企業(yè)，最終促進社會經濟又快又好發(fā)展。校企深度融合在本質上反映如何辦好教育、如何辦好企業(yè)這些全局性、根本性、長遠性的大問題。深度融合辦學模式構建需要國家和政府的頂層設計、理念上的引領引導及模式創(chuàng)新上與時俱進。國家層面，政府出臺政策法規(guī)，成立高技能人才校企合作培養(yǎng)協(xié)調指導機構，主導和推動校企合作的深入廣泛開展。學校要樹立以人才培養(yǎng)為根本，以服務企業(yè)求支持求合作、互利互惠共同發(fā)展的理念；企業(yè)要以長遠的眼光，將校企合作作為營造學習型企業(yè)的重要組成部分。技術在發(fā)展，社會在變化，校企合作的形式很多、范圍很廣、深淺不一，校企融合的人才培養(yǎng)模式也應與時俱進。
4 校企深度融合人才培養(yǎng)模式實踐途徑
校企深度融合的人才培養(yǎng)模式主要解決：1）提供最佳的育人環(huán)境解決方案；2）有效支撐基于工作過程的人才培養(yǎng)方案的實施；3）有利于頂崗實習、畢業(yè)生就業(yè)。新能源發(fā)電技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案校企深度融合人才培養(yǎng)模式主要有：“訂單”式人才培養(yǎng)合作育人模式；“引企業(yè)入校，引車間入校”合作辦學模式；聯(lián)合共建實習實訓基地、員工培訓基地、產品研發(fā)基地合作發(fā)展模式。
“訂單”式人才培養(yǎng)是學校和企業(yè)共同承擔人才培養(yǎng)的任務，提供了“學校-企業(yè)”育人環(huán)境，便于校企雙方在學生能力考核、評價、學分認可等環(huán)節(jié)實施柔性管理。
“引企業(yè)入校，引車間入校”的合作辦學模式是基于真實工作過程的人才培養(yǎng)，根據(jù)企業(yè)提出的真實工作崗位，由教學委員會提出職業(yè)行動領域典型工作任務，在引入學校的企業(yè)或車間真實工作環(huán)境中，通過這種職業(yè)行動領域典型工作任務獲取高技能。
聯(lián)合共建實習實訓基地、員工培訓基地、產品研發(fā)基地的合作發(fā)展模式是企業(yè)和學校共同建設校內光伏電廠實習實訓中心、多功能教室、情景教室等，利用全真或仿真技術開展教學，為學生參與技能培訓提供仿真和模擬環(huán)境，加強未來職業(yè)文化與技能要求對學生的影響。
校企之間的有機融合，為學生理論知識的學習與技能實踐的結合提供了條件與機會，實現(xiàn)了教師與企業(yè)技術人員的溝通，為教師積極改進教學方法與教學思路提供了新的途徑，有效促進教學的進步與企業(yè)的發(fā)展。
為了適應電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)學生的教學，在課程改革過程中，根據(jù)新能源發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀和電氣工程對新能源發(fā)電技術課程知識體系的需求，結合電力工程及其自動化專業(yè)的特點，精選教學內容，重新構建了新的課程知識體系，加強與電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)之間的聯(lián)系。根據(jù)新能源發(fā)電站接入電網的影響不同，將這些新能源技術分為兩類：穩(wěn)定性能源發(fā)電技術和間歇性能源發(fā)電技術。
一些新能源技術（如生物質能、地熱能和常規(guī)水電）在接入電力系統(tǒng)方面和常規(guī)電力技術一樣容易，除了一次能源的形式不同，轉換成電能環(huán)節(jié)基本相同，都采用同步發(fā)電機進行發(fā)電，對電網的安全和穩(wěn)定不會造成影響。因此，這部分新能源知識重點講解各種新能源發(fā)電技術的基本原理，最新的發(fā)電技術的現(xiàn)狀和動向，及在利用過程中對改善環(huán)境帶來的好處，培養(yǎng)學生新的能源觀念和意識。同時結合電網發(fā)展的最近進展，這些發(fā)電技術作為分布式電源接入電網時，如何規(guī)劃電網，接入電網對電網的影響等方面進行適當?shù)闹v解，加強與電力系統(tǒng)知識的聯(lián)系，提高學生學習的積極性，由于受到季節(jié)、氣象和地域等條件的影響，另一些新能源技術具有隨機性、波動性和間歇性的特點，如風能和太陽能發(fā)電等新能源發(fā)電技術，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)電網會對電網調峰和系統(tǒng)安全運行帶來顯著影響。這部分內容重點講解與電力系統(tǒng)相關的技術，涉及到電機學、電力電子技術和電力系統(tǒng)相關的知識點。在間歇性能源并網過程中，電力儲能技術可以補償負荷波動，解決風能和太陽能等間歇式新能源發(fā)電直接并網對電網的沖擊，調節(jié)電能質量，使大規(guī)模風力發(fā)電和太陽能發(fā)電能夠方便可靠地并入常規(guī)電網。隨著可再生新能源發(fā)電技術的快速發(fā)展，電力儲能技術也是電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)學生必須掌握的知識，所以儲能技術也是該課程知識體系的重要部分。
本文提出的課程知識體系目前還沒有相關教材，為此，筆者較為系統(tǒng)地構建并編寫適合電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)的“新能源發(fā)電技術”課程講義，使之更符合電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)的教學。從兩學期的試用情況來看，學生認同感增強，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，在教學過程中取得了良好的效果。
二、教學模式改革
選擇合適的教學方法，能夠提高課堂效率。教學內容的不同，授課的教學方法也需要相應的改進，為此筆者對教學方法也進行了改革，使之與課程知識體系相適應。
1.采用學術專題講座的教學方式“新能源發(fā)電技術”課程知識體系要求運用新的教學方法。每種新能源發(fā)電技術各自成章，自成系統(tǒng)，各部分內容均有很多前沿的技術，僅靠書本知識已經不能適應科技的進步。因此需要任課教師補充相關發(fā)展的新動向和新技術，以學術講座的形式進行講授與課程相關知識點。講解過程中，以具體的行業(yè)問題為背景，采取啟發(fā)式的講解方式，層層剖析問題，可以讓學生在有限的學時內，掌握發(fā)電技術的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)電原理、利用方式、開發(fā)存在的問題和研究現(xiàn)狀及動向。如地熱發(fā)電、海洋能發(fā)電、生物質能發(fā)電、太陽能熱發(fā)電技術，都可以采用講座的方式進行講解。同時在講座過程中，增加學生提問環(huán)節(jié)，讓學生可以積極參與，引導學生自主思考。為了強化實踐，在每一個專題授課結束后，教師通過布置與該專題相關的設計題目，讓學生學以致用。比如讓學生設計太陽能熱電站，利用波浪能發(fā)電原理設計相應的波浪能電站，設計新農村綜合利用生物質能的方案，設計垃圾發(fā)電站工藝流程等，作為分布式電源接入電網時，結合不同能源開發(fā)利用的特點對該地區(qū)新能源開發(fā)和電網結構做出合理規(guī)劃，并給出理由。通過這些綜合性設計作業(yè)，可以增強大家的創(chuàng)新意識和實踐能力，激發(fā)了學生的學習興趣和主動性，訓練了學生分析問題、解決問題的綜合能力，起到了非常好的效果。
2.基于問題的探究式教學方式傳統(tǒng)的講授方式，可以系統(tǒng)地講解，課堂容量大。風力發(fā)電和光伏發(fā)電技術涉及知識點多，知識點零散，因此需要教師合理組織教學內容，使其與所學專業(yè)知識相結合。為此筆者精心設計每一個教學環(huán)節(jié)，精講多練。但傳統(tǒng)的授課方式，學生被動接受，學習積極性不高。為此，筆者采用基于問題的探究式教學方式，在教學的過程中，教師起引導作用，對課程中的知識點進行分析，提出基于問題的討論題目；并分析學生需要掌握的知識要點，為學生提供必要的參考文獻，讓學生課后自己查閱資料，引導他們學會自己總結知識點，利用所學知識分析實際問題。而學生在課后根據(jù)自己的興趣自愿選題，并分小組進行研討，研討后，該小組總結討論結果。在課堂討論中，每個小組推薦一名學生做交流發(fā)言，將自己的研究內容做簡要匯報。學生互相提問展開討論，老師進行有針對性的點評，肯定了學生們取得的成績，對錯誤的地方進行了補充和糾正。為了達到分組討論學習預期效果，要求每個小組在上交的文獻報告中，明確每個學生所做的工作和參加小組討論的發(fā)言內容，督促每個學生都參與討論學習。通過這種教學方式，充分調動了學生的積極性和主動性，也很好地完成了教學目標，促進了教學質量的提高，達到“授人以漁”的目的。
3.改進多媒體教學方式由于該課程設計的專業(yè)知識具有跨學科的特點，有些知識點學生難以掌握，有些原理較為抽象。如風機的偏航過程、變槳過程、風機的失速原理、斯特林發(fā)動機的發(fā)電過程等都比較抽象，在沒有實物演示的前提下，學生經常不容易理解。因此在講這些課程內容時，采用多媒體動畫演示的方法，幫助學生理解基本概念和知識，讓學生更快更易地理解和掌握這些內容。
三、考試方法的改革
雖然在教學內容和方法上進行了改革，提高了學生的學習興趣，激發(fā)學生的學習熱情，但仍有不少學生選課和學習動機不端正。他們不是為了完善自己的知識結構，提高自己的綜合素質，只是為了湊滿學分，對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的教學情況。撰寫課程論文，成績只與論文寫得好不好有關，有的同學東拼西湊，也能獲得一個理想的成績。這些方式都難以督促學生平常的學習，因此仍需完善課程的考核方式。根據(jù)“新能源發(fā)電技術”課程的特點，筆者對該課程的考試方式做了合理的改革，促進學生學習，公正地反映了學生的成績。主要采取了以下一些措施：
1.注重對學生平時的考查增加課堂隨機考查的次數(shù)。通過提問、課堂測驗等方式，讓學生在上課時能集中精力聽講，防止學生上課“開小差”。回答問題和課堂測驗計入平時成績。
2.增加撰寫文獻報告和大作業(yè)基于問題的探究式教學方式中，撰寫文獻報告和小組討論環(huán)節(jié)能夠有效培養(yǎng)了學生查閱文獻、撰寫論文、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、獨立思考的能力，因此能夠較為科學評價學生平時的努力程度。因此，課堂討論和小組討論中，根據(jù)學生在該環(huán)節(jié)中的貢獻不同給學生不同成績，這樣能起到督促學生學習和檢驗學生學習效果的作用。作業(yè)是課堂教學的有效補充和延伸，是教學中必不可少的環(huán)節(jié)。大作業(yè)一般具有綜合性的特點，能夠有效鍛煉學生的綜合能力，鞏固平時所學的知識，是反饋教學效果的有效手段。因此增加大作業(yè)和撰寫文獻報告在平時成績中的比重也是考查學生平時學習的有效手段。
3.增加平時成績的權重平時考核成績權重由原來的30%提高到目前的50%，有效地避免了學生平時不學習，考試時突擊學習也能取得不錯成績的弊端，提高學生學習的積極性和自覺性。通過上述措施的實施，經調查表明多數(shù)學生都認可這種成績考核方法較合理、公正，能夠真實反映學生的成績，受到了多數(shù)學生的歡迎。
四、結束語
關鍵詞 電力系統(tǒng)；新能源；風力發(fā)電；太陽能光伏發(fā)電；運用分析
中圖分類號TM76 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）78-0033-01
為確保電力系統(tǒng)能夠在整個現(xiàn)代經濟社會建設發(fā)展中得到長時間且可持續(xù)性的發(fā)展，展開有關新型能源在電力系統(tǒng)中的應用研究可以說是勢在必行的。本文試針對以上問題做詳細分析與說明，希望能夠引起各方關注與重視。
1 現(xiàn)階段常見新能源發(fā)電形式分析
嚴格意義上來說，我們將包括可再生能源以及分布式能源等新型能源形勢稱之為新能源。這也就意味著：首先，新能源多以可再生能源為主；其次，新能源多以分布式能源為主；最后，水能作為一種常規(guī)意義上的能源利用形式，屬于可再生能源的研究范疇，同時也可以作為分散式或是集中式能源進行綜合應用。在當前技術條件支持下，各種類型新能源當中應用最為廣泛的能源形勢當屬風力發(fā)發(fā)電形式以及太陽能光伏發(fā)電形式這兩種類型。首先，從風力發(fā)電形式的角度上來說，現(xiàn)階段全世界范圍內有關風力發(fā)電的裝機總容量已高于1.2億千瓦，其中我國有關風力發(fā)電的裝機總容量以超過1200萬千瓦，位居世界第四位。與此同時，我國對于風力發(fā)電這種新型能源的關注及建設力度正呈現(xiàn)出較為顯著的發(fā)展趨勢，有光風力發(fā)電這種新能源發(fā)電形式的發(fā)展目標需要在2020年之前實現(xiàn)裝機總容量至億級單位以上的增長；其次，從太陽能光伏發(fā)電形式的角度上來說，我國在有關這種新能源發(fā)電形式的研究與應用正處于初級起步階段，現(xiàn)階段有關太陽能光伏發(fā)電的裝機總容量基本達到100兆瓦單位，距離世界范圍部分國家超過百萬單位級別的發(fā)展水平還存在一定差距。但我國政府已逐步加大對太陽能光伏發(fā)電形式的規(guī)劃與扶植力度，要求在2020年之前，有關太陽能光伏發(fā)電的裝機總容量達到千萬單位以上的增長，可以說新能源發(fā)電形式潛在空間巨大。
2 電力系統(tǒng)中風力發(fā)電技術的運用分析
在當前技術條件支持下，典型意義上的風力發(fā)電系統(tǒng)借助于現(xiàn)階段電力電子背靠背變頻技術實現(xiàn)對發(fā)電功率參數(shù)輸出作業(yè)的有效調整與控制，并在對電磁轉矩控制機組轉速頻率的有效控制過程當中實現(xiàn)風力發(fā)電的目的與意義。一般情況下，整個風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)由主控制器裝置、調向系統(tǒng)裝置、變距系統(tǒng)裝置以及制動系統(tǒng)裝置這幾個方面所構成，這也就決定了在風力發(fā)電技術作用之下整個控制系統(tǒng)的并網方式同傳統(tǒng)意義上的常規(guī)電廠差異顯著。在借助于雙饋方式進行風力發(fā)電機組并網控制處理的過程當中，并網頻率的控制可以通過對轉子交流勵磁頻率參數(shù)的調節(jié)方式予以實現(xiàn)。與此同時，并網電壓的控制可以通過對轉子交流勵磁幅值的調節(jié)方式予以實現(xiàn)。同時，在借助于永磁直驅方式進行風力發(fā)電機組并網控制處理的過程當中，并網作業(yè)下的跟蹤控制目的能夠在電力電子器件的正常運行作業(yè)下予以實現(xiàn)。在實踐工作過程當中，其最為顯著的優(yōu)勢在于沖擊電流參數(shù)較小，且能夠實現(xiàn)無功與有功的有效控制。更為關鍵的一點在于：在有關風力發(fā)電接入相對于整個電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性影響的研究過程中發(fā)現(xiàn)：首先，風力發(fā)電接入并不對整個電力系統(tǒng)既有的機電振蕩模式產生影響，并且受到風力發(fā)電機組自身裝機容量較小的因素影響，其相對應整個電力系統(tǒng)自身所存在的弱阻尼或是負阻尼震蕩問題并不會產生明顯影響；其次，風力發(fā)電機組的接入并不會造成整個電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的受損，但這種接入模式使得整個電力系統(tǒng)當中部分輸電線路的潮流方向有所明顯改變，這需要在線路保護設置中重點考量。
3 電力系統(tǒng)中太陽能光伏發(fā)電技術的運用分析
在當前技術條件支持下，太陽能光伏發(fā)電技術在應用于電力系統(tǒng)作業(yè)實踐過程中的發(fā)電系統(tǒng)結構形式可以表現(xiàn)為以下三種類型：第一種為獨立戶用型，即整個太陽能光伏系統(tǒng)的控制方式通過電壓源電壓予以實現(xiàn)；第二種為并網型，即整個太陽能光伏系統(tǒng)的控制方式通過電壓源電流予以實現(xiàn)；第三種為并網/獨立型，即實現(xiàn)PV以及UPS的融合，在電壓源控制過程當中實現(xiàn)有效切換動作。在太陽能光伏發(fā)電技術應用于整個電力系統(tǒng)的過程當中發(fā)現(xiàn)難度最大的環(huán)節(jié)是如何針對電能質量進行有效控制。簡單來說，現(xiàn)階段相關工作人員應當通過對載波頻率的提升方式，對濾波器裝置的優(yōu)化設計方式以及對群控技術的綜合應用方式，確保有關注入整個電力系統(tǒng)中的諧波電流參數(shù)能夠始終嚴格控制在最低限度。更為關鍵的一點在于：在有關太陽能光伏發(fā)電接入對電力系統(tǒng)影響的研究過程當中發(fā)現(xiàn)有如下一個問題需要特別重視：即電力系統(tǒng)實際運行過程當中需要通過對保護/安自裝置的安裝盡可能的避免太陽能光伏發(fā)電接入在對電力系統(tǒng)潮流方向進行改變過程中所出現(xiàn)的熔斷器裝置或是斷路器裝置動作失效性問題。
4 結論
在全球經濟一體化建設進程不斷加劇與城市化建設發(fā)展規(guī)模持續(xù)擴大的背景作用之下，電力系統(tǒng)相對于國民經濟建設發(fā)展體系各行業(yè)領域的重要意義是不容小覷的。有關新能源發(fā)電在電力系統(tǒng)中的應用備受各方關注與重視。總而言之，本文針對有關電力系統(tǒng)中新能源發(fā)電的運用相關問題做出了簡要分析與說明，希望能夠為今后相關研究與實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。
參考文獻
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關鍵詞：教學改革；新能源發(fā)電技術；創(chuàng)新人才培養(yǎng)
作者簡介：韓楊（1982-），男，四川成都人，電子科技大學機電學院電力電子系，講師。
基金項目：本文系電子科技大學中央高校基本科研業(yè)務費資助（項目編號：2672011ZYGX2011J093）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）14-0046-02
“新能源發(fā)電技術”是電子科技大學電氣工程及自動化、機械設計制造及自動化、工業(yè)工程三個專業(yè)課程體系中的一門重要課程。該課程屬于高年級本科生的專業(yè)選修課，共32課時、內容多、知識面廣、綜合性強。[1， 2]由于三個專業(yè)的學生知識體系存在一定差異，在教學理念、教學內容、教學方法等方面，需要做出系統(tǒng)的設計和創(chuàng)新。筆者在教學過程中，充分吸收國外高校模塊化教學模式、凝練教學內容，充分利用交互式教學方法，采用課堂講授、提問與解答、課程項目、研究報告等手段，把互動式教學方法成功應用到教學實踐中。課程以電能變換與控制為主線，鼓勵不同專業(yè)背景的學生組成研究小組對課程項目進行協(xié)作研究，提升了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生的自主創(chuàng)新能力。[3， 4]
一、國外“新能源發(fā)電技術”教學內容與模式回顧
1.麻省理工學院（MIT）的模塊化教學模式
課程簡介：課程評估當前和未來潛在的能源系統(tǒng)，包括資源提取、轉換和最終使用技術，重點區(qū)域和全球能源需求。研究各種可再生能源和傳統(tǒng)能源的生產技術，能源最終用途和替代品，在不同國家的消費習慣。
第一部分：能源的背景。欠發(fā)達國家日益增長的能源需求、發(fā)達國家可持續(xù)的未來能源。能源概述、能源供給和需求的問題；能源轉換和經濟性分析，氣候變化和應對措施。模塊1：能量傳遞和轉換方法。模塊2：資源評估和消耗分析。模塊3：能量轉換、傳輸和存儲。模塊4：系統(tǒng)的分析方法。模塊5：能源供應，需求和存儲規(guī)劃。模塊6：電氣系統(tǒng)動力學。模塊7：熱力學與效率的計算。
第二部分：具體的能源技術。模塊1：核能的基礎和現(xiàn)狀；核廢料處理；擴建民用核能和核擴散。模塊2：化石能源的燃料轉換，電源循環(huán)，聯(lián)合循環(huán)。模塊3：地熱能源的類型；技術、環(huán)境、社會和經濟問題。模塊4：生物質能資源和用途，資源的類型和要求。
第三部分：能源最終用途，方案評估和權衡分析。模塊1：汽車技術和燃料經濟政策。模塊2：生物質轉化的生命周期分析；土地使用問題、凈能量平衡和能量整合。模塊3：電化學方法電能儲存、能量轉換，燃料電池。模塊4：可持續(xù)能源，非洲撒哈拉以南地區(qū)的電力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)和選擇。
2.瑞典皇家理工學院（KTH）課程內容與要求
課程內容：替代能源和可再生能源的全方位的介紹和分析，包括整合這些解決方案以滿足能源服務的要求。包括現(xiàn)有和未來的替代能源，如水能、風能、太陽能、光伏、光熱，燃料處理；可再生能源系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)；動態(tài)整合各種可再生能源。在整個教學過程中，學生的讀、寫和研討主題是“先進的可再生能源系統(tǒng)技術”，特別是通過項目工作和多個為期半天的研討會對相關專題進行研討，每個人都參與演講和討論，并邀請有行業(yè)工程背景的專家和政策制定者來課堂參與探討，豐富課堂內容、提升教學質量。
課程要求：在課程結束時，學生應能夠分析和設計能源系統(tǒng)，利用風能、生物能源、太陽能產生電力或用于加熱與冷卻。完成課程后，學生能詳細說明風能、生物能、太陽能基本原理和主要特點，以及它們之間的區(qū)別。能掌握這3種可再生能源系統(tǒng)的主要組件，了解基于化石燃料的能源系統(tǒng)對環(huán)境和社會的影響。
3.威斯康星大學（UWM）課程內容與要求
課程內容：學習有關國家最先進的可再生能源系統(tǒng)，包括生物質、電力和液體燃料，以及風力、太陽能、水電。學生們將對可再生能源電力和能源供應做工程計算，并要了解可再生能源的生產、分配和最終使用系統(tǒng)。能源存儲、可再生能源政策；經濟分析，購買和銷售能源；風能理論與實踐；太陽能可用性，光熱和光伏發(fā)電系統(tǒng)；水電；地熱，潮汐能和波浪發(fā)電；生物能源、生物質燃燒熱力和電力；生物質氣化，生物油熱解；生物燃料的生命周期評估。
課程要求：掌握基本的可再生能源系統(tǒng)的工程計算，了解可再生資源評估和能源基礎設施一體化。確定可再生能源系統(tǒng)的環(huán)境影響。設計和評估可再生能源系統(tǒng)的技術和經濟上的可行性。了解能源在社會中的關鍵作用。了解可再生能源發(fā)展的公共政策、市場結構。卓越學生的學習成果：能夠運用數(shù)學、科學和工程原則進行實驗設計，并能分析和解釋實驗現(xiàn)象。有能力設計一個系統(tǒng)、部件或過程，以滿足預期要求，具備解決工程問題和有效溝通的能力。
二、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式下“新能源發(fā)電技術”教學設計
通過對該課程的學習，使學生了解中國的能源現(xiàn)狀，掌握電源變換與控制技術的基本原理，掌握光伏發(fā)電和風力發(fā)電的基本原理及系統(tǒng)的構成，加深對中國風力資源和風力發(fā)電基本原理的認識，理解生物質資源的利用現(xiàn)狀、轉換與控制技術的基本原理，了解天然氣、燃氣發(fā)電與控制技術的基本原理和應用情況。吸收國外經驗，設計教學模塊。
1.電源變換和控制技術
內容要點：電力電子器件的概念、特征和分類，不可控器件——電力二極管，半控型器件——晶閘管，電力場效應晶體管——電力MOSFET，絕緣柵雙極型晶體管——IGBT；AC—DC變換電路：二極管整流器——不控整流，晶閘管整流器——相控整流，PWM整流器——斬波整流；DC—DC變換電路：單管不隔離式DC—DC變換器，隔離式DC—DC變換器；DC—AC變換電路原理、分類、參數(shù)計算；AC—AC變換電路。
課堂提問：晶閘管的導通和關斷條件是什么？相控整流與PWM整流電路區(qū)別是什么？交流調壓電路的基本原理是什么？什么是逆變？如何防止逆變失敗？
課程項目1：讓學生設計一個50kW的相控整流和PWM整流電路，進行MATLAB仿真分析，比較兩種整流電路的區(qū)別，要求分組討論、制作PPT演講，撰寫研究報告。
2.風能、風力發(fā)電與控制技術
內容要點：風的產生、特性與應用；風力發(fā)電機組的結構、分類與工作原理；風力發(fā)電的特點、控制要求和功率調節(jié)控制；風力發(fā)電機組的并網運行和功率補償：同步發(fā)電機組、異步發(fā)電機組和雙饋異步發(fā)電機組的并網運行和功率補償。
課堂提問：簡述風能轉換的基本原理。風力機的空氣動力學參數(shù)有哪些？具體怎么求解？風力機有哪幾種分類方法？
課程項目2：讓學生設計基于全功率變換器的風力發(fā)電系統(tǒng)，在課程項目1的PWM整流電路的基礎上，設計整流和逆變電路及其控制算法，進行MATLAB仿真，驗證工作原理，要求分組討論、制作PPT演講、撰寫研究報告。
3.太陽能、光伏發(fā)電與控制技術
內容要點：太陽能利用方式、分類及原理，中國光伏發(fā)電的歷史和研究現(xiàn)狀；太陽能電池的工作原理，太陽能電池材料的光學性質、等效電路、輸出功率和填充因數(shù)，太陽能電池的效率、影響效率的因素及提高的途徑；太陽能電池制造工藝，多、單晶硅制造技術；太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設備構成，正弦波PWM技術，逆變器基本特性及評價；獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的結構及工作原理、系統(tǒng)構成；并網光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類、特點、結構、供電形式和設備構成。
課堂提問：多晶硅和單晶硅的制造工藝有什么不同？根據(jù)制作工藝的不同它們各有什么特點？什么是正弦波PWM逆變技術？并網光伏發(fā)電系統(tǒng)由哪幾部分構成？
課程項目3：讓學生設計小功率并網光伏發(fā)電系統(tǒng)，在課程項目2逆變電路的基礎上，設計單相及三相逆變電路及其控制算法，進行MATLAB仿真，驗證工作原理，要求分組討論、制作PPT演講、撰寫研究報告。
4.生物質能的轉換與控制技術
內容要點：生物質能的定義、生物質資源特點及類別；生物質能轉換和發(fā)電技術、生物質能轉換的能源模形式，城市垃圾、生物質燃氣發(fā)電技術；生物質熱裂解發(fā)電技術的分類、生物質熱裂解機理，生物質熱裂解技術及裝置簡介；我國生物質能的利用現(xiàn)狀及開發(fā)生物質能的必要性，生物質能發(fā)電前景。
課堂提問：生物質能的優(yōu)缺點是什么？根據(jù)其優(yōu)缺點如何揚長避短充分利用生物質資源？生物質熱裂解的機理是什么？請詳細分析說明。影響生物質熱裂解的因素有哪些？具體是如何影響的？
5.天然氣、燃氣發(fā)電與控制技術
內容要點：天然氣水合物的概念，形成機理及化學性質；天然氣的綜合利用、環(huán)境價值與發(fā)展前景；小型燃氣輪機發(fā)電機組的原理及用途、主要形式及應用前景；燃氣輪機組的電能變換與控制系統(tǒng)、電網供電及控制；燃氣發(fā)電機組的并網運行與控制策略，DC-AC低頻并網逆變技術，DC-AC/ AC-DC-AC三級變換高頻環(huán)節(jié)并網逆變技術；燃氣發(fā)電機組高頻并網逆變的控制策略。
課堂提問：小型燃氣輪機組并網發(fā)電的原理是什么？簡述燃氣輪機組電能變換系統(tǒng)的結構和工作原理。燃氣發(fā)電機組高頻并網逆變是如何實現(xiàn)的？
三、結束語
在充分吸收國外高校“新能源發(fā)電技術”模塊化教學模式的基礎上，以人才培養(yǎng)為中心，凝練教學內容、改革教學方法，提高了學生對該課程的學習興趣，課堂互動得到明顯改善，不同專業(yè)背景的學生能夠對課程項目進行協(xié)作研究，發(fā)揮各自的特長收集和吸收國外前沿技術，在PPT演講、研究報告撰寫方面鍛煉了學生的綜合能力，取得了良好的教學效果。
參考文獻：
[1]何瑞文，謝云，陳璟華.電氣工程及其自動化專業(yè)建設與實踐模式探討[J].中國電力教育，2012，（3）：72-73.
[2]王三義.淺談新能源發(fā)電技術[J].中國電力教育，2011，（15）：92-93.
關鍵詞：新能源發(fā)電；專業(yè)英語；雙語教學；教學模式
作者簡介：葉林（1968-），男，湖北武漢人，中國農業(yè)大學信息與電氣工程學院，教授。（北京 100083）
基金項目：本文系中國農業(yè)大學2010年首批全英文授課課程建設重點項目（項目編號：08132953）、2011-2013年中國農業(yè)大學重點外專引智項目（項目編號：2011W004）、2011年中國農業(yè)大學校級教育教學改革項目（項目編號：1081-18062101）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）30-0115-02
大規(guī)模開發(fā)利用可再生能源可以節(jié)約國家能源，特別是新能源發(fā)電技術對于優(yōu)化我國能源結構、保障國家能源安全、改善環(huán)境、促進經濟社會可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實意義。隨著新能源發(fā)電技術的快速發(fā)展，對新能源發(fā)電技術專業(yè)人才培養(yǎng)的要求和層次也在不斷提高。現(xiàn)代高水平的電力專業(yè)人才不僅需要掌握系統(tǒng)的專業(yè)知識，而且還應該具有高水平的專業(yè)外語交流能力，[1]因此，有必要深化新能源發(fā)電專業(yè)英語課程體系建設，開展雙語教學改革實踐與探索，[2]進一步提高雙語教學的質量，這是培養(yǎng)高素質電力專業(yè)人才的重要基礎。
新能源發(fā)電技術專業(yè)英語課程主要是為電氣工程及自動化專業(yè)高年級本科生開設的專業(yè)課，同時也是面向全校其他專業(yè)的高年級本科生開設的一門校級通選（選修）課，是一門知識面很廣、內容豐富、前沿性很強的課程。課程在比較分析國內外新能源發(fā)電技術特點的基礎上，對風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電/熱發(fā)電、水力發(fā)電、生物質能發(fā)電、海洋能發(fā)電和燃料電池發(fā)電等幾種典型的新能源發(fā)電方式的原理、技術現(xiàn)狀、并網運行情況以及未來發(fā)展趨勢等進行了全面的分析介紹，[3]教學內容全面展示了近年來新能源發(fā)電領域的最新科技成果。通過對該門課程的學習，可以使學生了解全球和中國的新能源發(fā)電技術現(xiàn)狀、研究進展和存在的問題，熟悉新能源發(fā)電的生產過程，并掌握新能源系統(tǒng)各個發(fā)電方式的基本工作原理、動態(tài)運行特性，培養(yǎng)學生對新能源發(fā)電等相關領域的興趣，提高學生專業(yè)英語實際應用能力和競爭力，為學生將來進一步從事新能源發(fā)電領域的技術工作和進行科學研究夯實基礎。
為提高新能源發(fā)電技術專業(yè)英語課程的教學質量，在課程體系建設和教學模式創(chuàng)新等方面進行了一些探索與思考。
一、課程建設
1.課程體系建設
教學大綱在新能源發(fā)電技術專業(yè)英語雙語教學的課程體系建設中具有指導性作用，針對課程實踐性強及與前沿技術聯(lián)系緊密的特點，在查閱、歸納、總結、消化國內外相關文獻資料和最新研究成果的基礎上，考慮選課學生的不同專業(yè)背景，編撰具有一定通用性的新能源發(fā)電技術專業(yè)英語課程雙語教學大綱。特別針對現(xiàn)有電氣工程專業(yè)英語中有關新能源發(fā)電技術方面比較薄弱的現(xiàn)實，參考國內外最新的研究進展，將涉及新能源發(fā)電技術這一新興領域的英語專業(yè)術語、詞匯進行分類總結，補充到雙語教學課程教材中，使得具有不同專業(yè)背景的選課學生易于接受，形成一個特點鮮明的課程體系，這是本雙語課程實踐探索最首要的研究內容。
2.積極推進自編雙語教材的建設，豐富教學資源
課程教學選用了國外原版英文教材，教材內容非常豐富全面、數(shù)據(jù)新，并配以生動、形象、有趣的插圖，深受學生的喜愛。但是，由于中國學生英語語言背景、具體專業(yè)方向等方面的差異，原版教材的通用性較差，而且原版教材的價格昂貴，這些局限因素促使教學團隊在前期大量查閱、歸納、總結國內外的相關文獻資料和吸取國內外最新研究成果的基礎上，選取國內外具有一定時效性和難度適中的英文資料作為課程補充講義，結合專業(yè)的實際情況專門組織編寫了自編教材，并在教學實踐中不斷完善、補充、修訂具有科學性及可讀性的新能源發(fā)電技術領域的雙語教材，突出“英漢兼顧、內容新穎、難度適中、適用面廣”的特點，有助于學生在較短時間里全面掌握新能源發(fā)電技術的基本原理、相關技術、國內外的研究進展及發(fā)展趨勢。通過自編教材的建設豐富了教學資源，有利于促進雙語課程的教學效果，拓寬學生的視野。
3.注重課件的制作和課程教學輔導網頁的建設
在本課程雙語教學的實施中，從查閱、消化國外原版教材和本專業(yè)的相關文獻資料入手，結合雙語課程的特點，撰寫相應的雙語教案和講稿，精心制作教學課件，做到圖文并茂、突出基礎原理部分、充分展示國內外最新研究成果，并將教案或課件發(fā)給學生，方便學生課前預習和課后復習。依托專業(yè)實驗室和學科建設資源建設了新能源發(fā)電技術專業(yè)英語雙語課程教學課外輔導網絡開放實驗室，將課程所有教學資源、相關文獻、視頻、PPT課件以及軟件等放在了實驗室教學網絡上，可隨時提供給學生查閱、下載課程教學資料和課外閱讀。為課程教學創(chuàng)造了一個優(yōu)良的網絡教學環(huán)境，進一步鞏固了教學內容，拓寬了學生的專業(yè)知識面和外語媒介運用能力，鞏固了教學效果。
二、教學模式的改革與探索
1.課堂教學兼顧全局，循序漸進
教學方法和手段是實現(xiàn)教學目的的重要保障，教師應大膽嘗試多種教學方法的并用。教學過程中要遵循循序漸進的原則，授課節(jié)奏由慢到快，內容由淺至深。在課程教學過程中，初期為幫助學生更容易地進入課程，會對重點和難點內容加入中文對照；隨著課程內容的深入，以及學生對課程相關術語的逐步熟悉，逐漸提高課堂英語授課的比例，在課程教學中期逐漸過渡到英文授課為主。在教學中鼓勵學生用英文回答問題，但對英語基礎較差的學生仍然允許用中文回答和提問，以便充分掌握教學內容，從而使該課程教學真正體現(xiàn)“難度適中、循序漸進、英漢雙強”的特點。遵循因材施教的原則，根據(jù)學生外語基礎合理制訂不同的目標，保證學生在學習專業(yè)知識的同時提高外語運用能力。
2.增加實踐教學環(huán)節(jié)，實現(xiàn)教學方法的多樣化
為了激發(fā)學生的學習熱情和主動性，采取形式多樣的教學方法，采用授課與討論相結合方式，營造積極思考和發(fā)表見解的課堂氛圍，避免學生只是被動地聽。教師從知識的傳授者變?yōu)閷W生探求知識的引導者，促進學生主體性和獨立性的發(fā)展，通過師生之間的溝通和交流，讓學生真正參與到教學過程中來。在課堂教學中適當進行口語訓練，營造課堂討論、外語提問和回答問題的氛圍，調動學生使用外語的積極性和主動性。注重學生專業(yè)英語交流能力的培養(yǎng)，采取讓學生朗讀教材中關鍵詞、關鍵段落的方法，幫助他們克服畏難心理，選擇一些較簡單的問題提問，要求他們用英語回答一些簡單的問題。適當增加一定學時的課外實踐教學環(huán)節(jié)，組織選課學生參觀新能源發(fā)電場，培養(yǎng)了學生的學習興趣，提高了學生學習的積極性，既開拓了學生的學術視野又促進了教學。
通過雙語教學的大力改革實踐，使得學生長期普通英語的學習能力迅速轉化到專業(yè)英語的學習上，英語的交流能力得到迅速提高，培養(yǎng)學生國際化視野，從課程體系建設方面推動本科生教育國際化的發(fā)展。
3.聘請外籍教授參與教學，創(chuàng)造原味英語語境
為充分營造原汁原味的英語語境氛圍，課程選用原版的英語教材及影像資料，使課程教學真正體現(xiàn)“內容專、語境純”的特點，快速提升學生的英語聽、說、讀、寫和溝通演講能力。另外，重視課程教學團隊的建設，通過與歐美名牌大學建立定期的國際合作與學術交流機制，邀請外籍教授作專題學術報告，聘請外籍教授參與教學環(huán)節(jié)。實踐證明，經驗豐富的外國教授上專業(yè)英語課效果最好，他們的課程一般安排在后半階段，學生在經過一段課程學習后學習信心高漲。外教的授課方式與內容使得學生頓感眼界開闊，英語理解水平普遍提高極快，學生的英語理解能力、學術交流能力與自信心也得到普遍提高，培養(yǎng)了學生的國際化視野。
4.以科研促教學，建立高水平教學團隊
科學研究是提高教師教學水平的基礎。學術水平高、外語水平好的教授和幾名青年教師組成了結構合理、充滿活力和創(chuàng)造力、責任心強的師資隊伍，這些都是這門雙語教學課程得以成功進行的保障。團隊成員均承擔了國家自然科學基金研究項目、教育部科學技術重點研究、教育部博士點基金項目、國家科技支撐計劃研究項目，取得了一定的科研成果并運用于教學中，取得了較好的效果，真正做到科研和教學互促互進。
教學團隊中的骨干教授利用自己的影響力，邀請國際一流高校的教授來華進行學術交流和課堂授課，為青年教師創(chuàng)造和國外著名學者交流的機會，從中汲取國外先進的教育思想理念和教育方法，并請外籍教授對課程主講教師的教學工作進行評價和指導，不斷改進教學方法，提高教學團隊的整體教學水平，開闊了青年教師的學術視野。
5.突破傳統(tǒng)的課程教學模式，建立創(chuàng)新驅動的教學模式
新能源發(fā)電技術是一個不斷發(fā)展完善中的學科，技術進步日新月異，因此，在教學內容上也應該跟蹤最新的研究進展，及時吸納國內外科學研究成果，與時俱進，充分體現(xiàn)國際化，突出新穎性。教學方法上，將原來單純的教師課堂講授這一學生被動獲取知識的教學模式，變?yōu)閯?chuàng)新驅動的學生主動參與模式，努力調動學生的學習積極性，提高學生的參與程度，將課堂講授與課堂討論、實踐環(huán)節(jié)相結合。鼓勵學生提出創(chuàng)新理念并及時表達，在主講教師的指導下，學生以團隊合作的形式自主完成中英文文獻檢索、英文論文寫作及英文專題演講等過程，大大提高學生團隊協(xié)作能力、綜合利用專業(yè)知識和英語工具解決實際問題的能力，使課堂成為一個絕好的學生展現(xiàn)創(chuàng)新思維的平臺。
三、學校政策措施的支持
為了貫徹《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》精神和《教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》，全面推進教學改革，培養(yǎng)高素質創(chuàng)新性人才，自2011年起中國農業(yè)大學開展教育教學改革立項研究工作。新能源發(fā)電專業(yè)英語雙語課程成為學校首批16門獲得資助的教學改革立項的重點研究項目之一。同時，學校國際合作與交流處設立聘請外籍教師專項，以支持課程聘請國外名牌大學教授短期來校進行學術交流、參與指導雙語課程的教學。學校多渠道的經費資助為順利實施雙語教學課程建設提供了強有力的財政支持。
同時，學校一直非常重視雙語示范課程建設。近幾年來，學校制定了一系列鼓勵雙語示范課程建設的政策文件，明確提出雙語示范課程建設的總體規(guī)劃和管理機制，在規(guī)范雙語建設課程基礎上，鼓勵雙語示范課程的建設。為此，學校專門設立了雙語示范課程專項建設經費，并將雙語教學課程的課時酬金提高100%。對雙語示范課程的師資培訓、人才引進、實驗室建設、教材編寫等予以政策性支持，為推動雙語教學的改革與探索提供了很好的制度措施和條件保障。
四、結語與體會
1.教學理念與教學新模式的創(chuàng)新
在教學模式上，教學團隊努力學習和掌握國外先進教學思想、理念，尋求教與學的最佳結合點，不斷探索運用現(xiàn)代教學方法變革傳統(tǒng)的教學方式。注重培養(yǎng)學生用英語思考、解決專業(yè)問題的能力，增強學生獲取知識的能力和學術交流能力。
2.注重專業(yè)知識與英語應用能力的雙提高
在基本教材和課堂教學的基礎上，課程采用專家報告、現(xiàn)場調研、專題演講、影視資料等，加強學生對新能源發(fā)電基本原理的理解。該課程采用專業(yè)知識介紹和實際英語運用能力培養(yǎng)兼顧的教學方法，注重學生實際英語應用技能的培養(yǎng)，實現(xiàn)學生專業(yè)知識和英語水平雙贏的教學目標。
參考文獻：
[1]陳紅蕾. 雙語教學的實踐與思考[J].高教探索，2003，（3）：59-60.
關鍵詞：風力發(fā)電，變速恒頻，控制
中圖分類號；TM614
1 引言
隨著我國社會經濟的發(fā)展，能源消耗也在逐年增加。目前，應用新能源技術已經成為未來能源發(fā)展的方向和趨勢。作為一種可持續(xù)再生性資源，風能具有清潔性與高效性的特征，已經成為當代一種較優(yōu)的新能源利用方式。隨著各種新技術的應用，風力發(fā)電也得到了迅速的發(fā)展，設計能力和應用范圍也大大提高。我國已經將風力發(fā)電作為未來能源發(fā)展的長遠規(guī)劃，加強新能源的創(chuàng)新和應用，可以大大增強我國的核心競爭力，因此大力發(fā)展風力發(fā)電技術具有重要的現(xiàn)實意義。
2 變速恒頻風力發(fā)電技術概述
在風力發(fā)電的過程中，發(fā)動機的轉速根據(jù)風速的變化進行調整，相應的頻率也隨之變化，在這一過程中，通過采取例如AC-AC或者AC-DC-AC的控制手段可以與電網的頻率相適應，并加入到電網當中，這種方式產生的電能就是變速恒頻電能。變速恒頻風力發(fā)電技術產生于上世紀末，包含了多個學科方面的技術。通過利用電子技術，信息處理技術以及矢量變換技術等對風力發(fā)電機進行控制，由此實現(xiàn)了變速恒頻的功能。變速恒頻風力發(fā)電技術可以根據(jù)不同的風速，從而獲得最優(yōu)的運轉速度，由此提高運行效率和機組發(fā)電效率，從而提高對風能的利用效率。
在變頻器控制方案中，能量流向是雙向的，可以是交流―直流―交流變頻器或者交流―交流變頻器，通過采用變速恒頻風力發(fā)電技術，可以根據(jù)風速的變化，獲得盡可能大的風能。通過采用PWM控制技術可以實現(xiàn)有效的功率補償，減少損耗，提高風能的利用效率。
風力機的作用就是從空氣中獲取風能并將其轉化為動能。如果有一個固定的風速，風機只有達到一定轉速的條件下，才能最大限度的將風能轉化為動能。變速恒頻風力發(fā)電技術可以在風力機速度變化的情況下，不對電能的頻率造成影響，使得葉尖速比達到最佳狀態(tài)，從而提高風能的利用效率。
3 基于雙PWM 的永磁直驅風力發(fā)電系統(tǒng)
3.1 雙PWM 變頻器的直接驅動風力發(fā)電系統(tǒng)結構
在變速恒頻的風力發(fā)電過程中，最重要的就是選擇合適的變頻器。目前常用的是雙PWM變頻器，它主要由大功率晶體管以及功率場效應晶體管結合的絕緣雙基型晶體管構成，具有驅動功率小、速度快以及導通壓低的特點，可以通過采用絕緣雙基型晶體管的逆變器與整流器，主要采用三相橋式拓撲結構。雙PWM 變頻器直接驅動風力發(fā)電系統(tǒng)可以大大降低發(fā)動機的損耗，提高了能量的利用效率，保證運行位置的最優(yōu)化。該系統(tǒng)的電流為正弦，從而大大減少了發(fā)電機側的諧波電流。通過直接放置一個大的電容，可以保證電壓的持續(xù)穩(wěn)定。通過對該系統(tǒng)的控制，可以將永磁電機產生的變頻幅值電壓轉化為恒頻電壓，最大限度的提高了風能的利用效率。
3.2 變頻器控制
如果風力發(fā)電的速度變化相對較慢，則可以采用雙PWM全功率變流器方式，由電網側的逆變器和發(fā)電機側的整流器進行獨立控制，控制部分可以分為電網側的逆變器控制和發(fā)電機側的整流器控制。這種方式可以對電機的轉速進行控制，從而保證功率的正常傳送，并達到最佳尖速比，從而實現(xiàn)對風能最大限度的利用。速度控制則通過轉矩或者對發(fā)電機的功率進行調節(jié)來實現(xiàn)，并且可以根據(jù)具體情況，采用不同的控制方式。比如通過調整發(fā)電機轉子電流矢量的相位和幅值，從而實現(xiàn)對永磁電機的矢量控制。永磁電機與電網通過直流環(huán)節(jié)連接，并向電網輸送有功功率以及控制發(fā)電機側的變流器進，從而達到調節(jié)速度的作用。
3.3 變流器和發(fā)電機保護系統(tǒng)
由于受到諸如風速變化無常、設備穩(wěn)定性等客觀環(huán)境的影響，在風力發(fā)電系統(tǒng)中，主要是通過變流器和發(fā)電機來決定風力機的運行，因此必須加強對變流器和發(fā)電機的保護。變流器和發(fā)電機保護系統(tǒng)通過對發(fā)電機、電網側電流、直流電壓以及其他各種電氣參數(shù)的檢測，對各項電氣參數(shù)設定一定的保護值。如果相關參數(shù)超過保護值時候，就會自動中斷變流器，從而中止變流器的工作，以防過高的電流損害電機，或者因為發(fā)動機超過負載而引起去磁現(xiàn)象。因此，為了減少風力發(fā)電系統(tǒng)電網出現(xiàn)故障，可以采取以下方法：
（1）選擇相對較大的電容，從而降低直流電壓的波動；
（2）可以運用動態(tài)無功補償?shù)姆椒ǎ陔妷合陆禃r或者是在電功率輸送下降的情況下，減少對直流連接環(huán)的電容沖擊，同時減少電壓的波動性；
（3）采用反饋控制的方式，并將其置于發(fā)電機網側變流器控制環(huán)與側變流器中間，降低發(fā)電機功率下降對直流電容的沖擊；
（4）選取高的直流電壓的額定值。
3.4 直接驅動風力發(fā)電機組的總體控制
變流器和變槳距控制是驅動風力發(fā)電系統(tǒng)的主要控制環(huán)節(jié)。風力發(fā)電系統(tǒng)通過聯(lián)系的控制單元，可以自動調節(jié)系統(tǒng)的相關參數(shù)，由此保證無論在各種環(huán)境下，風力機都具有良好的運行能力，并達到最佳運行狀態(tài)，實現(xiàn)風能利用效率的最大化。在整個風力發(fā)電系統(tǒng)的運行過程中，通過對相關參數(shù)和數(shù)據(jù)持續(xù)的評估，進而根據(jù)分析結果進行自適應的偏航控制，根據(jù)不同的風向，實現(xiàn)對風能最大限度的利用。通過變流器，可以在不同風速下，保證風機使用的小蘿莉坐高，并排除一些較高的運行負載和尖峰。通過控制變槳距，可以在風機負載下降以及輸出較大能量的時候，控制轉子葉輪節(jié)距角的大小。如果有故障問題發(fā)生的時候，為了保證風機運行的可靠性，可以采用采用剎車控制方法。實踐證明，該風力發(fā)電系統(tǒng)在風力發(fā)電的變速恒頻應用方面具有很好的實踐性。
4 結束語
21世紀，風能將會成為全球經濟發(fā)展的重要新能源之一，風力發(fā)電技術已經成為當代新能源應用的重要領域之一，并成為主要的發(fā)展趨勢。在今后的經濟發(fā)展中，風力發(fā)電將會起到越來越重要的作用。在風力發(fā)電系統(tǒng)中應用變速恒頻技術，可以根據(jù)不同的風速，實現(xiàn)風能利用效率的最大化，降低損耗和運營成本，對于風力發(fā)電有著重要的意義。
參考文獻：
