时间：2023-09-25 11:38:46
导语：在新能源及其发电技术的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：新能源；发电企业；继续教育；工程技术人才
作者简介：陶莹（1977-），女，安徽宣城人，上海电力学院成教学院，助理研究员；杨俊保（1956-），男，安徽巢湖人，上海电力学院成教学院，教授。（上海?200090）
基金项目：本文系教育部人文专项基金“电力行业工程技术人才培养继续教育问题研究”项目（11JDGC009）、上海市教委“基于新能源电力科技人才培养继续教育问题研究”项目（B11056）的研究成果。
中图分类号：G726?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）24-0034-02能源作为人类生存和发展的物质基础，是生产力的核心，是经济增长和发展的前提。随着传统能源产业（煤炭、石油、天然气等）面临的分布不均、供给不足、消耗过大、污染环境等问题越来越突出，以新技术为基础，以太阳能、风能、生物质能、地热能、潮汐能、氢能等为代表的可再生的、绿色的、环保的新能源产业得到了关注和发展。
一、研究新能源发电企业工程技术人才继续教育问题的必要性
1.我国新能源发电企业有着广阔的发展空间
2012年3月，中国电力企业联合会了《中国新能源发电发展研究报告》，报告显示我国的新能源发电发展迅速，截至2011年底，全国并网新能源发电装机容量达到5159万千瓦，占总装机容量的4.89%。其中：风电装机4505.11万千瓦，约占87.33%；太阳能光伏装机214.30万千瓦，约占4.15%；生物质发电装机436.39万千瓦，约占8.46%；地热能发电装机2.42万千瓦，海洋能发电装机0.6万千瓦。
将以上数据与2011年底国家能源局公布的“十二五”规划目标，即到2015年风电装机将达1亿千瓦，年发电量1900亿千瓦时，其中海上风电装机500万千瓦；太阳能光伏发电装机将达1500万千瓦，年发电量200亿千瓦时；生物质发电装机达500万千瓦，地热能装机达5万千瓦，海洋能发电装机达1万千瓦，进行比照，不难发现新能源发电行业还将迎来更广阔的发展空间。
2.工程技术人才是新能源发电企业的核心竞争力
巨大的发展前景吸引各地政府，投资集团纷纷加入建设大军，新能源发电企业在各省市落地开花。在蓬勃发展的表象下，越来越多的新能源发电企业感受到人力匮乏的重压，特别是工程技术人才的严重缺乏。新能源发电企业新材料、新设备、新技术推广应用特别多，机组维护、运行要求也格外高，工程技术人才作为企业人才重要组成部分，他们的业务水平将直接决定企业的发展水平。新能源发电企业间规模与利润上的竞争，实质上也就是工程技术人才的竞争。
3.继续教育是现阶段新能源发电企业工程技术人才培养的最佳途径
由于我国现有的高等教育中，有关新能源发电技术专业培养起步较晚，因此新能源发电企业的工程技术人才大多数都来源于传统的发电企业。利用这批人才在原岗位中积累的业务基础和工作经验，再通过短期的继续教育进行自主培养，已经成为各大新能源发电企业目前较为通用的人才培养模式。
由此可见，继续教育作为一种补充性教育方式，它的不断增新、学制灵活、训学一致等特点决定了它更能适应新能源发电企业发展的需要。因此正视新能源发电企业继续教育现状，科学分析教育需求，思考改善教学效果，增强新能源发电企业的后劲，是一个非常值得研究的课题。
二、新能源发电企业工程技术人才继续教育现状分析
1.继续教育市场需求大
（1）高校培养起步晚，人才总量匮乏。据预测，到2020年风能、太阳能、生物质能等领域对本科以上人才的需求量将有20-30万人。而目前高校新能源专业的设置远远落后于新能源产业发展对相关人才的巨大需求。2006年，华北电力大学在全国第一个开设“风能与动力工程专业”，2007-2008年，河海大学、河北工业大学、内蒙古工业大学、兰州理工大学、长沙理工大学陆续加入风电人才培养队伍，截止到2011年，已毕业学生仅有百余人；2011年合肥工业大学、南昌大学、电子科技大学、安徽大学的“新能源材料与器件”专业首度开始招生，河海大学、苏州大学、重庆大学、西安交通大学、江苏大学、华东理工大学、华中科技大学、东北大学开始了对”新能源科学与工程”专业人才的培养，以上两专业均要到2014年才有毕业生。而太阳能、生物质能相关专业至今尚无高校开设。汇总以上数据，即使算上部分高校在机械、动力、工程等专业中开设的有关新能源方向培养的学生数，每年的相关专业毕业生总量也不足千人，人才需求的缺口相当大。
关键词：新能源技术；分布式电源；电力系统
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.139
目前，全球济和科技已经发展到了一定的阶段，人们生活水平较之以往有了非常大的提升，电能作为人民生活和工业生产的重要能源，其需求量在日益增长。在这种形势下，基于新能源的分布式电源在电网中的应用可以增强电力企业在市场中的竞争优势，使其在电网系统中的地位愈发凸显。
1 分布式发电技术的基本概念
分布式发电是在集中式发电方式的基础上提出的一种相对技术，一般指的是发电功率大约为50kW，分散布置在用户周围的一种发电技术，该技术具有小型模块化、可靠性高、运行效率高等特点。从广义上来讲，分布式电源是指安装在电力用户周边的一种小型发电设备，与传统的电厂相比，该技术拥有着更加强大的任意性与自主性。
2 分布式电源在电网中的实际应用以及其特征分析
2.1 实际应用
基于新能源技术的分布式电源主要包括下面几种发电类型：内燃机、燃气轮机、光伏发电设备、生物发电设备以及风力发电设备等。这些技术产生电能使用的都不是传统的煤炭等能源，也不是应用核能，而是采用新技术和新能源来实现电能的转化，具有优良的环保性能，与现代环保理念非常契合。
（1）燃料电池发电技术。该技术的基本工作原理为：在电能转化的过程中，使用天然气以及甲醛等氢元素含量比较高的燃料，这些燃料在在与氧气相互作用的过程中可以生成H2O。在氢氧元素转化成水的过程中，氢氧离子会发生定向转移，从而形成电流。与传统的氢元素燃烧生成水相比，该技术的燃料中的氢元素在不进行燃烧的状况下，发生电化学反应，进而使得燃料中的化学能直接转化成了电能。目前，随着新技术以及新材料的发展，燃料电池发电技术正在日益成熟，其应用的燃料种类正变得愈来愈丰富。比如固体磷酸型燃料电池、电解质燃料电池、碱性燃料电池等。
（2）风力发电技术。该技术的能量转化原理为：在风力的作用下，风力发电机的扇叶发生转动，进而驱动发电机的轮毂发生同步转动，在此过程中齿轮箱的高速轴、联轴器、刹车盘和异步发电机转子进行运转，将机械能转化为电能，完成电能的转化。
（3）微型燃气轮机技术。就单独的微型燃气轮机发电来讲，该技术并不成熟，不适合在实际生活中进行推广，因为该技术将化学能转化为电能的效率仅仅为百分之三十，远远低于同类型发电技术。然而在实际生产中假如可以采用热电联产的方式将其联结，那么微型燃气轮机的发电效率就能够上升到百分之七十五，远高于同类型技术，且其还具备体积小、质量轻、操作简便等优点。从本质上来讲，微型燃气轮机仍然是汽轮机的一种，它使用的燃料主要为天然气、甲烷以及石油。目前，该技术已经比较成熟，具有一定的商业应用潜力。
（4）光伏发电技术。光伏发电技术的原理为通过光伏电池或者光伏设备将太阳能转化成人们生活和实际生产可以直接运用的电能。和传统的一些发电技术比较，光伏发电技术的发展已经较为成熟，其在电网中的应用正在逐渐增多，并且由于光伏发电技术使用的是环保、零污染以及取之不尽用之不竭的太阳能，因此其应用前景非常良好。
2.2 基于新能源技术的分布式电源在电网中的应用特点
与传统的发电技术相比，分布式电源具有高效率、高环保性、能源来源广泛以及节能等优点，因此，在电力需求不断增长，电网系统承受压力不断增大的情况下，分布式电源受到了人们极大的关注。当电力系统由于某些突发的原因产生故障影响其正常运行后，使用分布式电源，可以确保用户对电力的正常使用，还可以有效避免故障的进一步扩大，增强了电力系统运行的机动性与稳定性，可以为电力用户提供更优质的供电服务。另外，基于新能源技术的分布式电源的应用，还可以有效的降低配电站的建设成本以及输电成本，有效减少输电过程中对电能造成的消耗。
3 基于新能源技术的分布式电源在电网中应用的影响分析
分布式电源在电网中应用之后，使得传统的电网系统由辐射状转变成了高度交叉联结状态的电源网络系统，该系统实现了与用户之间的高度互联，对电力系统拥有十分重要的影响。
（1）明确分布式电源的具置以及电源容量是组建分布式电源系统的必要前提，在结合客户终端的具体容量要求以及所处的地理位置的基础上，综合分析所有的衡量指标，从而明确分布式电源采取何种发电方式。其分布式电源采取灰色并联、小波分析以及神经网络等技术，其发电容量要求是以满足负荷正常运作情况下所需具体能量为主，同时还能够承受突发事件，构建负荷模型。
（2）分布式电源在电网中应用之后，会引发一些电能质量以及输送问题。在应用分布式电源的过程中，配电系统潮流单向模式发生了改变，无法维持电压，造成有载调压变压器以及开关电容器等配电网电压调整设备出现了异常反应，进而影响到电能质量以及系统的稳定运行。所以在将来对分布式电源的研究过程中，要增强对电能质量以及电网运行问题的研究。
4 结束
基于新能源技术的分布式电源拥有环保性好、灵活度高、安全节能等优点，并且可以很好的满足电力系统以及用户的需求，因此，在将来，分布式电源在电力系统中的应用与推广是一种必然的趋势，对其进行研究具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]崔岩.我国分布式电源发展规划与现状分析[J].电气应用， 2015（09）.
关键词：电气工程及其自动化；电能变换与控制方向；培养方案；课程设置；实践环节
作者简介：巫付专（1965-），男，河南安阳人，中原工学院电子信息学院，教授；王耕（1967-），男，河南郑州人，中原工学院电子信息学院，副教授。（河南 郑州 450007）
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）17-0018-02
近年来我国经济持续高速增长，传统能源消耗量大幅增长，引发的能源短缺和环境污染等问题成为制约我国经济又好又快发展的瓶颈。为此，发展新能源产业势在必行。《可再生能源发展“十二五”规划》提出，至2015年底并网风电累计装机容量要达到1亿千瓦，年发电量要达到1900亿千瓦时。光伏发电装机要达到1400万千瓦，光热发电装机100万千瓦，太阳能热水器推广面积要达到4亿平方米。政策上还首次提出地热能、潮汐能和海洋能的发展目标。《中国新能源产业发展与安全报告（2011—2012）》指出，我国新能源产业总体而言对外依存度较高，风能产业、光伏产业、生物质能产业与地热产业的关键设备及核心技术尚需从欧美输入。
电能变换与控制技术作为新能源产业关键设备的核心技术之一，随着我国新能源产业的迅速发展、国家科研投入的不断加大，高校和科研院所近年来也研究出了大批科研成果。例如仅2012年11月19～20日在福州大学召开国家自然科学基金电工学科2008/2010 年度批准项目交流会就有研究成果120余项，其理论水平和实验室级的成果已接近或达到欧美水平。然而这些成果工业化的过程中却严重滞后于世界先进水平。造成这种局面固然有很多原因，但是人才培养“频谱”的欠缺也是其中的原因之一。这些科研成果主要由教师、博士和硕士来完成，本科生很少涉足，国内高校开设相应本科专业方向的学校也很少，这就造成了将科研成果转化为工业产品人才的匮乏。2012年11月16日《江南时报》报道：“能源动力类（就业率94.71%）、材料科学类（就业率93.71%）、电气信息类（就业率92.70%）等与新能源、新材料、服务外包等新兴产业相关专业的毕业生就业优势明显。”“良好的产业发展不仅给相关专业毕业生带来了就业底气，也给薪资待遇提升留下了想象空间。”据统计，近两年内电气信息类毕业生的平均工资为3778元，仍有很大的上升空间。省内电气信息类企业将传统的电工技术与计算机、电子、自动控制、系统工程及信息处理等新技术相结合，具有广阔的应用前景，规模正不断壮大，就职毕业生对该类企业的发展趋势充满信心。”其他地区的招聘也有同样信息出现。对于快速发展的新能源产业而言，应用型人才供应面临严重不足。因此，亟待加大该产业人才的培养力度，以满足新能源产业发展对应用型人才的迫切需求。
一、目前相关专业开设的现状
近几年国内仅有十几所高校增设了核能相关专业，大多数高校是在原有热能与动力工程等专业基础上增设了部分与新能源有关的选修课程作为对新能源领域知识的一种补充，或进行了专业名称的更改。所有这些无论是课程内容设置的科学性还是人才培养的专业性，尚不能适应完全国家对新能源领域专业人才的需求。对于新能源产业关键设备及核心技术之一的电能变换与控制更是涉及很少。
电气工程及其自动化专业在1998年国家教育目录合并前包括电力系统自动化、电机、绝缘技术等强电专业。由于其涉及的专业领域非常宽泛，所以各高校培养方案的设置通常分方向设置，即在专业课学习阶段按专业目录合并前的专业进行设置。与能源产业关键设备及核心技术之一电能变换与控制相对应的电力电子与电力传动二级学科由于相对传统电机电器、电力系统自动化等学科发展较晚等原因，开设电能变换与控制专业方向的高校很少。
由于新能源产业迅速发展，与之相适应的电力电子技术也得到了迅速发展与完善，为在电气工程及其自动化专业本科阶段开设电能变换与控制提供了理论基础。
二、专业培养目标及规格
电气工程及其自动化专业电能变换与控制方向面向新能源产业，根据能源领域的发展趋势和国民经济发展需要，需培养在新能源科学中电能变换与控制研究及其利用的技术开发与实施等方面既有扎实的理论基础又有较强实践和创新能力的专门人才，以满足国家战略性新兴产业发展对该领域教学、科研、技术开发、工程应用、经营管理等方面的专业人才需求。本专业培养掌握电路电子与电工技术、控制理论与系统、计算机与微处理器应用技术，强调强弱电点结合、元件系统结合、软硬件结合和基础知识，体现了强电与电力电子、自动控制、计算机等技术相结合的专业特点。
毕业生应获得以下几方面的知识与能力：具备较扎实的本专业领域必需的自然科学基础理论知识和较好的外语综合能力；系统掌握本专业技术基础理论知识和必要的专业知识；掌握电能转换与控制、信号分析与处理、电机学、新能源发电、电气工程方面等方面的知识；了解本专业学科的前沿与发展趋势；获得电能变化与控制系统的分析、开发与研究方面的工程实践训练；能从事新绿色能源的研发工作（例如光伏发电、风力发电、混合动力汽车）；能从事电力系统的分析预测试；能从事电能质量分析与调节系统的研发与设计工作等；具有一定的人文社会科学、经济管理知识及相关工程技术知识，掌握文献检索、资料查询的一般方法；具有较强的工作适应能力；能从事新能源领域里的科学研究与管理工作。
三、专业课程体系
1.培养方案课程安排
针对本专业的特点，所以教学计划安排应该使得在专业教学阶段的理论与实践并重。专业课阶段课程安排的建议如下：
公共基础课：“高等数学”、“大学物理”、“大学英语”等。
人文通识课：“原理”、“法律基础”、“艺术鉴赏”等。
专业基础课：“电路”、“模拟电子”、“数字电子”。
专业平台课：“自动控制控原理”、“电机拖动基础”、“单片机原理”、“自控原理”、“C语言”、“可编程控制器PLC及系统集成”、“信号分析与处理”等。
专业必修课：“电力工程”、“新能源发电”、“电能变换与控制（上、下）”、“DSP技术”等。
专业任选课：“微型电网工程”、“柔性输配电技术”、“人工智能与智能控制”、“智能电网”、“电力系统网络通讯”、“变配电运行自动化”、“电气CAD”、“检测技术与仪表”、“电动汽车概论”、“电能质量与谐波治理”等。
工具课：“MATLAB”、“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”等。
本培养方案将课程分为上述6个部分，其中公共基础课、人文通识课、专业基础课和专业平台课的设置与目前的电气工程及其自动化保持不变。专业必修课和专业任选课是电能变换与控制方向的主要专业课程。“新能源发电”主要讲述太阳能光伏发电技术、太阳能热发电技术、风力发电技术、生物质能发电技术的原理；“电能转化与控制”（上）主要讲述电能变换的基本原理，包括DC/DC、AD/DC和DC/AC变换，可采用传统电力电子的教学内容与教材。“电能转化与控制”（下）主要讲述PWM的控制方法（包括SPWM、SVPWM、滞环控制和三角波比较控制以及瞬时无功理论等）以及在新能源（光伏发电、风力发电等）中的应用实例分析。DSP技术主要讲述目前应用最为广泛的TI公司TMS320LF2812的原理与应用。工具课“MATLAB”可在第二学期开设，“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”放在期末实践环节结合课程设计进行。专业课设置如表1所示。
2.实践环节设置
实验教学环节改革将注重培养学生的工程系统能力、实践中运用知识的能力、解决较复杂工程问题的能力、管理决策能力，还有创新研发能力等。通过合理统筹优化实践教学部分激发学生的工程实践兴趣和勇于创新的精神，使学生的专业素质满足电能变换与控制工程师培养标准。
（1）实践教学环节改革将关注以下几点：
1）加强综合性、设计性实验的开发，在统筹优化、合理安排所有实验课的基础上提高实验课质量，增加综合性、设计性实验，增强学生动手能力、分析问题、解决问题的能力。
2）增设企业中常用仿真软件的教学实践课程，提高学生多种仿真软件的应用能力。
3）增设工程能力综合训练内容。
（2）本计划实践环节主要分两个阶段实施。
1）第一阶段：工程能力基本训练阶段。内容：金工、电工实习、各门主要课程课内实验、电子技术的课程设计、单片机课程设计、PLC的课程设计、工程制图、制板及仿真软件的应用等。目标：达到初步分析问题、解决问题的能力，具备实际工程所需的基本技能。
2）第二阶段：工程能力综合训练阶段。内容：取消单门专业课的课程设计，增设综合课程设计，在第7学期期末进行，时间为3周，题目结合新能源发电所需的技术选定，要求学生按全国大学生电子设计大赛的型式提交作品及实验报告。目标：使学生具备对所学知识和技能的综合运用能力，具备初步电能变换与控制系统设计与调试能力。
3.校企联合毕业设计
毕业设计是学生能力培养最后一个环节，主要锻炼学生综合运用所学科学理论方法和技术手段分析并解决工程实际问题的能力，培养学生的创新意识和进行设计、技术改造与创新的初步能力。[2]毕业设计安排在第8学期进行，此环节时间为15周。采用校内指导教师和企业指导教师共同指导的方式。毕业设计题目的选取可以紧扣新能源发电中电能变换与控制关键技术，突出电能变换与控制常用控制策略、信号检测方法等的应用，强调硬件电路的设计与调试、软件的编程。目的是使学生在毕业设计的过程中初步掌握新能源发电中电能变换与控制的关键技术。
四、结论
我国新能源产业正在迅速发展，该方面专业技术人才的缺失已成为其进一步发展的瓶颈。高等学校应认真研究，及时培养出社会急需的人才，服务社会。本文就在电气工程及其自动化专业基础上开设电能变换与控制方向进行了分析；针对新能源发电所需的知识结构提出了主要课程的设置，并对实践环节和毕业设计进行了详细分析；给出了电气工程及其自动化专业开设电能变换与控制方向的培养方案。要想将培养方案落实到实处还有很多工作要做，比如师资的建设、实验室的建设、教材的建设等等。
参考文献：
关键词：太阳能；光伏发电；课程改革
中图分类号：TM615 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）49-0131-02
面临21世纪能源短缺和环境问题，国家将新能源产业列入国家战略性新兴产业。北京市中长期科学和技术发展规划纲要（2008―2020）科技发展重点任务之一是新能源利用。2012年，财政部、科技部、国家能源局联合下发“金太阳”政策及“金屋顶”政策，两大政策均支持分布式光伏发电示范项目。太阳能是能源领域的新兴重点发展方向，开设太阳能发电技术课程对提高学生的就业机会，增强学生服务社会的能力有非常重要的作用。北京信息科技大学2012级培养计划将电气工程及其自动化专业特色定位于新能源及节能技术应用。新能源特色系列课程主要有《太阳能发电技术》等5门课，其中1门必修课，3门选修课及1门实践课，《太阳能发电技术》是必修课和重要特色课，要发挥特色课程的作用，非常有必要进行课程改革。
一、太阳能光伏发电技术课程改革的意义
目前，国家需要大量的光伏发电相关的技术型人才和研究型人才，人才缺口较大。北京市重视“太阳能”学科点建设和人才培养，建议有条件的院校建立太阳能培训试验中心，以培养一大批能胜任太阳能开发需要的中高级专业技术人才和管理人才。在此形势下，开设《太阳能发电技术》课程，讲述国内外太阳能光伏发电基本理论和基本概念，从实际应用和工程设计角度，分析装置、系统和应用，介绍太阳能光伏发电的最新技术、最新成果，为学生以后从事太阳能电池研究、光伏技术应用、光伏电站建设与管理，打下坚实的基础。加强《太阳能发电技术》课程改革，对培养学生的专业素质，提高学生学习专业课的能力，增强学生的就业机会，提高学生服务于社会的能力具有十分重要的作用。《太阳能光伏发电技术》共计32学时，其中讲课24学时，实验8学时。该课程属于专业课，必修课。本课程教学目的是使学生掌握太阳能光伏发电的基本理论和方法。通过对该门课程的学习，使学生了解太阳能资源的状况，理解太阳能光伏发电的基本原理及系统的构成，掌握光伏电池、蓄电池、充放电控制器、逆变器及相关电力电子变换电路的工作原理及控制方法，熟悉最大功率跟踪的概念及常用算法，最后介绍典型小光伏发电系统的设计。
二、太阳能光伏发电技术课程存在的问题
1.教材问题。太阳能光伏发电技术的实际应用越来越多，需要大量的应用技术型人才和研究型人才，但人才培养需要有针对性的教材和相关的参考书。太阳能光伏发电技术是近年来发展迅速的一门新技术，其知识内容更新速度非常快。目前这方面的书籍很多，但实用教材却很少，有些书针对光伏发电的某一点，过于专业，有些书只是简单的科普，多数不适合作高校教材。
2.实践教学问题。实验教学对工科学生掌握所学课程的内容，灵活运用所学知识去解决实际问题的方法至关重要，太阳能发电技术更是如此。目前太阳能光伏发电实训装置相对匮乏。国内有一两家教学仪器公司开发了太阳能光伏发电实训平台，价格昂贵，能开设的实验很少，且操作性差，对锻炼学生的手动实操能力帮助不大。
3.教学案例太少，教学案例建设薄弱。工程实践部门主要完成工程设计及施工，科研院所专注于技术提升与创新，能用于教学的工程案例资料很难查询，即使能找到少许资料，技术资料也不完备，缺乏演示行和可复制性。
三、太阳能光伏发电技术课程改革的主要内容
1.教材建设。本课程没有固定的教材，参考《太阳能光伏发电及其应用》、《太阳能光伏并网发电及其逆变控制》等章节内容，有些内容借鉴网上资源、科技文献的资源，经过加工整理，形成自编讲义。
2.教学内容更新。本课程内容丰富，涉及面广。涉及到光学、电工学、电力电子学、软件工程、单片机等基础知识，涵盖了供配电技术、自动控制原理等基本理论。既包含太阳能电池、蓄电池、逆变器、控制器等组成部分的基本原理，又有包含系统设计、应用、安装、检查与试验等基本技能；既包含电力电子变换电路及控制电路等硬件内容、也包含最大功率跟踪等软件内容。随着新技术新材料的出现，这些内容会不断更新，并将更新的内容添加到课堂上。
3.实验装置研制及实验内容更新。太阳能光伏发电实验平台主要由太阳能电池板、太阳能控制器、逆变器等组成，测试仪器主要用到万用表、电流表、功率仪、温度计、照度计、辐照计等仪表，能够进行太阳能电池板伏安特性实验、太阳能电池板不同入射角影响特性实验、太阳能电池板输出功率与负载特性实验、最大功率跟踪特性实验四个必做实验。该实验平台上还可以进行太阳能电池板开路电压和短路电流随光强变换实验、太阳能电池板暗特性曲线实验、太阳能电池串并联特性实验、太阳能电池板发电原理实验、太阳能控制器性能实验以及独立光伏发电系统实验凳选作实验。
4.教学方法改革。根据本课程的特点，上课时采用案例式教学、讨论式教学以及太阳能发电系统设计等实战教学。上课过程中，讲到一些基本理论后，举一些相关的、具有一定前沿性和趣味性的例子，加深对基础理论的理解，激发学生的学习兴趣。讲到太阳能最大功率跟踪时，可以找些太阳能最大功率跟踪的图片，视频。图片是单轴跟踪还是双轴跟踪？也可以让学生思考，除了这两种跟踪方式，还有没有别的跟踪方式？结合电力电子技术和单片机等课程，启发学生思考如何设计太阳能最大功率跟踪器。另外，在举例讲解时，也可以适当介绍本研究领域的最新动态和最新发展成果。教科书出版周期长，往往不能及时介绍学科最新、最有价值的学术成果。教师把最前沿技术引入课堂，不仅扩展了学生知识面，吸引学生学习兴趣，培养学生关注本学科发展的习惯，同时也了解学生的发展潜力，以便选拔学生。讨论式教学鼓励学生积极参加课堂讨论，帮助学生建立系统的知识结构，同时也锻炼学生的语言表达能力，将学习过程转变为师生共同学习、共同探索提高的过程。太阳能发电系统设计等实战教学是为某地区设计一套10kw太阳能光伏发电系统，要求列出当地的太阳能资源状况，光伏板的性能参数、连接方式、倾斜角，控制器的主要功能及实现功能的方案，逆变器工作原理及逆变电路，蓄电池容量等，最后给出系统的经济预算及经济效益评价。
5.学生开放实验。开放实验是以学生为主体的创新性实验，能够调动学生的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识，逐渐掌握思考问题、解决问题的方法，提高其创新实践的能力。每年选拔对太阳能光伏发电技术有浓厚兴趣的学生参加。在兴趣驱动下，在导师指导下完成实验过程，参与计划项目的学生要自主设计实验、自主完成实验、自主管理实验。先后完成太阳能节能洒水控制系统设计、太阳能多功能休闲椅控制系统设计、基于太阳能的教室灯光节能控制系统、太阳能智能温湿度控制器等开放实验项目。
6.教师队伍建设。“教师有一桶水，才能给学生一杯水”，说的是教师要有丰富的知识，练就一身过硬的功夫，才能把课上好。教师要不断学习，提高自身的素质和储备知识，特别是科学知识迅速发展的今天，学生获取知识的途径很多，知识面较宽广，对教师的要求也就越来越高，这就需要老师要不断的扩展自身的业务水平，提高业务素质，才能在讲台上站稳。近年来，电气工程系每年都派老师参加教学能力提高项目、国内访问学者项目，到重点大学进行进修学习、交流，每年参加教学会议。通过与国内高校教师的交流学习，找到了差距，少走了弯路，增强了信心，锻炼了沟通交流能力，更加注重团结协作，主动参与社会活动，勇于承担责任。通过交流与合作能获得心理支持，共同分享成功，分担问题；通过交流与合作获取教学信息和灵感，产生新的想法；教师在合作过程中，潜移默化地影响着学生，用无声的语言告诉学生合作很有益，教师也在身体力行他们所倡导的信念。课程组定期组织教研活动，就教材、实验内容、授课内容、考核方式、教学方法和手段等问题进行探讨。
四、结论
《太阳能光伏发电技术》是近年来发展起来的一门新课程，没有现成的经验可以借鉴，本着多学习多探索的原则，本文从教材建设、教学内容选择及更新、实验装置设计及实验内容更新、教学方法改革、开设开放实验、教师队伍建设等方面进行了改革初探，并将这些改革应用到电气工程教学实践中，收到了良好的效果。
参考文献：
[1]肖志刚，蒋瑶，尹绍全，何岚.“太阳能光伏发电技术及应用”课程改革研究[J].乐山师范学院学报，2013：61-64.
[2]汪义旺.Matlab仿真在光伏发电技术实验教学中的应用[J].实验技术与管理，2011，28（7）：177-179.
[3]张发云，李水根，李玲，等.光伏专业太阳电池多晶硅绒面创新实验设计[J].新余学院学报，2010，15（5）：73-75.
关键词：新能源发电；风险分析；风险指标体系
中图分类号：F123
一、引言
新能源是指常规能源以外的所有能源。包括：风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能、水能、核能等。近年来我国新能源产业发展取得了令人瞩目的成就，这对于促进能源结构调整、减轻环境压力、促进国家经济与社会可持续发展起到了积极的作用。新能源资源成本低，但开发利用的技术水平要求高。新能源发电由于存在投资大，成本高，技术不成熟，与输电不配套，政策措施不到位，经验不足等诸多方面的问题。新能源的发展在技术、经济、市场、管理体制、政策、资源环境等方面都存在着一定的风险。因此，对新能源发电存在的风险进行分析，避免盲目投资，提高投资决策水平具有重要意义。
二、新能源发电风险指标体系
所谓风险是指不确定性，实际结果与预期结果存在差异，或者说有损失的可能性。由于不确定性给新能源发电投资者可能带来的负面影响，并由此引发的投资损失。
新资源的分散性、不稳定性和利用的高成本性，严重影响新能源发电项目的发展。这些关于资源、技术、经济、管理、市场等方面的问题，使得新能源发电项目和传统发电项目相比，面临着更多样化和复杂化的投资建设和运行管理环境，投资建设和管理模式存在着诸多差异和不确定性，由此带来新能源发电的风险，主要风险指标体系见表1所示。
三、新能源发电风险分析
新能源发电存在以下几方面的风险。
（一）技术风险分析
新能源是传统能源之外的能源，是指以新技术、新工艺为基础特征，发电技术相对不成熟，正在研究开发过程中，尚不能被人们大规模利用的资源。
风电技术相对成熟，但我国风电单机容量偏小，发电能力差；陆地风电的开发和海上风电大型机组的自主研发技术比较落后；风电并网已成为制约风电发展的核心问题，建设智能电网以期实现电网的最优控制及解决风电上网技术等问题还有待于进一步研究。太阳能光伏发电核心技术依赖国外，尽管少数高端设备国内可以生产，但质量差距还很大，晶体硅电池的转换效率不到20%；太阳能热发电和海洋能发电只是示范阶段，不具备大规模开发的条件。地热发电技术基本成熟，我国中温地热发电技术领域没有显著的应用进步，与世界先进水平存在差距。
（二）经济风险分析
新能源资源丰富，资源成本低，但是开发成本高，发电成本高于传统能源。新能源发电只有靠政府补贴获得盈利，而补贴政策的不稳定性，支持补贴的政策落实不到位等因素存在，新能源在经济上不具备竞争力。
生物质能发电原料成本增长快，导致2012年生物质发电全面亏损；风力发电由于上网电量不能保证，弃风严重，使风电企业利润下降。太阳能热发电投资大，不具备推广条件；潮汐和地热发电投资大，成本高。水电投资不确定性大，移民、补偿等因素有很大不确定性，风险也较大。
从成本角度，相对常规能源，新能源产业发电成本高，如风电发电成本约为0.5元/度，太阳能发电成本约0.8元～1元/度，而火电发电成本仅有0.25元/度。与常规能源相比，新能源在成本上不具优势。
所以，对于发电企业来说主要的经济风险在于发电量不能保证，政府补贴不能按时到位，及政府的补贴政策缺乏稳定性。
（三）市场风险分析
市场风险又存在着以下5方面的风险。
1.需求风险
我国宏观经济持续高速增长，对能源需求不断提升，新能源主流能源地位的趋势越来越明显，新能源发展潜力大，具有较强的市场成长能力。但是要掌握好发展节奏，发展过快也会带来风险。如“三北”地区，火电装机相对较大，电力供给较为充分，而经济社会电力需求严重不足，并且受气候等自然条件制约，冬季风能较好，而冬季又有热电厂供暖刚性要求。
2.上游风险
新能源发电的主要上游企业是设备和原材料供应，我国设备生产能力不断提高，目前新能源发电设备供应出现生产能力过剩，风电和太阳能光伏发电等设备价格都不断下降，这对于发电投资商是有利的，因此上游设备供应风险较低；对于生物质发电存在原料供应问题，原料存在生产分散、运输不便、成本过高等问题，已经成为制约我国生物质能发电企业盈利的主要因素，因此生物质发电原料风险较高。对于核电，我国铀矿资源比较丰富，预测资源量超过200万吨，但探明程度较低，铀资源的供给能力不足。随着我国进口铀资源的不断增加，对外依存度加大，未来铀资源缺口将会更大，进口数量的剧增和进口渠道的拓宽必将成为行业发展的重要难题。
3.下游风险
新能源发电主要是下游电网接纳风险，新能源发电的不稳定性对电力系统产生影响，新能源发电的比例受到限制，同时也受到电网优化调度的影响。以电力需求环境来看，未来能够给行业带来最大风险的是电网行业，新能源发电是否有足够的配套送出电网是一个制约性的问题，除了技术风险问题外，电网企业是否有动力贯彻落实国家促进新能源发展政策，也是不容忽视的问题。
电网企业已经进行电网配套建设，并能够按照可再生能源发展规划及时建设、改造可再生能源发电配套电网设施，为新能源发电机组的电力送出提供必要的网络条件。但我国很难在较短时间内改进电网规划，新能源发展和电网建设不协调的情况将在较长一段时间内存在。
我国薄弱的电网结构是风电和太阳能发电发展的主要障碍，绝大部分的电网无法承担不稳定电源上网带来的冲击。昂贵的电网接入系统，在新能源建设投资中占有很高的比重。尽管我国的相关政策要求电网企业制定可再生能源发电配套电网设施建设规划，并纳入国家和省级电网发展规划。但是电网规划和建设的速度远不及新能源装机发展的速度，因此，存在着发电设备运行小时数低，达不到预期的发电量，是新能源发电的主要风险。
4.进入风险
由水电开发引发的生态环境问题日益得到关注，市场进入难度也因此提高，投资者面临着较大的政策风险，需要重点关注环保、移民等问题。
5.公众认识风险
从经济角度上讲，核能发电也是合算的，与常规燃科、特别是燃煤发电相比，具有相当大的优势。核电成本比煤电低10%～25%。由于核电的风险较大，一些国家的公众强烈反对核电发展，迫使一些国家放弃核电。
（四）政策风险
新能源发电第一位的特性是补贴性，最根本的原因就是其成本长期居高不下，经济性差，发电上网价格不具有竞争力，需要巨额补贴。为了促进新能源发展，国家出台了《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源发电价格与费用分摊管理试行办法》、《可再生能源“十二五”规划》等一系列政策有几十项，这些政策的出台，是新能源发展的助推器，有利于降低新能源的风险。
补贴政策成为新能源发电发展的关键，补贴政策是否科学、合理和稳定直接决定了新能源发电能否可持续发展。并且必须根据形势的发展，及时调整和完善有关补贴政策，补贴资金是否能落实到位，仍然存在着一定风险。
对于核电，国际社会存在两种对立的观点，福岛核危机事故对日本新能源产业，特别是核能产业的发展造成了重大的影响。危机发生后，各国对于核能安全和核能产业的发展都采取了不同的应对措施。总体说来，可以分为以日、德为代表的“弃核派”和以中、美为代表的“核改派”两大阵营。沿海核电已经重启，给我国核电行业的发展提供了重要机遇，其所能创造的经济价值和社会价值很快便能显现出来。但是，沿海核电和内陆核电之间有非常大的区别，内陆核电对安全条件要求更高，对水资源需求更多。在技术条件尚不太过关的情况下，盲目上马内陆核电并将对我国核电行业的长期发展造成重大不良影响。
（五）自然风险
新能源发电受资源条件的影响，总体来说，我国资源丰富，但分布不均衡，厂址选择受限制，适宜开发的优质资源有限，且新能源资源密度低，厂址的选择存在风险，受资源条件、地质条件、场址稳定性、征地、拆迁、移民安置、生态环境保护等多种因素影响。自然地质灾害、气候变化、洪涝、飓风、雪灾、干旱、地震、风暴潮、海啸等，将会对新能源发电企业电量的实现造成不利影响。
（六）管理风险
由于管理方法，管理能力，责任心等原因导致的组织安排，人力资源，协调沟通等造成的风险。新能源开发规划不科学、盲目投资、项目论证不充分、电源布局不合理等组织管理问题带来一定风险。
四、新能源发电发展建议
尽管新能源发电存在着诸多风险，发展新能源是世界各国能源发展的必然趋势，也是我国能源发展方向。因此，对于发电企业来说，应该统筹规划，合理布局，优化结构，发挥优势，率先布置。新能源发展过程中坚持以下原则：
一是优势原则。能源结构的多样性，可以降低风险，因地制宜，充分发挥各地区的资源优势和长处。
二是经济性原则。经济性原则是最重要原则之一，尽管国家政策补贴和支持，不同新能源的经济性有很大差异，加快完善国家对新能源的补贴政策。
三是协调性原则。新能源发电与电网建设的相互协调，与地区能源结构协调。
五、结论
发展新能源是我国能源发展的国策，是保障能源安全、保护生态环境、履行国际承诺的必由之路，今后几十年内，大力发展新能源将成为我国未来发展能源的趋势。新能源具有资源丰富、清洁、环保和可持续发展的特点，有政府政策和财政的支持，发展前景广阔。
新能源发展受多方面因素的影响，包括技术、政策、市场、经济、竞争、资源等多个因素影响，发展新能源应综合权衡各种类影响因素。发展新能源不应盲目追风，要统筹规划，科学定位，合理布局，优化结构，发挥优势，有序发展。
新能源发展前景广阔，发展势在必行，在未来电源结构中将占有重要地位，但是要把握合适的步伐和节奏。
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【关键词】 新能源革命 经济战略 思考
历次科技革命的导火索都是通用技术的突破，这已经成为了一种规律，“十三五”是我国能源革命全面性爆发的重要时期。新的能源革命会使传统的能源被新能源所替代，引发整个经济系统的全局性变革。新能源革命会引发全面性规模的新型产业的兴起，逐渐成为将来中国经济快速增长的新动力。因此，要紧紧抓住这次能源变革的时代机遇，切实实施生态经济的发展战略，保障中国实现转型和发展。同时实现生态文明建设的落地是“十三五”规划需要考虑的新思维和战略。想要破解中国经济转型和升级的难题必须要打破传统的惯性思维，以新的思维和战略，高度思考和规划中国在“十三五”后要走的新的转型之路，对逐渐兴起的新能源革命进行重视。
一、在“十三五”期间对新能源革命高度重视
自从世界在2008年经历了金融危机之后，新能源革命逐渐兴起，且新能源发展的速度已经超过了人们的想象，当前我们正面临着新能源革命全面爆发的重要时期。站在经济学的角度，目前使用新能源的成本和传统能源之间并没有太大的差异，因此该阶段被判定为新能源革命全面爆发的重要临界期和标志。新能源中最需要我们关注的是新能源中的太阳能发电技术。近些年来，在新能源发电中，太阳能发电的成本在不断下降，现在太阳能每产生一度电的成本已经在一元以内了，它的成本还在下降，按照这样的速度，在将来的几年间太阳能发展的成本和火力发电的成本基本一致。如果光伏的发电成本下降到每度电五角，那将会是太阳能代替传统发电的能源革命的开始。
一旦以太阳能为代表新能源替代传统能源的革命爆发，就不只是能源替代的革命，它将会给国家的经济、环境和民众的生活带来全面性的变革。
首先新能源会促进新兴的生态产业的大规模、高速率的发展，中国经济增长的动力逐渐变成了生态产业。太阳能发电产业在我国得到了迅速的大规模的发展，2007年之前我国已经成为了光伏的应用大国，中国在2014年的光伏产业的总结中提到我国在这一年中的光伏生产总量已经达到了88亿，实现了同比28%增长，占到全球这一产业的76%，且我国光伏并网的装机量为10.6GW，在世界上占到了四分之一的比例，共计装机量为26.52GW。
市场决定需求，价格有对市场有着极大的影响，一旦在“十三五”期间太阳能发电和火力发电的成本持平或者是低于火力发电的成本，那么太阳能发电必然会代替火力发电，我国将真正进入以太阳能新能源的新时代。在环保的目标要求下，2014年我国火电发电量初次实现了下降，根据相关机构的预测，到2030年中国总用电量将会达到11万亿度。由国际可再生能源署中关于中国能源的消耗统计得知，到2030年我国的可再生能源终端消耗将会从13%上升至26%。如果光伏发电的成本下降，那么这一数据很有可能会更大，极有可能会达到30%～40%。
太阳能发电产业的不断扩大，与太阳能产业相关的材料、软件、科研等产业也会得到相应的发展，太阳能产业的密集性和技术密集性比较高，同时产业的关联性比较强。新材料、新能源汽车、高端设备制造和环保节能等都和光伏产业相关，光伏产业的发展会直接性带动与其相关的八十多个产业的发展，对民众的就业以及实体经济有着明显的拉动效果。经测算，我国的用电高峰可能会出现在2030年，届时我国的用电量基本上稳定在11万亿度左右。假设未来可再生能源占到3万亿度，如果以八元每瓦来计算，在将来就会有24万亿人民币在这一市场中投入。
太阳能的终端消费产业的发展，新能源革命下主流的发电模式即将成为薄膜太阳能发电，该模式具有覆盖性全面、分散性强大以及可移动和共享性等特点，将来在人们生活和工作的各个领域都会涉及到太阳能，真正意义上的绿色消费和绿色工作时代即将到来。薄膜化和柔性化的光伏技术几乎在社会和工作中的所有领域都能用到。比如光伏建筑一体化、汽车应用和电子产品等，都有着广阔的市场。我国最大的光伏生产集团汉能集团的董事长李河君在其著作《中国领先一把》中提到，我国光伏建设的一体化将会带来潜在的10万亿规模的投资，这个数字大约是当前我国汽车工业的三到五倍，将会为我国的经济带来间接的30万亿的增长规模，薄膜光纤技术的应用会对原来的电动技术的发展模式产生强烈的冲击。原来的电动汽车技术需要依靠充电桩的建设来实现，造价比较高。但是依靠光伏发电的汽车根本不用这样的配套设施，光伏发电技术具有可移动的特性，对多种太阳能终端产品实现催生，例如太阳能帐篷、太阳能手机、太阳能打印机、太阳能服饰等多种产品。总之，光伏发电会像空气一样，只要有生活工作用品，就会有太能产品。将来太阳能的使用会像现在的自媒体一样，将我国的社会推向一个崭新的能源时代。
二、新能源解除了环境和能源危机
在西方发达国家工业化的进程中遭遇到环境和能源时，坚持的是在根本上将污染进行转移的治理策略，这种成本外化、转移污染的工业化道路使地球在工业化中变得奄奄一息。中国如果还延续西方国家的治理策略，将会导致中国和世界双双失败的局面。在新能源即将爆发的革命时代，将会为这个问题的解决带来机会。从短时期的观察来看，中国需要汲取西方有效的环境治理经验，但这只是暂时性的遏制手段，要想从根本上对环境问题进行根治，还需要依靠新能源。
就目前开发的光伏薄膜发电和火力发电相比，薄膜发电具主要有着绿色、清洁和无污染的特点。依靠光伏发电，每产生一度点可以省去0.33千克标准煤炭，二氧化碳排放降低1千克以及二氧化硫排放降低0.009千克。在我国的所有污染中煤的消耗造成的污染是最大的，煤电发电在我国的发电总量占到了82%。但是一旦光伏发电和煤炭发电的成本一致了，那么光伏发电将会替代煤炭发电，减少煤炭发电造成的污染。
建筑上的使用薄膜光伏材料，标志着将来建筑用电可以得到自给自足。发达国家的住宅建能耗电量占到了总耗电量的百分之四十，中国的建筑耗能占到了总耗能的33%。在我国的温室气体排放中，建筑用能耗的贡献已经达到了25%。每年冬季我国北方采暖耗煤量高达1800万吨，引起的经济损失高达70亿元，二氧化碳量排放达52万吨。照目前我国城镇化的趋势来看，到2020年我国建筑耗能中对标准煤的使用量将会达到1089亿吨，到2020年仅夏季空调使用高峰的用电负荷将会同10个三峡水电站满负荷状况下的发电量。以上数据都是相当惊人的，但是光伏技术在建筑中的应用将会从根本上解决这一问题。
我国西部的发展在新能源革命中会迎来新的发展机遇，在我国的西北部地区，日光照时间是东部地区的两倍，我国西部地区的大片荒漠和土地，为建设大片面积的光伏发电站和光伏运营站提供了良好的条件。中国西部地区戈壁沙漠总面积有130万平方公里，比较适宜发热发电的就有30多万平方公里，如果每十万平方公里产生的电量为18万亿度，30多万平方公里的土地就能实现54万亿度的发电量。
在我国当前七个较为大型的千万瓦级的风力发电基地中，西部就有3个，酒泉、蒙西和哈密。其中内蒙的风能储存量在我国是最高的，可开发的容量有1.5千瓦。新能源不仅会成为我国西部的新兴产业，而且对西部的产业发展、环境改善、水土保持和人民生活收入等的提升都具有重要意义。
能源是现代经济的重要支撑，是人类社会生存和发展的重要基础，对经济、社会发展起着不可或缺的重要推动作用。进入工业化以来，以煤、石油、天然气等化石类为主要燃料的能源更成为人类社会赖以生存的物质基础，随着中国经济的快速发展和人口的迅速增长，对能源的需求量越来越大，能源消耗大幅增加、传统能源资源日益减少，已经不能满足国民经济发展的需要。此外，能源消耗所导致的生态环境恶化日益显现，随着国际社会越来越关注二氧化碳排放问题，中国未来能源使用问题也受到了来自外部压力的冲击。在这种情况下，中国迫切需要新能源来满足国内日益增长的能源消费需求，减少温室气体排放，建设环境友好型国家。目前，传统石化能源的日益短缺与社会经济发展对能源的旺盛需求之间的矛盾更显尖锐，如果不改变目前的能源消费结构、加快推进能源供给的多元化，那么社会经济可持续健康发展将严重受限于传统化石能源的不可再生性，同时中国的能源短缺和能源依赖势必无法得到改善。如果不重视和有效发展新能源，中国的能源安全问题也无法从根本上得到解决，正如成思危所言“世界前三次产业革命分别由蒸汽机、电力和电脑引领，第四次产业革命将是新能源引领的能源革命。我国要充分考虑到新能源革命的重要性，积极扶持光能发电的发展，将未来的能源市场逐渐转移至新能源上来，增加光伏发电技术的应用成本，避免在将来的能源革命中走更多的弯路。
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关键词：光伏发电；现状；发展措施
中图分类号：TM61文献标识码： A 文章编号：
随着人口数量的快速增长，传统化石能源（以石油、天然气及煤炭为代表）正面临消耗殆尽的危机，能源危机问题已经发展成为一个世界性的难题。除此之外，在使用化石能源的过程中，将会产生一系列环境污染问题，给生态失衡造成了严重的影响，制约了人类社会的进一步发展。寻找并开发新能源已经成为世界各国的一项重要战略任务。众所周知，太阳能资源不仅丰富，而且分布广泛，同时具有环保的特点，是各国公认的清洁能源。
1.光伏发电技术
1.1光伏发电技术原理
对于光伏发电而言，太阳能电池属于核心部分。所谓的光伏发电指的是在太阳能电池的帮助下，实现光能到电能的一系列转化过程。光伏发电的历史可追溯到19世纪40年代末期，科学家在科研实验的过程中发现了光生伏打效应，奠定了太阳能电池诞生的理论基础。太阳能电池工作原理如下：在光照条件下，其芯片PN结中的电子将会吸收光能，进入自由电子状态，并在晶体里高速移动，由此产生的空穴也会以晶体为中心按照一定的规则围绕移动，最终自由电子完成在N 结的聚集，而空穴完成在 P 结聚集，此时，PN结之间将会存在一个电势差，并发挥出电源的功用。[1]
1.2光伏发电系统
光伏发电系统包括以下几个主要部分：1）太阳能光伏电池板；2）储电装备；3）控制器存；4）逆变器。利用太阳能光伏电池板可实现太阳能到电能的转换，然后再利用逆变器进行相关转化之后，便可输送给用户了。
2.光伏发电的现状
2.1光伏发电系统设备生产状况分析
前文提到，在光伏发电系统中，太阳能光伏电池板是核心组成部分。目前，有相当数量的企业在从事相关的生产以及销售工作。纵观世界市场，太阳能光伏电池板的年均总产量已经多年保持在4000MW以上。中国在该领域所占的份额位居世界前列。以无锡尚德公司生产情况为例。该公司的产能在327.0MW/年（2007年数据），在中国排行第一，在世界范围内位居第三。由此可见，我国在光伏发电系统设备生产方面的巨大优势和潜力。[2]
值得一提的是，中国在光伏发电系统的装机容量方面远逊于光伏电池产业。2007年，中国光伏发电系统的装机容量仅为世界当年累计安装量的1%。
由以上信息可以看出，我国在光伏发电系统装机容量方面有待提高。
除了太阳能光伏电池之外，光伏控制器也是相关厂家的关注焦点。在世界范围内比较，我国在这一领域的生产方面并不占优势，落后于欧洲以及日本等先进地区和国家。另外，在光伏控制器的自主创新及研发方面还有待提高。
2.2光伏发电系统在我国的应用
在我国，太阳能资源不仅丰富，而且分布广泛，整体资源占有量超过 5000兆焦/（平方米·年）。所以，中国在发展太阳能光伏发电方面具备一定的先天优势。在我国，光伏发电的应用主要集中在下列四个方面：1）农村以及边远地区；2）通信和工业；3）太阳能光伏产品；4)光伏并网发电系统。近些年来，国内陆续建成了一批示范性光伏发电系统。如600W光伏提水系统，其输出电压为220VAC，日发电量为1.8kWh，日提水量为30m³/（20m）。又如100kw并网型光伏供电系统，其输出电压为220VAC，日发电量达350kWh。光伏发电产业属于政府推动的示范性工程，其商业化应用还有很长一段路要走。[3]
2.3我国光伏发电存在的主要问题
我国光伏发电存在的主要问题有：1）在太阳能的开发方面缺乏战略意识。政府没有将太阳能开发作为政府的日常工作的一部分。另外，相对于常规能源建设项目而言，太阳能开发项目缺少固定的资金投入又或者资金渠道不够通畅，同时还缺乏科学、有效的激励政策；2）相较常规能源产业而言，新能源的开发还处于起步阶段。多元化、多层次的能源结构体系尚未建立。边远地区的能源紧张问题仍旧存在，生态环境的持续恶化短时间内难以改变。以上问题制约了边远地区的进一步发展；3）和太阳能光伏发电相配套的市场运行机制（包括管理和服务两大方面）还不完善，该领域的竞争尚处于无序、混乱状态；4）光伏发电市场的培育度不够，没有形成规模产业链。受经济因素和技术因素的制约，表现出了高技术含量不足的问题；5）产品质量评价标准不统一，导致光伏产品在质量方面参差不齐；6）对综合型能源系统的投入、开发力度不够。[4]
3.光伏发电的发展措施
太阳能光伏发电可以向农村以及边远地区提供满足日常需求的非联网电力,且成本较低。结合当地的具体情况，加大对太阳能的开发力度，可将其转化为高品质的生活用电和工业用电。推动光伏发电事业的发展，不仅有利于脱贫致富,而且有利于维持人和环境协调发展,这对于我国可持续发展的战略而言具有非常重要的现实意义。[5]
光伏发电的相关发展措施：1）政府应加大投入，加强引导，从而推进太阳能这一新能源的应用进程；2）结合市场规则，促进新能源产业的市场化转变，同时对现行产业结构中的不当之处进行大刀阔斧的整改，建立起科学、规范、高效的市场运行机制；3）完善光伏发电系统相关产品的质量检测标准，使其规范化、规模化；4）建立完善的技术培训体系，结合实际需要培养不同层次的新能源技术人才，提高加工、应用相关的技术水平，从而获取更大的经济效益；5）在推广应用过程中，切忌急躁，要稳步发展。如根据当地情况，先推广那些技术条件已经相对成熟的光伏发电设备，同时将维修、管理、宣传等一系列基础工作落实到位；6）政府应制定各项优惠政策，建立高效的投融资机制，营造良好的投资环境，以此吸引国内外的人才、技术以及资金，保证光伏发电产业的可持续发展。[6]
4.光伏发电技术发展前景展望
目前，我国光伏企业的市场重心集中在欧美等发达国家和地区，为改变这一现状，我国相继出台了诸多光伏补贴政策，以促进国内市场的开放与发展，相信不久的将来，我国光伏企业大有希望摆脱当下这种生产过剩的局面。国家已经明确提出了，在中东部地区建设分布式光伏发电系统的计划，并提出了结合城市建筑的理念，所以，我国光伏产业在未来的一段时间里将会致力于分布式光伏发电和建筑光伏一体化的研究。由此可以预见，光伏产业正在由高端市场转战下游市场，那些生产太阳能照明设备以及屋顶太阳能的相关企业将会迎来发展的契机。光伏企业应该将主要精力投入到更高层次技术的开发、研究与应用中去，例如以下几个方面：1）光伏并网电路的拓扑结构；2）分布式光伏发电系统的能量管理问题；3）对系统的显示以及远程监控技术等。与此同时，还需要提供一系列安装维护等方面的增值服务。就目前市场而言，晶硅太阳能板仍旧同类产品中主流，但是越来越多的企业开始将人力、物力投向了对薄膜太阳能板技术的研究。同晶硅太阳能板相比，薄膜太阳能板具备了更强的高温潮湿适应能力，因此多见于下游的建筑幕墙，造价方面也具有优势，在制造环节所消耗的能源还不到晶硅太阳能板的1/2。在全球经济衰退的大环境之下，薄膜太阳能板市场不见颓势，仍在稳定增长之中。[7]
5.结语
我国幅员辽阔，拥有大量的、可利用的太阳能资源。太阳能光伏发电技术不仅是一种清洁能源技术，而且在转换率方面也在日益提高，相信光伏产业的未来发展前景将会更好。随着电价补贴政策的落实以及光伏发电的使用时间增加，相信在不久的将来，太阳能发电成本将会大幅下降，甚至达到和常规电价极为接近的水平。我国石油、煤炭以及天然气等化石能源的储量正在减少，如果不采取有效的解决措施，将来必然会陷入能源危机之中。在此背景下，开发、利用太阳能等清洁能源已经成为能源领域的一个必然发展方向。
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关键词：光伏发电技术；必要性；太阳能；新能源；能源危机 文献标识码：A
中图分类号：TM914 文章编号：1009-2374（2016）32-0089-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.044
光伏发电技术是一种能够利用可再生资源实现发电的技术。相比于传统的燃料能源技术来说，更能够减少我国环境污染，促进人与生态环境和谐相处。尤其是在市场经济体制条件下，利用可再生的太阳能还能实现我国电力行业的长久发展，可见光伏发电技术对于缓解我国能源危机具有重要作用。
1 光伏发电技术
我国最早的光伏发电技术主要是晶体硅光伏发电，比较常用的晶体硅是单晶硅、多晶硅，后来材料逐渐发展为薄膜电池。薄膜电池产品包括非晶纳米晶、微晶等。据有关数据显示，单晶体太阳能电池的实验室转化率达到24%，商业量化生产效率达到17%。多晶体硅的实验室转化效率达到20%，而商业批量生产效率达到了16%。CdTe太阳能电池的最高效率达到了16%，商业化批量生产效率达到了10%。CIGS薄膜太阳电池的最高生产效率达到了19%，而商业化批量生产效率达到12%。薄膜电池发电随虽然具有用量少的特点，但是相比于晶体硅其光电转化率下降了一半。之后，随着我国经济的发展，光伏发电技术逐渐转变为以现代光学技术为核心的发电技术，其核心内容是聚光技术。所谓聚光就是指发电量与光强度成正比例关系。
另外，现代光学技术要求聚光必须均匀，而最新研发的光像自适应光学技术就是一种能够实现均匀聚光、提高发电量的新型光学技术。我国是光伏发电量增长最快的国家，也是光伏发电技术应用最广泛的国家之一。在今后的发展中，我国将会由传统的独立发电系统转向并网发电系统、城市屋顶发电系统等，可见我国光伏发电技术的应用市场是非常大的。除此之外，我国还出台了相关政策，以支持我国光伏发电技术的发展。据调查显示，我国到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦，年发电量可达1300亿千瓦时。其发电量相当于30多个煤电厂的发电量。
2 发展光伏发电技术的必要性
2.1 保护环境
无论火力发电，还是水力发电，都需要消耗能源，且容易产生大气污染废弃物。而太阳能光伏发电技术与其他能源材料最大的不同之处在于在发电过程中，产生的CO2量很少。众所周知，CO2是导致温室效应的根源，这样通过利用光伏发电技术就能够缓解气候变化。
据有关数据显示，自2007年以来，过去几年是温度最高的年份；我国南北半球的冰川和积雪正在融合；最严重的全球干旱地区增多。可见，发展光伏发电技术是非常必要的。我国最早利用光伏发电技术是在20世纪70年代，其用途主要包括人造卫星、海盗灯塔等。到20世纪90年代，光伏发电技术的应用范围逐渐扩大，能够应用在手表、计数器、交通标志等方面，但是仍无法普遍应用在民用电器中，到近年来我国大力发展光伏发电技术已卓见成效。最早利用光伏发电技术发电的是双湖光伏电站以及丽江光伏电站。作为可再生的太阳能，利用光伏发电技术实现发电，不仅能够缓解石油、煤炭等能源危机，还能减少环境污染废弃物的产生。据调查显示：一个中国普通家庭，一个月大约300度电，这300度电按一年来算，相当于要烧1.44吨煤，排放2.85吨的二氧化碳。如果利用光伏发电技术降低煤炭的使用量，也就是每个家庭能够减少3吨二氧化碳排放量。
2.2 拓宽经济领域
光伏发电技术促进了我国太阳能发电行业的发展，同时也促进其衍生行业的发展。通过光伏发电技术能够有效调整我国发电行业的产业结构，并实现国家资源条件的合理利用，同时对于我国经济的发展也具有很重要的作用。实践证明，我国太阳能光伏发电行业还有效拉动了其他行业的经济增长，如家庭灯具电源行业、交通行业、与汽车配套相关的太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等。
据调查显示光伏电站项目的开发和建设，可促进地区相关产业，如建材、交通运输业的大力发展，对扩大就业和发展第三产业将起到显著作用。例如太阳能光伏发电技术促进了绿色照明行业的发展，其中有关绿色照明系统的太阳能电池板、蓄电池、节能灯具等都是主要产品。而且绿色照明系统还被广泛应用于建筑行业中，如路灯等。可见光伏发电技术不仅影响了我国市场经济体制，还推动了我国经济的发展。
另外，太阳能光伏发电技术还能降低发电项目投资成本，如目前常规火电的造价大约每千瓦5000元，而太阳能光伏发电系统的每千瓦造价约10000元。与此同时，常规火电的年有效发电时间多在6000小时以上，而太阳能光伏发电系统的有效发电时间仅2000小时，可见太阳能光伏发电的效率是非常高的。
2.3 缓解能源危机
显然我国太阳能光伏发电技术的发展，为我国使用可再生太阳能提供了可能。尤其是减少了煤矿资源的损耗，不仅保证了我国生态平衡，还实现了社会经济的可持续发展。
据数据显示：一个装机容量为10MWp，首年发电量为1891.7万度电的光伏电站，首年节约标准煤6621吨，减排CO2为17214吨，整个光伏电站寿命周期内共节约标准煤150567吨，总减排CO2为391473吨。如果我国大面积普及光伏发电站之后，相信我国煤炭资源使用量将会大大减少。如果光伏发电进入民用发电行业，不仅能够大幅度缓解我国资源短缺问题，还能够实现生态平衡。如某发电站的光伏发电项目主要是在上层铺设光伏发电面板用于太阳能发电、下层铺设用于水产养殖的新型光伏系统工程。实践证明：2016年上半年，已发电1408.25万千瓦时，节约标准煤5600吨，有效减少了煤炭资源的使用量，而且提高了发电站的效率，更重要的上下层的综合利用，减少了资源浪费。
3 我国光伏发电技术的未来发展趋势
太阳能光伏发电技术的优越性使其逐渐成为能源使用的重要途径。而光伏发电技术的发展不仅使太阳能代替了传统能源，还使太阳能逐渐成为能源消耗的主体。据有关数据显示，截至2030年，可再生能源的消耗将会占到能源消耗比例的30%，截至2040年，将会上升到50%。到21世纪末，可再生能源消耗会成为主要的能源消耗方式。可见太阳能光伏发电技术对于我国可再生能源的发展具有很重要的作用，同时从中也看出了光伏发电技术创新的重要性。
另外，我国也将会大力推动太阳能光伏发电技术的发展，加快我国经济增长，并减轻我国能源危机问题。据《可再生能源中期发展规划》指出，截至2020年，我国的太阳能发电量会达到60亿千瓦。简单地说，太阳能光伏发电产业将会成为我国主流行业。
4 结语
综上所述，光伏发电是一种能够实现我国可持续发展的新型发电技术。在资源短缺和环境问题日益严重的当下，大力发展光伏发电技术是十分重要的。因而，国家以及企业应该通力配合，开拓太阳能光伏发电市场，创新光伏发电技术，从而促进我国电力行业的发展，并进一步推动我国经济的发展。
参考文献
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