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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇新能源技術特點,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.023
新能源產業人才培養落后于產業發展,已嚴重阻礙了我國當前新能源產業的健康發展,培養新能源方面專業技術人才已經成為當務之急[1-3]。新能源科學與工程專業是教育部2011批準的第一批戰略性新興產業專業,目前處于初步形成和探索階段,沒有現成的經驗和模式可以借鑒。明確準確的培養人才定位,形成可操作性強、結構合理的課程體系是新能源科學與工程專業建設迫切需要解決的一項重大課題。
1 新能源科學與工程專業存在的問題
新能源科學與工程專業是2011年開始招生的戰略性新興產業專業,大部分高校都是在原有能源與動力工程專業基礎上開始幾門新能源領域相關的課程,專業培養方向、課程體系設置等方面存在不少問題。
第一,專業定位、培養方向模糊。在原有能源與動力工程專業基礎上開設幾門新能源領域相關的課程,培養出來的學生無法滿足企業對專業人才的需求。
第二,設置的專業基礎課程與專業課程的知識結構不成體系、不能相互支撐。新能源本身涵蓋學科知識領域廣,學生學習困難,難以達到理想的學習效果。
第三,缺乏合理的實踐、實訓體系。新能源技術涉及到多個領域,多種技術,要想達到理想的教學效果,培養合格的具備實踐應用能力和創新能力的復合型人才,必須開設多種實踐、實訓教學,但教學設備狀況根本無法滿足人才培養的需求。
2 新能源科學與工程專業人才培養方案的制定思路
江蘇是光伏產業大省,立足地方,結合光伏產業背景,構建常州工學院新能源科學與工程專業的課程體系,探索出與產業背景緊密結合、具有明顯特色的專業課程設置,帶動人才培養體系創新,實現教育教學質量提高。
第一,依據學校創新型應用人才培養目標,結合新能源技術的理論與實踐特點,創新教學理念,提煉新能源科學與工程專業的培養方向與專業特色,為教學改革和創新型人才培養引領方向。
第二,根據學生的認知規律,結合新能源技術的理論與實踐特點,以“新能源產業鏈為主線”構建縱橫協同的專業課程體系。實現專業知識覆蓋到“新能源材料開發”、“新能源器件制備”、“新能源應用系統設計”等整個完整的新能源產業鏈。
第三,以“實踐創新能力培養”為實踐主線,構建“分層次、遞進式”實踐訓練體系。縱橫之間通過綜合實訓、課程實驗、生產實習、課程設計、畢業設計等環節有機聯系,協調運作,有效解決傳統實踐教學內容依附于理論課程進行劃分,模塊之間關聯度小,知識體系缺乏連續性、系統性的問題,更好地適應信息時代的需求。
3 新能源科學與工程專業人才培養方案構建
3.1 結合江蘇省的光伏產業背景,以及學校的實際情況明確培養方向
圍繞常州的新能源產業背景,尤其是光伏產業,依托常州新能源學院,確定常州工學院新能源科學與工程專業以光伏技術為培養方向,培養從事可再生能源,尤其是光伏技術開發與應用系統的設計、開發、測試、運行、管理等方面的具有創新精神的應用型高級工程技術人才。
3.2 以“新能源產業鏈”為主線,構建縱橫協同的課程體系
依據“以人為本,因材施教,學、做、創并舉”的教學理念,構建縱橫協同教學課程體系。縱向以“新能源產業鏈中的各種技術能力培養”為主線,建立適應新能源技術學科特點,涵蓋新能源材料開發技術、新能源器件制備技術、新能源系統設計與應用等三大系列的“模塊化、系列化”完整的課程體系。橫向按知識體系與認知能力模塊化專業課程,以“機電基礎”與“理化基礎”為兩個專業基礎模塊、以“光伏技術”為專業主導線、“測試技術”為專業副主線、“各種新能源技術”為專業支撐線,“能源管理”為專業特色線四個專業模塊,共六個課程模塊。在課程體系范圍內,根據培養目標的要求,完善教學大綱,科學合理的設置各個系列各門課程的“多樣化”內容。
3.3 以“實踐創新能力培養”為實踐主線,構建“分層次、遞進式”實踐訓練體系
以“實踐創新能力培養”為主線構建“分層次、遞進式”實踐能力訓練體系。將學生實踐能力的培養貫穿于實驗、課程設計、畢業設計、技能培訓、參加科研項目、創新訓練項目、各種學科競賽等實踐教學活動的全過程,體現“全程化”。注重工程實際應用能力的培養,大部分課程設計、畢業設計的選題來自于各類科研項目,科研反哺教學,使學生受到更為系統的工程訓練,體現“工程化”。針對基礎、能力不同的學生,在實踐能力培養上提出不同層次的要求,不搞“一刀切”體現 “多元化”。
4 結語
緊密圍繞長江三角洲地方產業背景,確定常州工學院新能源科學與工程專業以光伏技術為培養方向;根據學生的認知規律,結合新能源技術的理論與實踐特點,以“新能源產業鏈為主線”構建縱橫協同的專業課程體系;以“實踐創新能力培養”為實踐主線,構建“分層次、遞進式”實踐訓練體系;探索出與產業背景緊密結合、具有明顯特色的專業課程設置,帶動人才培養體系創新,實現教育教學質量提高。培養多層次的光伏方向的專業人才,服務于地方經濟的發展。
參考文獻:
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作者簡介:熊超,常州工學院光電工程學院,江蘇常州 213002
袁洪春,常州工學院光電工程學院,江蘇常州 213002
關鍵詞:新能源 存在問題 發展對策
新能源一般是指在新技術基礎上加以開發利用的可再生能源,包括太陽能、風能、生物質能、地熱能、氫能、潮汐能以及海洋表面與深層之間的熱循環等,此外還有沼氣、酒精、甲醇等。
針對甘肅新能源發展存在的一系列問題,諸如新能源技術尚不成熟,成本相對較高,產業化進程受到制約;新能源產業存在諸多應用障礙制約;行業金融支持力度不夠,企業進入積極性不高;甘肅深居西北內陸,大部分地區氣候干燥,水資源短缺,將限制新能源產業的進一步發展等等,提出以下發展對策:
一、加大研發投入力度,有序推進新能源產業化和市場化進程,降低成本
科學技術是第一生產力,對處于技術變革迅速的新能源產業尤其如此。甘肅省應加大研發投入力度,建設重點實驗室、工程中心、檢測中心、培訓中心等基地,切實加強新能源基礎和應用研究,高度重視實用技術和集成技術的研發和創新,提高太陽能、風能、生物質能等新能源的基礎理論研究水平。建立以科研院所、高等院校和具備一定研發能力和經濟實力的企業為主體的研發基地,邀請國內外知名專家參與,建立甘肅省新能源研究基地,促進新能源產業快速發展。
只有實現新能源的大規模產業化和市場化,才有可能使新能源的利用成本降至具有競爭力的水平,為新能源普及打下基礎。在新能源開發成本較高、使用不便的情況下,推進新能源產業化和市場化必須由政府作為推手,措施涉及電價、技術轉化、稅費減免、財政補貼、投資融資等,要對各種新能源的不同特點進行充分分析,分門別類地制定合適的激勵政策。
二、適應終端能源需求的趨勢,優化能源結構,處理好新能源產業鏈接問題,解決新能源的應用障礙
現代化進程使人們已經習慣于使用電力、汽油、柴油等二次能源,并由此形成了完整的生產、生活模式。從發展的趨勢看,電力作為二次能源的載體地位不會改變,改變的只是產生電力的一次能源來源;人類以汽車、輪船、飛機作為交通工具也不會發生根本性改變,改變的只是實現這些交通工具功能的動力來源。因此,新能源發展必須做好下游產業鏈的銜接工作,特別是風能、太陽能發電的并網工作。
甘肅長期以來能源結構以煤為主,以至造成能源效率低下,環境污染嚴重。從未來走勢看,由于對優質能源消費增加迅速,將出現由需求推動的結構性變動。但是“煤為基礎”是一個難以在短期內轉變的現實,我們也不可能長期維持“一煤單挑”,所以需要在一定時期內初步形成結構多元化的局面,使優質能源的比例得到提高。與此同時,也必須看到重化工業既是甘肅的支柱產業,也是甘肅的優勢產業。隨著工業化、城市化階段的到來,必將帶動對電力、煤炭、石油等的大量需求,主觀地調整輕重工業的比例去降低能源依存度是不符合產業發展規律和甘肅實際的。所以甘肅可以發展先進制造業和現代化服務業作為產業結構優化升級的主要手段,在一些低位產業中積極采取產品結構升級、增加技術含量,降低能源依存度的同時,積極發展新能源產業、信息產業、生物產業等面向未來的戰略產業。如此雙管齊下,無論是經濟還是新能源都能更好、更有效地發展。
三、建立新能源的資金保障體系,調動企業進入的積極性
通過實施新能源成本均攤制度以解決制約新能源發展的市場制約因素。目前,我國應從政府投入、資金補貼、稅收優惠等方面積極向市場化方向轉變。我國應加大風險投資在新能源領域的融資規模;借鑒國外綠色證書交易模式,在國內各省市間建立市場化的激勵機制,調動資源豐富地區開發利用新能源的積極性;同時還應積極發展創新型融資產品,如與政府減排目標、能源價格等標的掛鉤的指數型債券,通過補償機制有效規避新能源發展中的政策風險和市場風險。
四、設立水資源調節基金
甘肅省加快新能源產業發展過程中,要有效緩解水資源短缺和新能源開發的矛盾,從劣勢中發現優勢、從挑戰中把握機遇,走出一條適宜的水資源優化配置的路子。從劣勢中看,盡管水資源短缺,但是農業用水相對豐富,可以通過市場方式從農業中勻出一部分給工業;從挑戰中看,技術的進步、節水設施的推廣可以一定程度上提高水資源的利用率。建立和完善國家水權制度,充分運用市場機制優化配置水資源,充分發揮水價的調節作用,兼顧效率和公平,大力促進節約用水和產業結構調整。
五、加強國際合作與交流,完善新能源的有關法規
目前,一些發達國家在新能源技術領域走在前面,我們應加強與這些國家在新能源技術方面的合作,積極探索與發達國家之間,企業之間,學術、研究、管理、培訓機構之間的合作伙伴關系,開展具體項目技術合作、經驗交流及能力建設等形式的合作活動。法律的有效實施能使政府引導和市場運作相結合,為新能源同常規能源競爭創造公平的市場環境,引導和激勵各類經濟主體積極參與到新能源的開發利用中。但是我國新能源的相關政策體系還不完整,新能源發展的政策缺乏配套性、銜接性,特別是缺乏細則。雖然頒布了《可再生能源法》,但相應實施細則和扶持政策,卻未能及時出臺。此外,各地政府缺乏相應的法律政策,不能很好地貫徹中央的政策。為此,應制定保障促進與新能源開發利用的相關法律,依法明確各類主體在新能源開發利用中的權力和義務,制定有利于新能源發展的價格、投資、稅收、財政等方面的法律制度運用法律手段推進新能源的開發利用。因此,要采取多種方式建立新能源技術開發的長期國際合作機制,通過合作開發,加速新能源技術的利用和產業發展。
參考文獻:
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關鍵詞:新能源;企業行為;績效比較;冗余資源;探索/開發;粗放發展方式;化石能源;能源危機
中圖分類號:F272.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-2101(2016)05-0068-07
粗放的發展方式和以化石能源為主的能源發展模式使我國能源安全問題和環境問題相繼出現,經濟社會的發展面臨不平衡、不協調和不可持續的危機[1]。《巴黎氣候協定》的達成,更強調了我國在節能減排、減緩氣候變化進程中擔負的艱巨任務。新能源的使用是緩解能源危機、減少碳排放的有效途徑,而技術創新是新能源產業發展的關鍵。
與發達國家相比,我國的新能源產業仍處于起步階段,需求市場不夠成熟,實質性技術創新能力并不強(王元地、史曉輝,2014)。國外成熟的新能源技術決定了世界新能源產業的分工格局,限制了我國新能源產業核心技術水平的提高(解樹江、魏秋利、王磊等,2012)。為把握新能源領域技術創新的影響因素,促進新能源產業技術創新水平的提高,國內外學者作了一定的探究:Brunnermeier(2003)[2]認為,支持環保政策可以促進新能源技術創新;Reiche和Bechberger(2004)[3]認為,自然資源基礎和國家扶持政策均是新能源成功發展的必要因素;蘇竣和張漢威(2012)[4]基于技術生命周期和技術創新過程的視角,認為新能源技術創新包括研究、開發、示范和推廣,并論述了后兩個階段的技術創新特點;王群偉等(2013)[5]基于技術創新過程和生命周期視角,從技術創新投入、技術創新管理、技術創新示范和推廣、技術創新產出四個維度系統分析了新能源企業技術創新的制約因素及其交互關系,認為相關的研發經費投入對新能源技術創新影響度最大。以上這些研究較少考慮創新主體的市場表現和約束,對決策者在技術創新投入的決策行為特征重視不夠,這使得基于決策行為視角挖掘制約新能源產業技術創新水平提高的原因、展開對新能源產業技術創新投入機理的研究尤為必要。
一、理論與假設
(一)績效比較
1963年Cyert和March提出企業行為理論,將企業視為一個通過績效感知信息并以目標為決策導向的信息處理和決策反饋系統,強調企業評價績效好壞、問題探索及決策的過程。由于大多數人在面對收益時規避風險,面對損失時偏好風險(Kahneman和Tversky,1979),那么,當企業績效高于基準時,決策者將感到滿意并傾向于維持現狀,甚至不再追加投資(Cyert和March,1963);而當績效低于基準時,決策者將搜尋企業可能存在的問題,尋找潛在解決方案,降低短期回報目標,尋求長遠生存及發展[6] [7]。眾多學者利用這一決策過程解釋企業的創新行為或資源配置行為,如Gaba和Joseph(2013)[8]發現,當單個部門的績效低于預期水平時,該部門對提升改良本部門績效的動機增加,對新產品的開發行為也隨之增加;Arrfelt、Wiseman和Hult(2013)[9]發現績效反饋會影響資本在企業內各部門的分配行為,當某個經濟單元的績效低于該單元的歷史預期水平或同行業預期水平時,容易造成對該經濟單元的投資過度,而當某個經濟單元的績效高于該單元的歷史預期水平或同行業預期水平時,容易造成對該經濟單元的投資不足。
技術創新活動成本高、風險大,盡管技術創新能提高本企業競爭力和其他企業的進入壁壘,但是會降低企業生存機遇[10]。Greve(2003)認為,企業行為理論能夠解釋企業在不同時期技術創新程度不盡相同的原因,即通過比較,決策者在認為企業績效較好、優勢能夠保持的情況下規避風險,減少技術創新嘗試;而在認為企業績效較差的情況下傾向于實施潛在解決方案承擔風險,提高后期研發投入或進入新的研究領域。
結合有限理性假說,Greve(2003)認為決策者在制定績效評價基準時參考企業的歷史績效和同行業競爭企業的相同時期績效信息。由于在不同的預期模型和信息處理能力設定下,決策者形成的預期不同,對解決方案的設計也不同(鐘春平、田敏,2015),為使問題簡化,筆者以同業企業同期績效和企業歷史績效(March和Simon,1958;Cyert和March,1963;Fiegenbaum和Thomas,1988)作為我國新能源企業決策者評價績效好壞的基準,企業績效與同行業競爭企業同時期績效和本企業歷史績效的差值分別為同業企業同期績效比較和企業歷史績效比較[9],反映企業的行業地位和發展趨勢。
提出假設1和假設2:
假設1(H1):同業企業同期績效比較對新能源企業后期技術創新投入有負向影響,即比較值大于0時抑制技術創新投入,比較值小于0時促進技術創新投入;
假設2(H2):企業歷史績效比較對新能源企業后期技術創新投入有負向影響,即比較值大于0時抑制技術創新投入,比較值小于0時促進技術創新投入。
(二)探索式/開發式創新
March在1991年發表的文章Exploration and Exploitation in Organization Learning中首次提出了探索(Exploration)和開發(Exploitation)的概念[11]。此后多位學者在此基礎上強調,開發是對當前已知事物的利用與發展,是依托現有知識基礎進行改良和提升;而探索是對新知識的創造,如設計新產品、開辟新市場、拓展新渠道和服務新群體(Tushman和O’Reilly,1996;Danneels,2002;Benner和Tushman,2003;Jansen et al.,2006)。
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關鍵詞:新能源發電;課程知識體系;教學改革;教學方法
作者簡介:張濤(1981-),男,安徽阜陽人,三峽大學電氣與新能源學院,副教授;武建瑞(1983-),男,陜西蒲城人,三峽大學電氣與新能源學院,助理工程師。(湖北 宜昌 443002)
基金項目:本文系三峽大學教學研究項目重點項目(項目編號:J2011008)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)09-0073-02
能源是人類生存和發展的重要物質基礎,隨著社會發展對能源需求的持續增長,以及能源短缺危機和全球環境的日益惡化,能源對人類經濟與社會發展的制約和對資源環境的影響也越來越顯著。[1]面對能源短缺危機和環境保護的雙重壓力下,必須通過能源利用新技術實現“開源”和“節流”。因此,大規模開發新的能源,大力發展高效、環保的電力工業成為解決能源問題的有效途徑,培養這方面的人才對新能源的開發和利用具有重要意義。
三峽大學具有濃厚的電力行業背景,為了讓三峽大學(以下簡稱“我校”)電氣工程類專業學生了解新能源相關知識,“新能源發電技術”課程應運而生,它是電氣工程及其自動化專業課程體系中一門重要的專業選修課程。該課程的講授,能夠幫助學生較為全面地了解和掌握新能源利用形式及其相關技術的前沿動態,有利于培養學生的創新思維能力。為了提高教學質量,結合電氣工程類專業的特點,探索適合電力系統及其自動化專業課程授課內容和教學方法是十分必要的。本文將根據筆者近年來的教學實踐,談談對該課程的教學改革與實踐方面的幾點體會。
一、課程教學存在的主要問題和矛盾
“新能源發電技術”課程是一門多學科交叉的課程,除了涉及電力和能源領域的知識外,還要求學生具有其他領域相關的知識,如課程中風力發電技術涉及空氣動力學的相關知識,太陽能電池涉及的半導體材料的相關知識,生物質能中涉及的生物化學等相關知識等。[2,4]由于新能源發電技術的研究屬于前沿科學,目前,我國部分高校的相關專業已開設“新能源發電技術”課程,但不同學科對該專業課程的教學需求不同,導致教材內容側重點差異較大。該課程的建設中存在的問題較為突出,集中體現在:不同專業教材內容側重點不同,缺乏適合電力系統及其自動化專業的教材;作為一門選修課程,學生重視程度不夠;專業教學環節矛盾眾多,包括課程與教材之間的矛盾,理論教學與實踐教學之間的矛盾,教學目標與教學方法之間的矛盾等,這些都在很大程度上制約了“新能源發電技術”課程教學質量的提高。
對于電力系統及其自動化專業的學生,該課程需要涉及更多電氣工程學科的相關知識,如電機學、電力電子技術、電力系統分析等專業知識。在新能源并網和儲能技術中需要應用這些專業知識分析該研究領域前沿問題,有利于全面掌握新能源知識體系和培養學生分析問題的能力。由此可見,本課程內容豐富,知識點多,在該課程的建設中,需要根據專業特點,合理組織教學內容,讓學生掌握晦澀難懂的外專業知識的,能利用本專業知識分析實際工程問題,激發學生學習該課程的興趣,提高學生的綜合素質,因此該課程的教學內容和教學模式的改革勢在必行。
二、教學內容的改革
為了適應電力系統及其自動化專業學生的教學,在課程改革過程中,根據新能源發電行業現狀和電氣工程對新能源發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,加強與電力系統及其自動化專業之間的聯系。
根據新能源發電站接入電網的影響不同,將這些新能源技術分為兩類:穩定性能源發電技術和間歇性能源發電技術。
一些新能源技術(如生物質能、地熱能和常規水電)在接入電力系統方面和常規電力技術一樣容易,除了一次能源的形式不同,轉換成電能環節基本相同,都采用同步發電機進行發電,對電網的安全和穩定不會造成影響。因此,這部分新能源知識重點講解各種新能源發電技術的基本原理,最新的發電技術的現狀和動向,及在利用過程中對改善環境帶來的好處,培養學生新的能源觀念和意識。同時結合電網發展的最近進展,這些發電技術作為分布式電源接入電網時,如何規劃電網,接入電網對電網的影響等方面進行適當的講解,加強與電力系統知識的聯系,提高學生學習的積極性,
由于受到季節、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,如風能和太陽能發電等新能源發電技術,在接入電力系統方面需要克服更多的挑戰,其電力大規模并入常規電網會對電網調峰和系統安全運行帶來顯著影響。這部分內容重點講解與電力系統相關的技術,涉及到電機學、電力電子技術和電力系統相關的知識點。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電直接并網對電網的沖擊,調節電能質量,使大規模風力發電和太陽能發電能夠方便可靠地并入常規電網。隨著可再生新能源發電技術的快速發展,電力儲能技術也是電力系統及其自動化專業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,筆者較為系統地構建并編寫適合電力系統及其自動化專業的“新能源發電技術”課程講義,使之更符合電力系統及其自動化專業的教學。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。
三、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。每種新能源發電技術各自成章,自成系統,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。[5,6]因此需要任課教師補充相關發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,以具體的行業問題為背景,采取啟發式的講解方式,層層剖析問題,可以讓學生在有限的學時內,掌握發電技術的發展現狀、發電原理、利用方式、開發存在的問題和研究現狀及動向。如地熱發電、海洋能發電、生物質能發電、太陽能熱發電技術,都可以采用講座的方式進行講解。同時在講座過程中,增加學生提問環節,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,結合不同能源開發利用的特點對該地區新能源開發和電網結構做出合理規劃,并給出理由。通過這些綜合性設計作業,可以增強大家的創新意識和實踐能力,激發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
傳統的講授方式,可以系統地講解,課堂容量大。風力發電和光伏發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,使其與所學專業知識相結合。為此筆者精心設計每一個教學環節,精講多練。但傳統的授課方式,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。[2]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、斯特林發動機的發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。
四、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。[6]傳統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“新能源發電技術”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。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
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節能夠有效培養了學生查閱文獻、撰寫論文、發現問題、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,根據學生在該環節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。
作業是課堂教學的有效補充和延伸,是教學中必不可少的環節。大作業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,受到了多數學生的歡迎。
五、結束語
“新能源發電技術”課程是電氣工程及其自動化專業課程體系中一門重要的專業選修課程。本文針對課程建設中存在的突出問題,構建了適合電氣工程類專業的“新能源發電技術”課程的知識體系,合理組織教學內容,并根據授課內容提出了合適的教學和考核方法。通過課程教學改革,激發學生的學習興趣,引導學生主動學習,培養了學生分析問題、解決問題的能力和創新意識,提高學生的綜合素質,達到提高該課程的教學質量和教學效果的目的。
參考文獻:
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[2]馬明國,蔣建新.“生物質能源利用原理與技術”教學改革初探[J].中國林業教育,2009,27(4):64-67.
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[4]孫欣,黃永紅.“新能源發電技術”課程教學改革與實踐[J].中國電力教育,2011,(35):95-96.
1 前言
近年來,一系列自然災害和極端天氣給人類敲響了警鐘,日益嚴峻的氣候變化對環境和社會產生了深遠影響。隨著工業化的高速發展,人類活動導致的排放對環境的破壞愈來愈嚴重,“霧霾”已成為全社會熱詞。節能減排低碳環保已成為對我們共同生存地球環境保護的鄭重承諾。對此,作為高新技術企業,我們深刻認識到:企業要利用科技創新大力推進低碳環保,而深入研究二氧化碳捕集、利用與封存(以下簡稱CCUS)技術應成為低碳環保的關鍵布局。
2 低碳技術發展現狀
目前國際上主流的低碳技術按照減排機理不同分為三大類:(1)作為源頭控制的新能源和可再生能源技術;(2)作為過程控制的節能和提高能效技術;(3)作為末端控制的CCUS技術。
2.1 新能源和可再生能源技術
新能源和可再生能源技術發展較快。經過近年能源結構優化調整,新能源和可再生能源產業有了較全面的發展。在風能、太陽能、生物質能、核能等利用領域都取得了令人欣喜的成績。水電、太陽能、風電等一些可再生能源技術和產業的發展已經走在世界的前列。
新能源和可再生能源新增發電裝機容量增長迅速,到2013年底,全國發電總裝機容量達到12.35億千瓦,其中水電裝機容量增長11.6%,約為2.78億千瓦,占發電總裝機容量比重為22.5%,比2012年年底提高0.8個百分點;并網風電裝機容量增長22.1%,約為7500萬千瓦,占發電總裝機容量比重為6.1%,提高0.7個百分點;核電裝機容量增長16.9%,約為1470萬千瓦,占發電總裝機容量比重為1.2%,提高0.1個百分點;并網太陽能發電裝機容量1000萬千瓦,增長200%,占發電總裝機容量比重為0.8%,提高0.5個百分點。同時,火電裝機容量占發電總裝機容量比重由2012年年底的71.5%下降約2個百分點,為69.6%。
2.2 節能和提高能效技術
通過近年不斷研發探索,節能和提高能效技術所包括的諸如建筑技術、材料技術、能源技術、智能技術、仿生技術、廢物再利用技術等都取得了長足發展。其中建筑節能新技術,在先進的試驗論證和科學的理論分析基礎上廣泛用于現代化的建筑中,并通過減少不可再生能源的消耗,提高能源的使用效率;減少建筑圍護結構的能量損失以及降低建筑設施運行的能耗等途徑得以實現。在提高能源利用效率方面,通過推廣設計上更通用化、標準化的節能汽車、節能燈、節能設備以及改良的工業程序和其他相關技術,創新提出更合理的節能增效技術。
2.3 CCUS技術
相比上述兩類技術,CCUS技術的發展相對緩慢,目前國外已經制定了深入研究該項技術的發展路線和研究布局,明確了今后CCUS技術發展的研究重點和技術方向,已經相繼投入大量資金研發。我國CCUS技術研發已具備一定的基礎,但與大規模推廣應用仍存在較大差距。目前CCUS技術的長期安全性和可靠性還有待實踐驗證,同時仍存在項目投資大、能源消耗高等突出問題,需要通過不斷科技研發和技術創新來提高該項技術的成熟度。
3 CCUS技術創新研究簡要分析
未來幾十年化石能源仍將是人類最主要的能量來源,隨著我國社會經濟、城市化建設的高速發展,二氧化碳排放量將在一定時期內處于高位。CCUS技術作為一項近幾年發展起來的、具有大規模低碳減排潛力的技術,能實現從高碳到低碳的能源轉型,能廣泛開展高碳能源的低碳化利用,被認為是最重要的進行溫室氣體深度減排技術之一。根據國際能源署2011年藍圖情景預測,CCUS技術將在2050年對全球二氧化碳減排總量的貢獻率將占19%,是僅次于改善能源效率貢獻38%的第二大減排技術。
如何發展CCUS技術,應成為能源企業進行科技創新的關鍵布局。其技術創新突破口簡要分析如下:
3.1 二氧化碳捕集技術
二氧化碳燃燒后捕集技術相對成熟,我國已在燃煤電廠開展了10萬噸級的工業示范,與國際領先技術差距不大。當前,影響該技術商業化利用的主要原因是能源消耗高和項目投資大。
二氧化碳燃燒前捕集在降低能源消耗方面潛力很大,國外5萬噸級中試項目裝置已經投運,我國6萬~10萬噸級中試系統的試驗項目已啟動。目前,需科技創新解決的是富氫燃氣發電等關鍵技術。
3.2 二氧化碳輸送技術
利用管道輸送二氧化碳最具規模優勢。據國外資料顯示,商業化二氧化碳管道輸送已有40年以上的投運實踐。目前,我國二氧化碳的輸送以陸路低溫儲罐運輸為主,還沒有商業化運營的二氧化碳管道輸送。當前,需科技創新解決的是二氧化碳源匯匹配的管道網絡規劃與設計優化的相關技術、大功率壓縮機等管道輸送關鍵裝置、安全控制以及在線監測技術等。
3.3 二氧化碳利用技術
利用二氧化碳進行石油開采,國際技術已接近成熟,我國還處在工業化擴大試驗階段。當前,需科技創新解決的是油藏工程相關設計及配套技術、關鍵設備等方面。
利用二氧化碳開采煤層氣,國外已進行了多個現場試驗,目前我國還在進行先導性試驗。當前創新研究重點是研發適合我國低滲透軟煤層的成井、增注及過程監控技術。
二氧化碳化工和生物利用方面,國外大規模應用已產業化。我國在二氧化碳合成共聚聚丙烯塑料、碳酸酯、能源化學品等方面已進入工業示范階段。當前,需科技創新解決的是規模化、低成本轉化利用。
3.4 二氧化碳封存技術
二氧化碳封存,國外對陸地咸水層封存、海底咸水層封存項目已經進行了十幾年的連續投運和安全監測,年均埋存量已達到100萬噸。我國僅有10萬噸級陸地咸水層地質封存的示范工程項目。當前,需科技創新解決的是重點發展適合我國陸相沉積地層特點的二氧化碳長期地質封存的基礎性理論、評價方法、監測預警及其相關補救對策技術等。
4 低碳環保的關鍵布局
關鍵詞農村新民居建設;新能源技術;推廣建議
新能源技術主要包括太陽能、風能、地熱能、核能、海洋能及由植物莖葉、人畜糞污和工業有機污水等構成的生物質能的新能源綜合利用技術[1-2]。為促進農村低碳經濟和節能減排工作發展,為解決農村新民居建設中出現的炊事用能、冬季取暖用能等能源短缺和居民小區生活污水處理等問題,根據新能源及其綜合利用技術的特點及農村新民居建設的具體情況,特提出關于在農村新民居建設中推廣應用新能源技術的建議。
1關于解決農村新民居炊事用能的建議
1.1使用生物質能源——沼氣
以平房小院和獨家小樓建設的新民居,可考慮在院內地下建設沼氣池解決炊事用能問題。也可以以養殖大戶為主,建設一個小型沼氣工程,采用聯戶供沼氣的方式。戶用沼氣池一般建設容積為10~20 m3,并配套建設沼氣衛生廁所,總投資1萬元左右。小型沼氣工程一般容積50~200 m3,工程造價1.5萬~6.0萬元,可供氣5~30戶。據初步測算,其地下部分的工程造價為350元/m3左右。
建設3層以上居民樓形式的農村新民居,可考慮建設大型沼氣工程并實行沼氣管道進戶的方案。該方案投資較大,可解決1 000戶居民用氣,需建設500 m3以上的大型沼氣工程。加上送氣管道、加壓設備、爐具等,工程投資一般在500萬元左右。
使用沼氣解決農村用能問題,是一個較理想的方案[3]。只要嚴格按照技術要求去做,即可解決一年四季一日三餐的炊事用能問題,還可以改善環境衛生,解決生活污水處理問題,一舉多得。但是,除戶用沼氣池外,小型及大中型沼氣工程還要考慮沼氣工程的原料——畜禽糞污的供應是否充足的問題。同時,還應充分考慮沼氣工程的防火防爆等安全管理問題。
1.2使用生物質能源——秸稈壓塊燃料
秸稈能源化是比較成熟的技術,目前主要有3種。一是將玉米秸稈或其他植物莖葉粉碎后,用壓塊機壓制成密度大于水的適用于家庭專用爐具燃燒的秸稈壓塊燃料。該燃料塊的燃燒值相當于中等優質煤,市場價為450元/t左右,將是家庭用煤的主要替代品。二是將粉碎的秸稈送進專用的大型秸稈氣化爐進行不完全燃燒,產生大量由揮發性氣體和一氧化碳組成的可燃性氣體,用管道輸送到家庭廚房,使用專用爐具進行炊事燃燒。三是用壓塊機壓制成中空的長條燃料棒,經過炭化爐炭化后,制成木炭棒。主要用于飯店燒烤、火鍋等的燃料,也可用于家庭炊事。但因造價較高,家庭使用較少。
在采用秸稈能源化技術解決農村新民居炊事用能方面,推廣以下2種用能模式比較適宜。一是使用秸稈燃料塊并配套使用專用爐具的模式。專用爐具的全稱為直燃式秸稈半氣化爐。這種新型爐具具有燃燒火旺、封火時間長、可柴煤兩用,并且比普通節煤爐具還節煤50%。同時,這種爐具燃燒時煙塵很少,安裝恰當時排煙可小于林格曼1級。這種爐具還配備有水暖裝置,可帶暖氣設備給居室供暖,熱效率比較高,供暖效果很好。因此,在一定居住條件下,采用秸稈壓塊燃料并配套新型爐具,將適合解決所有農村新民居的炊事用能問題。該模式安全性較高,不存在防爆問題。直燃式秸稈半氣化爐具造價為每臺1 500元左右;每個村需配套生產500~800 kg/h壓塊的小型秸稈壓塊機1臺,減去國家農機補貼后,每臺售價為4萬元左右。大型秸稈壓塊機每臺售價根據加工能力的大小,一般在10萬~50萬元。秸稈壓塊機工作時耗電較大;小型機最低在22 kW左右,大型機在50 kW以上。二是建設大型秸稈氣化站管道供氣入戶的模式。對于建設有樓房的農村新民居小區,可建設大型秸稈氣化站實行管道供氣入戶。該模式投資較大,解決1 000戶居民的供氣問題,包括氣化站建設、供氣管道及料場建設和配套專用爐具等,需工程投資500萬元左右。
推廣秸稈能源化技術解決農村新民居炊事用能問題,也是一個較好的方案。但還需要考慮秸稈原料是否充足,農村電力供應是否滿足,村級變壓器容量是否足夠大,能否滿足秸稈壓塊機工作條件等問題。建設大型秸稈氣化站除一次性投資較大外,還需年年對設備和供氣管道進行檢修和更換,防止秸稈氣化產生的焦油堵塞管道,維修成本和運行成本較高,適合于經濟條件較好的村莊。同時,還要做好產供氣及防火防爆的安全管理工作。
2關于解決農村新民居冬季取暖用能問題的建議
2.1太陽能多能互補供暖
一是平房和獨立小樓的取暖問題。采用太陽能多能互補供暖技術,可充分發揮多項技術集成的優勢,達到多能互補的作用和冬季取暖不燒煤的節能減排效果。重點推廣農村新民居太陽能多能互補采暖房的建設。該技術主要適用于農村新民居的平房和2層小樓的供暖。按取暖面積計算,工程投資為300元/m2左右。建設的主要內容包括太陽能熱水供暖系統(由太陽能真空玻璃管、蓄熱水箱、地盤管和自動化溫度控制器組成)、被動式太陽能集熱墻熱風供暖系統、秸稈半氣化炊事、水暖多功能爐具供暖補償系統、節能保暖墻體等四部分。二是樓房的供暖問題。太陽能多能互補技術的最大特點是將幾項技術集合在一起。但將其分解成單項技術也可發揮較好的作用。為了解決樓房的取暖問題,可考慮采用將被動式太陽能集熱墻熱風供暖系統、秸稈半氣化多功能水暖爐供暖、墻體保溫及地盤管供熱結合在一起,解決5層左右樓房的取暖問題,工程造價每戶1萬元左右[4-5]。
2.2秸稈半氣化多功能水暖爐具供暖
一是獨立供熱模式。如沒有特殊的要求,可采用直燃式秸稈半氣化多功能水暖爐采暖、墻體保溫與地盤管獨立供熱模式。這種模式適用于各種建筑,不涉及外墻美觀和房頂面積的考慮,而且工程投資每戶5 000元左右。二是集中供熱模式。有條件的地方,可采用建設鍋爐房,使用秸稈壓塊專用供暖鍋爐集中供熱模式。該模式與常規供暖方式一樣,工程投資基本相同。不同的是,該鍋爐燃燒的是秸稈壓塊,需配套秸稈壓塊機或采購秸稈壓塊燃料。
2.3地熱溫泉供暖
地熱溫泉是取之不盡的熱源,有條件的地方在建設農村新民居時,應充分考慮利用地熱溫泉的熱水作為新民居供暖的熱源。據地質部門的探查,有針對性地進行開采,充分利用地熱能資源。
2.4水源熱泵供暖供冷
水源熱泵是利用地下水或者地表水(海水、河水、湖水)的溫度作為能量來源,向建筑提供制冷或者制熱的技術。由于其節能效果好、沒有污染,因而近年來受到廣泛地重視和發展。水源熱泵供暖供冷技術,適用于有一定經濟條件且電力充足的農村新民居建筑。適用于需集中供暖供冷的各類平房、樓房。工程投資按供暖面積算,約300元/m2。該技術一次性投資較大,后期管理可實行全自動無人值守,設備用電比空調省電60%,供暖供冷可達到各家按需供應,是比較好的節能減排技術,也是比較理想的解決方案。
3解決農村新民居生活污水處理的有效措施
農村新民居建設中,生活污水的處理是一個難題。推廣采用沼氣凈化池處理生活污水的技術,是解決這個問題的有效措施。生活污水沼氣凈化池,是將水壓式沼氣池、厭氧濾器、生物過濾沉淀、好氧處理等多級處理技術于一體的小型生活污水處理系統。糞便污水、生活污水首先經過厭氧消化前處理,污水中的有機物質在各種微生物的作用下,經過液化酸化氣化降解反應,使有機物質轉化成甲烷和二氧化碳,在厭氧環境中殺滅病菌蟲卵等好氧生物。再經過過濾沉淀[6]、好氧分解等后處理,使生活污水中干物質含量、COD濃度、BOD濃度降低到排放規定值以下,一般要求達到國家Ⅱ類水標準,最后排放。生活污水經處理后,可直接用于農田灌溉或排入江河水域中,減輕水體富營養化,有利于保護水資源,具有良好的環保效果。生活污水沼氣凈化池的運行,實行不需要外加動力的自流,管理方便。而且厭氧消化池2~3年出渣清理1次,平常每半年用污泥出料,在生物過濾沉淀池抽1次沉渣。用沼氣凈化池處理生活污水,具有投資少、資金分散、施工簡單、見效快、管理方便、處理效果好等優點。同時,改善了居住條件,保護了生態環境,美化了城鎮。適用于無力集中修建污水處理廠的城鎮或城鎮管網外的單位、辦公樓、住宅小區、賓館、學校和公共廁所等。采取分散處理的辦法,實現整體排放達標無害化的效果。
4參考文獻
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關鍵詞:新能源產業;稅收;激勵機制
1引言
基于人類社會正面臨能源問題、生態問題、氣候問題等重大難題,應以變革能源生產及使用方式來逐步推動能源技術的科技革命、體制改革,實現國際社會能源革命。經過“十二五”長足發展和“十三五”良好開局,我國風電、太陽能發電裝機總量已連續位于世界第一。截至2017年6月底,我國并網風電裝機容量已達到了15355萬千瓦,全國太陽能發電裝機容量已達到了10182萬千瓦,新能源消納總量增長十分迅速。此外,我國綠色低碳戰略中明確指出,到2020年,我國的非化石能源要達到一次能源消費比重的15%以上,天然氣的比重要達到10%以上,煤炭消費的比重不得高于62%。新能源事關國家經濟增長、能源安全、生態環境乃至整個國家的產業結構,稅收是國家對經濟進行宏觀調控的工具,在鼓勵新能源開發和可持續發展利用方面有其獨特功能,但由于我國新能源產業尚處于起步階段,相關鼓勵政策不多,一定程度上減緩了新能源的發展。
2新能源稅賦的現狀
2.1稅負結構不合理
從稅負結構看,新能源企業的稅收繳納通常是增值稅大于所得稅。因此,若按照新能源種類來劃分,稅負較低的企業則是光電、風電等方面,稅收優惠政策所偏向的覆蓋面較為集中,而某些較冷門的新能源企業并不能享受優惠的稅收政策,有多方面的原因。另外,當前國家大力鼓勵和扶持新能源企業發展,在企業迅速發展或穩步經營后,利潤通常會有明顯的增長,而企業利潤的翻番則使其所得稅增長。
2.2新能源稅收政策覆蓋面較小
我國新能源產業相關稅收政策覆蓋面有限,目前表現在:第一,有些稅收政策并不能跟上新能源的快速發展步伐,而現有的政策則大多側重于快速發展的新能源。第二,有些稅收優惠政策只是臨時性優惠,并無規范的制度性保障措施。第三,當前有些冷門的新能源產業所享受的優惠政策較少。第四,如風電等少數規定和配套設施設計不合理或標準太高,使得電網建設支持政策不足,阻礙配套設施建設的發展,形成風電生產卻無法外送或被當地消納的局面,有時甚至出現嚴重的棄風限電的情況。
2.3我國新能源稅收支持體系邊界不清晰
目前,我國針對新能源開發產業的相關稅收政策體系邊界并不清晰,多重審批現象嚴重,相關政策的實效性有待提高。
2.4稅收政策與市場機制缺乏高度結合
新能源產業的發展跟其他產業一樣,都離不開市場激勵和競爭。然而,我國當前的新能源市場機制薄弱。最明顯的是,我國對新能源產業的相關補貼及減免稅政策大多集中在能源的生產環節,而在消費環節補貼或減免稅的政策太,無法有效地鼓勵用戶對新能源產品的認可和購買消費。
3完善新能源稅收激勵機制的建議
(1)結合當前稅制改革的基本方向,構建系統性的經濟激勵機制。應出臺更多、更加優惠的稅收政策,不斷引導新能源產業企業的自主創新和鼓勵市場用戶對新能源的消費。明確和加大各管理部門推行的經濟激勵措施力度以及其義務和職權;督促國稅總局關于稅收激勵機制的建議草案的擬訂。(2)堅持科學合理地開發新能源。由于當前新能源技術尚不完全成熟,加上新能源消納具有季節性、時段性和區域性等外部特點,可利用稅收激勵方法實行分類型、分階段、分地區的差異性稅收激勵。我國幅員遼闊,各地區所能開發的新能源的分布、開發利用條件、技術成熟情況等各不相同,因此也不宜構建“一刀切”式的稅收激勵機制。因此,因根據不同能源種類如太陽能、風能、生物質能等能源開發的特點以及當前的科學技術水平,進行分類指導,實行不同的稅收激勵方式方法。(3)盡快頒布或完善適用于新能源產業的專門稅法。新能源產業作為國家當前重點扶持的新興產業,關系到國家未來發展,應根據相關法律法規及戰略規劃,制定應用與新能源產業的專門的稅收法律,在整合現有的稅收政策的基礎上不斷細化和完善新能源稅收制度的實施條例,滿足新能源產業開發的各個環節、多重階段的發展需求,解決稅收支持體系邊界的模糊問題。(4)為新能源企業提供優質的納稅服務。一是加大政策宣傳力度,對不同行業類型、不同層次納稅人以及不同需求,分類進行政策宣傳,擴大全社會對新能源稅收政策的認知。二是主動深入新能源企業,幫助企業能夠用好用足稅收優惠政策。三是在稅收政策自限內,更多地向新能源產業傾斜,為新能源企業營造更好的政策環境。(5)根據新能源產業的不同需要選擇最適合的稅收優惠方式。要充分考慮政策功能與新能源產業的結合。在投產初期,可通過優惠稅率、增值稅抵扣,解決企業成本偏高推高價格而擠壓利潤的問題。在企業發展成熟后,通過出口退稅鼓勵成熟起來的新能源產品走向國際市場,通過加計扣除、加速折舊,鼓勵新能源企業繼續投入技術革新和設備研發。
4結語
關鍵詞 公共管理 新能源產業 新課題
中圖分類號:F403 文獻標識碼:A
新能源產業是我國公共管理事業中的重要內容之一,它是我國進行經濟轉型的重要標志和前進的方向。我國的新能源產業具有覆蓋面廣泛的核心特點,涉及到社會生產生活中的各個領域,不僅能夠在很大程度上促進企業自身的發展,對于其他行業的發展還可以產生很大的促進和推動作用。國家在我國公共政策和管理條例中針對新能源產業的施政目的和實施進行了明文規定,為我國的新能源產業發展提供了方向和指導。
一、公共管理背景下的新能源產業概述
所謂的公共管理,是指對國家公共事務的管理,它幾乎涵蓋了社會經濟的各個領域,而新能源產業就是在公共管理的前提下孕育而生的,自然而然的繼承了公共管理事業覆蓋面廣泛的特點。而之所以說我國的新能源產業覆蓋面廣泛,是因為新能源產業憑借其自身的優勢滲透到社會生產生活的各個領域之中,小到人民日常的生活消費品,大到社會生產的農業、工業和交通等重要的公共領域。可見,我國新能源產業具有寬廣和遠大的發展前景,在我國社會經濟的發展中占據著重要的位置。
二、我國公共政策和管理條例中的新能源產業
近年來,國家制定了一系列的公共政策和管理條例,對各種新能源產業的施政目的和實施進行規范,為我國新能源產業的發展提供保障和支持。例如,2007年,國家推行了《可再生能源中長期發展規劃》,為水電站、風力發電站等多個新能源產業的發展提供了目標和指導方針。2008年,國家又頒布了《可再生能源法》,對新能源產業的發展和前景進行了規劃,提出了科學合理的產業政策,以及為新能源產業提供了一定的財稅優惠政策等多方面的具體規定,文件涵蓋了生物能、地熱利用、非糧燃料乙醇等多個新能源產業[1]209-211。除此之外,國家還制定了《可再生能源建筑應用城市實施方案》、《秸稈能源化利用補助資金管理暫行辦法》、《關于資源綜合利用及其他產品增值稅政策的通知》等多款條例,這些條例的頒布不僅帶動了新能源產業的成立,還不斷促進新能源產業結構的調整和轉型,使我國新能源產業的發展目的更加明確,實施方案更加科學合理。
三、我國公共政策和管理條例中新能源產業的施政目的和實施簡述
(一)新能源產業的施政目的。
1、解決能源危機問題。
近年來由于社會經濟的飛速發展,我國的能源危機現象相當嚴重,能源的浪費和保護措施的不到位,使能源總量持續減少,嚴重制約了我國社會經濟的發展。而新能源產業的施政目的,主要就是為了解決我國當前的能源危機現象,緩解能源危機給企業和社會帶來的壓力,保證社會各個領域能夠健康正常的發展。這是新能源產業首要的施政目的。
2、提高社會的能源意識。
我國之所以出現了能源危機的現象,一方面是由于工業企業數量的增加,對能源的需求量不斷的擴大,更為重要的一方面是在能源的利用過程中,社會普遍沒有認識到能源的重要性,在開采和利用時也沒有對能源進行合理的保護,造成能源的嚴重浪費。而新能源產業的出現,有效的提高了社會對能源的利用意識,促使企業和社會在利用能源時,能夠具有良好的節約意識,實現能源的可持續性開發利用。
3、可持續發展的需要。
由于企業和社會在發展的過程中,不重視對環境的保護,造成環境的嚴重破壞,而新能源產業能夠在很大程度上加快國家節能減排工作的步伐,改善低質量的環境,實現綠色能源和綠色經濟的發展目標。
(二)實施策略。
1、研發、引進和推廣新能源技術。
國家和新能源產業部門應該重視對新能源技術的研發、引進和推廣,以先進的技術和設備來武裝新能源產業,促進新能源產業高質量、高效率的發展,實現其產業結構的調整、優化和改革,更好的發揮出其自身的優勢作用[2]45-48。
2、樹立科學的能源意識。
樹立科學的能源意識,是新能源產業生存和發展的首要前提,始終以節約能源、開發綠色能源為主要的發展目標和方向,才能有效的提高社會對能源的利用意識,不斷實現能源的優化配置,為社會提供更加健康的能源供應。
3、注重環境保護。
新能源企業在生產運作的過程中,應該高度重視對環境的保護,告別傳統能源企業只求經濟效益而忽視環境效益的狀態,將環境的保護放在企業發展目標中的重要位置上,真正實現新能源產業的綠色發展和可持續性發展。
四、總結
綜上所述,在公共政策和管理條例中,國家對新能源產業的施政目的和實施進行了嚴格的規范,促進我國的新能源企業朝著更加健康和快速的方向發展,在推動我國國民經濟的發展方面發揮更大的作用。
(作者:江蘇省南通市)
參考文獻:
摘要:隨著世界范圍內的能源短缺和人們環保意識的增強,新能源和可再生能源技術將是21世紀世界經濟發展中最具有決定性影響的技術領域之一,而太陽能作為取之不盡、生態學上純凈的和不改變地球上燃料平衡的能源,有著能源總量大,又容易實現小型化的優點,被認為是21世紀最重要的新能源。太陽能熱水器將會成為改變人們生活的一大重要產品。平板式陽臺壁掛太陽能成功解決了傳統太陽能熱水器安裝中存在的瓶頸問題,成功實現了建筑一體化。本文就平板式陽臺壁掛太陽能的應用方面做了一些探索研究。
關鍵詞:可再生能源 太陽能熱水器 平板太陽能 平板陽臺壁掛太陽能
Abstract: Along with the shortage of energy and enhance of environment protection, renewable energy industry has become one of the most effective ones in the new century which can greatly affect people's life. As a clean and renewable energy, solar energy has been considered as the most important new energy with the characteristics of renewable, endless and easy to reach. Flat panel solar heater greatly improved the traditional solar heaters shortcomings and realized the perfect combination with tall buildings. In this text, we have some study of the usage of flat panel solar heaters.
Key words: renewable energy solar heater flat panel solar heater flat panel solar heater balcony style
隨著世界范圍內的能源短缺和人們環保意識的增強,新能源和可再生能源技術將是21世紀世界經濟發展中最具有決定性影響的技術領域之一,而太陽能作為取之不盡同時又是生態學上純凈的和不改變地球上燃料平衡的能源,有著能源總量大,又容易實現小型化的優點,被認為是21世紀最重要的新能源。
從國外形勢看,發達國家高度重視占領新能源的制高點。歐盟制定了2010年可再生能源要占總能源消耗的12%、2050年要達到50%的目標。美國政府提出要確保利用新能源發電量到2012年達到總量的10%,到2025年達到總量的25%。
我國繼2005年頒布《可再生能源法》,并在2006年1月生效后,2007年9月國務院又審議通過了《可再生能源中長期發展規劃》,規劃到2010年,可再生能源消費量將達到能源消費總量的10%,到2020年將達到15%。一些省市制定和實施了適合當地的新能源和可再生能源發展規劃和促進措施,取得了顯著成效。
太陽能作為一種取之不竭的清潔可再生能源,已逐步成為替代常規化能源的新型能源。太陽能光熱系統是成熟適用、清潔環保的重要新能源技術,推廣應用太陽能光熱系統對滿足能源增長需要、保護環境、實現可持續發展具有重要作用。
值得我們注意的是我國太陽能熱利用發展進程別是太陽能熱水器發展進程中平板太陽能熱水系統發展相對滯后。但隨著我國城市化進程的加快,我國太陽能熱水產品的需求將發生顯著的變革。與建筑結合的一體化太陽能熱水系統將成為消費者的必選,平板集熱器與其系統將迎來一輪前所未有的機遇。因此在目前的市場需求和國家利好政策指引下積極投身于新型平板集熱器研發生產和建筑一體化太陽能熱水系統研發具有重要的意義。
平板型太陽集熱器是太陽集熱器中一種最基本的類型,其結構簡單、運行可靠、成本適宜,還具有承壓能力強、吸熱面積大等特點,是太陽能與建筑結合最佳選擇的集熱器類型,歐洲、日本和以色列等國家均是以平板型集熱器為主,約占市場份額的90%;國外太陽能市場始終以平板集熱器為主,是因為國外太陽能系統設計理念的不同。國外系統一般采用間接系統、分體式系統和閉式承壓系統,這類系統一般都投資高,但系統可靠,維護成本低,水質不會受污染,系統使用壽命長。針對這類系統,平板集熱器體現出其自身的技術優勢:
1)最適合用于承壓系統;
2)最適合于雙循環的太陽能熱水器;
3)最有利用實現太陽能熱水器與建筑結合;
4)系統使用壽命長,維護費用低;
5)大多數情況下可以提供更多的生活熱水;
6)用于太陽能采暖系統時能較方便解決非采暖季節的系統過熱問題。
因此,在太陽能系統工程、分體式太陽能熱水器和對太陽能與建筑一體化有要求的場所,平板集熱器比全玻璃真空管集熱器在系統壽命、系統維護等方面具有明顯優勢。
平板太陽能熱水器作為太陽能熱水器的一種主要產品類型,以其獨特的優越性能在國內外,特別是國外已有多年的應用歷史。近幾年國內新型平板型集熱器的推廣及技術成熟,得到了越來越多消費者的認可,目前正以200%的速度增長,3年后年推廣量將達到800萬㎡以上,新型平板集熱器熱水系統產值將達到300億元。
太陽能與建筑一體化是未來房地產業發展的必然方向,但此前我國一直停留在“概念”階段,還沒有成熟的成果。平板研究的這些成果令這一領域的探索“落地生根”,把住宅產業向綠色能源推進了一大步,開創了一種嶄新的綠色生態住宅模式。據業內人士指出,太陽能將成為21世紀推動房地產業發展的“綠色動力”,將引導住宅產業走上新型工業化道路,推進住宅產業現代化,滿足廣大居民不斷改善居住條件和居住環境的需求。
隨著國內大力實施太陽能與建筑一體化的解決方案,太陽能與建筑一體化就是將太陽能的光熱利用與建筑有機融合——實現太陽能與建筑一體化,實行與建筑的同步設計、同步施工、同步驗收、同步后期管理,使其成為建筑的有機組成部分。利用太陽能全方位地解決建筑內熱水、采暖、空調和照明用能源。太陽能與建筑一體化不是太陽能與建筑的簡單相加,而是讓太陽能成為建筑的一部分,太陽能為用戶提供熱水的同時,也為整個建筑的節能減排發揮作用。而平板型集熱器則在太陽能與建筑一體化的推廣中扮演著領航者的角色。
新型平板太陽能集熱器熱水系統具有以下優勢:
1. 成功實現了高層建筑與太陽能熱水器的建筑一體化
平板式陽臺壁掛太陽能熱水系統是真空管熱水器的補充和提升,傳統熱水器只能安裝在屋頂,而平板式陽臺壁掛卻可以把集熱器安裝在陽臺側面,特別適用于高層建筑,解決了高層建筑無法使用太陽能熱水器的難題。
2. 分體承壓式太陽能熱水系統提升了熱水器品質
平板式陽臺壁掛太陽能熱水器是分體式承壓結構,特別適用于別墅、聯排別墅及中小型的熱水中心,不但解決熱水器安裝空間不足問題,而且使集熱器看起來更加美觀,實現了與建筑的完美結合,提升了太陽能熱水器的產品檔次。
3. 平板式大面積熱水系統成功實現了大面積供熱水。
【關鍵詞】新能源;汽車;技術路線
引言
汽車自問世以來,已經成為社會發展和人們生活中不可缺少的工具。而隨著世界石油資源的枯竭和對節能環保意識的日益重視,各國均致力于降低汽車的能源消耗和尾氣排放量,開發低排放甚至零排放的新能源汽車。在當前新能源汽車行業領域內,眾多汽車廠家也不遺余力的推出其新能源汽車產品,通過各種先進的技術實現手段,以滿足市場和社會的需求。
1.新能源汽車的主要技術路線
1.1 純電動汽車
傳統汽車的主要動力源為內燃機,其中內燃機將能量從熱能轉化為旋轉機械能[1]。而在純電動汽車中,利用二次動力電池提供能量源,并通過高性能電動機輸出旋轉機械能,從而實現零排放、零污染的效果。
純電動汽車動力系統的組成和工作原理如下圖所示:
純電動汽車動力系統的主要模塊為動力電池、充電器和電動機及其控制器。其中動力電池作為汽車的唯一能量源,是組成純電動汽車的關鍵部件,對汽車的續航能力起到決定性影響。充電器包括快充和慢充兩種類型,其中快充主要適用于充電樁等專門的充電裝置,可以在30分鐘內快速將電池電量充到80%以上。而慢充是安裝在車上的車載充電裝置,只要接上220V交流電源,可以在6到8小時內將電池完全充滿并自動中止充電,這樣在休息時間內,就可以完成電池充電過程。
電動機與電機控制器組成的驅動系統提供扭矩給傳動機構,直接影響到車輛的各項動力性指標,如車輛的行駛速度、加速和爬坡性能以及制動能量回收效率。同時由于電機的本身特性,可以在低速區內提供大扭矩輸出,配合IGBT控制單元,實現內燃機無法比及的機械特性。
1.2 混合動力汽車
混合動力汽車是指由兩種及以上的能量源提供動力輸出,以“油—電”混合居多,其特點是通過兩者的優勢互補,減少能耗和排放,同時又避免動力電池能量不富裕的缺陷[2],越來越多的受到市場的親睞。
當前混合動力應用比較熱門的一種類型是插電式混合動力汽車,這是一種純電動系統和混合動力系統相結合的產品。車輛配備較大容量的電池組和車載充電裝置,在電池能量較高時,可以使用純電模式行駛,而當電池能量不足時,內燃機參與工作,在提供動力輸出,在車輛停止后,可通過車載充電裝置進行電量補充。這樣在日常短距離內,可作為純電動汽車使用,而遠距離行駛時,使用混合動力模式進行工作,從而最大程度的降低油耗和排放。
1.3 燃料電池汽車
燃料電池汽車是以燃料電池發電作為主要能量源,通過電機驅動車輛行駛的汽車,其動力系統主要由燃料電池系統、儲氫系統、驅動電機、動力蓄電池等組成。
燃料電池實質上是電化學反應發生器,其反應原理是將燃料中的化學能直接轉化為電能。氫氧燃料電池供電的過程實際上就是通過氫氧的化學反應生成水并釋放電能[3]。氫氣和氧氣分別是燃料電池在電化學過程中的燃料和氧化劑。下圖為燃料電池工作原理示意圖:
2.主要汽車廠家的新能源產品
2.1 美國特斯拉汽車公司
美國特斯拉(Tesla)汽車公司是世界上最知名的純電動汽車生產廠家,其推出的全球第一輛全電動跑車Tesla Rosdster受到很多高端用戶的喜愛,也是目前利潤最高的新能源汽車公司。而最新的Tesla Model S純電動汽車采用8000個電池單元組成,續航里程可達到483公里,同時配合高性能驅動電機的優良特性,只需5.6秒即可從靜止加速到96公里/小時,而從96公里/小時制動到靜止僅需42米,展現了優異的動力性能。
2.2 日本豐田公司
日本豐田(Toyota)汽車公司是全球最早實現批量量產混合動力汽車的生產廠家,其典型的新能源汽車就是1997年問世的普銳斯Prius油電混合動力汽車,也是目前銷量最大的一款新能源車輛,從第一款產品問世以來,累計銷量超過60萬輛。
普銳斯Prius油電混合動力系統將汽油發動機與電動機進行完美組合,在保證高水平的燃油經濟性和環保性能的前提下,實現了出色的動力性。城市工況下,排量為1.5L的普銳斯Prius達到了相當于2.0L傳統車型的動力性能,而油耗僅相當于1.0L的傳統車型。
2.3 上海汽車集團公司
上海汽車集團是目前國內最大的汽車生產廠家,一直以來重視新能源汽車的戰略發展,并推出多款自主研發的新能源產品。其2012年底上市的純電動汽車榮威E50采用自主研發的永磁電機,并結合18千瓦時的磷酸鐵鋰電池,220V電源慢充只需6小時。從推出市場僅半年,已累計銷售三百臺以上,成為國內新能源汽車產品的一大亮點。
此外,上海汽車集團的新能源產品還包括多款混合動力汽車和燃料電池汽車,如榮威550插電式混合動力轎車、榮威新750混合動力轎車和上海牌燃料電池轎車。
3.新能源產品的未來發展趨勢
3.1 生物能源汽車
生物能源汽車是指利用生物燃料替代車用燃油,實現可再生能源開發利用。生物燃料以大豆、油菜籽和微藻等植物為原料,提取或分解后制成的液體燃料,可直接在傳統內燃機中使用。如美國OriginOil公司發明的微藻燃料,通過超聲波和電磁脈沖分解藻類細胞壁,使天然油成分從微藻生物質中釋放出來,直接用于汽車使用,目前已進行商用測試,未來應用前景巨大。
3.2 車身面板蓄電池技術
車身面板蓄電池技術是利用超細碳纖維夾合樹脂/玻璃纖維的納米材料制成車頂、車門以及其他部件,在提供高支撐強度的同時發揮蓄電池的功能,有效的擴大電池總容量。此外,配合光伏組件制成汽車頂棚,在室外還可以吸收太陽能并轉化為電能,提高新能源汽車的續航里程。
4.結語
目前,雖然新能源汽車的成本較高,技術應用還沒有被完全認可。但隨著國家對于新能源產業的大力扶持,推動了新能源汽車關鍵技術的不斷進步,特別是動力電池技術的不斷成熟,未來新能源汽車的市場應用會越來越廣闊,成為汽車市場的主要發展潮流。
參考文獻
[1]門保全.電動汽車[M].湖南:湘潭大學出版社,2010.
很多技術路徑的決定,常常不是由于它有多先進,而是它在多大范圍內被使用。新能源汽車現在的技術路徑未定,如何破局就在于政府補貼和消費者選擇的較量。
現在作為大規模產業的工業,很多都到了換代的時候。而作為能源使用的大戶,汽車業首當其沖。由于包括石油和煤炭在內的化學能源面臨來源枯竭的問題,價格上漲成為必然趨勢,汽車業的升級換代可能就在眼前。
汽車產業對于技術路徑的依賴非常嚴重,一百年前福特公司因為首先推廣了T型車而成為汽車業的先驅,運用汽油和發動機技術驅動,也成為了汽車業的前提。
現在,化學能源和新能源換代在即,汽車業已經開始受到影響。在能源取得的前端出現了極其復雜的多樣性,包括風能、太陽能、核能都成了取得能源的路徑,而這些能源的使用都采取了電的方式。因此電成了下一代汽車的核心關鍵。
受此影響,國內未來將出現一波電動汽車的。上市公司中擁有電池技術的公司應該是投資者的青睞點。很明顯,汽車在可見的未來中仍是主要交通工具,那么電動汽車中的電池,未來會有非常大的應用空間。
可重復使用的電池技術有多種路徑,最普及的鎳鎘、當下采用度比較高的鎳氫和代表著先進水平的鋰電池,都是可以實現的路徑。而決定它們被采用的因素,現在主要涉及政府的補貼和消費者的選擇。
新能源汽車現在的技術路徑未定,因為新技術應用的風險和造價成本提高因素,消費者在購買新車時仍然趨向于向傳統汽車投票。而各個廠商則在紛紛向政府要價,要求政府對新能源汽車進行補貼,尤其是偏向于某類技術路徑的補貼,是國內生產商的主要動向。
究竟是政府補貼還是消費者偏好決定新能源汽車中電池技術被大規模運用的要素,我們可以看看。在中國,政府有形之手的力度相當之大,大到什么程度,也許通過新能源技術的應用能否被刺激出來可以看出。采用鎳氫電池技術的新能源汽車,其市場價格已經被降到了15萬元,業內人士認為,政府補貼如果能使汽車價格達到10萬元,市場就會被引爆。
這個估計沒錯。因為剛剛公布的調查數據顯示,國內消費者對汽車價格的敏感點就在10萬元。有65%的消費者愿意在10萬元以下購買汽車,對于中國這個人口大國來說,10萬元的汽車,就是市場的引爆點。
但在政府補貼之外,是否還會有更好的市場切入點?在成本制約論之外,充分利用新能源汽車的特點,在直接購買的方式之外另辟蹊徑,是更好的辦法。浙江有一家民營上市汽車制造公司現在開始向公眾推出出租的方式來推廣新能源汽車,這就是在推廣上更有市場化方式思維的例子。這個民營公司現在推出的方式是以每月2500~3000元左右的價格出租自己的電池技術汽車,在浙江省內引起的反響不小。汽車上街,引起了眾人的旁觀和嘗試,這個公司等于雇了很多免費的推銷員。
很多技術路徑的決定,常常不是由于它有多先進,而是它在多大范圍內被使用。比如說電腦鍵盤字母的排列順序是一個非常有力的案例,市場的無形之手,其力量就是在這里表現出來的。因此新能源汽車最終會駛上哪條技術道路,就在于政府的宏觀調控能在多大程度上體現其意志,以及宏觀調控和市場無形之手間的較量。■
關鍵詞:新能源;智能電網;能源互聯網
隨著全世界經濟規模和總量的進一步加大,全球能源面臨著嚴重的發展瓶頸問題。根據國際能源組織的測算,全球一次性能源消費中煤炭占比重約為27%,石油約為33%,天然氣約為21%,這三大類化石能源合計占81%,而像水電、風電、太陽能、核能、生物質能等非化石能源只占19%。因此,未來新能源占比擴展空間巨大。
在未來,如何利用清潔能源替代現有能源,如何用電能替代其他能源,對改變全球能源秩序,維護全球能源安全,重建全球能源結構,以實現人類能源可持續發展具有積極重要的意義。低污染、高效率、低成本、高收益是未來能源發展的新架構。
近幾十年來,我國經濟發展迅速,人民生活水品大幅提高,但一系列的環境污染、生態破壞等問題卻陸續出現,給人民的生活和社會的發展帶來了嚴重的影響。過去粗放的單純依賴能源發展的模式已經不可持續。2012年,我國煤炭消耗36.2億噸,占全球21%;創造了11%的GDP,GDP能耗水平是世界平均水平的2倍,是發達國家的4倍。過去依賴的高能耗、高排放、低效率的發展模式導致我國總能耗水平不斷上升。我國工業行業,例如鋼鐵、水泥、有色金屬、煉油、乙烯的綜合能耗以及火電的電煤消耗等已經與世界先進國家有了很大的差距。近十幾年來,我國能源消耗彈性系數高達0.7左右,因此,環境壓力和經濟發展瓶頸日益加大。
經驗表明,發達國家在第一次和第二次工業革命中,由于對化石類能源過度消耗以及對自然環境的過度占用,已經造成了今天的全球性資源缺乏和生態破壞以及氣候變化。因此,中國作為發展中國家,不能再重走發達國家的老路,能源過度消耗和自然環境資源的過度破壞已經是我國不能再承受之痛。
目前,全球發達國家人口總數約10億,占全世界15%左右,但其人均能源消耗高達6.5噸標準煤,是發展中國家的3.8倍。在全球能源消耗水平整體穩定的前提下,可以通過發展可再生能源來代替化石能源,從而改善能源結構,將現有以化石能能源為主的能源體系逐步過渡到以可再生能源為主的能源體系中去。在能源體系過度階段,發達國家已經逐漸完成了轉型工作,作為發展中國家的大國中國,也應該在能源轉型工作方面拼盡全力,力爭在最短的時間內完成轉型工作。
隨著Internet+和工業4.0技術的發展,全球第三次工業革命即將到來,在不久的將來,以特斯拉電動汽車技術以及家用可儲存太陽能技術為代表的電動汽車等新能源技術的突破,將為全人類帶來一場能源技術革命的盛宴。
全球能源互聯網將由全球各國骨干網構成,是一個跨洲、跨國的等級式網絡體系結構,該體系結構中包括連接了北極和赤道能源基地,可適應各種分布式或集中式的能源結構,可以將太陽能、風能、海洋能等綠色能源安全可靠地輸入到全球用戶的家中,是一種服務全球,安全可靠,綠色低碳的全球性能源配置平臺,具有連接廣泛、智能、可互動等特點。
俄羅斯石油產量和其消費量的差距非常大,它的產出消費比是4:1,而歐美卻是相反,它的產出消費比是1:2,。這就說明能源行業需要生產的全球化、貿易管理一體化來解決能源產出與市場需求分布不均衡的問題。此時,呼之欲出的全球能源互聯網恰好能幫助各國實現能源安全,打破國界限制。
同樣的需求也體現在清潔能源的消納方面。清潔能源消納的主要矛盾是由于氣候等因素的影響,風能、太陽能的開發規模相對集中和使用地相對分散的問題上。產出的電能必須通過高壓,遠距離的傳輸到各地,那么于此相關的各行業,比如管道建設,電網建設都需要同時加速。所以如果加快了全球能源一體化的腳步,那么我們也是為世界的環境保護作出貢獻,為局部能源的全球一體化共享做出貢獻。
根據世界生物能源協會的預測,未來5年,全球30%的電力是由綠色能源提供。以汽車產業為例,預計15年后,電動汽車充電站將在全球普及,以氫能源作為燃料的電動車也將成為汽車產業的主流,屆時,全球電力基礎設施可提供可移動式的分散式輸送電服務。預計25年后,全球75%的汽車將普及為電動汽車,并作為全球能源互聯網中的基礎設施,形成全新的經濟模式。