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[關鍵詞]低碳經濟;新能源;技術發展
中圖分類號:F426.2;F424.3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)05-0253-01
1 導言
工業革命的出現推動了社會生產力的發展,對人類社會經濟、政治、文化、軍事、科技等方面產生了巨大的影響,提高了人們的生活水平。但是在工業化發展的過程中,人們過度開發利用煤、石油等化石能源,導致能源需求量不斷增大,環境污染問題加劇,使人類的生存環境受到了巨大的影響。氣候作為人類賴以生存的自然環境的一個重要組成部分,它的任何變化都會對自然生態系統以及社會經濟系統產生影響。隨著我國社會經濟的快速發展和人口數量不斷的增長,政府開始重視能源問題對經濟發展的影響,開始探索新的經濟發展模式,主動調整發展戰略,倡導發展循環經濟和低碳經濟,大力發展新能源產業,加大新能源技術應用研究,從而降低能源消耗、減少溫室氣體的排放量、減輕工業化發展對生態環境的影響。新能源技術作為低碳經濟中的關鍵支點,對于發展低碳經濟有著十分重要的作用。在低碳經濟環境下要不斷發展新能源技術,不斷提高新能源技術水平,才能更好地為發展低碳經濟服務。
2 新能源技術發展與應用現狀
2.1 生態能源
主要的生態能源共有三種,這三種轉換形式分別是直接燃燒的生物質氣化、熱化學轉換的生物質液化以及生物學轉換層面上的生物質發酵,這三種生態能源是我國傳統能源的重要補充,也是發展新能源技術的重要實踐,生物質能源在歐洲的一些發達國家已經得到了充分的利用,在我國生物質能源依然處于起步階段,還有很大的發展空間,需要向德國、英國等生物質能源大國進行借鑒學習。
2.2 地熱能
利用地熱能發電是我國節能環保的重要途徑,地熱能可以儲存在發電裝置內,也可以直接利用,進行采暖、洗浴、溫濕等應用。地熱能具有低成本、可再生等優點,同時能源的轉換效率較高,但在20世紀,因為開采的難度性較大,我國一直擱置了地熱能的利用。目前我國多個地方已經開始進行地熱能的商業化,地熱能領域還有巨大的潛力與商業前景。
2.3 太陽能
由于太陽能的收集簡單與低廉性的特點,深受我國新能源公司的青睞。在發達國家太陽能也是主要的發電能源之一,美國、西班牙、日本相繼建立了太陽能運行裝置,促進了太陽能從自然能源走向商業化能源的進程。
2.4 風能
風能的應用作為能源主要有兩種形式,第一是風能發電,第二是直接利用風能作為能源,第二種通常的應用為帶動水泵提水,利用風能帶動各種機械裝置。
2.5 海洋能
海洋能是指依附在海水中的能源,通過各種轉換方式進行能源的利用。海洋能主要由波浪能、抄襲流與洋流,潮汐水壩、海洋能轉換、鹽分梯度滲能。波浪能主要指在海浪的運動中產生的能源,可以用特殊的機械設備進行收集,如今波浪能的應用已經開發了幾個1MW以下的示范項目和少數的大型項目,工業界的目標是開發出商業化技術。潮汐流和洋流的能源利用建于1967年的法國潮汐能大壩,以及建于20世紀80年代的加拿大電廠都屬于潮汐能與洋流的能源應用。
3 新能源技術的特征
3.1 新能源技術具有低碳的特征
由于現階段使用的煤炭、石油等化石能源產生的二氧化碳等其他排放物較高,所以稱之為高碳技術。新能源低碳技術主要是指利用一些低碳或者無碳的自然能源進行生產生活,例如太陽能、水能、風能、生物能等。新能源低碳技術與高碳技術相比較所產生的二氧化碳和其他排放物較低甚至沒有。新能源低碳技術的應用有助于減輕溫室氣體的排放,改變現有的生存環境。
3.2 新能源技術具有戰略性
隨著社會經濟的不斷發展,特別是工業化的發展,人們對于煤炭、石油等化石能源的依賴越來越強,但是這些能源都屬于不可再生能源,終有一天會枯竭。與傳統化石能源不同的是,太陽能、水能、風能和生物能這些都屬于是可再生的能源,而且儲量是非常多的,不會出現枯竭,可以保證能源使用的安全。隨著國家大力倡導發展循環經濟和低碳經濟,新能源技術產業將會成為社會經濟發展的重點產業,對于國家社會經濟的發展有著重大的影響作用,是國家可持續發展戰略中一項主要的措施。同時,新能源技術具有綠色環保無污染的特點,符合國家建設節約型社會和環境友好型社會的要求,有助于促進社會的協調發展。
3.3 新能源技術具有不確定性
目前我國對于新能源技術的應用還處于初級階段,在發展和應用過程中有著諸多的不確定性因素。由于新能源技術是一項新興的技術,人們對于新能源技術市場又不夠了解,因此新能源技術的投資具有高風險。但是正是因為新能源市場中有著諸多的不確定性因素,所以新能源技術又具有高回報的特征。
4 低碳經濟下我國新能源企業發展對策
4.1 建立層次結構先進合理的新能源產業體系
依靠我國微觀與宏觀調控的手段,進行合理的資源分配,爭取建立以傳統能源為主、新能源技術為必要補充的能源市場,增加風力發電、水力發電、太陽能在我國能源消耗中的比重,由于對這些清潔能源大力使用,能夠有效地對我國的環境進行改善,建立第二代生物質能源的應用。
4.2 培育拉動性強的領頭企業,大力宣傳新能源
依靠我國經濟政策對能源市場進行調整,協調傳統能源企業與新能源企業的關系,并大力扶持新能源龍頭企業,為后續的跟進企業開辟市場。進行新能源技術的前期研發,以及基礎設施的建設都是龍頭企業應該負起的責任。同時龍頭企業也瓜分了新能源企業的大半塊的市場,能夠有新的資金用于高科技新能源技術的研發、新能源廣告的宣傳、新能源宣傳市場的完善。鼓勵新能源龍頭企業建立產業基地,鼓勵新能源企業就地取材,減少運輸量和成本的消耗。
4.3 完善科學技術創新體系,提高低碳經濟下新能源利用率
新能源企業相比于傳統的能源企業的優勢在于,新能源企業具有巨大的發展前景與市場潛力。因此完善新能源企業的理論體系,研發更先進的新能源技術是如今發展的一個重要環節。同時改革新能源的O備,使新能源設備現代化,并且改善新能源企業之中格格不入的部分。大力的招商引資,為我國的新能源的發展提供資金上的保障,同時大力宣傳新能源的環保性能與實用性,減少市場與新能源技術的隔閡,給銀行貸款給新能源提供一條有效的溝通渠道。完善新能源的產業政策,給新能源企業的發展創造有利條件,減少我國資源浪費,提高能源的利用率。
結束語
隨著傳統化新能源的日益枯竭和環境污染問題的日益嚴重,新能源的開發和應用將會成為社會發展過程中最主要的清潔能源。在可持續發展的理念下,節能減排勢在必行,發展低碳經濟已經逐漸成為社會發展的必然趨勢。新能源技術未來將會成為社會經濟發展的新支點和新產業,在低碳經濟環境下不能只單單停留在某個產品開發和環節應用中,要把新能源技術發展成為一個有效的產業鏈,使其成為一個有競爭力的產業。在新能源技術發展的過程中,要不斷強化新能源技術的創新意識和知識產權保護意識,加大新能源技術專業人員的培養力度,加強地區和機構間的合作只有通過不斷的提升新能源技術,減少對傳統化石能源的利用率,降低二氧化碳及相關排放物的排放量,才能真正實現低碳經濟的良性發展。
參考文獻
[1] 喬梅,李時黎.中國新能源產業發展障礙與對策研究[J].長春大學學報,2016,(09):6-11.
[2] 王黎明.淺析低碳經濟環境下的新能源技術發展[J].企業導報,2016,(13):78.
近日,在“隆中對·創新與人才”活動中,北京航空航天大學(襄陽)新能源研究中心正式揭牌。中心成立后將致力于哪些方面的研究,對襄陽發展又將有哪些積極影響?近日記者帶著問題進行了采訪。
北京航空航天大學(襄陽)新能源研究中心位于高新區,辦公區及實驗室占地1400平方米,主要從事氣動發動機、磁能發動機、壓縮空氣儲能技術的開發及推廣應用。據介紹,北京航空航天大學在流體傳動及發動機領域的研究已有數十年,積累了豐富的經驗,取得了豐碩成果。中心主任蔡茂林教授現為國家節能中心專家、中國能源學會常務理事、中國航空學會機電分會總干事,在世界上首創氣動動力(pneumaticpower)概念,解決了困擾氣動界多年的能量評價標準問題,為查明氣動系統內的能量損失提供了量化的標準,為氣動節能技術的發展與普及奠定了重要的
基礎。
中心負責人告訴記者,當今世界,能源問題日漸嚴峻,環境問題日益惡化,化石能源對社會生產及日常生活的束縛巨大。氣動發動機、磁能發動機以及壓縮空氣儲能技術零排放、無污染,可廣泛運用于工業制造、交通運輸、食品加工、休閑娛樂、醫療健康、應急能源等領域的各種動力裝置,經過多年的研發試制,目前已形成了氣動發動機、磁能發動機以及壓縮空氣儲能技術一整套技術研究體系,并已取得階段性成果。本次產學研合作,中心將打造以氣動發動機、磁能發動機、壓縮空氣儲能新能源產業為特色,集高技術創新、科技成果產業化、高端人才培養為一體的基地,圍繞國家新能源及其他新興產業重點發展領域,重點開展氣動力及磁動力新能源驅動相關領域技術創新研究,培養企業高端工程技術人才。此外,中心將立足襄陽產業,發揮北京航空航天大學的學科資源優勢,逐步建成擁有自主知識產權、政產學研用相結合及市場化運作的新型科研機構。通過政產學研用結合形式,促進北航新能源領域科技成果轉化,提高襄陽市產業的科技含量,成為地方經濟發展的另一個增長極。北航(襄陽)新能源研究中心,擬在襄陽高新區探索全新的校地合作新模式,計劃在襄陽落地兩個中心(航空航天、適應高新產業發展的研究中心),逐步提升功能,把三個中心建成具備新能源綜合研發功能的研究院,為進一步提升襄陽國家高新區科研能力、促進先進技術產業化作出貢獻?!。ㄗ髡撸盒艿で唷⊥ㄓ崋T 李煒 責任編輯:劉莉)
(來源:襄陽日報)
關鍵詞:低碳經濟;新能源技術;能源開發利用;風力發電技術;水力發電技術 文獻標識碼:A
中圖分類號:X22 文章編號:1009-2374(2016)34-0106-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.052
工業革命的出現推動了社會生產力的發展,對人類社會經濟、政治、文化、軍事、科技等方面產生了巨大的影響,提高了人們的生活水平。但是在工業化發展的過程中,人們過度開發利用煤、石油等化石能源,導致能源需求量不斷增大,環境污染問題加劇,使人類的生存環境受到了巨大的影響。氣候作為人類賴以生存的自然環境的一個重要組成部分,它的任何變化都會對自然生態系統以及社會經濟系統產生影響。隨著我國社會經濟的快速發展和人口數量不斷的增長,政府開始重視能源問題對經濟發展的影響,開始探索新的經濟發展模式,主動調整發展戰略,倡導發展循環經濟和低碳經濟,大力發展新能源產業,加大新能源技術應用研究,從而降低能源消耗、減少溫室氣體的排放量、減輕工業化發展對生態環境的影響。新能源技術作為低碳經濟中的關鍵支點,對于發展低碳經濟有著十分重要的作用。在低碳經濟環境下要不斷發展新能源技術,不斷提高新能源技術水平,才能更好地為發展低碳經濟服務。
1 低碳經濟概念
“低碳經濟”是在全球氣候變暖和環境污染問題日益嚴重的背景下提出來的?!暗吞冀洕弊钤缫娭T于政府文件是在2003的英國能源白皮書《我們能源的未來:創建低碳經濟》。低碳經濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式,是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。低碳經濟實質是能源高效利用、清潔能源開發、追求綠色GDP的問題,核心是能源技術和減排技術創新、產業結構和制度創新以及人類生存發展觀念的根本性轉變。
低碳經濟由低碳技術、低碳能源、低碳產業、低碳城市和低碳管理5個要素構成。其中低碳能源是非常重要的一項內容。低碳能源是指高能效、低能耗、低污染、低碳排放的能源,包括可再生能源、核能和清潔煤,其中可再生能源包括太陽能、風力能、水力能、海洋能、地熱能及生物質能等。發展低碳經濟就要求我們改變現在的能源結構,減少化石燃料的使用,而開發和使用新能源是目前發展低碳經濟最重要的一項內容。
2 發展低碳經濟的意義
在能源日益短缺和環境污染問題逐漸加重的當下,發展低碳經濟有助于解決能源短缺問題,減少化石燃料的使用,降低二氧化碳排放量,緩解溫室效應的惡化。我國發展低碳經濟是貫徹科學發展觀、走可持續道路的本質要求,有助于我國經濟發展模式的轉變,促進我國產業結構的調整,改變以往低技術、高耗能、低附加值的產業,使其逐步成為高科技、低耗能、高附加值的產業。發展低碳經濟也有助于促進我國區域結構調整,改變對中西部地區的煤炭、礦藏等不可再生資源掠奪式的開采現狀。同時發展低碳經濟有助于我國融入世界最新的經濟發展與技術革新的浪潮中,提高對于全球性經濟風險的抵御能力,也是我國建設節約型社會、環境友好型社會和建設創新型國家的必然選擇。
3 新能源技術的概念
新能源技術是高技術的支柱,包括核能技術,太陽能技術,燃煤、磁流體發電技術,地熱能技術,海洋能技術等。其中核能技術與太陽能技術是新能源技術的主要標志,通過對核能、太陽能的開發利用,打破了以石油、煤炭為主體的傳統能源觀念,開創了能源的新
時代。
4 新能源技術的特征
4.1 新能源技術具有低碳的特征
由于現階段使用的煤炭、石油等化石能源產生的二氧化碳等其他排放物較高,所以稱之為高碳技術。新能源低碳技術主要是指利用一些低碳或者無碳的自然能源進行生產生活,例如太陽能、水能、風能、生物能等。新能源低碳技術與高碳技術相比較所產生的二氧化碳和其他排放物較低甚至沒有。新能源低碳技術的應用有助于減輕溫室氣體的排放,改變現有的生存環境。
4.2 新能源技術具有戰略性
隨著社會經濟的不斷發展,特別是工業化的發展,人們對于煤炭、石油等化石能源的依賴越來越強,但是這些能源都屬于不可再生能源,終有一天會枯竭。與傳統化石能源不同的是,太陽能、水能、風能和生物能這些都屬于是可再生的能源,而且儲量是非常多的,不會出現枯竭,可以保證能源使用的安全。隨著國家大力倡導發展循環經濟和低碳經濟,新能源技術產業將會成為社會經濟發展的重點產業,對于國家社會經濟的發展有著重大的影響作用,是國家可持續發展戰略中一項主要的措施。同時,新能源技術具有綠色環保無污染的特點,符合國家建設節約型社會和環境友好型社會的要求,有助于促進社會的協調發展。
4.3 新能源技術具有不確定性
目前我國對于新能源技術的應用還處于初級階段,在發展和應用過程中有著諸多的不確定性因素。由于新能源技術是一項新興的技術,人們對于新能源技術市場又不夠了解,因此新能源技術的投資具有高風險。但是正是因為新能源市場中有著諸多的不確定性因素,所以新能源技術又具有高回報的特征。
5 新能源技術的應用現狀
5.1 風力發電技術
風力發電技術是運用風能進行發電的一種新能源技術。風能是由地球表面大量空氣流動而產生的一種動能。全世界的風能儲量非常巨大,我國的風能儲量也非常豐富。風能資源一般主要分布在沿海地區和開闊大陸的收縮地帶,我國的風能主要分布在東南沿海地區和西北地區一帶。風能資源的利用主要是以發電為主,這種形式也是比較普遍的。在我國一些沿海島嶼、交通不便的山區,北方的草原牧區和邊疆以及風能儲備豐富的地區,有的家庭安裝微型風能發電設備,為生產生活提供電力,不僅能夠節約家庭開支,還可以起到保護環境的作用。但是,在風能的實際應用過程中依然有一些技術上的問題,由于風速、風向不夠穩定,變化比較頻繁,容易產生電能幅值和相位不穩定的現象,如果接入到電網中會對整個系統的穩定性造成威脅,影響電網的正常運轉。同時因為風力發電的新能源技術在我國發展時間不長,在風力發電設備研發上還缺少一些技術支持,現有的一些風力發電設備風能轉化效率過低,容易造成風能資源的浪費。因此要想使風能發電發展更加的穩定,就需要通過對新能源技術的研究,將不穩定的風能高效率地轉化為電網中所需要的電能,加快對風能新能源發電技術設備的研發,以便更好地提高風能的使用效率。
5.2 水力發電技術
水力發電技術是運用水的勢能和動能轉化成電能來發電的一種新能源技術。常說的水能資源主要包括河流水能、潮汐水能、海流能等能源,現階段利用最多的就是河流水能發電技術。由于水能資源屬于可再生資源,更重要的是開發水能資源對于河流的治理和開發利用有著十分重要的作用,可以改變現有的能源消費結構,而且水能資源開發和利用對環境不會產生污染,有助于生態環境的保護。
5.3 地熱發電技術
地熱發電技術是從地殼中抽取天然的熱能,主要用來進行地熱發電和直接利用。由于我國的地形地貌豐富,地熱能的儲備量也十分豐富且分布廣泛。地熱發電不需要消耗任何的燃料,主要是利用地熱能進行發電。根據不同溫度的地熱流體可以分為直接發電、綜合利用、制冷、工業干燥和供暖等多種用途。
6 新能源技術發展的建議
目前,我國新能源技術應用整體還處于起步發展階段,新能源的開發和利用減少了對傳統能源的依賴,緩解了能源使用壓力,降低了環境污染。但是在新能源應用過程中,由于新能源技術的不成熟,導致新能源利用率較低。因此,在低碳經濟環境下國家要給新能源技術發展提供政策,鼓勵新能源企業和科研人員,加強對新能源技術的創新力度,提升新能源設備的研發技術,提高新能源利用效率,建立有效的新能源市場競爭機制,完善我國的能源安全體系,為實現低碳經濟提供有力保障。同時積極學習國外先進的技術理念,加強與國外在新能源技術領域的合作,提高新能源技術的自出創新能力,促進我國的新能源技術發展。
總之,隨著傳統化石能源的日益枯竭和環境污染問題的日益嚴重,新能源的開發和應用將會成為社會發展過程中最主要的清潔能源。在可持續發展的理念下,節能減排勢在必行,發展低碳經濟已經逐漸成為社會發展的必然趨勢。新能源技術未來將會成為社會經濟發展的新支點和新產業,在低碳經濟環境下不能只單單停留在某個產品開發和環節應用中,要把新能源技術發展成為一個有效的產業鏈,使其成為一個有競爭力的產業。在新能源技術發展的過程中,要不斷強化新能源技術的創新意識和知識產權保護意識,加大新能源技術專業人員的培養力度,加強地區和機構間的合作只有通過不斷的提升新能源技術,減少對傳統化石能源的利用率,降低二氧化碳及相關排放物的排放量,才能真正實現低碳經濟的良性發展。
參考文獻
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自從2008經濟危機以來,綠色經濟和可持續發展戰略得到了空前的關注。綠色經濟能夠保證自然環境和資源的可持續性,同時保證經濟增長和發展。當前流行的凱恩斯主義和相關刺激經濟的方案可以實現經濟的綠色增長,這些方案依賴于低碳科技的發展。很多國家以此為契機調整國家戰略及相關的政策,從而實現向低碳經濟的轉型,同時以綠色經濟為手段來解決環境、經濟、社會等各方面的挑戰。然而,在技術發展層面之外,政策上的努力和期望依然不清晰。協調綠色經濟、能源系統、社會制度依然是當前的主要挑戰。如何評價綠色經濟的政策效果依然存在爭議。
向綠色能源經濟的轉型需要更大的動力和對經濟結構的徹底轉變。盡管在一些領域有了進展,現有的政策和戰略仍然不足以解決綠色能源經濟面臨的世界性問題。這些問題說明人類社會產生了過多無用的綠色能源政策和低碳科技,但同時也加強了我們對綠色能源經濟轉變相關政策的效果、用途、復雜性的理解。
總的來說,我們需要更強的領導力、更積極的政治環境、縝密的評估、有效的多層管理、國內國外合作、經濟與能源系統整合等來應對向綠色能源經濟轉型遇到的眾多難題。本文研究的目的是總結綠色能源技術的最新進展,為國家綠色能源經濟和可持續發展轉型提供最新的技術支持。
2納米技術在能量儲存方面的應用
能量儲存無疑是21世紀最大的挑戰之一。為了應對現代社會的需要和日益突出的生態問題,對于新型的、低廉的、環保的能量轉換和儲存設備需求緊迫,促使了這個領域研究發展迅速。這些設備的性能與其本身使用材料的性質密切相關。而近幾年,納米結構的材料因其非同尋常的機械、電學、光學性質而備受矚目。認識到納米材料在能量轉換和儲存中的優缺點,以及如何控制它們的性質和合成同樣至關重要。鋰離子電池是當今材料電化學的一大成功。然而,依靠現有的電極和電解質材料,電池的性能已經達到極限。為了突破這個極限,其中一條可行的思路就是運用納米材料。
使用納米級的傳統陰極材料有很多缺點,但是陰極依然有進步的空間。一種有關硅納米柱的方法已經在陰極材料中運用;另一種由五氧化二釩或者LiMn2O4形成的微纖維納米結構也有上述硅材料的優點:兼顧體積改變并允許高的反應速度。再者,二級納米陽極材料與二級納米陰極材料的研究工作也在同時進行。傳統觀念認為,為了使可充電鋰離子電池中可以快速而可逆地充上電,必須在電極上使用嵌入化合物,并且嵌入過程必須是單相的。但是現在出現了很多反例:即使反應中有相轉變,鋰離子的嵌入反應仍然很快。除此之外,LiFePO4的例子也表明了納米電極材料的優勢。納米結構擴展了陰極材料的范圍。
鋰離子電池的進步也同樣依賴于電解質的發展。固體聚合物電解質是目前最有前景的材料,因為它們生產過程簡單、形狀和大小可控、能量密度高,并且可以實現電池全固態。然而其在室溫下很低的離子電導性依然是技術的瓶頸。晶化的聚合物電解質以前被認為是絕緣體,但是最近的研究表明有些復合物有顯著增加的導電性?,F有材料的電導性還不足以達到實際應用的水平,但是這些材料為進一步的提高開拓了新思路。
總的來說,把材料從正常大小變為納米級會顯著改變它們的性質,自然也就會改變它們作為能量儲存和轉換設備材料的性能。有時唯一的影響就是簡單改變粒子大小而產生;而對于具有特殊結構的納米材料,情況可能更為復雜。由粒子更小引起的空間限制和表面積改變會影響材料的很多性質,這使我們更迫切地需要發展新的理論或者改進現有體相材料的理論。這是材料化學和表面科學的交叉學科,這兩個學科對于研究納米材料都很重要。
3高效太陽能電池的商業化前景
利用太陽能來生產電能是解決世界能源問題最好的辦法之一。然而,為了與傳統能源競爭,太陽能電池本身必須足夠可靠和價格相對低廉。有幾種類型的太陽能電池被廣泛研究,包括晶圓、薄膜、有機太陽能電池,并在太陽能電池的可靠性、成本效益方面取得了巨大成功。成本效益可以理解為更少的材料和更高的轉化效率。
圖12014年光伏產業各材料占比情況
在光伏產業中,薄膜電池公司發展迅速;2001~2009年,100家公司進入了此領域,能量產值從14MW上升到2141MW。在長期發展中,如果薄膜光伏技術的效率和可靠性夠高,它被預測會超過晶體硅技術。然而與之相對的情況是,投資者擔心晶體硅的發展會壓制薄膜技術(如圖1所示)。薄膜技術在2009年開始衰落,因為它比晶體硅更貴,效率和可靠性更低。在其市場占額減小的情況下,一個不爭的事實是:目前薄膜技術沒有成功替代晶體硅,但是它在炎熱的陽光地帶仍然有很大的優勢。具有更好溫度系數和合適轉化效率的薄膜電池在一些極端環境下確實好于晶體硅電池。
4生物能和廢物處理系統
由于全球性的污染和人為活動,水在某些地區非常稀缺。對清潔水源的需求和人們對環境的重視導致了循環水的使用量增加。因此,混合廢水處理系統等先進有效的處理技術在近些年得到了廣泛關注。由于對全球的環境和能源問題的持續關注,可持續和環保的新型廢水處理技術都得到了發展。因此,很多機構的工作重心都放在了研究高效節能的混合處理系統上。某些先進的混合技術,例如微生物燃料電池,甚至可以從廢水中生產能量。
一個混合能源系統通常有兩個或兩個以上的能量源一起使用來節省燃料和提高系統效率。而在混合廢水處理系統中,大多數可以被概括為兩種或兩種以上單元的組合:生物處理單元、化學處理單元、物理處理單元。選擇何種混合系統取決于廢水中的成分。生物處理經常用于清除有機物、氮化物和磷化物;物理處理通常用于除去懸浮物一類的物質;化學處理一般處理金屬離子。大多數廢水含有多種物質,因此需要用混合系統來徹底的凈化。
(1)物理-生物混合系統可以在含有懸浮物、油污、有機和無機雜質的廢水中運用。最常見的例子包括膜生物反應器(MBR):一種結合生物降解法和膜過濾法的反應器。這種反應器可以降低化學需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮含量(NH3-N)。MBR的優勢有:可以處理有機物含量大的廢水,提高凈水效率,延長固體停留時間使硝化反應更完全。
(2)物理-化學混合系統用于富含懸浮物、油污、渾濁、有害離子的污水中。常見的物理-化學混合系統包括:
1)化學凝聚和沉降——用藥品來使廢水中的微小顆粒凝聚為大顆粒,然后用物理方法除去。
2)吸附——大比表面積的活性炭可以吸附很多物質。例如,吸附-絮凝-溶氣氣浮混合法可以除去水中大部分的油污。
3)臭氧化——種常見的用臭氧來殺菌和氧化有機物的方法。例如,將臭氧化-吸附混合系統加入自養除氮步驟中可以顯著提高除氮效率。
4)混合除鹽法——它將可逆電滲析(RED)和可逆滲透法(RO)結合在一起。在除鹽過程中,RED利用鹽濃度梯度發電,兩者的結合可以大大減少能量消耗。
(3)化學-生物系統通常用于除去氮、磷、難處理的毒性有機物等。帶有氧化功能的混合系統可以在短時間內降低廢水毒性,并且增加其生物可降解性。而微生物燃料電池可以把有機廢物轉化為電能,在處理系統中使用它可以增加凈水效率并降低處理成本。
(4)當廢水中的污染物種類很多時,就要用到物理-化學-生物混合系統。例如,薄膜-絮凝-吸附-生物反應器(MCABR)可以有效除去有機物。其中有四種機理:膜過濾、微生物降解、聚氯化鋁沉降、活性炭吸附。
5結語
總的來說,綠色能源技術已經得到長足發展,但仍有很大提高空間。固氧燃料電池是一種較成熟的能源轉換技術,其轉換效率比熱機高并且污染小。出于對成本和運行環境的考慮,某些情況下的固氧燃料電池需要相對低的運行溫度。在不懈的研究工作下,某些電池的運行溫度已經可以達到600℃以下,而且通過改進加工工藝和研究新的電解質材料可以進一步降低運行溫度,從而達到400℃~500℃的更低溫。未來幾年內,低溫固氧燃料電池及其材料仍會備受矚目,并且其商業化的趨勢會更顯著。
除了能量轉換,研究低廉環保的能量儲存裝置也是綠色能源的一大重點。鋰離子電池是一大成功,然而為了突破現有性能的瓶頸,人們開始關注納米材料。納米材料具有非同尋常的性質,它在某些情況下被證明可以提高電池性能,而且擴展了可用材料的范圍。然而人們對納米反應動力學機理的了解還是很少,這個領域仍然有很多工作要做。為了實現更大的發展,我們需要發展新的材料和反應理論。
從長遠來看,解決能源危機的最好方案之一是使用太陽能。對于薄膜太陽能電池,其中的CIGS和碲化鎘電池都已經達到了很好的轉化效率,然而相關元素低產量仍然限制了大規模商業化。有關新型薄膜光伏電池的研究也在進行中。盡管薄膜太陽能電池可能在市場配額上可能無法超過晶體硅電池,但是在特殊環境下薄膜太陽能電池有著無與倫比的優勢。
出于對水資源稀缺的考慮,節能高效的混合污水處理技術近年來得到了廣泛關注。由于成本和能源問題,未來的混合系統趨勢將是從廢水中提取生物能或者通過鹽梯發電,因此我們需要在微生物燃料電池與RED研究方面付出更大努力。
【關鍵詞】節能環保;汽車新能源;節能技術;應用研究
0.引言
在經濟和科技高速發展的同時,能源危機和環境污染正成為影響人類生存和發展的重要問題,節能與環保正成為21世紀人類社會和諧發展的主題。汽車燃油消耗和廢氣排放,已經成為能源危機和環境污染的主要誘因,為了人類社會的可持續發展,急需在汽車工業中應用新能源與節能技術,以降低能源消耗和環境污染。研究汽車新能源與節能技術已經成為汽車發展的重要方向,汔車動力正從汽油向清潔柴油、混合動力、燃料電池等方向過渡。本文就當前汽車新能源與節能技術的發展和應用進行了簡要的探討。
1.汽車節能技術
1.1汽車混合動力技術
汽車混合動力技術是當前汽車新能源與節能技術中發展較為成熟的一項技術,也是人們較為熟悉的技術。在汽車混合動力技術方面,豐田作為先行者憑借混合動力的環保理念取得了極好的成級。目前所采用的汽車混合動力技術,有汽油機與電動機混合、柴油機與電動機混合兩種。實際上,混合動力技術主要是應用電動機和發動機相配合,以獲得加速成和爬坡等工況下所需要的爆發力,而在汽車高速巡航狀態時,則減少發動機出力,從而減少發動機的油耗。此外,混合動力技術還有能量回收技術的應用,在汽車制動情況下,可以將制動所產生的熱量進行轉變,提供給電動機作為能量。
通常情況下,混合動力汽車可以選擇單獨使用電動機驅動。從電機輸出功率在整個混合動力系統功率中所占的比重來看,可分為混合動力系統、輕混合動力系統、中混合動力系統、完全混合動力系統。第一種混合動力系統所采用的混合動力,是在內燃機上增加啟動電機的方是所獲取的,所采用的啟動電機是發電啟動一體式電動機,以此為基礎控制發動機啟動和停止。輕混合動力系統則采用集成啟動電機,這一第汽車減速成和制動時,能夠吸收部分能量,而在汽車行駛過程中發動機則等速運轉。中混合動力系統采用高電壓電機,當汽車在加入或大負荷狀態時,電機輔助驅動以補充發動機自身功率的不足。完全混合動力系統采用高壓啟動電機,其混合程度可達50%以上,是當前混合動力技術發展的主要方向。
1.2藍驅技術
藍驅技術是在原發動機和車型基礎上進行優化,以降低汽車燃油消耗的節能技術。相較于普通車型,應用藍驅技術的車型調整了變速箱3擋到5擋的傳動比,使汽車在高速成巡航狀態下能夠更省油。同巔,藍驅技術還從空氣動力學原理出發,對車身設計進行了優化,如底盤高度、風阻系數、胎壓、滾動阻力等。
1.3汽車壓燃技術
目前汽車所采用的往復式內燃機,所采用的燃料主要為汽油和柴油,汽油采用火花塞點火,柴油采用活塞壓燃方式點火,點火方式的不同使得紫油機壓縮比比汽油機更高,燃油效率相對較高,但汽油機所采用的火花塞點火方式,使其發動機工作震動小,噪音小。汽車壓燃技術則是將兩種技術進行融合所產生的新技術,采用汽車壓燃技術的發動機,其技術結構相較于普通發動機更為復雜,其壓縮比更高,燃料能在同一時間燃燒,從而提高了燃油使用率,同時由于采用了稀薄的混合氣壓縮點燃,能有直接通過調節噴油量來調節扭矩而不用節氣門。此外,由于采用壓燃技術,發動機燃燒溫度極低,能有效減少輻射熱傳遞,且燃燒周期短,其燃燒過程更多是化學反應,在目前污車節能技術中發展相對成熟。
2.汽車新能源
2.1氫動力技術
氫動力目前主要應用于寶馬和本田兩個汽車品牌之中。在寶馬汽車中,應用了一套絕熱能力極佳的儲氣系統,該系統采用多層復合金屬材質,采用3mm中空設計,可以有效的將槽內溫度保持在-250℃,用以儲存氣動力技術所采用氫氣燃料,能有效的將氫氣維持在液態情況下。雖然這個儲氣系統體積龐大,但能夠省卻安裝冷卻機構的空間,因此可以不增加體積和生產成本,同時不用增加機械結構。不過氫動力技術最初設計的目的,并不是純粹氫燃料動力,而是采用汽油/氫氣雙燃料,真正使用氫單一燃料的車型在首批產品中僅有5輛。
采用氫氣作為燃料,其燒燒特性同汽油并不相同,在采用汽油/氫氣雙燃料時,很難將燃燒效果最佳化,既便達到了,在進行汽油和氫氣燃料切換時,汽車動力也會產生明顯的落差。為此,在實際應用中,對兩種燃料的動力曲線進行了限制,使得汽車動車受到部分限制,以使乘客感受不到切換時動力上產生的落差。
2.2電力驅動技術
電力驅動是將汽車汽油發動機和柴油發動機替換為電動機,采用電能作為能源,為汽車行駛提供動力。這種技術所采用的燃料清潮,同時輸出扭矩大,應用在汽車中有較好的經濟效益。但是,采用電力驅動技術,其難點在于動力充電的問題,以及充電后汽車續航能力的問題,雖然目前應用電動力技術的汽車已經開始量產,但這兩個問題依然沒能得到良好的解決。實際上,電池技術是新能源汽車研究的關鍵性技術之一,目前主要集中在電池安全性、可靠性、輕量化等方面,需要重點支持驅動電機系統、電動空調、電動轉向、電動制動等能力。根據規劃,我國2015年,純電動乘用車、插電式混合動力乘用車最高車速成不低于100公里/小時,驅動能力與成本都將進一步得到改善。
2.3燃料電池技術
燃料電池技術,是采用氫氣、甲醇等作為燃料,經過化學反應產生電流驅動汽車的一種新能源技術。燃料電池的能量是由氫氣與氧氣發生化學作用所產生的,而不是經過燃燒產生的。這一過程是直接將氫氣、甲醇等轉變為電能,整個過程不會產生有害物,同時能量轉換效率比內燃機更高,是一種理想的節能環保技術。但在實際應用中,單個燃料電池所提供的動力極為有限,通常需要結合成燃料電池組,以獲得足夠的動力。目前,燃料電池技術已經被廣泛應用于福特、豐田、通用等汽轉公司,具有極高的價值。
3.結束語
當前全球都面臨著能源問題,主要表現為能源儲量不足、能源利用效率低、現有能源結構污染嚴重等方向。需要積極研究新能源作為替代,開發新的節能技術,從而降低汽車的能源消耗與環境污染,促進人類社會的持續發展?!科]
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關鍵詞:新能源;產業;技術瓶頸
隨著核能、太陽能、風能等新能源技術的逐步成熟和應用成本逐步降低,新能源產業開始在世界范圍內崛起。中國是世界上第二大能源生產國和消費國,但由于新能源產業的核心技術基本都在國外,而重大的制造設備和關鍵零部件基本靠進口,使得我國新能源產品的成本過高,不僅使得新能源產品在國際上缺乏競爭力,同時也造成國內風電、核電等的價格居高不下,從而在國內消費市場難以打開局面,在內需萎靡,國際市場利潤空間受控的情況下,我國新能源產業要想壯大成國民支柱產業前景渺茫。而自金融危機以后,各國經濟對新能源產業給予了重望,在國外市場需求的突然增加與國內環保壓力的共同推進下中國新能源產業將迎來重大的發展機遇,因此當前如何克服發展的技術瓶頸對于新能源產業來說尤為重要。
1 當前我國新能源產業的發展現狀
伴隨著國際上低碳經濟的呼聲越來越高,我國新能源產業近兩年獲得了快速的膨脹,但由于擴張的速度太快,使得新能源產業的發展陷入無序的狀態,特別是近兩年快速擴張的風電、多晶硅等新興產業出現明顯的重復建設傾向,新能源產業這種“虛熱”的狀態,不得不引起我們高度的重視。
①風電產業——失衡的產業鏈。中國風電產業在2005年《可再生能源法》實施之后,連續4年實現新增裝機容量翻番,2008年中國風電裝機1221萬kw,已占全球總裝機的10%,已成為亞洲第一、世界第四的風電大國,僅排在美國、德國、西班牙之后。但是,在競相上馬的風電項目背后,卻是微不足道的經濟效益,風電產業陷入產能過剩的尷尬境遇。截至2008年底,風電裝機容量只占到全國電力總裝機容量的1.13%,而發電量更是只占區區0.37%。同時,內蒙古約有三分之一的風電并網項目處于閑置狀態;甘肅酒泉已經投運的46萬kw風電裝機最大發電出力只能達到65%左右。國內風電產業面臨的主要問題主要集中在產能過剩、成本過高、機組質量和電網模式制約等方面。
而從風電產業的產業鏈上來講,嚴重失衡。今年上的風電項目都集中在風機制造一端,這是因為我國目前風電場建設的高歌猛進,催生了風電設備的巨大需求,使得風機制造項目一哄而上,造成了風電產業鏈的結構性失衡,所以我們說風電過熱過剩其實指的是風電產業的這種結構性過剩。國內風電整機生產企業超70家,超過全球其他地區風電設備廠商總和。目前,不僅在整機市場上存在著過多企業涌入的狀況,在葉片市場也出現了一哄而上的現象。盡管風電大小企業如雨后春筍般成立,在核心技術和關鍵零部件等方面,生產企業走的卻是清一色的引進路線。
②光伏產業——國外環保事業的打工仔。國際上新技術的發展與應用,促使太陽能發電成本大大降低,美國工業體系大約在0.21美元左右,這一數值已經相當接近于火電價格的成本。而且成本還將進一步的下降,可以預期不遠的將來光伏產業將會迎來一個爆發的增長期。我國光伏產的發展也是隨著國外的需求而近年來得到了快速發展,最近5年的年平均增長率在40%以上,其擴展主要在海外市場。按照國家制定的發展計劃,至2010年,中國光伏發電的累計安裝量將不會超過300mw,因此目前光伏產業的主要市場仍將在海外。
目前國內光伏產業上游多晶硅產業擴張迅猛,價格回落預期強烈,多晶硅行業的暴利時代將逐漸走結束。而且由于金融危機影響了下游光伏需求,許多曾出臺龐大擴產計劃的多晶硅制造商必將推遲或取消其部分后期項目,近幾年將發生無情的洗牌。下游太陽能電池制造業將擺脫多晶硅原料產能瓶頸,行業毛利率將會有所回升。
但是,中國的太陽能電池生產最主要的原料晶體硅,我國礦產儲存很少,因此不得不從歐洲和日本高價進口。加工制成太陽能電池后,再返銷回當地,這種發展模式無疑等同于擔任著國外環保事業“打工仔”的角色。
③其他產業的發展。在新能產業領域,我國太陽能熱水器產業近幾年發展迅速,產品推廣很快,目前國內太陽能熱水器安裝總量達到13284萬m3,占全球安裝總量的70%以上,產業形態也逐步走向成熟。在國際生物燃料產業化風潮的促進下,我國生物燃料產業近年發展很快,2008年中國燃料乙醇產量達到190萬t,受糧食產量制約,我國近期不再擴大以糧食為原料的燃料乙醇生產。為了擴大生物燃料來源,我國已自主開發了以甜高粱莖稈為原料生產燃料乙醇的技術(稱為甜高梁乙醇),并開展了甜高梁的種植及燃料乙醇生產試點。另外,我國也在開展纖維素制取燃料乙醇的技術研究開發,如果農林廢棄物纖維素制取燃料乙醇或合成柴油的技術實現突破,生物燃料年產量可達到上億噸,從理論上講,我國生物燃料的發展潛力還是很大的,但目前還處于起步階段,其產業化的進程還很緩慢。總體來講部分新能源細分產業在國內市場仍未完全啟動,雖然目前發展態勢來看還不錯,但是如果不加快新能源產業領域核心技術的研發與應用,以及加強行業的規范與引導,新能源產業泡沫無疑將會發展成為中國經濟將來發展的又一隱患。
2 我國新能源產業發展的技術瓶頸
我國新能源企業的大多規模小,核心技術對外依存度高,關鍵設備和零部件主要靠引進,企業自主研發能力薄弱。有數據顯示我國新能源技術的專利集中在高校和科研院所,這一方面說明我國對于新能源技術研發的投資重點在高校和科研院所,同時又從另一個方面說明我國新能源企業自主研發能力低下,從而制約了我國新能源技術產業化轉化的效率和能力。當前我國新能源產業發展的技術瓶頸主要有以下幾方面:
①戰略產品缺乏核心技術大幅縮減了產業的利潤空間。總體來說我國新能源產品的技術水平偏低,而且核心技術多依賴國外。比較有代表性的是光伏產業,目前太陽能的利用的效率主要依賴于電池的性能,而我國太陽能電池生產的上游產品最重要的專用原材料單晶硅基本都靠進口,由于前期生產過快的擴大,競爭變得異常激烈,因為缺乏核心技術,使得我國這些企業的利潤大幅下降,后期的發展不容樂觀。
②設備與制造技術落后使得新能源產業發展缺乏后勁。這個問題在風電、核電等產業都很突出。風電機組制造技術是風電發展的核心,而目前我國風電整機總體設計和關鍵零部件設計制造仍是制約我國風電產業發展的瓶頸。目前我國風電建設遠遠落后于世界發展,其主要原
因是,沒有加大力度依靠國內雄厚的機電制造業基礎,吸收引進國外先進技術對風電成套設備進行自主開發。隨著世界風力發電設備制造水平提高,更大的單機容量已經是全球風能技術發展的趨勢。據了解,國外風電機組目前已達到兆瓦級,如美國主流1.5mv,丹麥主流2.0~3.0mv,在2004年的漢諾威工業博會上4.5mv的風電機組也已面世。而迄今為止,我國在這一技術上處于落后位置,尚不具備自行開發制造大型風電機組的能力,且在機組總體設計技術,特別是槳葉和控制系統及總裝等關鍵性技術上落后于歐美發達國家,且機組質量普遍不高,易出現故障,這就使國產設備的競爭力面臨嚴峻的考驗。
③新能源并網應用技術滯后形成了新能源的消費瓶頸。我國風電、光伏電站一般處于偏遠地帶后,電網負荷小,不能滿足大規模風電接人的要求,特別是近幾年隨著新能源發電裝機容量的大幅提升必然對電網提出更高的建設要求。典型的例子便是,西北、東北和華北本是我國風電資源相對豐富的地區,但這些地區大部分處于電網產業的末梢,電網基礎設施建設較為薄弱,因而難以對當地的風電資源進行充分有效利用。就全國來看,如業內人士所言,我國風電裝機容量雖然在2008年底已突破1200萬kw,但其中僅有800萬kw的裝機容量入網發電。將來新能源的發展迫切需要在電網的系統接入、并網技術標準、并網管理等方面開展突破性工作。
3 對策思路
①做好新能源產業發展戰略規劃,進行超前布局。新能源是一個新興的產業,我們應該做好超前布局和規劃,為新能源產業的發展建立良好的政策環境。政府應該提前進行新能源產業發展的關鍵技術、共性技術進行攻關從戰略上提前布局,只有這樣我們的新能源產業才能克服當前發展的核心技術不足的軟肋,迎頭趕上甚至超越發達國家。
②建立起行業標準,引導規范新能源產業的發展。逐步建立和完善新能源產品的標準體系,以及質量控制體系,選擇有特色的創新能力較強的地區,發展新能源產業基地,構建比較完善的產業鏈,促進新能源產業的積聚式發展。
③加強示范與應用,推進關鍵技術與產品產業化。氫能,以燃料電池為重點,燃料電池堆、燃料電池輔助裝置、燃料電池發動機等技術,開展產業化示范,推動氫能燃料在交通運輸方面的應用。重點包括太陽能系統集成和產業化應用,重點支持能夠促進光伏發電并網發電,光伏發電的系統技術和關鍵技術的產業化;圍繞成形燃料開展能源作物的育種、繁育等高科技產業化;實施新材料高技術產業化專項等。通過關鍵技術與產品的示范與應用,從而推動這些技術產品的規?;⑸虡I化,帶動新能源產業的發展。
關鍵詞:高職教育;典型任務;新能源汽車技術;課程體系
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)07-0047-02
隨著中國汽車工業的發展,中國汽車保有量躍居世界第二位,汽車石油消耗量每年達到7~11億桶,成為導致我國石油資源需求和環境破壞與污染的主要因素之一。2012年,國務院出臺的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012—2020年)》指出,要加快培育和發展節能與新能源汽車產業。專家提出,到2030年,我國電動汽車保有量應占汽車保有量的50%以上,年生產銷售電動汽車可達1 000~1 950萬輛,市場前景廣闊。
新能源汽車產業的大發展將給國家經濟發展帶來新的生機和活力,同時也需要建設一支規模與之相適應、結構合理、素質較高的新能源技術人才隊伍。高職院校作為培養應用型技能人才的重要基地,承擔著培養新興產業高素質技能人才的重要責任。筆者擬針對高職類新能源汽車技術專業課程體系的構建做一些探討。
基于職業能力培養的課程體系開發的總體思路
高職院校專業的設置是以勞動市場的人才需求信息為前提和基礎的,并以人才市場、企業調查、招聘廣告、網絡媒體等作為獲取專業信息的渠道,同時采取面談、問卷調查和網絡調查等方式進行多角度的市場調查,了解區域經濟、科技與社會發展情況、地區勞動力市場的發展與需求情況、學生擇業興趣與意愿的情況等等。在此基礎上,從實際工作崗位任務入手,深化和完善基于職業能力的課程體系建設,構建學習領域、學習情境和學習單元,構建理論與實踐一體化教學模式,“教學做”合一,強化職業能力培養。
課程體系的構建
首先,課程體系的構建應從專業培養目標入手,分析新能源汽車技術專業主要面向的崗位或崗位群及職業技術關鍵能力。其次,應以新能源汽車技術專業的工作過程為導向開發課程,構建課程體系,設計課程體系的教學內容,構建人才培養模式及課程體系,如圖1所示。
確定培養目標 高職教育應以服務為宗旨,以就業為導向,走產學結合的發展道路,充分的市場調研是進行專業設置和確定專業培養目標的基礎。要通過市場調研和職業崗位人才技能需求分析,結合高職教育自身發展的特點,確定高職類新能源汽車技術專業人才培養目標:培養具備良好職業道德素質,掌握新能源汽車結構和工作原理理論知識,能熟練使用現代化新能源汽車檢測設備和工具,具備新能源汽車裝配與調試、檢測、維護、維修技能,從事新能源汽車裝配與調試、銷售、維修等技術服務的高素質高技能專門人才。
典型任務與職業能力定位分析 聘請來自畢業生就業范圍內的企業專家,因為企業專家來自不同企業,其工作內容與性質不盡相同,基本上能保證工作分析的完整性,保證工作模塊基本覆蓋崗位群。高職院校應綜合不同專家的意見,形成專家小組認可的新能源汽車核心工作任務分析表(如表1所示),為后繼課程體系的構建打好基礎。
行動領域歸納 在不同的工作任務中,有些能力是共同的,可依據典型任務中的技術能力對工作任務進行整合,形成綜合能力領域,歸納出行動領域;同時,應根據認知規律、職業成長規律,對行動領域進行遞進重構,將典型工作任務中需要的知識、技能按教學規律轉換為課程,從而確定課程體系。
學習領域轉換 任何一種教育,其人才培養方案的核心都是教學,而教學的核心則是課程。課程是在學習領域中能實現某種職業能力,由學習目標、學習內容和學習時間幾個部分構成的教學單元。要求學習目標能體現培養目標,學習內容能貫穿工作任務,學習時間能包括實踐與理論的綜合訓練。在內容的選取上應體現“理論知識夠用,強化實踐應用能力”的原則。在學習領域內,各課程之間存在密切的內在聯系,共同圍繞職業能力的形成而展開。
1.學習目標的制定。高職新能源汽車技術專業學習目標應與專業培養目標一致,幫助學生形成新能源汽車生產、檢測、維修、售后服務所需要的職業能力、方法和專業技能。
2.學習領域的分解。學習目標必須通過內容來體現,學習內容應包括典型工作任務。要將理論知識具體化,以典型任務完成為載體,學習相關專業知識,進行專業訓練;應對學習內容進行分解,構成學習單元,使之條理化,符合認知規律和教育規律,提高教學效率。
3.學習情境的設計。學習內容確定后,應根據專業能力形成的內在聯系,劃分學習單元,選擇教學方法,形成教案。教學實施方案應打破學科體系和章節結構,將學習內容按照工作任務、項目或案例,采用情境教學的方式進行教學。教師備課不僅要備知識,備方法,還應在豐富的生產經驗、教學經驗的基礎上,精心設計學習情境,在學習情境中傳授專業知識、訓練專業技能,提高學生的學習興趣和學習質量。
框架性教學計劃 學生能力的培養具有層次性,在專業能力培養過程中,每個學期都應確定培養目標,并圍繞目標設置課程。職業能力培養要循序漸進,由基礎能力到高級能力,由崗位能力到綜合能力。同時應該將入學教育、生產實習、畢業實習納入實訓培養體系中。新能源汽車專業框架性教學計劃如表2所示。
新能源汽車技術專業是在能源結構調整和汽車新技術不斷發展的時代背景下產生的,國家新能源產業政策對我國新能源汽車專業人才培養會產生直接的影響,而課程體系是由一系列相互聯系又相互制約的課程組成的有機整體,課程結構是課程體系的框架。高職新能源汽車技術專業要求學生的適應性強,因此,在授課形式和內容上都應隨行業發展而不斷進行調整。
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