时间：2023-09-21 17:49:05
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人类开始不断寻找新能源来代替传统能源。在一些发达国家，新能源发电技术现在已经成了他们解决电力系统问题的一种必不可少的手段。本文首先介绍了新能源的特点，接着详细介绍了几种新能源发电技术，包括风能发电、太阳能发电、潮汐发电等，最后阐释了新能源发电对电力系统发展的重要意义。
关键词：新能源；风能；发电技术
随着科学和社会的进步，全球所面临的资源和环境问题也日益突出，由于传统能源的存量有限，使得对其的开发和利用受到限制，只能寻找可以替代的新能源。目前，全球正在掀起一场以大规模开发和利用新能源为标志的革命。随着我国经济的发展，对电力的需求也不断增大。现在我国所依靠的电力能源主要是煤、石油和天然气等，这些能源在短期内是不可再生的，开采得越多存量就会越少。同时，开发和利用这些能源会引起酸雨、温室效应等严重的环境问题，这也成为整个世界经济发展的重要限制因素。所以，大力发展新能源发电技术迫在眉睫。
1 我国新能源的特点
我国的新能源资源和各地的能源需求呈现逆向分布的特征，且储量丰富。生物质能资源年产出8.99 亿tce，据统计，波浪能资源的储量为1285万kW，潮汐能资源储量为1.1亿kW，潮流能为1.4亿kW。从资源分布来看，风能较丰富的地区除了东部沿海之外，其它的主要集中在内蒙古、新疆以及甘肃和华北的北部。而太阳能资源只要分布在、青海、新疆南部和内蒙古的西部。但是我国75%以上的能源需求都是在东部和中部地区，所以资源需求和分布逆向性较明显。
新能源资源都具有地域性，本身是无法实现直接供电，而是通过一定方式转化为电能才能被大规模地利用。目前我国的新能源资源分布地区的用电量相对较少，当地并不能完全消化，可以通过长距离的电网输送到中东部用电量较多的地区。新能源资源的一个明显特点是分散性，因为能流密度较低，分布到每单位面积上的能量并不多，风电和太阳能发电站占用的空间比较大。新能源发电具有间歇性和波动性，受季节和气候的影响比较大。
2 新能源发电类型
2.1 风能发电
风能资源既包括陆地资源，又包括近海岸资源。目前来看，风能发电是非水可再生能源发电中技术相对比较成熟且开发规模较大的一种发电方式，也是现在新能源发电的一个重点发展方向。风力发电系统离不开桨叶、机械传动系统、发电机、电力电子装置、升压变压器等这几个部件。我国风能资源十分丰富，我国的风力发电技术虽然与发达国家相比还有一些差距，但是也取得了一些进步。目前，我国的风电场的数量已有上百个，装机总容量高达260万千瓦。2015年我国的风能发电计划达到1500万千瓦，2020年将达到3000万千瓦。
2.2 太阳能发电
太阳能是地球上永恒的一种能源，我国陆地面积每年接收的太阳辐射热量较多，属于太阳能资源比较丰富的国家。太阳能发电系统主要包括电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）以及逆变器几个部分组成。太阳能发电形式主要有两种：光伏式和光热式。光伏发电系统按照是否接入电网又分为离散型和并网型发电系统。离散型是可以直接利用直流电来供电，并网型则需利用一些装置将直流电变为交流电后才能供电。光热发电是首先将太阳能由低密度转为高密度，再利用传热装置将太阳能转化为电能。
2.3 海洋能发电
海洋能发电是利用海洋中储存的大量能量来发电。海洋能属于可再生资源，主要包括潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能等。海洋能对环境无污染，蕴藏量大，但是其能量密度较低，具有很强的地域性，限制了对其的开发，目前海洋能发电得到实际应用的有潮汐发电和波浪发电。潮汐发电是利用潮起潮落形成的水位差冲击水轮机来带动发电机进行发电。这种发电方式规律性较强，能量稳定，便于电网的发电和配电的管理，但是由于成本较高，电价也高，我国的潮汐发电站还不多。波浪发电方式是将波浪能转换成机械、气压或液压的能量，然后再利用传动机带动发电机发电。我国的波浪能主要分布在广东浙江等沿海地区。
2.4 生物质发电
生物质能是蕴含在生物质中的能量，生物质能发电方式是一种以农作物秸秆和木屑为燃料的火力发电方式。生物质能是直接或者间接地利用植物的光合作用，将太阳能转为化学能储存在生物体内的能量。它与传统的火力发电相比的优势在于实现了二氧化碳的零排放，既环保又节能，因此，越来越受关注。并且，生物质能分布很广泛，从储量上来说，总量仅次于地球上的煤、石油和天然气。现在利用生物质能发电的方式有多种，包括直燃发电、混燃发电、沼气发电等。
2.5 地热能发电
地球本身就是一个非常大的热仓库，据推算，全球的地热能源总量约为现在全球能耗的45万倍。地热能也属于一种较清洁的可再生资源。地热发电是利用高出沸点的中、高地热（蒸汽）来推动汽轮机，从而带动发电机来发电，或者是通过热交换用地热来给一些沸点低的流体加热，使其变成蒸汽后再同以上原理一样来发电。我国的地热资源十分丰富，现在已经发现的热点高达5000处，地热田有45个。已在广东、湖南、等地建立了地热电站，其中的羊八井地热电站是目前我国最大的地热电站。
3 新能源发电对我国未来电力发展的意义
3.1 提高电网的可靠性
目前新能源发电技术在我国已经取得一定的进展，有的地区已经投入实际应用中。由新能源组成的微电网系统能够提高我国电网的可靠性，并且能够改善电能的质量。我国的经济发展早已步入了数字化的时代，随着各行各业用电量的增大，只有为他们提供优质且可靠的电力供应才能为经济的发展提供保障。大电网在高峰期的脆弱性就会表现出来，而新能源发电能够在一定程度上缓解这种状况，这样不仅节约了成本，还能提供优质可靠的电能，又能避免因超负荷停电带来的经济损失，从而为我国经济的高速发展创造条件。
3.2 有利于扩大我国电网覆盖面
在新能源发电未出现之前，我国利用煤炭、石油和天然气等传统能源的发电方式形成的电网覆盖面受地理环境的制约，使得一部分偏远地区并未实现通电，用电的限制在一定程度上制约了这些地区的经济发展。新能源出现后，可以利用当地的风能或者太阳能等能源来设计合理的微电网系统，在这些地区实现微电网供电。这样在充分发挥我国的资源优势的基础上实现了电力建设的快速发展。扩大了我国整个电网的覆盖面积，使我国电力系统朝着较好的方向发展。
3.3 节约成本，提高安全性
传统的发电方式形成的供电系统一般实行的是远距离的高压输送，这要求必须有一些相应配套的输变电设备，不但占地面积大，而且成本高。而利用新能源中的燃料发电方式可以把电池建在终端用户的附近，一些家用电源甚至可以直接装在居民的家里，这样就大大降低了输送成本。在一些偏远的山区或者海岛等地方就可以直接在当地使用燃料电池发电，从而节约电网的建设费用，降低了供电的成本。
另外，传统电网存在一定的安全隐患。如果发生战争或者自然灾害，或者是一些技术上的故障等，这些因素都会造成电网系统的大范围的停电。而利用新能源发电形成的小网络就能避免这些现象的发生，从而提高电网的抗破坏能力，在一定程度上保障电网的运行安全。
参考文献：
[1] 张伟波，潘宇超，崔志强.我国新能源发电发展思路探析[J]. 中国能源， 2012，（04）
[2] 于三义.浅谈新能源发电技术[J]. 中国电力教育， 2011，（15）
【关键词】电力节能 新能源 开发应用
一、电气节能措施
（一）运用新型节能技术减少电能消耗
分布式供电是一种常用的节能环保的供电方式，但是其使用对象为集中式供电。其运行方式为在用户附近布置发电系统，之后采用分散式的方式进行电能的输送，这种输电方式与传统的输电方式相比其能耗量比较小，而且分布式的供电还可以利用可再生资源进行发电，能够实现节能环保的目标。
高度重视发电蓄能节能技术的发展对于实现电气节能具有重要的意义。这主要是通过中央空调的蓄冷技术，空气源热水器热泵蓄热技术等的应用，对电能进行转化，并将其转化成其他的能源储存起来，在需要使用的时候在转化成电能以备不时之需。这种技术可以在用电低谷的时候进行电能转化、储藏，在供电高峰期的时候再把电释放出来，有利于降低电能的浪费，提高电能的使用率。
（二）通过改造电气设备减少电能消耗
电气设备在运行的过程中可能会造成电能的耗损，因此应该重视对电气设备的改进，力求通过每一个细节降低能耗，提高资源的使用效率。下面就从几个方面简单说一下改造电气设备的情况。
首先是变压器的改造。变压器是整个电力输送系统的重要组成部分，通过调节电压实现电力的正常输送和节约能源的目的，因此要加大低耗损变压器的推广。由于不同的用户对电的需求不同，因此为每位用户输送的电的压力值也存在差异，这就需要借助变压器对电压进行调节，但是在使用变压器的过程中不可避免的会出现能源消耗的情况，因此为了实现电力系统的能源节约，降低变压器的能耗具有重要意义。非晶合金铁心的变压器具有噪音低、损耗低、空载损耗低的特点，其能源损耗程度都不及传统变压器的损耗的五分之一，而且其维修费用相对比较低，维护比较简单，因此非晶合金铁心的变压器的推广成本比较低。
变压器参数的调整有利于实现节能的目的。在电能运输的过程中，面对相同的点亮，通过对负载的调整和运行方式的改变，有利于降低电能在输送过程中产生的损耗。在变压器运行的过程，要加强供、用电的管理。整个电力系统中的变压器可能在容量、材质、电压等值等诸多方面粗在差异，因此有功率的空载损失和短路损失、无功率的空载损失和定额负载消耗的参数都都不尽相同，通过对变压器参数的调整，可以降低变压器的有功功率损失和损失率，提高电能的利用率，从而达到节能环保的目的。
其次，优化电网配置在电网中时常会出现无功电流，这些电流会导致能量的消耗，会对人民群众的生产生活造成不便。无功补偿是利用技术措施降低线路损耗的常用手段。其不仅能对有功功率进行合理高效的分配，还对无功功率进行合理高效的分配，对电网中的无功电流进行合理配置，通过对其进行合理的调度，降低有功功率的损耗，保护电压稳定。
再次，降低线路损耗。一般而言发电站离用户有一定的距离，因此需要通过线路对电力资源进行运输，把电送到千家万户去，但是在运输的过程中也容易导致电能的损耗，通常而言，线路的长度和负载与电能的耗损量成正比，线路越长负载越大，出现的耗损也就越大。因此为了降低电能的损耗，应该尽量减少导线的电阻，提高系统的功率因数。因此要注意以下几点：在进行电路路径的规划时，一定要坚持电路最短的原则，尽可能的减小导线的长度，在导线铺设的过程中能够进行直线铺设就不能走完了；对于导线截面积的选择要科学、合理，一般导线截面的选择要根据当地电网的运输的电流量和当地能承担的起的导线截面积价位进行选择，在无法简短导线长度的情况下，可以通过加大导线截面的方式降低能耗；最后在进行线路架设之前，应该对当地用电量比较大的地区进行了解，合理确定电气房的位置，从而实现供电路径的最小化。
最后是通过空调系统的节能。在公共建筑中主要是通过空调进行室内温度的调节，因此空调会造成大量的能耗，据不完全统计空调系统产生的能耗能在整个公共建筑中占其总能耗的百分之五十以上，因此加强空调系统的节能意义重大。加强空调系统的节能建设主要依靠以下几点：机电设备启停优化设置、参数设定节能控制等。
二、电力新能源的开发
随着经济的发展，能源的需求量越来越大，但是当前国际能源形势严谨，因此加强新能源的开发利用对于缓解当前的能源压力，为经济的可持续发展提供充足的资源供给具有重要的意义。我国政府也高度重视新能源开发工作，近年来我国新能源开发的研究工作得到一定的发展，预计到本年（2015）年底，为国家经济发展提供的新能源已经可以抵换4300吨标准煤，对于加快我国能源结构的更新换代，带动相关产业的发展都具有重要的意义。目前我国新能源发展正处在机遇与挑战并存，技术与经济并存的时期。下面就对发展比较良好的新能源进行简单介绍。
风能的利用对于缓解当前的能源压力具有积极作用，目前我国的风电和分布式光伏得到加快的发展，但是利用率仍然较低；系统的调峰主要靠煤电，但是随着越来越多的新能源进行电力资源的开发，系统峰调将面临更加严峻的挑战。
太阳能发电也是我国比较常见的新能源，采用分布式发电，既可以满足用户和附近需求以外，还可以将多余的电量输送到当地的电网系统，，分布式发电具有清洁高效、就近利用、分散布局的优点，而光伏发电非常适合分布式发电的特点，能够充分发挥光伏发电的优势，为居民生产生活提供所需能源。虽然近年来我国的新能源得到较快的发展，但是与发达国家相比我国的新能源的发展比较晚，根基比较浅薄，相关的法律法规建设还不够健全，与电网及其他资源的发展的协调程度还不够。
最后新能源的开发和使用有利于促进我国社会主义经济的可持续发展，有利于我国社会主义和谐社会的建设，主要体现在以下几点：不断进行新能源的研发，能够缓解当前的资源压力，同时有利于环保工作的开展，与传统的能源的相比，新能源具有污染小的特点，同时新能源的出现将降低煤电和水电的需求量，减轻煤窑的开采，降低对周边环境的污染，同时也能减少在发电过程中造成的空气污染，最后加强新能源的开发，有利于缓解当前的通货膨胀，降低生产成本，促进经济更好的发展。
三、结语
目前我国对于电力资源的需求量比较大，并且主要以火电和水电为主，因此在电力制造的过程中存在资源浪费严重、污染严重等问题，这也就要求电力行业加强对节能技术的研发，充分考虑各种主流电能开放方式的效益，并通过采取各种有效的措施降低电气能源在输送过程中产生的能耗。但是追求减少电气能源输送能耗的前提是满足当前经济发展所需的能源，不能单纯的为了降低能耗而不为市场供应充足的资源，导致经济发展受损。在进行电气节能技术研究的同时，要积极寻找电力新能源，降低能耗。作为一名电力工作者，我们应该充分认识到节能的重要性，在工作中注意方法总结，为我国电气节能和新能源开发贡献自己的一份力量。
【参考文献】
[1]郭鑫.电气节能技术与电力新能源的发展应用[J].山东工业技术，2014（01）
[2]尹忠东.可持续发展战略中的电气节能技术[J].电气时代，2006（06）
问题与差距
我国政府对新型锂电池给予高度重视，“十五”期间的“863计划”已经对新能源汽车以及动力电池做了重点安排部署，主要导向是支持锂电池的正极、负极、隔膜、电解液的技术攻关。“十一五”期间重点支持锂离子动力电池、电机系统以及关键原材料产业化的技术攻关。到“十二五”期间，我国政府重点支持以“能量型锂离子动力电池以及电池系统”为重点的大规模产业化技术工作和应用，并且在能源、汽车等行业得到推广应用。从“863计划”开始，中国的锂电池以及电动汽车就按照“三纵三横”的技术体系进行重点安排和部署。“三纵”主要是围绕着燃料电池汽车、混合动力汽车，以及纯电动汽车进行安排和部署；“三横”则重点支持动力电池和电池组的管理系统，电机驱动系统和控制单元等。
“三横三纵”以及多能源控制系统等支撑起了国内新能源汽车的具体研发工作，从而形成了具有中国特色的电动汽车技术体系和发展路径。在“十二五”末期，我国动力电成本低于2元/瓦时；在比能量型锂离子动力电池方面，我们的比能量达到了大于160瓦时/公斤的水平，成本低于3元/瓦时，可以批量用于示范型新能源汽车，包括客车、轿车等车型。材料体系主要包括锰酸锂、磷酸铁锂及三元，目前已经实现了规模化应用，锂离子动力电池已经具备产业化水平。同时，我们在电池系统的集成技术方面也取得了重要进展，产业化程度从百万级瓦时上升到了千万级。
在单体电池新产品方面，我们的磷酸铁锂能量密度已经能够做到120到140瓦时/公斤，容量为5安时的磷酸铁锂电池能量可达130瓦时/公斤。单体动力电池安全性都达到了国标的安全性要求，但是在锰酸锂和三元体系等方面，对安全性的把握控制应该更为严格。国内的方形锂离子电池比国外水平更先进，但是在软包和18650电池的技术方面，能量密度上我们与国外相比还有比较大的差距。因此，从整体来看，我们目前关键点在单体电池方面。目前国内已经形成了完善的锂电池体系，掌握了动力电池的结构特点、制造工艺、生产技术等。
锂电池主要市场在美国、欧洲、亚洲，亚洲主要在中国、日本、韩国这三国。现在我国是电池的主要生产国。从企业实力来看，美国企业有比较强的研发设计能力，日本在生产方面的规范比较严格，我国在市场份额上超越日本，占据世界第一位。中国动力电池单体性能指标与国外先进技术差距相对较小，但在高端材料与相关基础研究方面，以及一致性、良品率、成组技术、电池安全性、可靠性和系统管理技术等方面差距较大。企业创新能力不强，优势产能不足。这也是我们企业创新的第一步。到目前为止，中国的锂离子动力电池供货量约达16.7亿瓦时。同时，我们基本上占据了国际市场将近50%的市场份额，市场占有率还在不断进步。
目前，国内在锂电材料等方面的问题比较大，主要表现在以下方面：一是高端电池材料目前不能自足，低端材料过剩，对材料的生产工艺研究仍有欠缺，材料稳定性不足。二是电池设计仍有一些问题，多组电池还不能满足需求。三是电池回收规划不足、生产设备水平不高等问题仍存在。单体电池的制造精度、单体温度特性、温适应等方面与国外企业还有一定差距。另外，电池企业制造工艺模仿现象较重，缺少自己的创新能力，我国企业应着重学习借鉴西方成熟的经验、装备制造水平。同时，我们的电池也缺乏一些检测功能，在数据采集的可靠性、SOE精确估算、热管理、安全管理方面仍显不足，在连接散热、保护、使用、维护、充电等方面还需要进一步细化。
新阶段的攻关重点
《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》中提出到2020年，锂动力电池模块的容量达到350瓦时/公斤，成本降到1.5元/瓦时以下，在《中国制造2025》规划中，我们规定的目标是2020年达到350公斤/瓦时，2025年到400瓦时/公斤，2030年达到500瓦时/公斤。在动力电池研发规划上，我们也提出了电池能量密度规划，即到2020年达到300瓦时/公斤，成本降到0.8元/瓦时以下。在最新的规划中，我们要求电池能量密度达到500瓦时/公斤以上，世界主要国家在这些规划目标方面基本保持一致。
我们预计，2020年是国内锂电池技术发展的第一阶段，主要任务是新型锂电池的开发，能量密度的提升，动力电池要实现智能化制造；到2025年，我们要在新型电机技术方面取得显著进展，使动力电池产业的发展与国际先进水平接轨，培养具有较强国际竞争力的大型公司。到2030年，动力电池产业进入新的发展阶段，电池单体能量的提高，新型材料的应用等要达到国际领先水平。
未来，高性能、低成本的新型锂离子电池和新体系电池是新能源汽车动力电池发展的主要方向。新型锂离子电池将采用高电压/高容量正极材料、高容量负极材料和高压电解液替代现有锂离子电池材料，电池成本、比能量和能量密度将具有明显优势，能够大幅度提升新能源汽车经济性和使用的便利性，还要解决耐久性、环境适应性和安全性等关键问题。
未来相当长一段时期内，中国节能与新能源汽车将以普及应用插电式混合动力汽车、纯电动汽车等新能源汽车为主要任务，迫切期待动力电池降低成本、提高性能。研发新型锂离子电池和新体系电池、提升动力电池智能制造水平、完善验证测试方法和标准体系，既是中国节能与新能源汽车的发展需求，也是中国动力电池发展的关键任务，具有紧迫性。
关键词 高职；工学结合；校企合作
中图分类号：G712 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2014）22-0155-02
工学结合、校企合作的办学模式已成为共识，但是当前校企合作不够深入，主要是学校热，企业冷，制约了职业教育的发展。而校企深度融合人才培养模式，是一种由学校、企业、学生三方合作的适应现代社会需求的高等职业教育人才培养模式。校企深度融合是校企合作的深入和进步，通过融合，形成你中有我、我中有你、互惠双赢、共存共荣的利益格局，实现开放式办学。它是培养具有创新能力和实践动手能力，面向生产、建设、管理、服务第一线的高技能人才的有效途径；是在现代社会经济基础上发展起来的，以适应现代生产第一线需求为目的，以学校和社会紧密合作为途径的现代职业教育的人才培养模式。
1 校企融合人才培养模式的含义
校企合作、工学结合就是从我国职业教育在改革和发展的实践中总结、提炼、抽象出其特有属性的结果，在各职业院校形成广泛共识和重视，成为职业教育的重要特征、办学理念及基本的办学和人才培养模式。模式是比较成熟、稳定地实现目标的规范、方式、方法的体系和框架。校企深度融合人才培养模式是校企合作的进步，是校企合作的高级阶段，是指校企双方都有清晰正确的合作理念、目标、任务、体制机制和制度设计，学校与企业资源共享、互为补充、相互渗透，形成你中有我、我中有你、互惠共赢的利益格局。校企融合搭建了一个充分有效利用校企两种教学资源的办学平台，利用这个平台，实现学校的办学职能和目标。在实际的校企融合过程中，一方面学校与企业之间应当不断加强联系与交流，学校应该根据企业的实际发展需要设定科研攻关方向，将研究成果有效转化为工艺技能，实现企业整体效益的全面提升；另一方面，企业需要为学校的发展提供相应的资金，将生产线引入学校，真正实现校企之间的利益共享。
在校企深度融合过程中，高职院校作为办学主体，承担职业教育的重要责任。高职教育应当在坚持区域经济发展、企业需求的立场下，在企业价值链、企业文化、产业链建设中融入职业教育的培养目标与功能定位，为社会培养更多具备应用高新技术能力的人才，实现企业的进步与社会的发展。校企融合实现的基础是在坚持校企双向互动的基础上实现双方的长期合作，有效实现校园教育与企业需求的结合，让学生所学知识能够真正应用到实践当中并指导实践。校企融合为生产实践和教学的互动、教师与企业技术人员的互动提供了机会和条件，使企业发展与校园教育进步得到双向发展，形成校企之间互惠互利、优势互补、共同发展的新局面。
2 新能源发电技术专业特点
新能源发电技术专业主要面向光伏发电、生物质能发电行业，培养与社会主义现代化建设要求相适应的德、智、体、美全面发展，适应生产、建设、服务和管理第一线需要，从事硅太阳电池焊接测试、硅太阳电池方阵组装、光伏电厂、生物质能电厂设计、安装及运行工作的高技能人才。新能源行业在国内一方面是一个新兴行业，另一方面自身的发展也非常迅速，使得该行业的专业人才较为匮乏，现在的技术人才大多是相关行业技术人员进入光伏领域，如半导体行业、电子行业、相关材料行业等。在技术层面上来讲，这些转型人员在进入光伏企业后，仍需要较长时间的技术磨合期、技术成长期及技术成熟期。
学校为了培养新能源发电技术专业高技能人才需要，引入真实的企业生产环境；企业为了改进生产工艺，提高技术水平，培训员工，需要借助学校的智力资源，这样一来，校企双方就有合作的基础。学校在专业建设过程中可以充分利用企业的力量，而学校的建设成果也为企业的发展提供机会，在双方合作的过程中使学生实现理论知识学习与实践的结合，最终形成企业、专业、学生三方共赢的格局。在具体的合作过程中，校企双方在注重自身利益的同时，还应当充分考虑对方利益，主动承担合作中的责任与义务，能够站在对方的角度和立场上思考问题，了解对方的实际需求，帮助对方解决合作中的困难，同时也在帮助自己更好地进步。一方面，学校积极与企业进行交流与沟通，主动了解企业的发展方向，并及时调整校园教育中的不足，为企业培养其发展所需的优秀人才；另一方面，企业也积极支持和帮助在校内建设实训室，在企业建立实训基地，安排实习岗位，安排技术人员指导，通过真实的工作环境提高学生技能水平。
3 校企深度融合人才培养模式构建
校企合作是教育与产业两大社会分工之间的结合，也是学校与企业两类不同社会组织的合作，其目的是发展好学校、发展好企业，最终促进社会经济又快又好发展。校企深度融合在本质上反映如何办好教育、如何办好企业这些全局性、根本性、长远性的大问题。深度融合办学模式构建需要国家和政府的顶层设计、理念上的引领引导及模式创新上与时俱进。国家层面，政府出台政策法规，成立高技能人才校企合作培养协调指导机构，主导和推动校企合作的深入广泛开展。学校要树立以人才培养为根本，以服务企业求支持求合作、互利互惠共同发展的理念；企业要以长远的眼光，将校企合作作为营造学习型企业的重要组成部分。技术在发展，社会在变化，校企合作的形式很多、范围很广、深浅不一，校企融合的人才培养模式也应与时俱进。
4 校企深度融合人才培养模式实践途径
校企深度融合的人才培养模式主要解决：1）提供最佳的育人环境解决方案；2）有效支撑基于工作过程的人才培养方案的实施；3）有利于顶岗实习、毕业生就业。新能源发电技术专业人才培养方案校企深度融合人才培养模式主要有：“订单”式人才培养合作育人模式；“引企业入校，引车间入校”合作办学模式；联合共建实习实训基地、员工培训基地、产品研发基地合作发展模式。
“订单”式人才培养是学校和企业共同承担人才培养的任务，提供了“学校-企业”育人环境，便于校企双方在学生能力考核、评价、学分认可等环节实施柔性管理。
“引企业入校，引车间入校”的合作办学模式是基于真实工作过程的人才培养，根据企业提出的真实工作岗位，由教学委员会提出职业行动领域典型工作任务，在引入学校的企业或车间真实工作环境中，通过这种职业行动领域典型工作任务获取高技能。
联合共建实习实训基地、员工培训基地、产品研发基地的合作发展模式是企业和学校共同建设校内光伏电厂实习实训中心、多功能教室、情景教室等，利用全真或仿真技术开展教学，为学生参与技能培训提供仿真和模拟环境，加强未来职业文化与技能要求对学生的影响。
校企之间的有机融合，为学生理论知识的学习与技能实践的结合提供了条件与机会，实现了教师与企业技术人员的沟通，为教师积极改进教学方法与教学思路提供了新的途径，有效促进教学的进步与企业的发展。
为了适应电力系统及其自动化专业学生的教学，在课程改革过程中，根据新能源发电行业现状和电气工程对新能源发电技术课程知识体系的需求，结合电力工程及其自动化专业的特点，精选教学内容，重新构建了新的课程知识体系，加强与电力系统及其自动化专业之间的联系。根据新能源发电站接入电网的影响不同，将这些新能源技术分为两类：稳定性能源发电技术和间歇性能源发电技术。
一些新能源技术（如生物质能、地热能和常规水电）在接入电力系统方面和常规电力技术一样容易，除了一次能源的形式不同，转换成电能环节基本相同，都采用同步发电机进行发电，对电网的安全和稳定不会造成影响。因此，这部分新能源知识重点讲解各种新能源发电技术的基本原理，最新的发电技术的现状和动向，及在利用过程中对改善环境带来的好处，培养学生新的能源观念和意识。同时结合电网发展的最近进展，这些发电技术作为分布式电源接入电网时，如何规划电网，接入电网对电网的影响等方面进行适当的讲解，加强与电力系统知识的联系，提高学生学习的积极性，由于受到季节、气象和地域等条件的影响，另一些新能源技术具有随机性、波动性和间歇性的特点，如风能和太阳能发电等新能源发电技术，在接入电力系统方面需要克服更多的挑战，其电力大规模并入常规电网会对电网调峰和系统安全运行带来显著影响。这部分内容重点讲解与电力系统相关的技术，涉及到电机学、电力电子技术和电力系统相关的知识点。在间歇性能源并网过程中，电力储能技术可以补偿负荷波动，解决风能和太阳能等间歇式新能源发电直接并网对电网的冲击，调节电能质量，使大规模风力发电和太阳能发电能够方便可靠地并入常规电网。随着可再生新能源发电技术的快速发展，电力储能技术也是电力系统及其自动化专业学生必须掌握的知识，所以储能技术也是该课程知识体系的重要部分。
本文提出的课程知识体系目前还没有相关教材，为此，笔者较为系统地构建并编写适合电力系统及其自动化专业的“新能源发电技术”课程讲义，使之更符合电力系统及其自动化专业的教学。从两学期的试用情况来看，学生认同感增强，明确该课程是本专业不可或缺的重要选修课，重视程度显著提升，在教学过程中取得了良好的效果。
二、教学模式改革
选择合适的教学方法，能够提高课堂效率。教学内容的不同，授课的教学方法也需要相应的改进，为此笔者对教学方法也进行了改革，使之与课程知识体系相适应。
1.采用学术专题讲座的教学方式“新能源发电技术”课程知识体系要求运用新的教学方法。每种新能源发电技术各自成章，自成系统，各部分内容均有很多前沿的技术，仅靠书本知识已经不能适应科技的进步。因此需要任课教师补充相关发展的新动向和新技术，以学术讲座的形式进行讲授与课程相关知识点。讲解过程中，以具体的行业问题为背景，采取启发式的讲解方式，层层剖析问题，可以让学生在有限的学时内，掌握发电技术的发展现状、发电原理、利用方式、开发存在的问题和研究现状及动向。如地热发电、海洋能发电、生物质能发电、太阳能热发电技术，都可以采用讲座的方式进行讲解。同时在讲座过程中，增加学生提问环节，让学生可以积极参与，引导学生自主思考。为了强化实践，在每一个专题授课结束后，教师通过布置与该专题相关的设计题目，让学生学以致用。比如让学生设计太阳能热电站，利用波浪能发电原理设计相应的波浪能电站，设计新农村综合利用生物质能的方案，设计垃圾发电站工艺流程等，作为分布式电源接入电网时，结合不同能源开发利用的特点对该地区新能源开发和电网结构做出合理规划，并给出理由。通过这些综合性设计作业，可以增强大家的创新意识和实践能力，激发了学生的学习兴趣和主动性，训练了学生分析问题、解决问题的综合能力，起到了非常好的效果。
2.基于问题的探究式教学方式传统的讲授方式，可以系统地讲解，课堂容量大。风力发电和光伏发电技术涉及知识点多，知识点零散，因此需要教师合理组织教学内容，使其与所学专业知识相结合。为此笔者精心设计每一个教学环节，精讲多练。但传统的授课方式，学生被动接受，学习积极性不高。为此，笔者采用基于问题的探究式教学方式，在教学的过程中，教师起引导作用，对课程中的知识点进行分析，提出基于问题的讨论题目；并分析学生需要掌握的知识要点，为学生提供必要的参考文献，让学生课后自己查阅资料，引导他们学会自己总结知识点，利用所学知识分析实际问题。而学生在课后根据自己的兴趣自愿选题，并分小组进行研讨，研讨后，该小组总结讨论结果。在课堂讨论中，每个小组推荐一名学生做交流发言，将自己的研究内容做简要汇报。学生互相提问展开讨论，老师进行有针对性的点评，肯定了学生们取得的成绩，对错误的地方进行了补充和纠正。为了达到分组讨论学习预期效果，要求每个小组在上交的文献报告中，明确每个学生所做的工作和参加小组讨论的发言内容，督促每个学生都参与讨论学习。通过这种教学方式，充分调动了学生的积极性和主动性，也很好地完成了教学目标，促进了教学质量的提高，达到“授人以渔”的目的。
3.改进多媒体教学方式由于该课程设计的专业知识具有跨学科的特点，有些知识点学生难以掌握，有些原理较为抽象。如风机的偏航过程、变桨过程、风机的失速原理、斯特林发动机的发电过程等都比较抽象，在没有实物演示的前提下，学生经常不容易理解。因此在讲这些课程内容时，采用多媒体动画演示的方法，帮助学生理解基本概念和知识，让学生更快更易地理解和掌握这些内容。
三、考试方法的改革
虽然在教学内容和方法上进行了改革，提高了学生的学习兴趣，激发学生的学习热情，但仍有不少学生选课和学习动机不端正。他们不是为了完善自己的知识结构，提高自己的综合素质，只是为了凑满学分，对选修课缺乏足够的重视。传统的闭卷考核方式不能全面地反映真实的教学情况。撰写课程论文，成绩只与论文写得好不好有关，有的同学东拼西凑，也能获得一个理想的成绩。这些方式都难以督促学生平常的学习，因此仍需完善课程的考核方式。根据“新能源发电技术”课程的特点，笔者对该课程的考试方式做了合理的改革，促进学生学习，公正地反映了学生的成绩。主要采取了以下一些措施：
1.注重对学生平时的考查增加课堂随机考查的次数。通过提问、课堂测验等方式，让学生在上课时能集中精力听讲，防止学生上课“开小差”。回答问题和课堂测验计入平时成绩。
2.增加撰写文献报告和大作业基于问题的探究式教学方式中，撰写文献报告和小组讨论环节能够有效培养了学生查阅文献、撰写论文、发现问题、解决问题、独立思考的能力，因此能够较为科学评价学生平时的努力程度。因此，课堂讨论和小组讨论中，根据学生在该环节中的贡献不同给学生不同成绩，这样能起到督促学生学习和检验学生学习效果的作用。作业是课堂教学的有效补充和延伸，是教学中必不可少的环节。大作业一般具有综合性的特点，能够有效锻炼学生的综合能力，巩固平时所学的知识，是反馈教学效果的有效手段。因此增加大作业和撰写文献报告在平时成绩中的比重也是考查学生平时学习的有效手段。
3.增加平时成绩的权重平时考核成绩权重由原来的30%提高到目前的50%，有效地避免了学生平时不学习，考试时突击学习也能取得不错成绩的弊端，提高学生学习的积极性和自觉性。通过上述措施的实施，经调查表明多数学生都认可这种成绩考核方法较合理、公正，能够真实反映学生的成绩，受到了多数学生的欢迎。
四、结束语
关键词 电力系统；新能源；风力发电；太阳能光伏发电；运用分析
中图分类号TM76 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）78-0033-01
为确保电力系统能够在整个现代经济社会建设发展中得到长时间且可持续性的发展，展开有关新型能源在电力系统中的应用研究可以说是势在必行的。本文试针对以上问题做详细分析与说明，希望能够引起各方关注与重视。
1 现阶段常见新能源发电形式分析
严格意义上来说，我们将包括可再生能源以及分布式能源等新型能源形势称之为新能源。这也就意味着：首先，新能源多以可再生能源为主；其次，新能源多以分布式能源为主；最后，水能作为一种常规意义上的能源利用形式，属于可再生能源的研究范畴，同时也可以作为分散式或是集中式能源进行综合应用。在当前技术条件支持下，各种类型新能源当中应用最为广泛的能源形势当属风力发发电形式以及太阳能光伏发电形式这两种类型。首先，从风力发电形式的角度上来说，现阶段全世界范围内有关风力发电的装机总容量已高于1.2亿千瓦，其中我国有关风力发电的装机总容量以超过1200万千瓦，位居世界第四位。与此同时，我国对于风力发电这种新型能源的关注及建设力度正呈现出较为显著的发展趋势，有光风力发电这种新能源发电形式的发展目标需要在2020年之前实现装机总容量至亿级单位以上的增长；其次，从太阳能光伏发电形式的角度上来说，我国在有关这种新能源发电形式的研究与应用正处于初级起步阶段，现阶段有关太阳能光伏发电的装机总容量基本达到100兆瓦单位，距离世界范围部分国家超过百万单位级别的发展水平还存在一定差距。但我国政府已逐步加大对太阳能光伏发电形式的规划与扶植力度，要求在2020年之前，有关太阳能光伏发电的装机总容量达到千万单位以上的增长，可以说新能源发电形式潜在空间巨大。
2 电力系统中风力发电技术的运用分析
在当前技术条件支持下，典型意义上的风力发电系统借助于现阶段电力电子背靠背变频技术实现对发电功率参数输出作业的有效调整与控制，并在对电磁转矩控制机组转速频率的有效控制过程当中实现风力发电的目的与意义。一般情况下，整个风力发电机组控制系统由主控制器装置、调向系统装置、变距系统装置以及制动系统装置这几个方面所构成，这也就决定了在风力发电技术作用之下整个控制系统的并网方式同传统意义上的常规电厂差异显著。在借助于双馈方式进行风力发电机组并网控制处理的过程当中，并网频率的控制可以通过对转子交流励磁频率参数的调节方式予以实现。与此同时，并网电压的控制可以通过对转子交流励磁幅值的调节方式予以实现。同时，在借助于永磁直驱方式进行风力发电机组并网控制处理的过程当中，并网作业下的跟踪控制目的能够在电力电子器件的正常运行作业下予以实现。在实践工作过程当中，其最为显著的优势在于冲击电流参数较小，且能够实现无功与有功的有效控制。更为关键的一点在于：在有关风力发电接入相对于整个电力系统运行稳定性影响的研究过程中发现：首先，风力发电接入并不对整个电力系统既有的机电振荡模式产生影响，并且受到风力发电机组自身装机容量较小的因素影响，其相对应整个电力系统自身所存在的弱阻尼或是负阻尼震荡问题并不会产生明显影响；其次，风力发电机组的接入并不会造成整个电力系统运行稳定性的受损，但这种接入模式使得整个电力系统当中部分输电线路的潮流方向有所明显改变，这需要在线路保护设置中重点考量。
3 电力系统中太阳能光伏发电技术的运用分析
在当前技术条件支持下，太阳能光伏发电技术在应用于电力系统作业实践过程中的发电系统结构形式可以表现为以下三种类型：第一种为独立户用型，即整个太阳能光伏系统的控制方式通过电压源电压予以实现；第二种为并网型，即整个太阳能光伏系统的控制方式通过电压源电流予以实现；第三种为并网/独立型，即实现PV以及UPS的融合，在电压源控制过程当中实现有效切换动作。在太阳能光伏发电技术应用于整个电力系统的过程当中发现难度最大的环节是如何针对电能质量进行有效控制。简单来说，现阶段相关工作人员应当通过对载波频率的提升方式，对滤波器装置的优化设计方式以及对群控技术的综合应用方式，确保有关注入整个电力系统中的谐波电流参数能够始终严格控制在最低限度。更为关键的一点在于：在有关太阳能光伏发电接入对电力系统影响的研究过程当中发现有如下一个问题需要特别重视：即电力系统实际运行过程当中需要通过对保护/安自装置的安装尽可能的避免太阳能光伏发电接入在对电力系统潮流方向进行改变过程中所出现的熔断器装置或是断路器装置动作失效性问题。
4 结论
在全球经济一体化建设进程不断加剧与城市化建设发展规模持续扩大的背景作用之下，电力系统相对于国民经济建设发展体系各行业领域的重要意义是不容小觑的。有关新能源发电在电力系统中的应用备受各方关注与重视。总而言之，本文针对有关电力系统中新能源发电的运用相关问题做出了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
参考文献
[1]陈晓科，周天睿，李欣，等.电力系统的碳排放结构分解与低碳目标贡献分析[J].电力系统自动化，2012（2）.
[2]栗文义，张保会，巴根，等.风能大规模利用对电力系统可靠性的影响[J].中国电机工程学报，2008（1）.
关键词：教学改革；新能源发电技术；创新人才培养
作者简介：韩杨（1982-），男，四川成都人，电子科技大学机电学院电力电子系，讲师。
基金项目：本文系电子科技大学中央高校基本科研业务费资助（项目编号：2672011ZYGX2011J093）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）14-0046-02
“新能源发电技术”是电子科技大学电气工程及自动化、机械设计制造及自动化、工业工程三个专业课程体系中的一门重要课程。该课程属于高年级本科生的专业选修课，共32课时、内容多、知识面广、综合性强。[1， 2]由于三个专业的学生知识体系存在一定差异，在教学理念、教学内容、教学方法等方面，需要做出系统的设计和创新。笔者在教学过程中，充分吸收国外高校模块化教学模式、凝练教学内容，充分利用交互式教学方法，采用课堂讲授、提问与解答、课程项目、研究报告等手段，把互动式教学方法成功应用到教学实践中。课程以电能变换与控制为主线，鼓励不同专业背景的学生组成研究小组对课程项目进行协作研究，提升了学生的学习兴趣，培养了学生的自主创新能力。[3， 4]
一、国外“新能源发电技术”教学内容与模式回顾
1.麻省理工学院（MIT）的模块化教学模式
课程简介：课程评估当前和未来潜在的能源系统，包括资源提取、转换和最终使用技术，重点区域和全球能源需求。研究各种可再生能源和传统能源的生产技术，能源最终用途和替代品，在不同国家的消费习惯。
第一部分：能源的背景。欠发达国家日益增长的能源需求、发达国家可持续的未来能源。能源概述、能源供给和需求的问题；能源转换和经济性分析，气候变化和应对措施。模块1：能量传递和转换方法。模块2：资源评估和消耗分析。模块3：能量转换、传输和存储。模块4：系统的分析方法。模块5：能源供应，需求和存储规划。模块6：电气系统动力学。模块7：热力学与效率的计算。
第二部分：具体的能源技术。模块1：核能的基础和现状；核废料处理；扩建民用核能和核扩散。模块2：化石能源的燃料转换，电源循环，联合循环。模块3：地热能源的类型；技术、环境、社会和经济问题。模块4：生物质能资源和用途，资源的类型和要求。
第三部分：能源最终用途，方案评估和权衡分析。模块1：汽车技术和燃料经济政策。模块2：生物质转化的生命周期分析；土地使用问题、净能量平衡和能量整合。模块3：电化学方法电能储存、能量转换，燃料电池。模块4：可持续能源，非洲撒哈拉以南地区的电力系统的挑战和选择。
2.瑞典皇家理工学院（KTH）课程内容与要求
课程内容：替代能源和可再生能源的全方位的介绍和分析，包括整合这些解决方案以满足能源服务的要求。包括现有和未来的替代能源，如水能、风能、太阳能、光伏、光热，燃料处理；可再生能源系统面临的挑战；动态整合各种可再生能源。在整个教学过程中，学生的读、写和研讨主题是“先进的可再生能源系统技术”，特别是通过项目工作和多个为期半天的研讨会对相关专题进行研讨，每个人都参与演讲和讨论，并邀请有行业工程背景的专家和政策制定者来课堂参与探讨，丰富课堂内容、提升教学质量。
课程要求：在课程结束时，学生应能够分析和设计能源系统，利用风能、生物能源、太阳能产生电力或用于加热与冷却。完成课程后，学生能详细说明风能、生物能、太阳能基本原理和主要特点，以及它们之间的区别。能掌握这3种可再生能源系统的主要组件，了解基于化石燃料的能源系统对环境和社会的影响。
3.威斯康星大学（UWM）课程内容与要求
课程内容：学习有关国家最先进的可再生能源系统，包括生物质、电力和液体燃料，以及风力、太阳能、水电。学生们将对可再生能源电力和能源供应做工程计算，并要了解可再生能源的生产、分配和最终使用系统。能源存储、可再生能源政策；经济分析，购买和销售能源；风能理论与实践；太阳能可用性，光热和光伏发电系统；水电；地热，潮汐能和波浪发电；生物能源、生物质燃烧热力和电力；生物质气化，生物油热解；生物燃料的生命周期评估。
课程要求：掌握基本的可再生能源系统的工程计算，了解可再生资源评估和能源基础设施一体化。确定可再生能源系统的环境影响。设计和评估可再生能源系统的技术和经济上的可行性。了解能源在社会中的关键作用。了解可再生能源发展的公共政策、市场结构。卓越学生的学习成果：能够运用数学、科学和工程原则进行实验设计，并能分析和解释实验现象。有能力设计一个系统、部件或过程，以满足预期要求，具备解决工程问题和有效沟通的能力。
二、创新人才培养模式下“新能源发电技术”教学设计
通过对该课程的学习，使学生了解中国的能源现状，掌握电源变换与控制技术的基本原理，掌握光伏发电和风力发电的基本原理及系统的构成，加深对中国风力资源和风力发电基本原理的认识，理解生物质资源的利用现状、转换与控制技术的基本原理，了解天然气、燃气发电与控制技术的基本原理和应用情况。吸收国外经验，设计教学模块。
1.电源变换和控制技术
内容要点：电力电子器件的概念、特征和分类，不可控器件——电力二极管，半控型器件——晶闸管，电力场效应晶体管——电力MOSFET，绝缘栅双极型晶体管——IGBT；AC—DC变换电路：二极管整流器——不控整流，晶闸管整流器——相控整流，PWM整流器——斩波整流；DC—DC变换电路：单管不隔离式DC—DC变换器，隔离式DC—DC变换器；DC—AC变换电路原理、分类、参数计算；AC—AC变换电路。
课堂提问：晶闸管的导通和关断条件是什么？相控整流与PWM整流电路区别是什么？交流调压电路的基本原理是什么？什么是逆变？如何防止逆变失败？
课程项目1：让学生设计一个50kW的相控整流和PWM整流电路，进行MATLAB仿真分析，比较两种整流电路的区别，要求分组讨论、制作PPT演讲，撰写研究报告。
2.风能、风力发电与控制技术
内容要点：风的产生、特性与应用；风力发电机组的结构、分类与工作原理；风力发电的特点、控制要求和功率调节控制；风力发电机组的并网运行和功率补偿：同步发电机组、异步发电机组和双馈异步发电机组的并网运行和功率补偿。
课堂提问：简述风能转换的基本原理。风力机的空气动力学参数有哪些？具体怎么求解？风力机有哪几种分类方法？
课程项目2：让学生设计基于全功率变换器的风力发电系统，在课程项目1的PWM整流电路的基础上，设计整流和逆变电路及其控制算法，进行MATLAB仿真，验证工作原理，要求分组讨论、制作PPT演讲、撰写研究报告。
3.太阳能、光伏发电与控制技术
内容要点：太阳能利用方式、分类及原理，中国光伏发电的历史和研究现状；太阳能电池的工作原理，太阳能电池材料的光学性质、等效电路、输出功率和填充因数，太阳能电池的效率、影响效率的因素及提高的途径；太阳能电池制造工艺，多、单晶硅制造技术；太阳能光伏发电系统设备构成，正弦波PWM技术，逆变器基本特性及评价；独立光伏发电系统的结构及工作原理、系统构成；并网光伏发电系统的分类、特点、结构、供电形式和设备构成。
课堂提问：多晶硅和单晶硅的制造工艺有什么不同？根据制作工艺的不同它们各有什么特点？什么是正弦波PWM逆变技术？并网光伏发电系统由哪几部分构成？
课程项目3：让学生设计小功率并网光伏发电系统，在课程项目2逆变电路的基础上，设计单相及三相逆变电路及其控制算法，进行MATLAB仿真，验证工作原理，要求分组讨论、制作PPT演讲、撰写研究报告。
4.生物质能的转换与控制技术
内容要点：生物质能的定义、生物质资源特点及类别；生物质能转换和发电技术、生物质能转换的能源模形式，城市垃圾、生物质燃气发电技术；生物质热裂解发电技术的分类、生物质热裂解机理，生物质热裂解技术及装置简介；我国生物质能的利用现状及开发生物质能的必要性，生物质能发电前景。
课堂提问：生物质能的优缺点是什么？根据其优缺点如何扬长避短充分利用生物质资源？生物质热裂解的机理是什么？请详细分析说明。影响生物质热裂解的因素有哪些？具体是如何影响的？
5.天然气、燃气发电与控制技术
内容要点：天然气水合物的概念，形成机理及化学性质；天然气的综合利用、环境价值与发展前景；小型燃气轮机发电机组的原理及用途、主要形式及应用前景；燃气轮机组的电能变换与控制系统、电网供电及控制；燃气发电机组的并网运行与控制策略，DC-AC低频并网逆变技术，DC-AC/ AC-DC-AC三级变换高频环节并网逆变技术；燃气发电机组高频并网逆变的控制策略。
课堂提问：小型燃气轮机组并网发电的原理是什么？简述燃气轮机组电能变换系统的结构和工作原理。燃气发电机组高频并网逆变是如何实现的？
三、结束语
在充分吸收国外高校“新能源发电技术”模块化教学模式的基础上，以人才培养为中心，凝练教学内容、改革教学方法，提高了学生对该课程的学习兴趣，课堂互动得到明显改善，不同专业背景的学生能够对课程项目进行协作研究，发挥各自的特长收集和吸收国外前沿技术，在PPT演讲、研究报告撰写方面锻炼了学生的综合能力，取得了良好的教学效果。
参考文献：
[1]何瑞文，谢云，陈璟华.电气工程及其自动化专业建设与实践模式探讨[J].中国电力教育，2012，（3）：72-73.
[2]王三义.浅谈新能源发电技术[J].中国电力教育，2011，（15）：92-93.
关键词：新能源发电；专业英语；双语教学；教学模式
作者简介：叶林（1968-），男，湖北武汉人，中国农业大学信息与电气工程学院，教授。（北京 100083）
基金项目：本文系中国农业大学2010年首批全英文授课课程建设重点项目（项目编号：08132953）、2011-2013年中国农业大学重点外专引智项目（项目编号：2011W004）、2011年中国农业大学校级教育教学改革项目（项目编号：1081-18062101）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）30-0115-02
大规模开发利用可再生能源可以节约国家能源，特别是新能源发电技术对于优化我国能源结构、保障国家能源安全、改善环境、促进经济社会可持续发展具有非常重要的现实意义。随着新能源发电技术的快速发展，对新能源发电技术专业人才培养的要求和层次也在不断提高。现代高水平的电力专业人才不仅需要掌握系统的专业知识，而且还应该具有高水平的专业外语交流能力，[1]因此，有必要深化新能源发电专业英语课程体系建设，开展双语教学改革实践与探索，[2]进一步提高双语教学的质量，这是培养高素质电力专业人才的重要基础。
新能源发电技术专业英语课程主要是为电气工程及自动化专业高年级本科生开设的专业课，同时也是面向全校其他专业的高年级本科生开设的一门校级通选（选修）课，是一门知识面很广、内容丰富、前沿性很强的课程。课程在比较分析国内外新能源发电技术特点的基础上，对风力发电、太阳能光伏发电/热发电、水力发电、生物质能发电、海洋能发电和燃料电池发电等几种典型的新能源发电方式的原理、技术现状、并网运行情况以及未来发展趋势等进行了全面的分析介绍，[3]教学内容全面展示了近年来新能源发电领域的最新科技成果。通过对该门课程的学习，可以使学生了解全球和中国的新能源发电技术现状、研究进展和存在的问题，熟悉新能源发电的生产过程，并掌握新能源系统各个发电方式的基本工作原理、动态运行特性，培养学生对新能源发电等相关领域的兴趣，提高学生专业英语实际应用能力和竞争力，为学生将来进一步从事新能源发电领域的技术工作和进行科学研究夯实基础。
为提高新能源发电技术专业英语课程的教学质量，在课程体系建设和教学模式创新等方面进行了一些探索与思考。
一、课程建设
1.课程体系建设
教学大纲在新能源发电技术专业英语双语教学的课程体系建设中具有指导性作用，针对课程实践性强及与前沿技术联系紧密的特点，在查阅、归纳、总结、消化国内外相关文献资料和最新研究成果的基础上，考虑选课学生的不同专业背景，编撰具有一定通用性的新能源发电技术专业英语课程双语教学大纲。特别针对现有电气工程专业英语中有关新能源发电技术方面比较薄弱的现实，参考国内外最新的研究进展，将涉及新能源发电技术这一新兴领域的英语专业术语、词汇进行分类总结，补充到双语教学课程教材中，使得具有不同专业背景的选课学生易于接受，形成一个特点鲜明的课程体系，这是本双语课程实践探索最首要的研究内容。
2.积极推进自编双语教材的建设，丰富教学资源
课程教学选用了国外原版英文教材，教材内容非常丰富全面、数据新，并配以生动、形象、有趣的插图，深受学生的喜爱。但是，由于中国学生英语语言背景、具体专业方向等方面的差异，原版教材的通用性较差，而且原版教材的价格昂贵，这些局限因素促使教学团队在前期大量查阅、归纳、总结国内外的相关文献资料和吸取国内外最新研究成果的基础上，选取国内外具有一定时效性和难度适中的英文资料作为课程补充讲义，结合专业的实际情况专门组织编写了自编教材，并在教学实践中不断完善、补充、修订具有科学性及可读性的新能源发电技术领域的双语教材，突出“英汉兼顾、内容新颖、难度适中、适用面广”的特点，有助于学生在较短时间里全面掌握新能源发电技术的基本原理、相关技术、国内外的研究进展及发展趋势。通过自编教材的建设丰富了教学资源，有利于促进双语课程的教学效果，拓宽学生的视野。
3.注重课件的制作和课程教学辅导网页的建设
在本课程双语教学的实施中，从查阅、消化国外原版教材和本专业的相关文献资料入手，结合双语课程的特点，撰写相应的双语教案和讲稿，精心制作教学课件，做到图文并茂、突出基础原理部分、充分展示国内外最新研究成果，并将教案或课件发给学生，方便学生课前预习和课后复习。依托专业实验室和学科建设资源建设了新能源发电技术专业英语双语课程教学课外辅导网络开放实验室，将课程所有教学资源、相关文献、视频、PPT课件以及软件等放在了实验室教学网络上，可随时提供给学生查阅、下载课程教学资料和课外阅读。为课程教学创造了一个优良的网络教学环境，进一步巩固了教学内容，拓宽了学生的专业知识面和外语媒介运用能力，巩固了教学效果。
二、教学模式的改革与探索
1.课堂教学兼顾全局，循序渐进
教学方法和手段是实现教学目的的重要保障，教师应大胆尝试多种教学方法的并用。教学过程中要遵循循序渐进的原则，授课节奏由慢到快，内容由浅至深。在课程教学过程中，初期为帮助学生更容易地进入课程，会对重点和难点内容加入中文对照；随着课程内容的深入，以及学生对课程相关术语的逐步熟悉，逐渐提高课堂英语授课的比例，在课程教学中期逐渐过渡到英文授课为主。在教学中鼓励学生用英文回答问题，但对英语基础较差的学生仍然允许用中文回答和提问，以便充分掌握教学内容，从而使该课程教学真正体现“难度适中、循序渐进、英汉双强”的特点。遵循因材施教的原则，根据学生外语基础合理制订不同的目标，保证学生在学习专业知识的同时提高外语运用能力。
2.增加实践教学环节，实现教学方法的多样化
为了激发学生的学习热情和主动性，采取形式多样的教学方法，采用授课与讨论相结合方式，营造积极思考和发表见解的课堂氛围，避免学生只是被动地听。教师从知识的传授者变为学生探求知识的引导者，促进学生主体性和独立性的发展，通过师生之间的沟通和交流，让学生真正参与到教学过程中来。在课堂教学中适当进行口语训练，营造课堂讨论、外语提问和回答问题的氛围，调动学生使用外语的积极性和主动性。注重学生专业英语交流能力的培养，采取让学生朗读教材中关键词、关键段落的方法，帮助他们克服畏难心理，选择一些较简单的问题提问，要求他们用英语回答一些简单的问题。适当增加一定学时的课外实践教学环节，组织选课学生参观新能源发电场，培养了学生的学习兴趣，提高了学生学习的积极性，既开拓了学生的学术视野又促进了教学。
通过双语教学的大力改革实践，使得学生长期普通英语的学习能力迅速转化到专业英语的学习上，英语的交流能力得到迅速提高，培养学生国际化视野，从课程体系建设方面推动本科生教育国际化的发展。
3.聘请外籍教授参与教学，创造原味英语语境
为充分营造原汁原味的英语语境氛围，课程选用原版的英语教材及影像资料，使课程教学真正体现“内容专、语境纯”的特点，快速提升学生的英语听、说、读、写和沟通演讲能力。另外，重视课程教学团队的建设，通过与欧美名牌大学建立定期的国际合作与学术交流机制，邀请外籍教授作专题学术报告，聘请外籍教授参与教学环节。实践证明，经验丰富的外国教授上专业英语课效果最好，他们的课程一般安排在后半阶段，学生在经过一段课程学习后学习信心高涨。外教的授课方式与内容使得学生顿感眼界开阔，英语理解水平普遍提高极快，学生的英语理解能力、学术交流能力与自信心也得到普遍提高，培养了学生的国际化视野。
4.以科研促教学，建立高水平教学团队
科学研究是提高教师教学水平的基础。学术水平高、外语水平好的教授和几名青年教师组成了结构合理、充满活力和创造力、责任心强的师资队伍，这些都是这门双语教学课程得以成功进行的保障。团队成员均承担了国家自然科学基金研究项目、教育部科学技术重点研究、教育部博士点基金项目、国家科技支撑计划研究项目，取得了一定的科研成果并运用于教学中，取得了较好的效果，真正做到科研和教学互促互进。
教学团队中的骨干教授利用自己的影响力，邀请国际一流高校的教授来华进行学术交流和课堂授课，为青年教师创造和国外著名学者交流的机会，从中汲取国外先进的教育思想理念和教育方法，并请外籍教授对课程主讲教师的教学工作进行评价和指导，不断改进教学方法，提高教学团队的整体教学水平，开阔了青年教师的学术视野。
5.突破传统的课程教学模式，建立创新驱动的教学模式
新能源发电技术是一个不断发展完善中的学科，技术进步日新月异，因此，在教学内容上也应该跟踪最新的研究进展，及时吸纳国内外科学研究成果，与时俱进，充分体现国际化，突出新颖性。教学方法上，将原来单纯的教师课堂讲授这一学生被动获取知识的教学模式，变为创新驱动的学生主动参与模式，努力调动学生的学习积极性，提高学生的参与程度，将课堂讲授与课堂讨论、实践环节相结合。鼓励学生提出创新理念并及时表达，在主讲教师的指导下，学生以团队合作的形式自主完成中英文文献检索、英文论文写作及英文专题演讲等过程，大大提高学生团队协作能力、综合利用专业知识和英语工具解决实际问题的能力，使课堂成为一个绝好的学生展现创新思维的平台。
三、学校政策措施的支持
为了贯彻《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》精神和《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》，全面推进教学改革，培养高素质创新性人才，自2011年起中国农业大学开展教育教学改革立项研究工作。新能源发电专业英语双语课程成为学校首批16门获得资助的教学改革立项的重点研究项目之一。同时，学校国际合作与交流处设立聘请外籍教师专项，以支持课程聘请国外名牌大学教授短期来校进行学术交流、参与指导双语课程的教学。学校多渠道的经费资助为顺利实施双语教学课程建设提供了强有力的财政支持。
同时，学校一直非常重视双语示范课程建设。近几年来，学校制定了一系列鼓励双语示范课程建设的政策文件，明确提出双语示范课程建设的总体规划和管理机制，在规范双语建设课程基础上，鼓励双语示范课程的建设。为此，学校专门设立了双语示范课程专项建设经费，并将双语教学课程的课时酬金提高100%。对双语示范课程的师资培训、人才引进、实验室建设、教材编写等予以政策性支持，为推动双语教学的改革与探索提供了很好的制度措施和条件保障。
四、结语与体会
1.教学理念与教学新模式的创新
在教学模式上，教学团队努力学习和掌握国外先进教学思想、理念，寻求教与学的最佳结合点，不断探索运用现代教学方法变革传统的教学方式。注重培养学生用英语思考、解决专业问题的能力，增强学生获取知识的能力和学术交流能力。
2.注重专业知识与英语应用能力的双提高
在基本教材和课堂教学的基础上，课程采用专家报告、现场调研、专题演讲、影视资料等，加强学生对新能源发电基本原理的理解。该课程采用专业知识介绍和实际英语运用能力培养兼顾的教学方法，注重学生实际英语应用技能的培养，实现学生专业知识和英语水平双赢的教学目标。
参考文献：
[1]陈红蕾. 双语教学的实践与思考[J].高教探索，2003，（3）：59-60.
关键词：风力发电，变速恒频，控制
中图分类号；TM614
1 引言
随着我国社会经济的发展，能源消耗也在逐年增加。目前，应用新能源技术已经成为未来能源发展的方向和趋势。作为一种可持续再生性资源，风能具有清洁性与高效性的特征，已经成为当代一种较优的新能源利用方式。随着各种新技术的应用，风力发电也得到了迅速的发展，设计能力和应用范围也大大提高。我国已经将风力发电作为未来能源发展的长远规划，加强新能源的创新和应用，可以大大增强我国的核心竞争力，因此大力发展风力发电技术具有重要的现实意义。
2 变速恒频风力发电技术概述
在风力发电的过程中，发动机的转速根据风速的变化进行调整，相应的频率也随之变化，在这一过程中，通过采取例如AC-AC或者AC-DC-AC的控制手段可以与电网的频率相适应，并加入到电网当中，这种方式产生的电能就是变速恒频电能。变速恒频风力发电技术产生于上世纪末，包含了多个学科方面的技术。通过利用电子技术，信息处理技术以及矢量变换技术等对风力发电机进行控制，由此实现了变速恒频的功能。变速恒频风力发电技术可以根据不同的风速，从而获得最优的运转速度，由此提高运行效率和机组发电效率，从而提高对风能的利用效率。
在变频器控制方案中，能量流向是双向的，可以是交流―直流―交流变频器或者交流―交流变频器，通过采用变速恒频风力发电技术，可以根据风速的变化，获得尽可能大的风能。通过采用PWM控制技术可以实现有效的功率补偿，减少损耗，提高风能的利用效率。
风力机的作用就是从空气中获取风能并将其转化为动能。如果有一个固定的风速，风机只有达到一定转速的条件下，才能最大限度的将风能转化为动能。变速恒频风力发电技术可以在风力机速度变化的情况下，不对电能的频率造成影响，使得叶尖速比达到最佳状态，从而提高风能的利用效率。
3 基于双PWM 的永磁直驱风力发电系统
3.1 双PWM 变频器的直接驱动风力发电系统结构
在变速恒频的风力发电过程中，最重要的就是选择合适的变频器。目前常用的是双PWM变频器，它主要由大功率晶体管以及功率场效应晶体管结合的绝缘双基型晶体管构成，具有驱动功率小、速度快以及导通压低的特点，可以通过采用绝缘双基型晶体管的逆变器与整流器，主要采用三相桥式拓扑结构。双PWM 变频器直接驱动风力发电系统可以大大降低发动机的损耗，提高了能量的利用效率，保证运行位置的最优化。该系统的电流为正弦，从而大大减少了发电机侧的谐波电流。通过直接放置一个大的电容，可以保证电压的持续稳定。通过对该系统的控制，可以将永磁电机产生的变频幅值电压转化为恒频电压，最大限度的提高了风能的利用效率。
3.2 变频器控制
如果风力发电的速度变化相对较慢，则可以采用双PWM全功率变流器方式，由电网侧的逆变器和发电机侧的整流器进行独立控制，控制部分可以分为电网侧的逆变器控制和发电机侧的整流器控制。这种方式可以对电机的转速进行控制，从而保证功率的正常传送，并达到最佳尖速比，从而实现对风能最大限度的利用。速度控制则通过转矩或者对发电机的功率进行调节来实现，并且可以根据具体情况，采用不同的控制方式。比如通过调整发电机转子电流矢量的相位和幅值，从而实现对永磁电机的矢量控制。永磁电机与电网通过直流环节连接，并向电网输送有功功率以及控制发电机侧的变流器进，从而达到调节速度的作用。
3.3 变流器和发电机保护系统
由于受到诸如风速变化无常、设备稳定性等客观环境的影响，在风力发电系统中，主要是通过变流器和发电机来决定风力机的运行，因此必须加强对变流器和发电机的保护。变流器和发电机保护系统通过对发电机、电网侧电流、直流电压以及其他各种电气参数的检测，对各项电气参数设定一定的保护值。如果相关参数超过保护值时候，就会自动中断变流器，从而中止变流器的工作，以防过高的电流损害电机，或者因为发动机超过负载而引起去磁现象。因此，为了减少风力发电系统电网出现故障，可以采取以下方法：
（1）选择相对较大的电容，从而降低直流电压的波动；
（2）可以运用动态无功补偿的方法，在电压下降时或者是在电功率输送下降的情况下，减少对直流连接环的电容冲击，同时减少电压的波动性；
（3）采用反馈控制的方式，并将其置于发电机网侧变流器控制环与侧变流器中间，降低发电机功率下降对直流电容的冲击；
（4）选取高的直流电压的额定值。
3.4 直接驱动风力发电机组的总体控制
变流器和变桨距控制是驱动风力发电系统的主要控制环节。风力发电系统通过联系的控制单元，可以自动调节系统的相关参数，由此保证无论在各种环境下，风力机都具有良好的运行能力，并达到最佳运行状态，实现风能利用效率的最大化。在整个风力发电系统的运行过程中，通过对相关参数和数据持续的评估，进而根据分析结果进行自适应的偏航控制，根据不同的风向，实现对风能最大限度的利用。通过变流器，可以在不同风速下，保证风机使用的小萝莉坐高，并排除一些较高的运行负载和尖峰。通过控制变桨距，可以在风机负载下降以及输出较大能量的时候，控制转子叶轮节距角的大小。如果有故障问题发生的时候，为了保证风机运行的可靠性，可以采用采用刹车控制方法。实践证明，该风力发电系统在风力发电的变速恒频应用方面具有很好的实践性。
4 结束语
21世纪，风能将会成为全球经济发展的重要新能源之一，风力发电技术已经成为当代新能源应用的重要领域之一，并成为主要的发展趋势。在今后的经济发展中，风力发电将会起到越来越重要的作用。在风力发电系统中应用变速恒频技术，可以根据不同的风速，实现风能利用效率的最大化，降低损耗和运营成本，对于风力发电有着重要的意义。
参考文献：
