導語：如何才能寫好一篇新能源發(fā)電技術論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

為了適應電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)學生的教學，在課程改革過程中，根據(jù)新能源發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀和電氣工程對新能源發(fā)電技術課程知識體系的需求，結合電力工程及其自動化專業(yè)的特點，精選教學內容，重新構建了新的課程知識體系，加強與電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)之間的聯(lián)系。根據(jù)新能源發(fā)電站接入電網的影響不同，將這些新能源技術分為兩類：穩(wěn)定性能源發(fā)電技術和間歇性能源發(fā)電技術。

一些新能源技術（如生物質能、地熱能和常規(guī)水電）在接入電力系統(tǒng)方面和常規(guī)電力技術一樣容易，除了一次能源的形式不同，轉換成電能環(huán)節(jié)基本相同，都采用同步發(fā)電機進行發(fā)電，對電網的安全和穩(wěn)定不會造成影響。因此，這部分新能源知識重點講解各種新能源發(fā)電技術的基本原理，最新的發(fā)電技術的現(xiàn)狀和動向，及在利用過程中對改善環(huán)境帶來的好處，培養(yǎng)學生新的能源觀念和意識。同時結合電網發(fā)展的最近進展，這些發(fā)電技術作為分布式電源接入電網時，如何規(guī)劃電網，接入電網對電網的影響等方面進行適當?shù)闹v解，加強與電力系統(tǒng)知識的聯(lián)系，提高學生學習的積極性，由于受到季節(jié)、氣象和地域等條件的影響，另一些新能源技術具有隨機性、波動性和間歇性的特點，如風能和太陽能發(fā)電等新能源發(fā)電技術，在接入電力系統(tǒng)方面需要克服更多的挑戰(zhàn)，其電力大規(guī)模并入常規(guī)電網會對電網調峰和系統(tǒng)安全運行帶來顯著影響。這部分內容重點講解與電力系統(tǒng)相關的技術，涉及到電機學、電力電子技術和電力系統(tǒng)相關的知識點。在間歇性能源并網過程中，電力儲能技術可以補償負荷波動，解決風能和太陽能等間歇式新能源發(fā)電直接并網對電網的沖擊，調節(jié)電能質量，使大規(guī)模風力發(fā)電和太陽能發(fā)電能夠方便可靠地并入常規(guī)電網。隨著可再生新能源發(fā)電技術的快速發(fā)展，電力儲能技術也是電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)學生必須掌握的知識，所以儲能技術也是該課程知識體系的重要部分。

本文提出的課程知識體系目前還沒有相關教材，為此，筆者較為系統(tǒng)地構建并編寫適合電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)的“新能源發(fā)電技術”課程講義，使之更符合電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)的教學。從兩學期的試用情況來看，學生認同感增強，明確該課程是本專業(yè)不可或缺的重要選修課，重視程度顯著提升，在教學過程中取得了良好的效果。

二、教學模式改革

選擇合適的教學方法，能夠提高課堂效率。教學內容的不同，授課的教學方法也需要相應的改進，為此筆者對教學方法也進行了改革，使之與課程知識體系相適應。

1.采用學術專題講座的教學方式“新能源發(fā)電技術”課程知識體系要求運用新的教學方法。每種新能源發(fā)電技術各自成章，自成系統(tǒng)，各部分內容均有很多前沿的技術，僅靠書本知識已經不能適應科技的進步。因此需要任課教師補充相關發(fā)展的新動向和新技術，以學術講座的形式進行講授與課程相關知識點。講解過程中，以具體的行業(yè)問題為背景，采取啟發(fā)式的講解方式，層層剖析問題，可以讓學生在有限的學時內，掌握發(fā)電技術的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)電原理、利用方式、開發(fā)存在的問題和研究現(xiàn)狀及動向。如地熱發(fā)電、海洋能發(fā)電、生物質能發(fā)電、太陽能熱發(fā)電技術，都可以采用講座的方式進行講解。同時在講座過程中，增加學生提問環(huán)節(jié)，讓學生可以積極參與，引導學生自主思考。為了強化實踐，在每一個專題授課結束后，教師通過布置與該專題相關的設計題目，讓學生學以致用。比如讓學生設計太陽能熱電站，利用波浪能發(fā)電原理設計相應的波浪能電站，設計新農村綜合利用生物質能的方案，設計垃圾發(fā)電站工藝流程等，作為分布式電源接入電網時，結合不同能源開發(fā)利用的特點對該地區(qū)新能源開發(fā)和電網結構做出合理規(guī)劃，并給出理由。通過這些綜合性設計作業(yè)，可以增強大家的創(chuàng)新意識和實踐能力，激發(fā)了學生的學習興趣和主動性，訓練了學生分析問題、解決問題的綜合能力，起到了非常好的效果。

2.基于問題的探究式教學方式傳統(tǒng)的講授方式，可以系統(tǒng)地講解，課堂容量大。風力發(fā)電和光伏發(fā)電技術涉及知識點多，知識點零散，因此需要教師合理組織教學內容，使其與所學專業(yè)知識相結合。為此筆者精心設計每一個教學環(huán)節(jié)，精講多練。但傳統(tǒng)的授課方式，學生被動接受，學習積極性不高。為此，筆者采用基于問題的探究式教學方式，在教學的過程中，教師起引導作用，對課程中的知識點進行分析，提出基于問題的討論題目；并分析學生需要掌握的知識要點，為學生提供必要的參考文獻，讓學生課后自己查閱資料，引導他們學會自己總結知識點，利用所學知識分析實際問題。而學生在課后根據(jù)自己的興趣自愿選題，并分小組進行研討，研討后，該小組總結討論結果。在課堂討論中，每個小組推薦一名學生做交流發(fā)言，將自己的研究內容做簡要匯報。學生互相提問展開討論，老師進行有針對性的點評，肯定了學生們取得的成績，對錯誤的地方進行了補充和糾正。為了達到分組討論學習預期效果，要求每個小組在上交的文獻報告中，明確每個學生所做的工作和參加小組討論的發(fā)言內容，督促每個學生都參與討論學習。通過這種教學方式，充分調動了學生的積極性和主動性，也很好地完成了教學目標，促進了教學質量的提高，達到“授人以漁”的目的。

3.改進多媒體教學方式由于該課程設計的專業(yè)知識具有跨學科的特點，有些知識點學生難以掌握，有些原理較為抽象。如風機的偏航過程、變槳過程、風機的失速原理、斯特林發(fā)動機的發(fā)電過程等都比較抽象，在沒有實物演示的前提下，學生經常不容易理解。因此在講這些課程內容時，采用多媒體動畫演示的方法，幫助學生理解基本概念和知識，讓學生更快更易地理解和掌握這些內容。

三、考試方法的改革

雖然在教學內容和方法上進行了改革，提高了學生的學習興趣，激發(fā)學生的學習熱情，但仍有不少學生選課和學習動機不端正。他們不是為了完善自己的知識結構，提高自己的綜合素質，只是為了湊滿學分，對選修課缺乏足夠的重視。傳統(tǒng)的閉卷考核方式不能全面地反映真實的教學情況。撰寫課程論文，成績只與論文寫得好不好有關，有的同學東拼西湊，也能獲得一個理想的成績。這些方式都難以督促學生平常的學習，因此仍需完善課程的考核方式。根據(jù)“新能源發(fā)電技術”課程的特點，筆者對該課程的考試方式做了合理的改革，促進學生學習，公正地反映了學生的成績。主要采取了以下一些措施：

1.注重對學生平時的考查增加課堂隨機考查的次數(shù)。通過提問、課堂測驗等方式，讓學生在上課時能集中精力聽講，防止學生上課“開小差”。回答問題和課堂測驗計入平時成績。

2.增加撰寫文獻報告和大作業(yè)基于問題的探究式教學方式中，撰寫文獻報告和小組討論環(huán)節(jié)能夠有效培養(yǎng)了學生查閱文獻、撰寫論文、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、獨立思考的能力，因此能夠較為科學評價學生平時的努力程度。因此，課堂討論和小組討論中，根據(jù)學生在該環(huán)節(jié)中的貢獻不同給學生不同成績，這樣能起到督促學生學習和檢驗學生學習效果的作用。作業(yè)是課堂教學的有效補充和延伸，是教學中必不可少的環(huán)節(jié)。大作業(yè)一般具有綜合性的特點，能夠有效鍛煉學生的綜合能力，鞏固平時所學的知識，是反饋教學效果的有效手段。因此增加大作業(yè)和撰寫文獻報告在平時成績中的比重也是考查學生平時學習的有效手段。

3.增加平時成績的權重平時考核成績權重由原來的30%提高到目前的50%，有效地避免了學生平時不學習，考試時突擊學習也能取得不錯成績的弊端，提高學生學習的積極性和自覺性。通過上述措施的實施，經調查表明多數(shù)學生都認可這種成績考核方法較合理、公正，能夠真實反映學生的成績，受到了多數(shù)學生的歡迎。

四、結束語

篇2

從“離網”向“并網”的跨越

光伏并網發(fā)電是當今世界光伏發(fā)電的主要發(fā)展方向，是光伏技術步入大規(guī)模發(fā)電階段，成為電力工業(yè)組成部分之一的重大技術步驟。許多統(tǒng)計資料表明，近幾年來世界光伏并網發(fā)電市場發(fā)展迅速，光伏并網發(fā)電的裝機容量從1 996年的7MWp上升到2000年的140MWp，光伏并網發(fā)電在光伏行業(yè)中的市場比例也從1 996年的10％上升到2000年的50％，2007年光伏并網發(fā)電的市場比例已達到80％。而在中國，光伏發(fā)電也將在未來的電力供應中扮演重要的角色，其累計裝機容量預計至201 0年將達600MWp，2020年將達到30GWp，2050年將達到100GWp。根據(jù)電力科學院預測，到2050年，中國可再生能源發(fā)電將占到全國總電力裝機的25％，其中光伏發(fā)電則占到5％。顯而易見，光伏并網發(fā)電已經是大規(guī)模光伏發(fā)電的主要趨勢。

早在上世紀80年代，合肥工業(yè)大學已經開展起太陽能光伏與風力發(fā)電技術的研究，張興就是在那個時候走入合肥工業(yè)大學校門的。在這所留下他半生印記的學校里，不僅走過了從學士到博士的求學之路，而且也撇下了攻關，探索的辛勤汗水。他對太陽能光伏發(fā)電技術的研究，源于1 997年新疆新能源研究所原所長王國華研究員在合肥工業(yè)大學的一次講學。在那次講學中，張興對歐美日等發(fā)達國家正在興起的光伏并網技術產生了濃厚的興趣，當時，我國的光伏發(fā)電技術與產業(yè)還是針對技術相對落后的光伏離網系統(tǒng)，很少有人關注技術新穎且有一定難度的光伏并網技術。盡管深知其中的挑戰(zhàn)，張興卻從未想過低頭，他抓住光伏并網系統(tǒng)中的并網逆變器這一核心技術，開始了潛心的研究。經過一年多的努力，他終于成功研制了500W光伏并網樣機。在1 998年的全國光伏年會上，該樣機一經展出即引起了同行的高度關注。在此基礎上，1999年，張興教授又與新疆新能源研究所開展了技術合作，共同承擔起自治區(qū)的科技攻關項目。當時，逆變電源專家曹仁賢創(chuàng)辦的合肥陽光電源有限公司起步不久，雖然主打產品主要是離網型光伏逆變器，但他還是給予了這一項目充分的肯定和支持。在共同的努力下，該項目組于2000年成功開發(fā)出3kW工程化樣機，并在新疆鄯善縣成功地進行了應用測試，取得了預期性能。隨之，在經過一年多的試運行之后，2001年，該項目順利通過了新疆維吾爾自治區(qū)組織的專家鑒定，得到了一致的好評。

而正是這個項目的成功，拉開了張興教授與合肥陽光電源有限公司產學研合作的帷幕。此后，國家“十五”科技攻關項目“并網光伏發(fā)電用系列逆變器的產業(yè)化開發(fā)”、科技部新能源行動計劃項目等諸多科技攻關項目在他們的攜手并進下，得以產業(yè)化實踐，同時建造了多個并網光伏示范電站，其中，科技部新能源行動計劃項目“60kW光伏并網系統(tǒng)的應用與研究”項目獲得新疆維吾爾自治區(qū)科技進步二等獎。

與“陽光”同行

“陽光”，一個聽起來倍感明媚的詞語。而在電源領域，這一個詞語則讓人聯(lián)想起我國知名的新能源發(fā)電電源專業(yè)制造商――合肥陽光電源有限公司(以下簡稱“陽光電源”)。

自1 997年成立以來，陽光電源專注于可再生能源發(fā)電產品的研發(fā)與生產，囊括了光伏發(fā)電電源、風力發(fā)電電源、回饋式節(jié)能負載、電力系統(tǒng)電源等系列產品，曾成功參與北京奧運鳥巢、上海世博會、三峽工程，全球環(huán)境基金可再生能源項目、西班牙MaIaga 5MW大型光伏電站，英國和法國小型風力并網發(fā)電項目、青藏鐵路等重大工程，獲得了國內外業(yè)界的一致好評。多年來，陽光電源先后獲得“安徽省優(yōu)秀民營科技企業(yè)”、“安徽名牌產品”、“優(yōu)秀創(chuàng)新企業(yè)”，“安徽省‘115’產業(yè)創(chuàng)新團隊”、國家發(fā)改委REDP項目“技術進步優(yōu)秀項目獎”，“太陽能光伏產品金太陽認證”等榮譽，是安徽省可再生資源電源工程技術研究中心依托單位、安徽省研究生產學研示范基地。

同樣，經過二十余年的努力，合肥工業(yè)大學在太陽能光伏與風力發(fā)電技術等可再生能源發(fā)電技術方面也取得了長足的進展，如今，不僅擁有電力電子與電力傳動國家級重點學科、教育部光伏工程研究中心，還進入了國家培育優(yōu)勢重點學科的“111計劃”，成為“可再生能源并網發(fā)電國家級創(chuàng)新引智基地”。而在可再生能源并網發(fā)電技術的科學研究中，張興教授與陽光電源的產學研合作尤其值得稱道。

從1 999年共同開展新疆維吾爾自治區(qū)的科技攻關項目開始，他們的產學研合作已經整整十年。十年間，他們聯(lián)手創(chuàng)造了不少成績，近年來更是成果選出。

“上海電力局奉賢10kW光伏屋頂示范工程項目”屬于上海電力局新能源發(fā)展計劃項目，工程于2003年3月建成并投入運行，2004年7月通過專家鑒定，是上海首個全部采用國產化技術的光伏屋頂并網示范系統(tǒng)，該系統(tǒng)所用的1臺10kW三相并網逆變器即由張興課題組與陽光電源聯(lián)合研制。

他們合作的“并網光伏發(fā)電用系列逆變器的產業(yè)化”項目是國家科技部“十五”科技攻關項目，該項目于2005年2月通過科技部的專家鑒定。其成功研發(fā)解決了并網光伏系統(tǒng)的關鍵部件逆變器的產業(yè)化難點，推進了我國并網光伏發(fā)電產業(yè)的發(fā)展，如今，該項目系列產品已在陽光電源實現(xiàn)了產業(yè)化，并定型了多種規(guī)格的并網逆變器產品。

隨即，在國家科技部新能源行動計劃項目“新疆烏魯木齊大型光伏并網工程”研發(fā)中，張興課題組承擔起72臺60kW并網逆變器的系統(tǒng)及控制設計任務，而陽光電源則對逆變系統(tǒng)的制造，現(xiàn)場安裝與調試工作進行了全權負責。2004年12月，該工程完滿建成并投入運行，2006年3月，通過科技部驗收及專家鑒定。經鑒定，該項目采用可調度型并網發(fā)電結構，并具有并網發(fā)電、蓄電池充放電和獨立逆變三重運行功能，省略了常規(guī)的充電控制器，簡化了系統(tǒng)結構，大大提高了光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的性價比，是當時新疆地區(qū)最大且功能最為先進的光伏并網示范工程，其成果被授予新疆維吾爾自治區(qū)科技進步二等獎。

此外，在“上海生態(tài)示范園光伏屋頂工程”、安徽省科技攻關項目“合肥陽光電源30kW光伏屋頂示范工程項目”以及

科技部科技攻關推廣項目“上海崇明30kW光伏屋頂示范工程”研發(fā)中，他們的表現(xiàn)也不負眾望。

“非常”追求

電力電子與新能源應用技術的多年研發(fā)、與陽光電源十年的產學研合作，點點滴滴的付出，張興教授用自己的智慧和汗水寫出了一個不一般的科研生涯。

在風力發(fā)電研究方面，其MW級變流器作為核心技術一直被外國壟斷，其國產化的路途極其艱辛和富有挑戰(zhàn)性，2004年，張興教授與陽光電源再度聯(lián)手進行科技攻關，他們首先完成了安徽省“十五”科技攻關項目“風力發(fā)電用交直交并網變流器”，并獲得安徽省2006年度科技進步二等獎。接著，作為課題負責人之一，張興教授與陽光電源聯(lián)合申報并獲得了“十一五”國家科技支撐計劃“大功率風電機組研制與示范”的兩個重大項目的資助――“1 5MW以上直驅式風電機組控制系統(tǒng)及變流器的研制與產業(yè)化”與“1，5MW以上雙饋式風電機組控制系統(tǒng)及變流器的研制與產業(yè)化”。經過大家不懈的努力，目前，MW級雙饋型與直驅型風機變流器基本實現(xiàn)了產業(yè)化，部分機型已經批量向整機廠商供貨。

在柔性直流輸電變流與控制研究方面，張興教授著眼于柔性直流輸電技術與風力發(fā)電相結合，對安徽省自然基金項目“電網異常條件下風場柔性直流輸電網側變流器控制策略研究”進行了攻關研究。與此同時，在合肥工業(yè)大學本科評建項目的支持下，他自主研發(fā)成功了一套1 5kW柔性直流輸電變流及控制系統(tǒng)研究平臺。

在PWM整流器技術研究方面，張興教授完成了包括HT--7u超導托卡馬克等離子移快控電源、蓄電池雙向饋電電源、背靠背雙向變流器等多項研究成果，并在其博士學位論文基礎上，由“電氣自動化新技術叢書”編委會資助并由機械工業(yè)出版社出版了《PWM整流器及控制》學術專著，該學術專著在新能源并網發(fā)電的逆變器研究與應用領域得到了學術界專家學者的肯定并被廣泛引用。

在積極進行科研攻關的同時，張興教授還將大量精力投入到特色實驗室建設中。2006年，他主持完成了“合肥工業(yè)大學風力發(fā)電變流器及其控制實驗室”的建設，其主要包括“250kW中低壓雙饋、交流異步全功率風力發(fā)電驅動平臺”、“永磁同步直驅風力發(fā)電驅動平臺”，以及分布式發(fā)電系統(tǒng)中的“風力發(fā)電模擬平臺”，“柔性直流輸電變流及控制系統(tǒng)研究平臺”等。而他與陽光電源合作，還為該公司建成了“2MW雙饋型風力發(fā)電變流器試驗平臺”、“2MW同步直驅風力發(fā)電變流器試驗平臺”。這些實驗研究平臺基本上涵蓋了張興教授及其團隊近年來的大部分成果，在這些成果的基礎上，經過深入地自主研制，這些平臺已經開始發(fā)揮各自的功用，不僅大大促進了合肥工業(yè)大學新能源應用及其電力電子研究技術的發(fā)展，使其成為全國高校風力發(fā)電變流器研究條件一流的單位，也為國家支撐項目的取得與完成提供了良好的研究條件與基礎。

經過多年的拼搏，張興教授不僅在風力、太陽能并網發(fā)電的變流器技術的研究和工程應用方面取得眾多的成果，積累了大量研究與工程經驗，同時也為陽光電源以及電力電子行業(yè)輸送了一批高素質人才。從當年初次涉足光伏并網發(fā)電技術，到如今的MW級風電變流器的研制成功，在太陽能光伏并網、風力發(fā)電變流控制與驅動領域的多年研究，使他和團隊得到了錘煉和成長，逐漸發(fā)展為一支擁有2名教授、2名副教授、3名博士畢業(yè)的青年科研骨干教師以及近30名博士、碩士研究生的優(yōu)秀團隊，在一起，他們總是能形成一股強大的科研力量。而與陽光電源長期的優(yōu)勢互補合作，其科研水平經受了考驗，更是得到了升華。

篇3

[關鍵詞]太陽能 光伏發(fā)電 逆變 并網

中圖分類號：TK511 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2014）33-0363-01

1 概述

2013年年初，京津冀地區(qū)遭遇嚴重霧霾天氣； 10月份以后，大范圍霧霾污染又蔓延至哈爾濱、蘇州、上海、甚至三亞等地，全國范圍從北到南無一幸免。

據(jù)相關部門統(tǒng)計， 2013年的霧霾天數(shù)是中國近52年來的最多，創(chuàng)下歷史紀錄。

環(huán)保專家指出，導致空氣質量下降的污染物有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入顆粒物、臭氧等。在一些地區(qū)，尤其是大城市，工業(yè)生產、機動車尾氣、建筑施工、冬季取暖燒煤等排放的有害物質難以擴散，導致空氣質量顯著下降。面對越來越嚴峻空氣污染形勢，尋找新能源成為當前面臨的迫切課題。照射在地球上的太陽能非常巨大，而且太陽能發(fā)電絕對干凈，不產生污染。所以太陽能被譽為是理想的能源。隨著太陽能光伏發(fā)電技術的發(fā)展，光伏發(fā)電已經不再只是作為偏遠無電地區(qū)的能源供應，而是向逐漸取代常規(guī)能源的方向發(fā)展。

本文主要討論太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中電力電子技術的應用；介紹并網系統(tǒng)的組成特點；根據(jù)不同的電路拓撲，討論太陽能最大功率點跟蹤技術的實現(xiàn)方法。

2 太陽能光伏系統(tǒng)的組成

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽能電池半導體材料的光伏效應，將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，有獨立運行和并網運行兩種方式。

與獨立供電的光伏系統(tǒng)相比，并網系統(tǒng)一般都沒有儲能環(huán)節(jié)，直接由并網逆變器接太陽能電池和電網。并網逆變器的基本功能是相同的。那就是，在太陽能電池輸出較大范圍內變化時，能始終以盡可能高的效率將太陽能電池輸出的低壓直流電轉化成與電網匹配的交流電流送入電網。

3 太陽能光伏系統(tǒng)的最大功率點跟蹤技術

實現(xiàn)太陽能光伏陣列的最大功率點跟蹤，實質上是一個自尋優(yōu)過程。通過對光伏陣列當前時刻輸出電壓與電流的檢測，得到當前時刻光伏陣列輸出功率，再與已存儲的前一時刻光伏陣列功率值比較，舍小存大，再檢測，再相比較，如此不停地周而復始，便可使光伏陣列動態(tài)地工作在最大功率點上。

在一定溫度時，不同光照強度下太陽能電池的輸出特性曲線不同。每條曲線都存在著一個最大功率輸出點，并且這個點在當前的光照條件下是唯一的。在太陽能光伏系統(tǒng)中采用較多的一階MPPT正是利用了最大功率點的dp/dv為零的特性。先對太陽能電池的輸出電壓和電流進行連續(xù)的采樣，并將每次采樣的一組電壓電流數(shù)據(jù)相乘折合成功率值，然后減掉上一次采樣得到的功率值，即為功率差分值。當功率達到最大值時滿足式（1），同時還可以推得式（2）。

dP/dU=dUI/dU=UdI/dU+IdU/dI=0 （1）

UdI+IdU=0 （2）

令

ΔI=UdI （3）

ΔU=-IdU （4）

則當ΔU=ΔI時，即可近似認為達到最大功率點，這樣就構成了最經典的一階差分算法。

4 并網供電的太陽能光伏系統(tǒng)中的逆變器

光伏陣列所發(fā)的電能為直流電能，然而許多負載需要交流電能，如變壓器和電機等。直流供電系統(tǒng)有很大的局限性，不便于變換電壓，負載應用范圍也有限。除特殊用電負荷外，均需要使用逆變器將直流電變換為交流電?，F(xiàn)在常用的逆變器有以下幾種。

1）方波逆變器

此逆變器輸出的電壓波形為方波，逆變器線路簡單，價格便宜，實現(xiàn)較為容易。缺點是方波電壓中含有大量的高次諧波成分，在負載中會產生附加的損耗，并對通信等設備產生較大的干擾，需要外加額外的濾波器。此類逆變器多見于早期，設計功率不超過幾百瓦的小容量逆交器。

2）階梯波逆變器

階梯波逆變器輸出的電壓波形為階梯波形，階梯波逆變器的優(yōu)點是輸出波形接近正弦波，比方波有明顯的改善，高次諧波含量減少。但此逆變器往往需要多組直流電源供電，需要的功率開關管也較多，給光伏陣列分組和蓄電池分組帶來不便。

3）正弦波PWM逆變器

正弦波逆變器的優(yōu)點是輸出波形基本為正弦波，在負載中只有很少的諧波損耗，對通信設備干擾小，整機效率高。缺點是設備復雜、價格高。

5 雙模式逆變器

為了方便應用，可以設計一種既可獨立運行，又可并網運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的逆變器可以自由切換并網運行和獨立運行，并且保證在切換過程中對負載和逆變器無沖擊，實現(xiàn)平滑切換?？梢圆捎昧丝焖贆z測并網開關和抑制電流突變的過渡算法，以實現(xiàn)三相系統(tǒng)并網/獨立的平滑切換。這種系統(tǒng)稱為三相雙模式逆變器發(fā)電系統(tǒng)。此系統(tǒng)中太陽能電池板組成光伏陣列，輸出不穩(wěn)定的直流電。DC/DC 充電控制器連接電池板和蓄電池組，實現(xiàn)最大功率向蓄電池充電。 蓄電池可以在太陽輻照度變化和無太陽光時持續(xù)向逆變器供給直流電。三相逆變器的輸入級連接到蓄電池的直流母線上， 輸出接在帶有中心抽頭的變壓器上。這樣可以帶三相或單相負載運行。并網開關可以實現(xiàn)電網與負載、 逆變器的連接和斷開。當電網無電時，并網開關斷開，逆變器給負載供電。當電網有電時，并網開關閉合，負載由電網和逆變器共同供電，逆變器還可以將太陽能電池板發(fā)出的多余電能輸入到電網中，也可以利用電網給蓄電池充電。

6 結論

本文對太陽能光伏系統(tǒng)中的最大功率點跟蹤和逆變技術進行了討論。通過對并網光伏系統(tǒng)進行系統(tǒng)組成分析，比較其構成特點和電路拓撲，討論得出了各自適用的控制方法。文章最后介紹了一種可實現(xiàn)獨立運行與并網運行實時切換的雙模逆變器。從上述分析可以看到：太陽能光伏發(fā)電作為新能源的應用技術正在得到迅速發(fā)展，而電力電子技術作為其中的關鍵技術，對太陽能光伏發(fā)電應用的發(fā)展起著決定性作用。

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篇4

摘要：渤海大學實行的“轉動課堂”是提升人才培養(yǎng)質量的一種創(chuàng)新教學模式。課堂上實行精講、互動、練習，是強調以培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新能力和團隊合作能力為中心的教學方法。本文首先闡述了轉動課堂內涵。然后，對轉動課堂中的師生互動內涵和特點進行了研究。最后，以《風力發(fā)電技術》課程為例，給出課內互動和課外互動的可操作性教學方案。

關鍵詞：轉動課堂；師生互動；翻轉課堂；實踐能力；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）49-0165-03

“轉動課堂”[1]是渤海大學楊延東教授提出的一種新型課堂教學模式。既包含教育理念的轉變，更體現(xiàn)教學方法的更新?！稗D動課堂”把學生從傳統(tǒng)的灌輸式課堂中解放出來，使教學活動有益于學生綜合素質的提高，以學生為中心，讓學生不僅收獲知識，更要學會獲取知識，應用知識，提高實踐動手能力，提高應用知識的能力，真正成為適應經濟社會發(fā)展，m應“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的新環(huán)境的適用型人才[2，3]。

一、轉動課堂的內涵

1.“轉動課堂”中的“轉”?！稗D動課堂”中的“轉”主要是指：

（1）轉型。即人才培養(yǎng)模式由傳統(tǒng)模式轉到新的改革模式上來。

（2）轉法，由課上傳統(tǒng)的灌輸式、填鴨式的教學方法轉為啟發(fā)式、探究式、討論式、案例式等教學方法上來。

（3）轉體，課堂教學從傳統(tǒng)的以教師為主體轉變?yōu)橐詫W生為主體。

2.“轉動課堂”中的“動”?！稗D動課堂”中的“動”主要是指：

（1）互動。主要包括師生互動、生生互動、師師互動。通過互動，讓知識獲取和消化變得鮮活。

（2）動手動腦。教師引導學生動腦，動手練習，學會知識是什么和怎么用知識。

在轉動課堂上，主要包括三個教學環(huán)節(jié)，即教師精講，師生互動，學生動腦動手練習。教師精講是指教師需要在課堂上將最重要、學生最需要掌握的內容進行精心的組織與講解。精心地選取授課內容，科學地組織精講內容，高效地講授精講內容。精講的主要特點是授課內容精、講授精、用時精，三者缺一不可。根據(jù)授課內容和學生的實際認知特點，轉動課堂的精講時間不要多于課堂教學時長的60%。這三個教學環(huán)節(jié)的時間順序、時間長短可以微調整，形式可以多樣，真正調動學生自主學習的積極性，高效吸收理解所學知識，提高動手實踐和創(chuàng)新能力。

二、師生互動的內涵與特點

師生互動包括教師與學生的互動，學生與學生互動、個人與小組之間的互動、小組與小組之間的互動、小組與教師之間的互動，教師與教師之間的互動等。教師根據(jù)學生的學習成效實時動態(tài)地調整教學方法，使學生在學習過程中建立適合自己的學習模式，真正學會如何學習、思考、合作和表達。課堂互動需要圍繞如何引導學生思考問題、分析問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、主動學習等能力培養(yǎng)進行開展，應該具有如下特點：

1.是基于問題的課堂互動教學。問題是調動學生學習動機和思維主動性的最好刺激物[4]。問題可以來自日常生活，也可以來自某個工程領域，可以來自教師正在從事的研究課題。問題可以在課前提出、可以在上課過程中提出。問題可以由教師提出，也可以由學生提出。

2.是教師主導和學生主體的實現(xiàn)過程。在轉動課堂中，教師的主導性表現(xiàn)在：激發(fā)學生的學習動機和學習意向，導引學生思考，解釋學生疑惑的內容，及時正確評價反饋學生的學習結果。學生的主體性表現(xiàn)在：主動地把教師的教學意圖變成自己的學習意圖和行動要求，不斷深度內化知識。教學過程中的師生互動是教師主導和學生主體活動的動態(tài)交替交融過程。

3.是共同學習的教學。生生互動，會碰撞出新的問題與有意義的知識成果。師生互動，教師收獲了學生的新思維、新視覺、新問題，學生收獲了老師的一種思維路徑，解決問題的方法和手段。

4.是不拘一格形式的教學。針對不同形式的教學內容，采用不同的互動教學方法，如討論式、學導式、發(fā)現(xiàn)式、案例式、學導式、啟發(fā)式、問題式、任務驅動式、探究式及其多種方法融合等。

三、師生課堂互動的教學實施方案

根據(jù)教學流程劃分，“轉動課堂”的師生互動包括課堂互動和課外互動。下面以《風力發(fā)電技術》課程為例，說明師生課堂互動的具體實施方案。

1.精選和創(chuàng)新課堂互動內容。師生互動的內容是學生需要進一步內化的知識點，也可以是啟發(fā)和培養(yǎng)學生創(chuàng)新的內容。在互動內容的選擇上要下功夫，要有創(chuàng)意，要以應用為背景，要形成一個好問題，要做到讓學生感興趣，激發(fā)學生的思考。以《風力發(fā)電技術》課程為例，在講授能源分類知識點時，以問題“我們是新能源學院，什么是新能源？”，在講授風力發(fā)電技術的優(yōu)缺點時，以問題“風力發(fā)電是導致霧霾的推手嗎？”的方式實現(xiàn)師生互動，生生互動。

2.優(yōu)化課堂互動教學方法。為了更好地實現(xiàn)課堂互動，可以采用多種教學方法，使得互動方式不拘一格。下面針對導學-學導式教學法、討論式、案例教學法來說明轉動課堂中的課堂互動教學方法。

（1）導學-學導式教學法。導學-學導式教學法綜合運用了導學式和學導式這兩種教學方法，取長補短，是教師主導，學生主體的具體體現(xiàn)。具體實現(xiàn)方式一：由教師概講（教師提供教案及相關資料）-學生自學（包括課前預習、課上自學）-學生釋疑（學生自行查閱參考資料、學生討論、教師個別輔導等）-小組討論-小組表述答案-教師和其他小組進行評價和質疑-教師精講（教師講透學生難以弄懂的要點）-學生演練等環(huán)節(jié)形成教學的基本過程。具體實現(xiàn)方式二：由教師概講（教師提供教案及相關資料）-學生自學（包括課前預習、課上自學）-學生釋疑（學生自行查閱參考資料、學生討論、教師個別輔導等）-教師精講（教師講透學生難以弄懂的要點）-學生演練等五個環(huán)節(jié)形成教學的基本過程。在《風力發(fā)電技術》課程中，在完成討論問題“風力發(fā)電對電網造成什么影響？”過程中，采用導學-學導教學法。先啟發(fā)式教學，引導學生暢談風力發(fā)電對電網造成的具體影響，發(fā)現(xiàn)學生不能用術語描述電能質量。因此，教師概講了是風力發(fā)電的什么特點對電網造成影響，具體影響電網什么？并指定為下一次的具體討論內容。學生課外自學，經過學生討論，向老師咨詢等方式，理解風力發(fā)電對電能質量造成的影響。然后，下一次課堂討論此內容。歷經小組表述、教師和其他小組進行評價與質疑、教師精講、學生回顧練習等方式完成這個內容。

（2）討論式。在轉動課堂中，討論式是一種最好的師生互動方式。討論中，學生可以用手機上網搜集資料，教師要巡視，可以適當參加某個小組，一定要少說多聽多看。學生在討論課上的表現(xiàn)應成為成績記載的重要組成部分。學生課前預習-教師精講-創(chuàng)設情境-學生討論-小組表述-教師和其他小組質疑-教師總結與評價-師精講（教師講透討論中衍生出的知識點或學生遺漏的要點等）-學生小結作業(yè)等環(huán)節(jié)形成教學的基本過程。在《風力發(fā)電技術》課程中，多次組織學生進行討論，以問題方式引出的討論內容：風電場如何選址？風能資源評估的步驟？測風塔安裝位置和測量時應注意哪些事項？風電場如何選址？風電場如何建設？為什么常用三葉片風輪發(fā)電機組？風力發(fā)電是導致霧霾的推手嗎？風力發(fā)電對電網具有什么影響？風力發(fā)電的優(yōu)缺點是什么？

（3）案例教學法。在轉動課堂中，采用案例教學法，可以提高學生的實踐能力。在《L力發(fā)電技術》課程中，風能資源評估由學生自學，并完成實踐作品題目“針對某個風電場進行風能資源評估，給出評估過程和評估結果”。

3.課堂互動的教學組織和程序。教師一定要科學地設計師生互動的教學過程，要進行精心準備與組織實施，使得互動內容與互動方式協(xié)調匹配，實現(xiàn)激發(fā)學生積極參與的教學目標。

以討論式教學方法為例，老師根據(jù)教學內容，精心凝練出問題，提前發(fā)給學生，讓學生自學，查閱資料，學生間交流，小組間交流，或向教師反饋獲得解釋。在課堂師生互動環(huán)節(jié)上，教師創(chuàng)造情境，合適時機組織學生討論，教師巡回點拔，觀察學生們的表現(xiàn)，適時參與某個小組了解情況，對難以解決無法進行的討論給予適當引導。討論時，學生可以通過查閱資料，特別是借助手機等移動終端獲得網上相關信息。小組討論完畢，討論結果由組長指定組員進行答辯，其他組員可以補充。教師和同學可以質疑和繼續(xù)提問，屬于小組答辯過程。答辯結束，老師對學生的表現(xiàn)和知識的內化程度進行評價，并進一步通過精講方式給出正確答案。

4.課堂互動必須實行優(yōu)化分組和正確考核評價。開學初，對學生進行優(yōu)化分組。小組分配要根據(jù)學生的性別、成就、智力、性格、理論理解能力和實踐動手能力等進行靈活搭配。組內成員的分工要清楚，可以設組長、記錄員、發(fā)言人等；職責要明確，要確保每位成員都有事情做；每次小組活動后教師進行點評和成績評定。其次，教師對小組活動要實施動態(tài)管理。例如小組完成一項任務后要重新組合，成員的職責輪流變更等。如《風力發(fā)電技術》課程開課之初，小組采用學生自愿和老師指派的方式組成。班級人數(shù)60人，每個小組5-6人，其中基礎好的2-3人，中等及其基礎薄弱一些的3-4人。每次小組討論可由組員選組長、記錄員和發(fā)言人。

為了使學生具有更好的主動性，完成課外學習，需要有一套合理的考核評價機制。以《風力發(fā)電技術》課程為例，課堂互動有一套非常細化的得分標準。師生互動學生表現(xiàn)占課堂總成績成績70%，對于主動回答問題，質疑提問等給予獎勵加分。

四、課外互動的教學實施方案

如果轉動課堂中的課內教學占課程總學時60%，那么課外教學占課程總學時40%，仍屬于授課范疇。在課外教學中，主要以師生互動為主。課外互動可以在教室里、可以在網上，可以是全部學生，可以是少數(shù)學生。根據(jù)課程目標要求，可以采用答疑、實踐作品展示、發(fā)明等實現(xiàn)師生課外互動。

針對《風力發(fā)電技術》課程，課外互動主要以學生的實踐作品設計與展示為主，如以如何提高風力發(fā)電場的發(fā)電效率為任務，三周時間準備，并啟發(fā)了同學們思路，如從提高風能捕獲角度，設計多層風力葉片、利用樹葉原理設計風力發(fā)電樹等；從風光互補發(fā)電、減小棄風現(xiàn)象、設計小型風力發(fā)電機組和移動電源等角度給予同學啟發(fā)。并同時教授學生如何查找資料，如在渤海大學主頁圖書館中查找論文、專利等。提出創(chuàng)新設計作品答辯內容按照背景、基本思路、關鍵技術、推廣價值等準備。在創(chuàng)新作品答辯過程中，教師與其他學生均是評委，可以提問或質疑。提問有道理的可以加分，提問者可以與答辯者同臺進行辯論。另外，教師積極引導學生參與團隊的科研項目。引導學生按照自己興趣選題，由教師親自指導參與挑戰(zhàn)杯、全國大創(chuàng)項目等，近兩年已獲批五項國家級大創(chuàng)項目。同時，指導學生如何查找資料，書寫發(fā)明專利等。具體交流方式可以采用微信、QQ、郵箱、面對面等，真正做到與學生實時互動交流。

五、采用全程動態(tài)精細化考核評價機制

為了課內、課外師生互動取得良好效果，真正啟發(fā)學生學習的主動性，學會如何發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，感受團隊合作的重要性，需要采取全程動態(tài)精細化考核評價機制。如，某個學生缺勤，可以用一個創(chuàng)新作品來彌補，使學生始終有機會多學多做。課堂上主動向老師提出問題，獎勵3分，主動回答問題獎勵3分等。

參考文獻：

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篇5

論文摘要：風能是一種清潔，安全，可再生的綠色能源，利用風能對環(huán)境無污染，對生態(tài)無破壞，環(huán)保效益和生態(tài)效益良好，對于人類社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。進入20世紀70年代，在世界范圍內爆發(fā)的能源危機告誡人們，要生存就要尋找開發(fā)新能源，此后各國政府紛紛制定能源政策支持新能源的開發(fā)利用?，F(xiàn)今調整能源結構、減少溫室氣體排放、緩解環(huán)境污染、加強能源安全已成為國內外關注的熱點。國家對可再生能源的利用，特別是風能開發(fā)利用給予了高度重視。

近年來，世界風力發(fā)電事業(yè)蓬勃發(fā)展，截至2006年年底，全世界風力發(fā)電裝機容量已達7422萬千瓦，預計到2010年全世界風力發(fā)電裝機容量將達到149．5吉瓦。

我國風能資源豐富。據(jù)中國氣象科學研究院的初步測算，我國陸地10m高度處可開發(fā)儲量為2.53億kW，海上可開發(fā)儲量為7.5億kW，總計約10億kW，風能利用潛力巨大。2005年以來我國每年的風電新增裝機容量連年翻番，2005年裝機容量126萬KW，2006年裝機容量260萬KW，2007年裝機容量590萬KW，至2008年底風電裝機容量已超過1000萬KW。國家規(guī)劃，到2020年中國風電裝機規(guī)模將達3000萬kW。在國家政策和資源優(yōu)勢的推動下，中國風能開發(fā)利用取得了長足進步。

風力發(fā)電在并網時由于沖擊電流的存在，會對電網電壓產生影響。由于風力發(fā)電是一種間歇性能源，風電場的功率輸出具有很強的隨機性，所以為了保證風電并網以后系統(tǒng)運行的可靠性，需要額外安排一定容量的旋轉備用以響應風電場的隨機波動。各種形式的風力發(fā)電機組運行時對無功功率的需求不同，依靠電容補償來解決無功功率平衡問題，發(fā)電機的無功功率與出力有關，由此也影響電網的電壓。

大型風力發(fā)電機組的投入運行，使大規(guī)模風力發(fā)電場的建設成為可能，風電事業(yè)正逐步向產業(yè)化邁進。在某些地方，風力發(fā)電已經在電網中占有了相當?shù)谋戎?，它的運行狀況直接關系到整個電網的安全性和可靠性。為了更加安全、充分的利用風力資源，迫切需要深入研究大規(guī)模風電場并網運行的相關技術問題，是保證并入大規(guī)模風電場后電力系統(tǒng)仍然可以正常穩(wěn)定運行的重要前提。

國內外研究現(xiàn)狀

過去很長一段時期以來，由于結構簡單、運行可靠，風力發(fā)電系統(tǒng)主要采用恒速恒頻發(fā)電方式，但采用恒速恒頻方式的風力發(fā)電機組發(fā)電效率較低，而且機械承受的應力較大，相應的裝置成本較高。近年來，隨著大規(guī)模電力電子技術的日趨成熟，同時為實現(xiàn)不同風速下實現(xiàn)最大風能捕獲從而高效發(fā)電，國內外正在采用變速恒頻發(fā)電方式，變速恒頻發(fā)電方式可以大范圍內調節(jié)運行轉速 ，來適應因風速變化而引起的風力機功率的變化，可以最大限度的吸收風能 ，因而效率較高；控制系統(tǒng)采取的控制手段可以較好的調節(jié)系統(tǒng)的有功功率、無功功率 ，但控制系統(tǒng)較為復雜；低風速下風機轉速相應下降，從而大大降低了系統(tǒng)的機械應力和裝置成本，近年來變速恒頻風力發(fā)電機組成了大容量風力發(fā)電設備的主要選擇方向。

恒速恒頻風力發(fā)電機組的并網包括同步發(fā)電機的并網和異步發(fā)電機的并網。同步發(fā)電機在重載情況下并網，若不進行有效的控制，常會發(fā)生嚴重的無功振蕩和失步，對系統(tǒng)造成嚴重的影響。用于風力發(fā)電的同步發(fā)電機與電網并聯(lián)運行時，常采用自動準同步并網和自同步并網方式。前者由于風速的不確定性，通過該方法并網比較困難；后者的并網操作相對簡單，使并網在短時間內完成，但要克服合閘時有沖擊電流的缺點。異步風力發(fā)電機控制裝置簡單，而且并網后不會產生振蕩和失步，運行比較穩(wěn)定。然而，異步發(fā)電機直接并網時會產生發(fā)電機額定電流5-7倍的沖擊電流，不僅對電網造成沖擊而且影響機組壽命；另外異步發(fā)電機本身不發(fā)無功功率，需要進行無功補償。

變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)有多種，例如同步發(fā)電機交/直/交系統(tǒng)的并網運行和雙饋發(fā)電機系統(tǒng)的并網運行。在變速恒頻風力發(fā)電的眾多種方案中，最具優(yōu)勢的方案是采用雙饋感應發(fā)電機的并網型交流勵磁變速恒頻風力發(fā)電機組。

同步發(fā)電機交/直/交系統(tǒng)并網運行時，由于采用頻率變換裝置進行輸出控制， 因此并網時沒有電流沖擊， 對系統(tǒng)幾乎沒有影響。由于同步發(fā)電機組工作頻率與電網頻率是彼此獨立的， 風輪及發(fā)電機的轉速可以變化， 不必擔心發(fā)生同步發(fā)電機直接并網運行可能出現(xiàn)的失步問題。在風電系統(tǒng)中使用阻抗匹配和功率跟蹤反饋來調節(jié)輸出負荷， 可使風力發(fā)電機組按最佳效率運行， 向電網輸送更多的電能。

雙饋發(fā)電機系統(tǒng)并網運行時，風力機起動后帶動發(fā)電機至接近同步轉速時電網， 并網時基本上無電流沖擊。風力發(fā)電機的轉速可隨風負載的變化及時做出相應的調整， 產生最大的電能輸出。而且通過調節(jié)雙饋發(fā)電機勵磁電流的頻率、幅值和相位，可以保證發(fā)電機在變速運行的情況下發(fā)出恒定頻率的電力，并可以調節(jié)無功功率和有功功率。

交流勵磁變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)中，發(fā)電機和電網之間是一種柔性連接，尤其對無刷雙饋電機而言，對發(fā)電機轉子側交流勵磁電流的調節(jié)與控制，就可在變速運行的任何轉速下滿足并網條件，實現(xiàn)變速恒頻無沖擊電流的高效并網。其勵磁繞組與電網間的雙向變頻器功率，僅為發(fā)電機系統(tǒng)的一小部分功率?？梢灶A見，在未來幾年內，無刷雙饋電機在變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)中將會獲得廣泛的應用，對全國的風力發(fā)電等機電產品的更新?lián)Q代起推動作用，產生顯著的經濟和社會效益。

研究(設計)內容

對主要風力發(fā)電機組類型進行對比研究，不同機型的發(fā)電機原理、結構、運行特性和對電力系統(tǒng)的影響不盡相同，有必要進行研究。

對風力發(fā)電機組并網方式進行比較分析研究，主要是同步發(fā)電機的并網方式和異步發(fā)電機的并網方式進行比較分析，并對目前主流的變速恒頻風力發(fā)電機組中的雙饋感應發(fā)電機進行重點探討。

電壓水平是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要指標，研究了風力發(fā)電并網運行后電力系統(tǒng)的電壓特性。

從風電場接入地區(qū)的中樞點電壓水平、風電系統(tǒng)負荷的輕重、風電場的無功補償容量大小等各個方面分析探討影響風電機組最大注入功率的各種因素。

綜合分析幾種常用風力發(fā)電機的并網控制技術，分析比較它們各自應用于風力發(fā)電上的優(yōu)缺點。并提出風力發(fā)電技術今后的發(fā)展趨勢。

研究(設計)方法及技術路線

首先建立幾種常用風力發(fā)電機的數(shù)學模型，建立風速、風力機模型，并利用已建立的數(shù)學模型對發(fā)電機原理進行探討，研究各風力發(fā)電機的運行特性，并就各種發(fā)電機并網時對電網的影響進行理論探討，特別是與電網有功、無功交換功率及對電網電壓的影響進行探討，找出合適的并網運行控制方案。

本課題研究的難點有：1）風力發(fā)電機數(shù)學模型的建立；由于風力發(fā)電機類型較多，不同電機的數(shù)學模型不一樣，不能建立統(tǒng)一的、適應各種機型的數(shù)學模型。2）該課題的探討主要停留在理論上，并進行適當?shù)姆抡嬗嬎悖y以進行實驗驗證

時間安排

第九周

詳細地了解設計題目、設計任務、設計要求、預期效果。本周內主要完成：①明確設計任務的具體內容。② 完成開題報告。③編制初步設計方案

第十周

通過分析設計任務，提出各自的問題。

第十一周、第十二周

① 將設計任務再次細化，提出更加具體的問題。② 開始設計預期目標的整體方案，包括相關硬件、軟件方案，提出可行性。

第十三周、第十四周

① 設計方案更加具體化，使之更加清晰，明確提出可達到的預期效果。② 再次論證方案的可行性。③ 對設計方案各部分進行系統(tǒng)的分析計算，解決設計中出現(xiàn)的具體問題。

第十六周

總結前兩個階段的工作成果，編寫設計說明書。

第十七周

① 妥善保存設計系統(tǒng)。② 修改畢業(yè)論文，并完成打印。③準備答辯

預期成果

預期成果為幾種常見風力發(fā)電機組的并網運行控制方案，并以論文論文的形式表達出來。可能的創(chuàng)新點為：考慮充分利用電力存儲或者能量存儲技術，降低風能資源的隨機性對電網造成的不利影響，改善風能資源的利用條件，盡可能達到可控的目的。

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篇6

關鍵詞：建筑能耗；節(jié)能空調；太陽能；評價

中圖分類號： TU201.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-0432（2011）-06-0306-1

0 前言

建筑能耗一般指建筑在正常使用條件下的采暖、通風、空氣調節(jié)和照明所消耗的總能量，不包括生產和經營性的能量消耗。隨著經濟的快速發(fā)展，常規(guī)能源日益匱乏，節(jié)能環(huán)保已成為世界公認的主題，各國都在推行全方位降低能耗，因此零能耗建筑在全球范圍內應用而生。在建筑零能耗風靡全球的時刻，也想談談自己的一些想法。

1 建筑能耗現(xiàn)狀分析

我國約占全社會總耗能的46.7%，歐洲和美國約占全部能源消耗的40% ，如何全面提高能源效率，減少對日漸枯竭的傳統(tǒng)一次性“礦物化石”能源依賴性已成為當務之急。其核心特點除了強調被動式節(jié)能設計外，將建筑能源需求轉向太陽能、風能、地熱能等可再生能源，為人們的建筑行為，為建筑與環(huán)境和諧共生尋找到最佳的解決方案。

建筑發(fā)展至今，建筑能源消耗從零走到了。隨著常規(guī)能源的匱乏，我們需要在不改變現(xiàn)在建筑室內舒適環(huán)境的情況下，使常規(guī)能源的消耗從回歸到零。

我們知道，創(chuàng)建綠色建筑，在建筑設計中要重點抓好自然通風、建筑遮陽、天然采光、門窗隔熱、墻體保溫、節(jié)能空調、太陽能利用、水循環(huán)使用、“3R”材料利用等“綠色技術”的推廣應用，以實現(xiàn)建筑本身不消耗或少消耗常規(guī)能源、不產生或少產生廢水廢物、不無故浪費自然資源、不惡化自然環(huán)境的目標。

其中自然通風、建筑遮陽、天然采光、門窗隔熱、墻體保溫這些建筑節(jié)能技術已經很成熟了。在這些節(jié)能技術之上，如果想要保持一個舒適的室內環(huán)境，在室內外環(huán)境相差較大的情況下，我們必須要付出一些能量，這些能量除了正常的損耗外，其余供給室內，來達到我們要求的室內環(huán)境。因此，要想保持最終的目的不變，我們依然要付出能量，只是現(xiàn)在的能量消耗，要用太陽能、風能、地熱能、生物質能等可再生能源來代替煤、石油等常規(guī)能源。下面分別就太陽能的利用和節(jié)能空調進行闡述，分析其對建筑零能耗的巨大作用及現(xiàn)實中利用的弊端以及我們該努力的方向。

2 太陽能的利用

太陽存在我們最普遍利用的兩個方面：集熱和光伏發(fā)電。國內的集熱器已成為太陽能應用最為廣泛、產業(yè)化最迅速的產業(yè)之一。在中國，太陽能發(fā)電的成本是常規(guī)發(fā)電成本的6～8倍。無論對于企業(yè)還是百姓，如此高昂的電價誰都承受不起。

中國雖然是全球最大的太陽能電池制造基地，但目前用來生產太陽能電池的重要原料――高純度硅材料，95%以上靠從國外進口，而且加工過程中的高精度、高耗能、高污染，使晶體太陽能電池的成本居高不下。另外，中國的太陽能蓄電池的使用壽命及使用條件的限制，使太陽能路燈的造價要比消耗普通電能多10倍以上，這還不包括更換蓄電池的費用。因此，在太陽能光伏發(fā)電的使用，配套設備的研究要跟上來，否則，“太陽能電廠”仍是都市里的“能源孤島”，沒有人敢效仿，因為一個自主發(fā)電、不消耗社會資源的企業(yè)，反而要為之承受消耗社會資源的成本。

3 節(jié)能空調

節(jié)能空調顧名思義，消耗掉少量的能源，獲得最大能量的空調，那么在現(xiàn)實中，節(jié)能空調從哪些方面來改進呢，我個人認為從以下幾個方面：

3.1 中國自主研制制冷新產品

這類產品要具有一定的技術創(chuàng)新和先進性，符合低碳、綠色、環(huán)保的原則，能實現(xiàn)無級調速的多樣化控制，根據(jù)室內負荷變化自動調整電機轉速，達到最佳節(jié)能效果，比一般的風盤系統(tǒng)節(jié)能65%以上，這樣的制冷末端新產品可以直接來應用。

3.2 太陽能空調系統(tǒng)

太陽能吸收式空調系統(tǒng)主要由太陽集熱器和吸收式制冷機這兩部分組成的。制得的冷量就是利用了太陽集熱器為吸收式制冷機提供其發(fā)生器所需要的熱媒水來提供的。但就使用過程中也存在一些問題：

（1）太陽能空調已初步進入實用階段 使用太陽能空調的用戶依然在不斷的增加，目前產品多是大型的溴化鋰制冷機，只適合中央型空調。因此，研制小型的溴化鋰或氨―水吸收式制冷機與太陽集熱器配套實用并逐步進入家庭中使用。

（2）太陽能空調使用集熱器的采光面積與空調建筑面積的配比受到限制，僅能適用于多層建筑。對此，目前正在研制可以產生水蒸氣的真空管集熱器，以便與蒸氣型吸收式制冷機結合，來解決集熱器與空調建筑面積的配比問題。

（3）太陽能空調系統(tǒng)的初投資依然偏高，僅適用于部分的富裕用戶。為此，我們正在降低現(xiàn)有集熱器的成本，使得更多的家庭具有使用太陽能空調的經濟承受能力。只要克服以上的缺陷，就更大限度地發(fā)揮太陽能空調的作用。

4 結論

總之，建筑零能耗要從建筑節(jié)能開始，我們要細分最終用戶的需要， 針對不同區(qū)域的氣候條件需求，研究先進的節(jié)能技術和配套設備，這需要一個曲折而漫長的過程，我們需要踏實的尋求和研究，而不是盲目的追求所謂的“新技術”卻比使用常規(guī)能源承擔更多的資源和資金浪費。從而真正的由“低能耗”走向“微能耗”最終達到“零能耗”。

參考文獻

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篇7

關鍵詞：碳交易市場；碳交易體系；溫室效應；電力需求

一、引言

（一）概念介紹

碳排放權，是具有價值的資產，可以作為商品在市場上進行交換――減排困難的企業(yè)可以向減排容易的企業(yè)購買碳排放權，后者替前者完成減排任務，同時也獲得收益。對于發(fā)電行業(yè)而言，有學者認為碳排放權是發(fā)電企業(yè)之間、國家與發(fā)電企業(yè)之間、國家之間等碳排放主體為了實現(xiàn)溫室氣體的減排任務所形成的一種碳排放配額。

碳排放權交易市場，是指由相關經濟主體根據(jù)法律規(guī)定依法買賣碳排放權指標的標準化市場。在碳排放權交易市場上，碳排放主體從其自身利益出發(fā)自主決定其減排程度以及買入和賣出排放權的決策。它包括排放權配額交易市場、苑⒖剎生額外排放權的項目交易市場及排放權相關的各種衍生碳產品交易市場。

（二）碳交易市場的分類

按市場交易主體的意愿，碳交易市場可分為配額交易市場和自愿交易市場兩類。其中，配額交易市場是指為那些有溫室氣體排放上限的國家或企業(yè)提供碳交易平臺以滿足減排目標的市場；自愿交易市場則是從其他目標出發(fā)如企業(yè)社會責任、品牌建設、社會效益等自愿進行碳交易以實現(xiàn)其目標的市場。具體而言，配額碳交易又可分為基于配額的交易和基于項目交易兩類；自愿市場分為炭灰標準與無碳標準交易兩種。

（三）問題的提出

據(jù)統(tǒng)計，2014年我國單位GDP能耗和CO2排放分別下降29.9%和33.8%，如期完成“十二五”期間的節(jié)能減排指標，成為世界上發(fā)展新能源、可再生能源的大國。2015年，在中國的能源結構中，煤炭消費總量43.0噸，占消費總量的64.0%，其中發(fā)電消費增加0.5%，發(fā)電消費總量居上。建立發(fā)電碳排放權交易市場不僅有利于發(fā)電市場與環(huán)境保護的協(xié)調發(fā)展，而且有利于降低發(fā)電市場減排成本，促進轉變發(fā)電市場的經濟增長方式。但在全球市場上，中國面臨一個很嚴峻的問題就是在CDM項目上中國沒有自己的定價權，整體處于被動地位，極大地降低了中國在國際市場上參與碳交易的積極性，并且由于中國的碳交易市場目前仍處于初期階段，未形成完善的碳交易排放市場體系，嚴重制約了中國碳交易市場的發(fā)展。因此，如何規(guī)劃我國碳交易市場，建立符合國情和電力行業(yè)協(xié)調發(fā)展的碳排放交易體系，是推動我國碳交易市場發(fā)展的關鍵。

二、國內外碳交易碳交易體系

（一）國內體系

在2009年的第15次聯(lián)合國氣候變化大會上，中國承諾到2020年，單位GDP二氧化碳排放量將比2005年減少40%～50%。此后，在中國政府的大力推動下，我國碳交易市場的快速興起。為推動實現(xiàn)減排目標，減緩氣候變化帶來的負效應，加快了碳交易市場機制和中介組織的建設，解決我國作為賣方由于信息不對稱、缺乏中介服務嚴重制約碳交易業(yè)務的問題。通過發(fā)展碳金融業(yè)務的發(fā)展，落實綠色信貸政策，引進專業(yè)人才等具體舉措的落實，不斷強化我國市場對碳交易的認識，推動我國從“高碳”向“低碳”的能源消費結構轉型。2012年之前，依據(jù)《京都議定書》，我國碳交易的主要類型是基于項目市場進行的交易，即發(fā)達國家向我國提供資金和技術，對我國實施具有溫室氣體減排效果的項目履行《京都議定書》的承諾，獲取我國溫室氣體排放權的交易。但隨著工業(yè)技術的發(fā)展，我國碳排放量的不斷增加，人們的環(huán)保意識也明顯的到了提高。2014年，中美簽署《中美氣候變化聯(lián)合聲明》，中國元首首次正式中國將在2030年左右達到CO2排放峰值，并且計劃到2030年非化石能源占一次能源消費比重提高到20%左右。2015年國家發(fā)改委、國家能源局了 《關于改善發(fā)電運行調節(jié)促進清潔能源多發(fā)滿發(fā)的指導意見》，進一步推動可再生能源的發(fā)展，促進發(fā)電行業(yè)減排，讓發(fā)電企業(yè)更積極地參與碳交易。

自2013年，我國已相繼啟動深圳、上海、北京、天津、重慶、廣東、湖北等“兩省五市”的碳排放交易試點，參與交易的企業(yè)主要集中在發(fā)電、鋼鐵、化工等高耗能產業(yè)。按照發(fā)改委的規(guī)劃，我國碳市場建設分為前期準備階段（2014―2016年），運行完善階段（2017―2020年），全面實施階段（2020年以后）。所以，目前是從前期準備到運行完善階段重要的轉型過渡期。

截至2014年底，北京、上海、天津、重慶、廣東、深圳和湖北7個碳排放交易試點均了地方碳交易管理辦法，共納入控排企業(yè)和單位1900多家，分配碳排放配額約12億噸。

2016年，國家發(fā)改委召開全國碳排放權交易市場建設工作部署電視電話會議，系統(tǒng)總結了碳排放權交易市場建設的工作基礎，并結合下一步的工作重點提出了抓好落實的具體要求；中挪合作“國家碳排放權交易與自愿減排交易登記注冊系統(tǒng)建立；國務院《國務院批轉國家發(fā)展改革委關于2016年深化經濟體制改革重點工作意見的通知》；國家能源局下發(fā)特急文件，督促各地方政府和企業(yè)放緩燃煤火電建設步伐，暫緩13 省份、緩建15 省份的一大批煤電項目。

（二）國外主要體系

1、歐盟碳排放交易體系

歐盟排放交易體系（European Union Emission Trading Scheme，EU ETS），是世界上第一個多國參與的排放交易體系，也是歐盟為了實現(xiàn)《京都議定書》確立的二氧化碳減排目標，而于2005年建立的氣候政策體系。它是歐盟氣候政策的核心部分，以限額交易為基礎，提供了一種以最低經濟成本實現(xiàn)減排的方式。這也是全球最大的碳排放總量控制與交易體系。歐盟排放交易體系是歐盟氣候政策的中心組成部分，以限額交易為基礎，提供了一種以最低經濟成本實現(xiàn)減排的方式，是世界上首個多國參與的排放交易體系；覆蓋了11000個主要能源消費和排放行業(yè)的企業(yè)。經過多年的內部磋商談判和苦心經營，歐盟碳排放交易體系已成為全球最大的碳排放交易體系，碳排放配額交易總額也位居全球首位，并且適時的結算方式提出無需與美元掛鉤，交易直接以歐元標價結算。目前，世界碳排放交易市場主要由歐洲主導。作為世界最大的碳排放交易市場，歐盟碳排放交易體系已進入了實施的第三階段――全面實施階段。

2、美國碳排放權交易體系

區(qū)域溫室氣體減排行動（RGGI）是一個以市場為基礎、為減少溫室氣體而設立的區(qū)域強制性的減排計劃，通過競拍方式出售碳排放限額，以達到區(qū)域內碳總量減少10%的目標。美國的這種配額方式在市場主體間自由交易，截至目前，已取得顯著成果。雖然目前RGGI仍處于發(fā)展期，但美國所提出的這種市場化的機制很適合中國學習和借鑒。

三、文獻綜述

目前國內外學者對碳排放問題的研究已有了一定的成果，在能源結構轉型期，國內一部分學者的研究主要集中在碳排放的理論分析方面上。為了建立“共同而有別的責任”原則和公平正義準則，丁仲禮等人強調通過對歷史數(shù)據(jù)的計算，以“人均累計排放指標”度量各國排放權，并針對應得配額、實際排放量、排放水平、排放增速四個客觀指標具體對各國提出了公平合理的排放權方案。在全球碳排放權激烈的爭奪戰(zhàn)中，碳排放責任的認定和碳減排義務分配是發(fā)達國家和發(fā)展中國家兩大博弈主體間爭論的焦點。張為付在《調整》一書，研究分析了世界各國碳交易市場的博弈現(xiàn)狀，分析中國競爭優(yōu)勢的理論基礎，并提出低碳經濟下我國國際分工在貿易戰(zhàn)略、引資戰(zhàn)略、區(qū)域協(xié)調發(fā)展戰(zhàn)略方面的調整方案以及政府的職責?；谔寂欧藕驼跏挤峙涞慕灰妆尘埃维幍热私⒘藘?yōu)化制造商產品組合的三維模型，討論政府分配、碳排放價格敏感因子和技術效率對最優(yōu)產量的影響。另一部分的學者們將發(fā)電行業(yè)與碳排放權交易相結合進行研究。通過借鑒國外碳排放交易機制，結合我國發(fā)展現(xiàn)狀，駱躍軍等人對碳排放總量管理下發(fā)電排放所屬問題和不同配額分配方案對發(fā)電生產企業(yè)的影響問題進行研究，提出使用“加權平均法”碳排放配額方式模擬并分析發(fā)電企業(yè)的碳排放交易，來實現(xiàn)各機組所得配額均相對公平合理，保證企業(yè)順利履約，實現(xiàn)碳排放權交易體系的控制目標。何崇愷等人以發(fā)電行業(yè)為例研究影響碳成本傳遞率的主要因素，認為影響發(fā)電行業(yè)碳成本傳遞率的主要因素主要包括碳排放權交易的配額分配方式以及發(fā)電市場結構。陳逸等人從碳排放交易價格和成交量變化趨勢的角度進行理論研究，分析碳排放交易的發(fā)展趨勢，認為人力資源培養(yǎng)和發(fā)展對我國碳排放交易機制的建設具有重要作用，并且將企業(yè)的硬件實力和軟性人才培養(yǎng)相結合，有助于提升企業(yè)價值。此外，也有學者提出發(fā)展中國碳排放權交易市場需要借鑒歐盟碳排放權交易機制，并且需要結合中國實際國情。

四、數(shù)據(jù)分析

從宏觀角度而言，十二五期間，全國累計發(fā)電量、當期發(fā)電量呈穩(wěn)步遞增趨勢。截止2015年12月，累計發(fā)電量大56183.7億千瓦時，當期發(fā)電量最高時為2015年8月5155.3億千瓦時?；鹆Πl(fā)電的同比增長幅度呈負增長的趨勢較為明顯，降幅最大時為-11.8%；而水力發(fā)電、核能發(fā)電、風力發(fā)電等低耗能的新能源發(fā)電同比增長整體呈現(xiàn)正增長的趨勢。其中風力發(fā)電的當期發(fā)電量占比最多，當期同比增幅平均值為25.9%。如下圖所示。

從微觀角度而言，中國一共有5家大型發(fā)電企業(yè)：中國華能集團公司、中國大唐集團公司、中國華電集團公司、中國國電集團公司、中國電力投資集團公司。隨著碳市場的建立，各家陸續(xù)建立自己的碳資產公司，搭建碳資產運營管理框架，管理制定碳資產交易。制度。以中國華能集團為例，如下圖所示。2011年―2015年，華電的裝機總容量、供電總量的平均增幅分別為8.90%、6.25%，碳排放總量平均增幅3.09%。在保證電力供應充足的情況下，實現(xiàn)了碳排放量的增長率大幅低于裝機電量、供電量的增長率?！笆濉逼陂g，華電積極響應國家節(jié)能減排政策，通過電源結構調整和節(jié)能降耗等措施累計減排二氧化碳2 億噸。其中，結構調整的碳減排貢獻度最為顯著，共計減 排二氧化碳1.5 億噸，貢獻度為 73%；節(jié)能降耗減排二氧化碳 5482 萬噸，貢獻度為 27%。預計在“十三五”期間，華電繼續(xù)發(fā)展清潔能源和調整電力結構，持續(xù)節(jié)能低耗，以降低CO2的排放。

五.結論及建議

（一）結論

受傳統(tǒng)工業(yè)結構的影響，中國能源結構目前仍然主要依賴于火力發(fā)電，并且火力量在總發(fā)電量中占比最多。但由于近幾年工業(yè)的轉型升級、經濟結構調整、國家對氣候的逐步關注，總體而言，中國已積極投入到全球的節(jié)能減排行動中，參與碳交易并自愿在交易市場交易的企業(yè)數(shù)量也在不斷增加。作為一種控制溫室氣體排放量的環(huán)境政策，碳排放權交易被證明在促進電力行業(yè)節(jié)能減排方面具有重要作用。通過新能源發(fā)電技術的提高，不但會大大減少CO2的排放量，減少溫室氣體的外部負效應，也會拉動經濟的增長。

（二）政策建議

十三五期間，中國的新目標是進一步加強碳排放強度約束控制，實現(xiàn)大氣資源的可持續(xù)、公平、有效的利用。但是，當前中國面臨日益嚴峻的經濟下行、能源結構改革和應對氣候變化等多重壓力，發(fā)展低碳經濟對中國發(fā)電行業(yè)的未來提出了巨大的挑戰(zhàn)。但是從短期而言，目前中國的低碳市場仍處于初級發(fā)展階段，由于規(guī)劃時間短，工作量大，無法制定出完善健全的法律法規(guī)達到保障低碳經濟的發(fā)展有法可依的目的；許多發(fā)電企業(yè)正面臨著高耗能、高污染、高碳排放的問題，如何有效的建設和管理好碳交易市場，無疑會大大增加生產成本和管理成本；大量缺乏專業(yè)人才、企業(yè)減排意識不足等個問題導致碳交易市場的發(fā)展很遲緩。從長期而言，隨著企業(yè)技術水平和管理水平的不斷提高，短期存在的問題得以解決，發(fā)電企業(yè)會更加注重對新能源發(fā)電的投資，減少火力發(fā)電，降低生產和管理成本，提升企業(yè)的整體競爭力。為了保障建設和維持更安全、經濟、清潔、可持續(xù)的碳排放交易市場，發(fā)電企業(yè)應采取集約化的管理方式，提前做好發(fā)電規(guī)劃，避免出現(xiàn)過度投資、重復建設的問題。同時，政府職能部門應該推進市場化建設，鼓勵企業(yè)創(chuàng)新，不斷完善相關的法律法規(guī)，使低碳市場相關的法律法規(guī)與其他經濟政策相協(xié)調，建立完善的日常監(jiān)管和獎懲激勵機制，促進碳交易市場的發(fā)展。

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篇8

關鍵詞：能源、太陽能、光伏發(fā)電

Abstract: the energy is the material basis of human social activities, the development of new energy use is human consensus. With the rapid development of the world economy, the energy demand increased year by year, and earth with oil and coal primarily with the exhaustion of mineral resources. And, as the burning of fossil fuels, ecological environment worsen, the earth warming. Solar energy is a kind of clean natural renewable energy, {inexhaustible}. Development and utilization of solar energy, both neither can appear pollution of the atmosphere, also won't affect the nature of the ecological balance, and sun and of the place, can make use of solar energy, solar energy to its permanent, reproducibility, and pollution-free advantages is the favour of people.

Keywords: energy, solar energy, and photovoltaic power generation

中圖分類號：P754.1文獻標識碼：A 文章編號：

0 引言

隨著世界經濟的飛速發(fā)展，對能源需求逐年增長，而地球上以石油和煤為主的礦物資源日漸枯竭，能源已成為制約各國經濟發(fā)展的瓶頸。在化石能源供應日趨緊張的背景下，大規(guī)模的開發(fā)和利用可再生能源已成為未來各國能源戰(zhàn)略中的重要組成部分。

1太陽能的優(yōu)越性

在諸如風能，水利能，潮汐能，太陽能等各種新型清潔能源中，有很多專家學者都對太陽能青睞有加。

首先太陽能具有普遍性：太陽光普照大地，沒有地域的限制，可直接開發(fā)和利用，且無須開采和運輸，并且開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境。

其次太陽能總量十分巨大：每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸煤，而據(jù)世界能源會議統(tǒng)計，世界已探明可采煤炭儲量共計15980億噸，預計還可開采200年，全世界可開采的化石能源總量相當于33730億噸原煤，所以說太陽能其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源。

還有最重要的長久性：根據(jù)目前太陽產生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。

2國外太陽能利用的基本情況

常規(guī)能源資源的有限性和環(huán)境壓力的增加，使世界上許多國家重新加強了對新能源和可再生能源技術發(fā)展的支持。1973年，美國制定了政府級陽光發(fā)電計劃；1980年又正式將光伏發(fā)電列入公共電力規(guī)劃，累計投資達8億多美元；1997年美國和歐洲相繼宣布"百萬屋頂光伏計劃"，美國計劃到2010年安裝1000～3000MW太陽電池。日本不甘落后，1997年補貼"屋頂光伏計劃"的經費高達9200萬美元，安裝目標是7600Mw。到目前為止，世界太陽電池年銷售量己超過60兆瓦，電池轉換效率提高到15％以上，系統(tǒng)造價和發(fā)電成本已分別降至4美元/峰瓦和25美分/度電。

3國內太陽能利用的現(xiàn)狀我國太目前太陽能的利用主要分為兩個方面：

（一）、利用光熱效應，即把太陽光的輻射能轉換為熱能，太陽能熱水器和太陽灶就是典型的例子。

我國太陽能熱能利用發(fā)展較為成熟，已形成較完整的產業(yè)體系，太陽能光熱產業(yè)的核心技術遙遙領先于世界水平，已經成為世界上太陽能集熱器最大的生產和使用國，目前最廣泛應用的技術是太陽能熱水器，截至2006年全國太陽能熱水器累積使用已達9000萬m3，占世界總量的76%。到2008年，我國太陽能熱水器總集熱面積運行保有量為1.35億平方米，年生產能力超過2500萬平方米，比2007年增長10%，使用量和年產量均占世界總量的一半以上。

（二）、利用光生伏特效應（簡稱光伏效應，也稱為光生電動勢效應），將太陽光的輻射能直接轉變?yōu)殡娔埽栯姵鼐褪蔷哂羞@種性能的半導體器件。受國際大環(huán)境的影響和國際項目、政府項目的啟動與市場的拉動，我國光伏發(fā)電方面進展明顯，形成了我國的光伏發(fā)電產業(yè)。全國光伏電池及組裝廠已有10多家，制造能力達10萬kW以上。

雖然中國的光伏發(fā)電技術不斷進步，價格逐漸下降，但是由于發(fā)展時間短、經驗不足，從整體水平來看，中國光伏產業(yè)的發(fā)展還落后于國際水平。嚴格意義來講我國的光伏發(fā)電產業(yè)只能屬于是一個加工產業(yè)，光伏發(fā)電原材料90%以上至今仍然需要進口，超過90%利用太陽能的產品出口國外，企業(yè)拿到的只是5%～6%的加工費。

4、我國太陽能的發(fā)展前景

國際能源組織對太陽能產業(yè)的發(fā)展前景進行預測，到2020年太陽能光伏發(fā)電發(fā)展速度復合增長率達到35%，太陽能光伏發(fā)電量將達到280TWh以上，占當年總發(fā)電量的1%，2040年占總發(fā)電量的20%。 2009年我國推出了太陽能屋頂計劃和金太陽示范工程,金太陽示范工程提出對并網光伏發(fā)電項目原則上按光伏發(fā)電系統(tǒng)及其配套輸配電工程總投資的50％給予補助，偏遠無電地區(qū)的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)按總投資的70％給予補助。受“金太陽工程”和建筑屋頂光伏項目推動，國內光伏內需市場開始啟動。國家能源局最新透出的目標是，到2015年國內光伏裝機要達500萬千瓦；到2020年，光伏裝機達2000萬千瓦。

從太陽能電池產量來看，目前是晶硅電池占據(jù)主導地位，2009年占有超過80％的市場份額，但未來薄膜、聚光光伏和聚光光熱隨著技術發(fā)展也存在發(fā)展?jié)摿ΑＲ虼?，隨著國內外光伏市場增長，晶硅電池市場前景廣闊。

5、推動我國太陽能發(fā)展的幾點建議

首先是加快太陽能熱水器與建筑一體化的示范和試點工作，與建筑結合是加速太陽能產業(yè)發(fā)展并規(guī)范市場的重要途徑。由統(tǒng)一的國家太陽能行業(yè)管理協(xié)調機構聯(lián)合設計院、企業(yè)代表及有關專家加快其示范和推廣工作，把太陽能利用納入建筑設計規(guī)范，使太陽能產品成為建筑的配套部件之一。

其次是加大研究開發(fā)力度，積極發(fā)展我國光伏產業(yè)，在全球經濟一體化不斷深入的背景下，技術引進與自主研發(fā)要雙管齊下。我國太陽能產業(yè)發(fā)展起步較晚，與發(fā)展太陽能產業(yè)較為成功的國家相比，存在著較大差距。為了盡快解決太陽能產業(yè)體系不完整的現(xiàn)實問題，積極引進國外的先進技術和設備不失為明智之舉。但僅僅依賴技術和設備進口不是產業(yè)發(fā)展的長遠之計，在向外尋求技術支持的同時，政府也應有效地引導產學研結合，促進光伏產業(yè)技術的國產化。利用企業(yè)的資金實力，結合高?？蒲性核募夹g力量，引導技術從實驗室快速走向市場，推動太陽能產業(yè)的不斷發(fā)展。

最后要加強對太陽能產業(yè)的政策支持，一方面通過制定系統(tǒng)的產業(yè)發(fā)展政策調動太陽能產業(yè)的生產者、投資者等供方的積極性，通過不斷的開發(fā)新技術增大太陽能產業(yè)的供給量和降低生產成本；另一方面政府政策還應關注太陽能產業(yè)消費市場培育，特別是在太陽能產業(yè)發(fā)展的初期，在其與傳統(tǒng)能源相比還處在劣勢的情況下，通過政策培育持續(xù)的太陽能產業(yè)的消費市場，引導能源消費市場做出指向性明確的選擇，才能保證供給方的投資信心和投資回報，進而才能確保太陽能產業(yè)的長遠發(fā)展。

6、結束語

我國能源供應主要依靠化石能源，只有通過擴大可再生能源的開發(fā)利用來降低化石能源消費比例。從長遠來看，大力發(fā)展可再生能源可以逐步改善以煤炭為主的能源結構，促進常規(guī)能源資源更加合理有效地利用，緩解與能源相關的環(huán)境污染問題。開發(fā)利用以太陽能、風能為代表的可再生能源，并建立必要的技術貯備，可以減少我國對國外礦物能源的依賴，增強國家抗御能源安全風險的能力。隨著太陽能等新型可再生能源的大規(guī)模開發(fā)利用，我國乃至世界的能源結構必然會有巨大的調整，可以預見將來太陽能將會得到空前發(fā)展，人類文明也會更上一個臺階！

參考文獻

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篇9

關鍵詞：中國能源經濟發(fā)展；教學；體會與實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）11-0104-02

能源是人類生存和發(fā)展所必需的物質基礎和重要的戰(zhàn)略資源。21世紀以來，能源短缺和環(huán)境污染是擺在人類面前的一道難題。我國目前所處的經濟發(fā)展階段，以及能源消費結構不合理、能源分布不均衡等特點進一步加劇了我國能源與環(huán)境問題的嚴重程度。因此對能源問題的關注已不能僅僅停留在技術層面，更需拓展到經濟層面，即如何利用經濟手段開發(fā)、利用能源，并制定行之有效的政策就顯得極為重要。特別是我國能源經濟專門人才的嚴重短缺影響了我國能源戰(zhàn)略的制定。為了能夠彌補這一不足，我國批準設立能源經濟專業(yè)。江蘇大學于2011年開始對外招生?！爸袊茉唇洕l(fā)展”是為該專業(yè)低年級學生開設的一門選修課，屬于基礎知識課程，[1]目的是幫助學生比較全面的了解能源經濟所包含的的內容，特別是各方面最新的前沿動態(tài)，拓寬學生的視野，同時為進一步學習專業(yè)課程打好基礎。

“中國能源經濟發(fā)展”作為新開課程，不可避免地存在教學經驗不足、教學資料缺失以及教學評價不高等問題；同時由于該課程屬于專業(yè)選修課程，本身又存在學時少、內容廣、學生重視度不夠等問題。針對上述問題，在經過兩年教學實踐的基礎上，本文將從課程開設意義、教學理念、教學內容、教學方法以及考核方式等方面進行系統(tǒng)總結并優(yōu)化。

一、課程開設意義

隨著我國對能源問題的高度重視，能源經濟與相關學科的交叉融合以及經濟社會發(fā)展過程中能源金融、新能源開發(fā)、能源政策等內容層出不窮，發(fā)展迅速。為此，必須全面了解能源經濟發(fā)展狀況?！爸袊茉唇洕l(fā)展”課程共計32學時，屬于認知課、基礎知識課程，開設學期較早。開設目的是幫助學生了解我國能源經濟發(fā)展現(xiàn)狀及學科前沿。一方面，了解能源經濟發(fā)展現(xiàn)狀將會拓寬學生視野，引領學生進入能源經濟這一領域，并幫助學生發(fā)現(xiàn)各自的興趣所在；另一方面，可以幫助學生初步了解能源經濟專業(yè)，以及與其他學科的聯(lián)系，并為高年級專業(yè)課程的學習打下基礎。因此，開設“中國能源經濟發(fā)展”這一課程不僅必要，而且非常有意義。

二、先進的教學理念

作為一門前沿性課程，其內容需要依據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢不斷更新，因此需要教師采用先進的教學理念加以支撐。較為成熟的建構主義學習理論認為，學習者的知識不是天生帶來的，也不是老師或學校給予的，而是本人主動建構的。[2]說明在學習過程中，學習者不是被動地接受知識，而是積極建構知識。由于學習過程是以學習者為中心，因而有助于培養(yǎng)學習者的學習興趣和動機，開發(fā)學習者的批判型思維，這種學習理論非常適合這門基礎知識課程的要求。因此，本課程將建構主義學習理論作為指導思想，培養(yǎng)學生的自主學習能力，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，以及實踐創(chuàng)新能力。本課程在遵循“寬視野、開放式”原則的基礎上，改變傳統(tǒng)“填鴨式”教學方式，突出學生的主觀能動性，實現(xiàn)教師角色由“教”向“導”的轉變，即激發(fā)學生的求知欲，提高學生主動參與意識。

三、豐富、前沿的教學內容

1.豐富的教學內容

能源經濟內容涉及能源與經濟增長、能源市場與價格、能源供應與需求、能源效率與節(jié)能、能源環(huán)境與健康、能源保障與安全、能源政策與建模等等，內容廣泛。由于課時有限，教學不能面面俱到，而需要有所側重。因此本課程將采用專題式教學方式，分為六個專題對能源經濟的發(fā)展和政策進行介紹，包括能源發(fā)展、節(jié)能減排、新能源開發(fā)、能源價格、油電價格機制、資源稅收。教學內容會依據(jù)實際情況進行調整，包括但并不限于以上內容。另外，通過向學生介紹相關學術期刊（如Energy Policy、中國人口、資源與環(huán)境等）、專業(yè)網站（國際能源署、國家能源局等）以及研究機構網站（中國能源經濟研究中心、能源與環(huán)境政策研究中心等）等作為教學內容以外課外閱讀或學習的補充資料，能夠較好地將教學內容應用到實際，從而培養(yǎng)實踐創(chuàng)新型人才。

2.前沿的教學內容

為了實現(xiàn)課程設置的目的，拓寬學生的視野，激發(fā)學生的專業(yè)學習熱情，在內容設置上需要抓住學科前沿，及時更新最新研究動態(tài)。在教學過程中，教學內容一方面來自于最新學術性專著或期刊，一方面來自于媒體，包括網絡媒體、電視媒體。如在聯(lián)合國氣候大會召開之時，中央財經頻道記者對大會的跟蹤報道；在召開股東大會之時，記者關于“新能源與中國機會”對股神巴菲特的采訪；關于美國、歐盟對我國太陽能光伏產業(yè)的“雙反”調查的報道等等這些時效性很強的事件都可作為課程的教學內容，并組織學生進行討論。討論過程有助于學生集思廣益，互相啟發(fā)，培養(yǎng)學生的表現(xiàn)力、判斷力；互動模式的課堂討論還鍛煉了學生的思維能力。

四、創(chuàng)新的教學方法與手段

專業(yè)選修課強調知識的系統(tǒng)性、完整性，重視學生學習興趣的激發(fā)，最新科研動態(tài)的傳遞及學習和科研方法的引導，[3]這就要求教師采用多樣的教學方法與手段完成教學過程。

1.教學方法

本課程采用開放式、案例式、參與式的教學方法。開放式教學指教學內容來源廣泛，不局限于教材，可以來源于圖書館資料或互聯(lián)網。學生通過查找、組織學習資料，不僅可以培養(yǎng)學生的學習主動性，知識的處理能力，還可以幫助學生激發(fā)學習興趣，了解相關學科前沿。案例式教學指將實時發(fā)生的事件搬進課堂，幫助學生了解新發(fā)事件的來龍去脈，增強學生對事件的處理能力。如我國出現(xiàn)的“煤炭壓港現(xiàn)象”，是能源供應與需求理論在實際生活中的反映，就可作為教學案例搬進課堂。參與式教學指以學生為中心，通過多元協(xié)作性的參與方式展開教學過程，使學生真正成為教學過程的主導。[4]學生通過組建學習小組，就能源經濟發(fā)展的某一領域，自己組織教學過程。如有的學習小組以能源經濟發(fā)展對人才的需求為出發(fā)點，向同學們介紹了能源經濟的發(fā)展趨勢及就業(yè)方向，不僅同學們比較感興趣，而且為同學們今后的職業(yè)規(guī)劃提供了參考。參與式教學不僅可以幫助學生掌握多渠道的解決問題路徑，還可以鍛煉學生的表達能力。

2.教學手段

在教學手段上，使用現(xiàn)代化的教育技術和手段，采用多媒體教學來增強教學效果，擴大課堂教學信息量。多媒體教學具有直觀形象、易于理解等優(yōu)點，可以讓學生的頭“抬起來”融入到課堂教學過程中，即可調動學生學習的積極性，同時還能提高課堂教學效率。雖然多媒體教學具有不可比擬的優(yōu)點，但是傳統(tǒng)式教學手段也不可忽略。因此在教學過程中應綜合運用多種教學手段以達到課堂教學目的。如在講解新能源專題核能時，內容比較抽象，學生難以理解，在介紹給學生知識要點后，選取中央電視臺科教頻道的《走近科學》欄目中的《解惑核輻射》節(jié)目作為講解內容的補充，可以增強學生學習的興趣。

五、靈活多樣的考核方式

考核環(huán)節(jié)作為教學活動的有機組成部分，是整個教學過程的重要環(huán)節(jié)之一。長期實踐證明，此環(huán)節(jié)可有效促使學生復習和鞏固所學知識，檢查學生對所學知識的掌握情況，不僅可用來作為評定成績的依據(jù)，也是檢查教學效果、改進和提高教學質量的主要途徑。[5]“中國能源經濟發(fā)展”作為低年級的專業(yè)選修課，了解學科前沿的課程特點決定了需要采用靈活多樣的考核方式?？荚嚲哂幸欢ǖ暮侠硇裕鞘`了學生的發(fā)散思維，忽視了對學生學習能力和創(chuàng)新能力的考查，對于本課程是不適合的。在教學過程中，筆者采取了平時考核與期末考核相結合的考核方式。在教學過程中，將對學生出勤、課堂提問、課堂討論發(fā)言等的考查作為平時成績。期末考核，在選取給定范圍內任一題目完成課程論文的基礎上，以自己感興趣的內容為主題完成一份報告，并在課堂上以學術會議形式進行報告和答辯，并與同學進行討論，用以考查學生分析問題、運用知識的能力，作為該課程的期末成績。兩種成績經過加權求和作為最終的課程成績。學生在完成論文的過程中，首先需要明確研究的問題，然后確定研究思路，最后通過查找相關資料并整理歸納，尋找解決問題的方法，該過程有助于學生科研能力的提高。

六、結語

“中國能源經濟發(fā)展”作為新興專業(yè)――能源經濟專業(yè)的學科前沿選修課，涉及內容廣泛，同時具有很強的理論性、應用性和時效性，目前還沒有關于該課程的專門教材。隨著國內外能源經濟的發(fā)展，課程內容需要不斷作出更新調整，避免內容陳舊過時，教學方法也需要不斷改進完善。該課程應以培養(yǎng)多方面復合型人才為目標，通過更新教學內容、優(yōu)化教學方法來提高教學質量，從而拓寬學生思維，培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新能力，為我國能源戰(zhàn)略的制定提供合格的專業(yè)型、應用型人才。

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篇10

1文獻綜述

國內環(huán)境與經濟問題研究起步較晚，理論方面始于內生經濟增長模型中資源消費與環(huán)境約束的研究。王海建[1-2]分別在內生經濟增長模型基礎上將耗竭性資源納入生產函數(shù)，在經濟增長過程中討論人均消費與環(huán)境質量的相互關系和穩(wěn)態(tài)增長解。彭水軍和包群[3]通過將環(huán)境質量引入生產與消費函數(shù)，發(fā)現(xiàn)人力資本投資和研發(fā)創(chuàng)新是經濟可持續(xù)增長的主要因素。李仕兵和趙定濤[4]將污染、環(huán)境質量分別加入生產和效用函數(shù)中，推導出了平衡增長的最優(yōu)路徑。

實證研究方面，首先是我國碳排放的時間和空間關系研究。彭佳雯等[5]發(fā)現(xiàn)1998-1999年和2006-2008年間，我國經濟增長與碳排放呈現(xiàn)擴張性負脫鉤狀態(tài)，2000-2005年期間為弱脫鉤狀態(tài)；此外，東部地區(qū)的脫鉤現(xiàn)象較為顯著，且有從分散到集聚的態(tài)勢。魏下海和余玲錚[6]采用MoranⅠ指數(shù)作為空間依賴性檢驗標準，發(fā)現(xiàn)我國29個省市的人均碳排放存在較強的空間自相關。

其次是從產業(yè)角度研究碳減排?，F(xiàn)有文獻僅有通過三次產業(yè)劃分來觀察產業(yè)調整的碳減排效應[7-8]，由于分類簡單而導致內部排放效用相抵的情況，分析結果不甚理想。

第三是碳關稅對我國出口貿易的影響。鄭春芳和趙亞平[9]認為如果歐美等國實施碳關稅會增加我國高碳行業(yè)產品的出口成本，促使我國制造業(yè)出口額下降，進而改變商品出口貿易結構與方式，并在一定程度上惡化我國出口環(huán)境。張茉楠[10]則認為碳關稅的征收對我國外貿產業(yè)雖有以上威脅，但效應并不全是負面的，碳關稅形成的強大倒逼機制可以促進我國產業(yè)結構升級，作為外部動力刺激我國完成節(jié)能減排目標。

最后是應對歐美碳關稅的策略。韓景華和張智慧[11]提出推進低碳技術合作與發(fā)展，改變進出口商品結構以引導出口貿易升級。朱阿麗[12]提出在國際層面開展“環(huán)境外交”，國內層面建立“碳稅”自我約束機制的策略方法。不難發(fā)現(xiàn)針對碳關稅問題的經濟學研究主要為規(guī)范經濟分析，實證研究較少。由于缺少現(xiàn)實數(shù)據(jù)的深入剖析，提出的碳關稅應對措施針對性與可行性較弱。

2我國產業(yè)實施碳減排的實證分析

將國內產業(yè)細分為九個部門，研究不同部門產業(yè)增長與碳排放間的聯(lián)系，針對電力、交通、制造、采掘及商業(yè)為主的其他第三產業(yè)等五個減排重點部門，提出有針對性的減排策略。

2.1數(shù)據(jù)來源與分析方法

2.1.1 數(shù)據(jù)來源

魏一鳴等[13]學者利用Divisia分解法測算我國一次能源利用過程中CO2的排放量，將其運用于能源消耗相關碳排放研究，得到較好效果。因此本文在研究我國各產業(yè)碳排放量時沿用能耗測算方式，具體方法基于聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change， IPCC）溫室氣體指導方針，如公式（1）。其中，Ct代表該行業(yè)t時期的碳排放總量，ECi，t代表t時期第i類能源的消費量，EFi代表能源i的碳排放系數(shù)，Oi代表能源i的碳氧化率。能源碳排放系數(shù)與碳氧化率采用任潔和陳東景[14]根據(jù)《2006年IPCC溫室氣體排放清單指南》與2003年國家發(fā)改委能源研究所各類能源碳排放系數(shù)的修正結果，見表1。

碳排放總量數(shù)據(jù)選取美國能源情報署統(tǒng)計的我國CO2排放總量實際數(shù)，美國相關碳排放數(shù)據(jù)也源自該處。為保持實證分析部分借鑒美國產業(yè)、貿易數(shù)據(jù)的對稱性，中美兩國碳排放總量均取1980-2010年度數(shù)據(jù)，共31對，由于我國2010年碳排放量數(shù)據(jù)缺失，本文以基于碳排放量對數(shù)序列為因變量、年份為自變量的三次冪擬合回歸預測該值，方程形式選擇基于我國30年碳排放量圖型及環(huán)境庫茲涅茲曲線啟發(fā)，擬合優(yōu)度為0.977 5，預測我國2010年度碳排放量為85.24億t。

本文GDP數(shù)據(jù)采自EPS數(shù)據(jù)平臺。為去除物價水平帶來的影響，選取實際GDP作為解釋變量。鑒于GDP平減指數(shù)比CPI具有更廣泛的計算基礎，本文以2005年市場價格作為基準的GDP平減指數(shù)，計算實際GDP。中國產業(yè)增加值數(shù)據(jù)采自《2011年中國統(tǒng)計年鑒》，分行業(yè)能源消耗量數(shù)據(jù)采自《2011年中國能源統(tǒng)計年鑒》。進出口額數(shù)據(jù)采自WTO官方網站，中美間貨物進出口數(shù)據(jù)采自國別貿易報?；诒容^方便并減小計算誤差，未特殊說明本文所有價值單位以十億美元計，重量單位以百萬t計。

2.1.2Tapio脫鉤理論

脫鉤分析是一種衡量環(huán)境壓力與經濟發(fā)展之間均衡增長關系的分析方法，由脫鉤彈性系數(shù)表示。Tapio[15]在其論文中將脫鉤彈性分解為產業(yè)發(fā)展彈性與產業(yè)排放彈性兩部分，并衡量了歐洲1970-2001年間經濟發(fā)展與碳排放增長之間的關系。本文沿用Tapio的分析思路，將產業(yè)碳排放脫鉤彈性計算公式劃分為能耗碳排放彈性與產業(yè)能耗彈性兩部分，公式如下：

式中，C代表碳排放，VA代表產業(yè)增加值，EC代表能源消耗，t代表時間期。e （C， VA）表示產業(yè)碳排放脫鉤彈性，e（C， EC）表示能耗碳排放脫鉤彈性，e （EC， VA）表示產業(yè)能耗脫鉤彈性。根據(jù)彈性的大小及變量增長率的不同可將脫鉤分為八種狀態(tài)，不同狀態(tài)代表行業(yè)增長與環(huán)境壓力間不同的連帶關系。此外，本文還將此種方法延伸用于我國對美貨物出口增長與碳排放量間的脫鉤關系，以期考量受關稅影響出口方面的碳排放特性。

2.2各產業(yè)碳排放與增加值脫鉤性研究

依據(jù)我國能源統(tǒng)計年鑒各類能源消耗量產業(yè)統(tǒng)計分類，兼顧各產業(yè)增加值及碳排放程度，將我國產業(yè)分為九個子類。其中第 一產業(yè)概括為一類，稱為農業(yè)；第二產業(yè)中工業(yè)劃分為三類，分別為采掘業(yè)，制造業(yè)與電力、

煤氣及水生產和供應業(yè)，建筑業(yè)單獨劃分一類；第三產業(yè)劃分四類，分別是交通運輸、倉儲和郵政業(yè)，批發(fā)、零售和住宿、餐飲業(yè)，生活消費行業(yè)及非屬以上行業(yè)匯總的其他行業(yè)。2009年各產業(yè)碳排放與增加值脫鉤性研究結果見表2。

以上脫鉤分析分為三個層次：第一層次是碳排放與能源消耗的脫鉤研究，理想的強脫鉤狀態(tài)出現(xiàn)于能源消耗增加但碳排放量減少，主要用于考量能源消耗結構；第二層次是能耗與增加值間的脫鉤研究，理想的強脫鉤狀態(tài)出現(xiàn)于經濟增長但能源消耗減少，主要用于考量經濟增長的能耗技術；第三層次為碳排放與增加值的脫鉤研究，理想強脫鉤狀態(tài)出現(xiàn)于經濟增長的同時碳排放量下降，主要用于考量經濟增長與碳排放間的連帶關系。

從能源消耗結構看，采掘業(yè)與電力行業(yè)的能源使用結構最不理想，使用正向高碳排能源轉移；農業(yè)、制造業(yè)與零售餐飲業(yè)能源消耗結構保持穩(wěn)定，碳排放量隨能源消耗同步上升；建筑行業(yè)、交通行業(yè)、生活消費品及其他第三產業(yè)碳排放量與能耗之間存在弱脫鉤，說明以上產業(yè)碳排放增速不及能源消耗增速，能源消費結構正在改良。這里的零售餐飲業(yè)指批發(fā)、零售與住宿、餐飲業(yè)，由于篇幅限制簡寫為零售餐飲業(yè)。

從經濟增長能耗技術研究來看，采掘業(yè)的分析結果最令人擔憂，為強負脫鉤，說明該產業(yè)萎縮同時能源消耗卻在上升；交通行業(yè)的脫鉤研究結果也不理想，雖然行業(yè)經濟總量在上升，但能耗增速卻顯著高于經濟增速，即行業(yè)能源利用技術水平在下降；農業(yè)、電力行業(yè)、建筑行業(yè)、零售餐飲業(yè)的能耗與增加值處于增長連結狀態(tài)，即行業(yè)能源消耗隨經濟增長穩(wěn)步上升；生活消費行業(yè)與其他第三產業(yè)能源與增加值處于弱脫鉤，說明以上行業(yè)的能源利用效率正在改進。

綜合碳排放與行業(yè)增加值總體脫鉤情況發(fā)現(xiàn)，農業(yè)、制造業(yè)、建筑業(yè)、生活消費行業(yè)與其他第三產業(yè)等多數(shù)行業(yè)的碳排放水平均得到一定控制，處于弱脫鉤狀態(tài)；交通業(yè)與零售餐飲業(yè)碳排放量隨經濟增長穩(wěn)步提升，能源消耗結構與利用效率沒有明顯改善；電力行業(yè)碳排放與增加值之間為擴張負脫鉤，主要問題為能源消耗結構不合理；采掘業(yè)發(fā)展途徑最不理想，無論能源消費結構還是能源利用效率均有待進一步提高。但總體來看，我國經濟整體發(fā)展與碳排放量弱脫鉤，即可以做到經濟增長的同時碳排放總量的適當控制，但由于我國各行業(yè)尚未達到強脫鉤狀態(tài)，不能同時實現(xiàn)經濟增長與碳排放降低的雙重目標。

2.3各產業(yè)碳減排重要性分析

通過產業(yè)碳排放與增加值的脫鉤可知我國各行業(yè)減排問題關鍵所在，但由于精力與經濟增長外在目標的限制，我們不能夠對所有產業(yè)等量齊觀地采取措施，而會將減排力量用于主要產業(yè)之上。通過2009年產業(yè)碳排放總量比、經濟增長貢獻率與碳排放強度三個指標衡量九大產業(yè)的減排重要性（見表3）。

從表3可以看出，制造業(yè)與電力行業(yè)年碳排放量約占我國碳排放總量的85%。為了減排的同時不影響我國經濟正常增速，減排重點產業(yè)選擇還應兼顧各行業(yè)的經濟增長貢獻率，我國目前經濟增長主要動力來自制造業(yè)與其他第三產業(yè)。碳排放強度衡量了碳排放增長與經濟增長間的均衡關系，單位增加值碳排放最多的行業(yè)是電力行業(yè)與制造業(yè)。因此，從碳排放與經濟增量兩方面共同衡量，我國碳減排應主要關注制造業(yè)、電力行業(yè)與其他第三產業(yè)。

此外，由于美國碳關稅是國內減排措施的遞延，因此關稅的征收也會傾向美國碳排放結構，對美國各產業(yè)碳排放量考量可以為我國有目的的減排提供標桿。美國能源情報署將碳排放總量分作六個部門統(tǒng)計，分別是生物質能源消費部門、商業(yè)部門、電力部門、工業(yè)部門、居住部門以及運輸部門。表4為以月為單位的六大行業(yè)1973年1月-2011年10月碳排放量描述性統(tǒng)計表。

20世紀70年代初美國碳排放量最大的部門是工業(yè)部門，其次是居住部門，再次是電力部門與運輸部門，構成美國碳排放總量的四大版塊。經過40年的變遷，美國產業(yè)已逐漸從第二產業(yè)主導轉向第三產業(yè)占有絕對優(yōu)勢，工業(yè)碳排放比重也伴隨著工業(yè)占比逐年下降。截至2011年10月，碳排放量比重最大部門已被電力部門取代，其次是運輸部門，排在第三位的才是從前碳排放主力工業(yè)部門，居住部門的碳排放量下降，已接近商業(yè)部門，而由于美國農業(yè)比重一直較小，碳排放量始終處于六大部門碳排放量排名末位?？傮w來看，只有工業(yè)部門的碳排放量在逐年減少，居住部門碳排放量波動性很大，每年末及下一年初都會出現(xiàn)周期性的碳排放量增加，電力部門與運輸部門的碳排放量大幅度增加，生物質能源消費部門與商業(yè)部門碳排放量則小幅上揚。

從美國各產業(yè)中電力與運輸部門是目前碳排放量最大的部門，可減排程度高，將會成為“碳關稅”征收重點。此外，結合各行業(yè)碳排放與經濟增長脫鉤關系，采掘業(yè)、電力行業(yè)與交通運輸業(yè)脫鉤情況不理想，也應受到關注。加之各行業(yè)碳排放重要性分析結果，我國碳減排重點關注產業(yè)應為：電力行業(yè)、交通運輸業(yè)、制造業(yè)、采掘業(yè)與商業(yè)為主的第三產業(yè)。

2.4重點產業(yè)碳減排的途徑分析

2.4.1電力行業(yè)

電力行業(yè)經濟增長貢獻率雖小，但碳排放量極大，碳排放強度遠高于其他產業(yè)。從碳排放與經濟增長脫鉤性來看，碳排放總量增速高于產業(yè)增加值增速，由于產業(yè)能耗彈性處于增長連結狀態(tài)，但碳排放與能源消耗間呈現(xiàn)擴張負脫鉤，所以電力行業(yè)碳排放量過高主要源自能源結構不合理。表5為我國與日本發(fā)電來源結構對比表。

我國電力主要來源于煤炭火力發(fā)電，供電總規(guī)模近90%；而日本電力主要來源于核能，煤、油、氣、核四大電力來源也較為平均，共同支撐全國約94%的電力供應。目前世界范圍來看電力生產來源主要分為四類：其中火力發(fā)電碳排放影響最為嚴重，且產生大量粉塵，資源消耗巨大，也是我國電力生產的主要來源；水力發(fā)電需淹沒大量土地，受季節(jié)影響較深；風力發(fā)電主要產生噪聲、視覺污染，發(fā)電量不穩(wěn)定；核能發(fā)電的以上污染雖小，但安全性有待提高。從碳減排以及保護環(huán)境整體角度講，更推崇風能及核能發(fā)電。日本核能發(fā)電比例約為中國核能發(fā)電比例的13倍，這部分電力鮮有CO2排出，代表著新能源發(fā)電的地熱、風能以及可再生能源發(fā)電比例也遠高于中國，說明電力能源開發(fā)方 面我國已落后。此外，即使同為火力發(fā)電，煤、油、氣的發(fā)電過程CO2氣體排放系數(shù)也各不相同，三種化石燃料煤的碳排放率最高，而我國的電力來源卻又主要依靠于煤。

電力來源能耗結構不合理是我國電力行業(yè)碳排放負擔的主要方面，但碩大火電產業(yè)背后，能耗技術徘徊不前更使該問題雪上加霜。以生產單位千瓦時電力煤耗衡量能源利用率，多余煤耗意味著多余的碳排放。直至2009年我國火電供電技術仍不及日本1990年水平，每提供1 kW·h電量消耗煤炭比日本多33 g，參考《2006年IPCC溫室氣體排放清單指南》的計算方法，我國2011年1-11月全國主營業(yè)務收入2 000萬元以上火電企業(yè)發(fā)電34 612億kW·h，進而推算2011年由于火電能耗技術原因我國多排放CO2約8 500萬t。

因此，對于我國減排重點的電力行業(yè)來說，減排第一步、也是最為關鍵的一步是能耗結構調整，在此基礎上兼顧能源使用效率提高。初期調整火電能源的使用構成，提倡天然氣等能源，逐漸降低煤炭的使用比例；中期主要提高能源使用效率；長期應從火力發(fā)電轉向風能、核能為主導的新能源發(fā)電體系，從根本上解決電力行業(yè)高碳排問題，提升產業(yè)的競爭力。

2.4.2交通運輸業(yè)

現(xiàn)階段我國交通運輸業(yè)碳排放總量與經濟貢獻率并不占有主要地位，但隨著經濟發(fā)展、資源優(yōu)化配置的需要，其重要性與日俱增，且美國現(xiàn)有碳排放量中交通運輸業(yè)占有很大比例，勢必會加強此類行業(yè)的監(jiān)管。目前我國交通運輸業(yè)發(fā)展環(huán)境并不樂觀，主要問題出自能源利用效率方面，能源消耗與經濟增長間呈現(xiàn)擴張負脫鉤。我國與日本各種交通方式運輸能耗對比，客運方面汽車運輸單位能耗遠高于日本；貨運方面，汽車、鐵路與水運均處于劣勢，交通運輸產業(yè)能耗提高還有很大空間。交通運輸行業(yè)碳排放控制的關鍵在能耗效率的提高，重點在公路運輸上。

2.4.3制造業(yè)

制造業(yè)在我國經濟中占有舉足輕重的地位，其碳排放量也是各行業(yè)中最多的。從目前發(fā)展趨勢看，碳排放與制造業(yè)發(fā)展間已出現(xiàn)弱脫鉤關系，即制造業(yè)碳排放增速沒有產業(yè)增加值增速快。

以鋼和水泥為例，中國鋼與水泥單位可比能耗均大于日本，但差距正在逐步縮小，已從1990年的每t鋼煤耗997 kg下降至2009年的679 kg，水泥也從日本單產煤耗的1.63倍下降至2008年的1.23倍。

2.4.4采掘業(yè)

無論從碳排放貢獻率還是經濟增長貢獻率，采掘業(yè)均不是碳減排控制的重點，但它卻是我國目前低碳經濟發(fā)展進程中表現(xiàn)最堪憂的產業(yè)。采掘業(yè)不僅碳排放量與能源消耗間呈現(xiàn)擴張負脫鉤，能源消耗與經濟增長間甚至存在強負脫鉤，使得該產業(yè)增加值下降，碳排放量卻在上升。慶幸的是采掘業(yè)在我國產業(yè)中的比重正在逐年下降，但經濟增長需要采掘業(yè)的健康發(fā)展做后盾，因此采掘業(yè)碳減排理應引起重視。

采掘業(yè)關系煤炭、石油等燃料能源的提供，關系鋼鐵、鋁、銅等制造業(yè)的原料來源，其影響力延伸至經濟行業(yè)各個方面，因此減排也需從我國整體減排視角著手。產業(yè)內部主要關注燃料能源開采、金屬生產鍛造以及含碳氫化合物的提取等溫室氣體重點排放行業(yè)的工作效率，充分利用煤礦中的甲烷氣體；外部方面提高各行業(yè)資源使用效率以減少采掘需求，通過碳稅、碳交易等途徑促進低碳開采企業(yè)發(fā)展及高碳排企業(yè)轉型。

2.4.5其他第三產業(yè)

被歸為其他類第三產業(yè)的行業(yè)碳排放強度很小，卻是我國經濟增長的強動力。由于其產值較高且對GDP增長貢獻較大，行業(yè)微小調整都可引起減排的規(guī)模效應。目前，以商業(yè)、技術服務產業(yè)為主的其他類第三產業(yè)碳排放總量仍很小，且碳排放總量與產業(yè)增加值間是弱脫鉤關系，即相比而言，其他類第三產業(yè)經濟增長帶來較少的碳排放增量，因此針對該類產業(yè)，我們倡導做好承接其他產業(yè)（尤其為第二產業(yè)中采掘、制造等行業(yè)）轉移的準備，通過產業(yè)間調整實現(xiàn)減排。

3開放條件下出口產業(yè)減排與抗關稅能力

貿易出口產業(yè)作為行業(yè)重要組成部分，是此次“碳關稅”征收的主要對象。

貿易減排應對“碳關稅”的重點在貨物貿易。目前具有全面碳關稅征收計劃的只有美國，因此本部分出口貨物減排分析也以美國為例。選取2009年-2010年美國自中國進口貨物增加值前十五類商品作為研究對象，覆蓋我國出口美國貨物總額的96.44%。

從美國進口我國主要產品產值及增長情況來看，倘若“碳關稅”對我國出口美國貿易構成沖擊，出口下降最大的仍應當是抗沖擊性較小的金屬制品、化工與運輸設備等，而紡織、機電類產品的需求下降不會很大。我國制造、采礦業(yè)出口依存度較大，若商品碳排放密度很大將來“碳關稅”征收會產生巨大影響，另一方面，我國出口商以中小規(guī)模企業(yè)為主，統(tǒng)一減排管制難度大。

2010年我國對美國貨物出口貿易與碳排放脫鉤性良好，這與金融危機使得2009年出口下降貨物囤積有關。2010年出口的貨物部分由2009年生產并排放污染，以至貿易額增長同時碳排放增長很小，為避免此類影響，本文選取2009-2010年間跨越貿易增長與下降的一個時期研究脫鉤關系。皮革、箱包、鞋靴等輕工業(yè)制品貿易與碳排放強脫鉤，機電、紡織以及各種設備貿易與碳排放量弱脫鉤，說明以上行業(yè)出口增長時，國內相應產業(yè)碳排放總量增長不及出口快，是可以促進減排的對美貿易行業(yè)。玩具、金屬制品、化工產品、紙業(yè)、木制品等行業(yè)出口與國內產業(yè)碳排放強負脫鉤，塑料、橡膠制品出口貿易與國內產業(yè)碳排放擴張負脫鉤，說明以上行業(yè)環(huán)境污染比貿易增速更快。尤其金屬制品與化工產品，當美國實際開始增收“碳關稅”時，由于相對價格升高，出口量會迅速遞減，但國內碳排放水平卻不會隨之下降。我國應盡早提高這兩個產業(yè)的出口抵御風險水平并降低其碳排放密度。從行業(yè)出口價值占對美國出口總價值比重以及抵御風險情況看，機電行業(yè)是我國產業(yè)中較為推崇的出口產業(yè)，其出口增長時行業(yè)碳排放量不與之同步上升，“碳關稅”開征前應鼓勵該出口行業(yè)的擴張。

4政策建議

4.1采用新能源，發(fā)展碳減排技術

新能源消耗過程多不排放碳，由新能源代替一次能源可大大降低碳排放濃度。支持減排技術與倡導新能源相輔相成，廣義上說新能源也是減排技術的一部分。減排技術前期研發(fā)資金需求大、效率低，后期使用階段效益才會凸顯，技術發(fā) 展存在障礙，我國可通過創(chuàng)立碳基金并提供有導向性的碳減排投融資支持，或由國家集中力量開發(fā)減排新技術。此外，技術引進也是短時間提高減排技術的有效方法。

4.2重視重點產業(yè)減排

我國碳減排應重點關注電力行業(yè)、交通運輸業(yè)、制造業(yè)、采掘業(yè)與其他類第三產業(yè)五類行業(yè)。電力行業(yè)減排重點在能源結構調整，初期主要進行火力發(fā)電燃料能源替代調整，中期提高發(fā)電技術、減少單位發(fā)電能耗，遠景為新能源發(fā)電對火力發(fā)電的替換，實現(xiàn)發(fā)電零碳排。交通運輸業(yè)減排重點在能耗技術，主要減排范圍是公路運輸，可引進國際領先節(jié)能減排環(huán)保技術。商業(yè)為主的其他類第三產業(yè)應保持良好低碳增長勢頭，做好采掘業(yè)、制造業(yè)等高碳產業(yè)轉移承接工作。

4.3健全碳稅與碳市場機制

健全碳稅與碳市場機制，實現(xiàn)產業(yè)結構調整，可促使我國建立低碳、綠色產業(yè)結構，具體可通過增收碳稅和健全碳排放權交易機制完成。應根據(jù)各行業(yè)的碳排放強度制定有導向的碳稅水平，減排同時兼顧經濟發(fā)展，對于碳排放較大卻關系經濟增長的產業(yè)施以適當高于減排技術改造成本的碳稅，促進其技術革新及低碳轉型；對于碳排放量巨大且具有可替代性的行業(yè)施以重稅率，加快其產業(yè)轉移；對于碳排放量較小的替代型產業(yè)以及新能源技術產業(yè)適當減免碳稅，鼓勵發(fā)展。此外，增收的碳稅可以作為環(huán)境友好型企業(yè)的補貼，使低碳產業(yè)優(yōu)勢更加明顯。碳排放交易機制方面，可由自愿性改為強制性，讓高污染企業(yè)對外部成本負責，實現(xiàn)減排單位市場自由流動，促進資源優(yōu)化配置，使清潔能源行業(yè)以及能效高、低排放企業(yè)可以通過排放權交易市場，激勵企業(yè)自行減排。

4.4調整貨物貿易結構

通過政策導向支持機電、紡織等抗“碳關稅”沖擊能力強、貿易出口增加不顯著影響國內碳排放量的出口產業(yè)，關注化工、金屬采掘與制造等碳排放密度高，出口與行業(yè)碳排放負脫鉤且抗“碳關稅”能力弱的出口行業(yè)，適當控制其出口規(guī)模。此外，玩具、皮革箱包等行業(yè)碳排放增長速度遠高于出口貿易，且外貿依存度大，生產企業(yè)規(guī)模小，不易管理，可以將其管理成果納入政府考核指標，實現(xiàn)環(huán)境問題部委、地方政府問責制，通過對行業(yè)主管部門、地方政府施壓，將環(huán)境問題量化落實于企業(yè)乃至公司經營人主體，從宏觀到微觀共同努力倡導其向綠色減排方向發(fā)展。