发布时间:2023-09-28 08:55:09
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中图分类号:X22 文章编号:1009-2374(2016)34-0106-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.052
工业革命的出现推动了社会生产力的发展,对人类社会经济、政治、文化、军事、科技等方面产生了巨大的影响,提高了人们的生活水平。但是在工业化发展的过程中,人们过度开发利用煤、石油等化石能源,导致能源需求量不断增大,环境污染问题加剧,使人类的生存环境受到了巨大的影响。气候作为人类赖以生存的自然环境的一个重要组成部分,它的任何变化都会对自然生态系统以及社会经济系统产生影响。随着我国社会经济的快速发展和人口数量不断的增长,政府开始重视能源问题对经济发展的影响,开始探索新的经济发展模式,主动调整发展战略,倡导发展循环经济和低碳经济,大力发展新能源产业,加大新能源技术应用研究,从而降低能源消耗、减少温室气体的排放量、减轻工业化发展对生态环境的影响。新能源技术作为低碳经济中的关键支点,对于发展低碳经济有着十分重要的作用。在低碳经济环境下要不断发展新能源技术,不断提高新能源技术水平,才能更好地为发展低碳经济服务。
1 低碳经济概念
“低碳经济”是在全球气候变暖和环境污染问题日益严重的背景下提出来的。“低碳经济”最早见诸于政府文件是在2003的英国能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP的问题,核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。
低碳经济由低碳技术、低碳能源、低碳产业、低碳城市和低碳管理5个要素构成。其中低碳能源是非常重要的一项内容。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、核能和清洁煤,其中可再生能源包括太阳能、风力能、水力能、海洋能、地热能及生物质能等。发展低碳经济就要求我们改变现在的能源结构,减少化石燃料的使用,而开发和使用新能源是目前发展低碳经济最重要的一项内容。
2 发展低碳经济的意义
在能源日益短缺和环境污染问题逐渐加重的当下,发展低碳经济有助于解决能源短缺问题,减少化石燃料的使用,降低二氧化碳排放量,缓解温室效应的恶化。我国发展低碳经济是贯彻科学发展观、走可持续道路的本质要求,有助于我国经济发展模式的转变,促进我国产业结构的调整,改变以往低技术、高耗能、低附加值的产业,使其逐步成为高科技、低耗能、高附加值的产业。发展低碳经济也有助于促进我国区域结构调整,改变对中西部地区的煤炭、矿藏等不可再生资源掠夺式的开采现状。同时发展低碳经济有助于我国融入世界最新的经济发展与技术革新的浪潮中,提高对于全球性经济风险的抵御能力,也是我国建设节约型社会、环境友好型社会和建设创新型国家的必然选择。
3 新能源技术的概念
新能源技术是高技术的支柱,包括核能技术,太阳能技术,燃煤、磁流体发电技术,地热能技术,海洋能技术等。其中核能技术与太阳能技术是新能源技术的主要标志,通过对核能、太阳能的开发利用,打破了以石油、煤炭为主体的传统能源观念,开创了能源的新
时代。
4 新能源技术的特征
4.1 新能源技术具有低碳的特征
由于现阶段使用的煤炭、石油等化石能源产生的二氧化碳等其他排放物较高,所以称之为高碳技术。新能源低碳技术主要是指利用一些低碳或者无碳的自然能源进行生产生活,例如太阳能、水能、风能、生物能等。新能源低碳技术与高碳技术相比较所产生的二氧化碳和其他排放物较低甚至没有。新能源低碳技术的应用有助于减轻温室气体的排放,改变现有的生存环境。
4.2 新能源技术具有战略性
随着社会经济的不断发展,特别是工业化的发展,人们对于煤炭、石油等化石能源的依赖越来越强,但是这些能源都属于不可再生能源,终有一天会枯竭。与传统化石能源不同的是,太阳能、水能、风能和生物能这些都属于是可再生的能源,而且储量是非常多的,不会出现枯竭,可以保证能源使用的安全。随着国家大力倡导发展循环经济和低碳经济,新能源技术产业将会成为社会经济发展的重点产业,对于国家社会经济的发展有着重大的影响作用,是国家可持续发展战略中一项主要的措施。同时,新能源技术具有绿色环保无污染的特点,符合国家建设节约型社会和环境友好型社会的要求,有助于促进社会的协调发展。
4.3 新能源技术具有不确定性
目前我国对于新能源技术的应用还处于初级阶段,在发展和应用过程中有着诸多的不确定性因素。由于新能源技术是一项新兴的技术,人们对于新能源技术市场又不够了解,因此新能源技术的投资具有高风险。但是正是因为新能源市场中有着诸多的不确定性因素,所以新能源技术又具有高回报的特征。
5 新能源技术的应用现状
5.1 风力发电技术
风力发电技术是运用风能进行发电的一种新能源技术。风能是由地球表面大量空气流动而产生的一种动能。全世界的风能储量非常巨大,我国的风能储量也非常丰富。风能资源一般主要分布在沿海地区和开阔大陆的收缩地带,我国的风能主要分布在东南沿海地区和西北地区一带。风能资源的利用主要是以发电为主,这种形式也是比较普遍的。在我国一些沿海岛屿、交通不便的山区,北方的草原牧区和边疆以及风能储备丰富的地区,有的家庭安装微型风能发电设备,为生产生活提供电力,不仅能够节约家庭开支,还可以起到保护环境的作用。但是,在风能的实际应用过程中依然有一些技术上的问题,由于风速、风向不够稳定,变化比较频繁,容易产生电能幅值和相位不稳定的现象,如果接入到电网中会对整个系统的稳定性造成威胁,影响电网的正常运转。同时因为风力发电的新能源技术在我国发展时间不长,在风力发电设备研发上还缺少一些技术支持,现有的一些风力发电设备风能转化效率过低,容易造成风能资源的浪费。因此要想使风能发电发展更加的稳定,就需要通过对新能源技术的研究,将不稳定的风能高效率地转化为电网中所需要的电能,加快对风能新能源发电技术设备的研发,以便更好地提高风能的使用效率。
5.2 水力发电技术
水力发电技术是运用水的势能和动能转化成电能来发电的一种新能源技术。常说的水能资源主要包括河流水能、潮汐水能、海流能等能源,现阶段利用最多的就是河流水能发电技术。由于水能资源属于可再生资源,更重要的是开发水能资源对于河流的治理和开发利用有着十分重要的作用,可以改变现有的能源消费结构,而且水能资源开发和利用对环境不会产生污染,有助于生态环境的保护。
5.3 地热发电技术
地热发电技术是从地壳中抽取天然的热能,主要用来进行地热发电和直接利用。由于我国的地形地貌丰富,地热能的储备量也十分丰富且分布广泛。地热发电不需要消耗任何的燃料,主要是利用地热能进行发电。根据不同温度的地热流体可以分为直接发电、综合利用、制冷、工业干燥和供暖等多种用途。
6 新能源技术发展的建议
目前,我国新能源技术应用整体还处于起步发展阶段,新能源的开发和利用减少了对传统能源的依赖,缓解了能源使用压力,降低了环境污染。但是在新能源应用过程中,由于新能源技术的不成熟,导致新能源利用率较低。因此,在低碳经济环境下国家要给新能源技术发展提供政策,鼓励新能源企业和科研人员,加强对新能源技术的创新力度,提升新能源设备的研发技术,提高新能源利用效率,建立有效的新能源市场竞争机制,完善我国的能源安全体系,为实现低碳经济提供有力保障。同时积极学习国外先进的技术理念,加强与国外在新能源技术领域的合作,提高新能源技术的自出创新能力,促进我国的新能源技术发展。
总之,随着传统化石能源的日益枯竭和环境污染问题的日益严重,新能源的开发和应用将会成为社会发展过程中最主要的清洁能源。在可持续发展的理念下,节能减排势在必行,发展低碳经济已经逐渐成为社会发展的必然趋势。新能源技术未来将会成为社会经济发展的新支点和新产业,在低碳经济环境下不能只单单停留在某个产品开发和环节应用中,要把新能源技术发展成为一个有效的产业链,使其成为一个有竞争力的产业。在新能源技术发展的过程中,要不断强化新能源技术的创新意识和知识产权保护意识,加大新能源技术专业人员的培养力度,加强地区和机构间的合作只有通过不断的提升新能源技术,减少对传统化石能源的利用率,降低二氧化碳及相关排放物的排放量,才能真正实现低碳经济的良性发展。
参考文献
[1] 朱光华,邹骥.能源技术创新是解决我国长期能源问题的关键[J].理论月刊,2006,(8).
[2] 李世江.新能源健康发展必须重视全方位创[J].河南化工,2012,(11).
[3] 丛少兰.我国新能源产业的发展及促进对策[J].中国高新技术企业,2014,(26).
0.引言
在经济和科技高速发展的同时,能源危机和环境污染正成为影响人类生存和发展的重要问题,节能与环保正成为21世纪人类社会和谐发展的主题。汽车燃油消耗和废气排放,已经成为能源危机和环境污染的主要诱因,为了人类社会的可持续发展,急需在汽车工业中应用新能源与节能技术,以降低能源消耗和环境污染。研究汽车新能源与节能技术已经成为汽车发展的重要方向,汔车动力正从汽油向清洁柴油、混合动力、燃料电池等方向过渡。本文就当前汽车新能源与节能技术的发展和应用进行了简要的探讨。
1.汽车节能技术
1.1汽车混合动力技术
汽车混合动力技术是当前汽车新能源与节能技术中发展较为成熟的一项技术,也是人们较为熟悉的技术。在汽车混合动力技术方面,丰田作为先行者凭借混合动力的环保理念取得了极好的成级。目前所采用的汽车混合动力技术,有汽油机与电动机混合、柴油机与电动机混合两种。实际上,混合动力技术主要是应用电动机和发动机相配合,以获得加速成和爬坡等工况下所需要的爆发力,而在汽车高速巡航状态时,则减少发动机出力,从而减少发动机的油耗。此外,混合动力技术还有能量回收技术的应用,在汽车制动情况下,可以将制动所产生的热量进行转变,提供给电动机作为能量。
通常情况下,混合动力汽车可以选择单独使用电动机驱动。从电机输出功率在整个混合动力系统功率中所占的比重来看,可分为混合动力系统、轻混合动力系统、中混合动力系统、完全混合动力系统。第一种混合动力系统所采用的混合动力,是在内燃机上增加启动电机的方是所获取的,所采用的启动电机是发电启动一体式电动机,以此为基础控制发动机启动和停止。轻混合动力系统则采用集成启动电机,这一第汽车减速成和制动时,能够吸收部分能量,而在汽车行驶过程中发动机则等速运转。中混合动力系统采用高电压电机,当汽车在加入或大负荷状态时,电机辅助驱动以补充发动机自身功率的不足。完全混合动力系统采用高压启动电机,其混合程度可达50%以上,是当前混合动力技术发展的主要方向。
1.2蓝驱技术
蓝驱技术是在原发动机和车型基础上进行优化,以降低汽车燃油消耗的节能技术。相较于普通车型,应用蓝驱技术的车型调整了变速箱3挡到5挡的传动比,使汽车在高速成巡航状态下能够更省油。同巅,蓝驱技术还从空气动力学原理出发,对车身设计进行了优化,如底盘高度、风阻系数、胎压、滚动阻力等。
1.3汽车压燃技术
目前汽车所采用的往复式内燃机,所采用的燃料主要为汽油和柴油,汽油采用火花塞点火,柴油采用活塞压燃方式点火,点火方式的不同使得紫油机压缩比比汽油机更高,燃油效率相对较高,但汽油机所采用的火花塞点火方式,使其发动机工作震动小,噪音小。汽车压燃技术则是将两种技术进行融合所产生的新技术,采用汽车压燃技术的发动机,其技术结构相较于普通发动机更为复杂,其压缩比更高,燃料能在同一时间燃烧,从而提高了燃油使用率,同时由于采用了稀薄的混合气压缩点燃,能有直接通过调节喷油量来调节扭矩而不用节气门。此外,由于采用压燃技术,发动机燃烧温度极低,能有效减少辐射热传递,且燃烧周期短,其燃烧过程更多是化学反应,在目前污车节能技术中发展相对成熟。
2.汽车新能源
2.1氢动力技术
氢动力目前主要应用于宝马和本田两个汽车品牌之中。在宝马汽车中,应用了一套绝热能力极佳的储气系统,该系统采用多层复合金属材质,采用3mm中空设计,可以有效的将槽内温度保持在-250℃,用以储存气动力技术所采用氢气燃料,能有效的将氢气维持在液态情况下。虽然这个储气系统体积庞大,但能够省却安装冷却机构的空间,因此可以不增加体积和生产成本,同时不用增加机械结构。不过氢动力技术最初设计的目的,并不是纯粹氢燃料动力,而是采用汽油/氢气双燃料,真正使用氢单一燃料的车型在首批产品中仅有5辆。
采用氢气作为燃料,其烧烧特性同汽油并不相同,在采用汽油/氢气双燃料时,很难将燃烧效果最佳化,既便达到了,在进行汽油和氢气燃料切换时,汽车动力也会产生明显的落差。为此,在实际应用中,对两种燃料的动力曲线进行了限制,使得汽车动车受到部分限制,以使乘客感受不到切换时动力上产生的落差。
2.2电力驱动技术
电力驱动是将汽车汽油发动机和柴油发动机替换为电动机,采用电能作为能源,为汽车行驶提供动力。这种技术所采用的燃料清潮,同时输出扭矩大,应用在汽车中有较好的经济效益。但是,采用电力驱动技术,其难点在于动力充电的问题,以及充电后汽车续航能力的问题,虽然目前应用电动力技术的汽车已经开始量产,但这两个问题依然没能得到良好的解决。实际上,电池技术是新能源汽车研究的关键性技术之一,目前主要集中在电池安全性、可靠性、轻量化等方面,需要重点支持驱动电机系统、电动空调、电动转向、电动制动等能力。根据规划,我国2015年,纯电动乘用车、插电式混合动力乘用车最高车速成不低于100公里/小时,驱动能力与成本都将进一步得到改善。
2.3燃料电池技术
燃料电池技术,是采用氢气、甲醇等作为燃料,经过化学反应产生电流驱动汽车的一种新能源技术。燃料电池的能量是由氢气与氧气发生化学作用所产生的,而不是经过燃烧产生的。这一过程是直接将氢气、甲醇等转变为电能,整个过程不会产生有害物,同时能量转换效率比内燃机更高,是一种理想的节能环保技术。但在实际应用中,单个燃料电池所提供的动力极为有限,通常需要结合成燃料电池组,以获得足够的动力。目前,燃料电池技术已经被广泛应用于福特、丰田、通用等汽转公司,具有极高的价值。
3.结束语
当前全球都面临着能源问题,主要表现为能源储量不足、能源利用效率低、现有能源结构污染严重等方向。需要积极研究新能源作为替代,开发新的节能技术,从而降低汽车的能源消耗与环境污染,促进人类社会的持续发展。 [科]
【参考文献】
[1]史永基,高雅利,王宇炎.新能源汽车节能减排技术研究进展[J].传感器世界,2011(07).
从经济增长的未来道路来说必然要从以人类自我欲望为中心的古典经济增长理论向以整体生态系统为中心的新经济增长理论转变。只有这样的增长才是科学的增长理念,因为科学的增长从经济哲学意义上说也是建立在生态科学技术创新、生态伦理学进步与经济低碳增长模式的和谐与统一之上。
2能源利用循环系统与经济可持续增长战略能源作为经济增长最重要的物质基础,被喻为经济增长的“血液”,其重要性不言而喻。从人类目前利用的能源分类来看,当前世界对能源的依赖主要还是石油和煤炭等不可再生能源。如果没有新技术开发新能源和提高能源的利用技术,那么这对世界经济可持续增长将是极大的挑战。目前中国能源利用效率低下与经济增长快速所表现的矛盾已经相当严峻。结构问题,还是结构所造成的后果更重要?为了分析这种后果,有学者以罗默的“增长阻力”作为分析框架利用中国的经验数据分析能源对中国东部、中部、西部三个经济区域的经济增长阻力效应,结果发现能源禀赋对三个不同经济区域的经济增长阻力各不相同[4],这种不同造成的后果主要有两个:一是区域经济增长的不平衡,而且这种差距将越来越大;二是由于这种阻力的存在影响能源的利用效率,不利于能源技术的创新与扩散,造成的后果将是能源资源的大量消耗和对生态系统的破坏。资源禀赋不同必然对宏观经济增长产生一种非行为性阻力,在考虑生态平衡与供需平衡的问题,从战略的高度引导能源技术创新与经济可持续增长的协同机制相当重要,这种协同机制可用相关的变量来衡量并得出相应的协同系数,作为能源战略实施的绩效评价,具体原理可参考图1的区域能源战略的协同机制作用路径[5]。3能源技术创新与经济理性增长的框架变量理论和实证的研究都是为了更好地应用到具体的社会实践中。本研究从可持续发展的经济理性增长视角提出能源消费、能源效率与经济增长的系统框架,创新能源经济增长的理念。构建的研究框架就是可持续发展概念模型,应用到能源技术创新中去就是能源经济理性增长的方向。
本文的研究意义在于理清能源经济增长系统框架内核心变量的作用机理,从而找寻相对应的制度设计与治理措施以利于能源经济增长的理性化。所以说构建的框架对促进能源产业的更好升级、能源技术的创新、实现能源产业发展与经济增长的良性循环、提高能源的利用效率、推动中国能源产业升级以至宏观经济的理性运行具有很好的现实意义。84研究表明当前中国能源结构矛盾根本在于资源禀赋、生产方式和消费模式之间的矛盾,具体表现在资源禀赋约束下能耗在能源生产中的比重不断上升和经济增长对油、气的需求不断上升。这种矛盾所造成的结果已在近年来煤炭过剩开采所激化安全事故、油价的不断上升和全球气候加剧变暖的趋势中得到显示。尽管这种趋势造成的结果有待进一步的深化检验,但是科学界普遍认为这是一种非理性的增长方式。中国能源发展战略唯一出路是调整供给结构,通过减小煤炭比重,加大油、气比重,积极利用国际市场资源以达到实现能源供求平衡、最大限度地获取国际比较利益、保证国家经济安全的目标。但是能源替代效应实质并没有减少温室气体的排放,还可能造成更大的生态系统破坏,因此这种能源的替代所形成的能源结构调整对经济增长可能是有利的,但并不符合科学的经济增长理念。这是否是最优的实现的经济增长路径也值得讨论。
中国能源生产利用结构长期以煤炭为主,能源产业固定资产投资指向受政府调控明显,煤炭产业为主的生产结构没有得到根本性改变[3],如果能源结构得不到根本改变,那么路径依赖一旦锁定,产生的马太效应将是加倍的后果。于是,我们要问,能源经济可持续增长问题是否仅仅是能源产业能源经济增长的理性化。所以说构建的框架对促进能源产业的更好升级、能源技术的创新、实现能源产业发展与经济增长的良性循环、提高能源的利用效率、推动中国能源产业升级以至宏观经济的理性运行具有很好的现实意义。图2研究框架与变量之间相互作用机理具体的概念框架与变量如图2所示,框架内的核心变量地区生产总值、单位GDP能耗和单位GDP电耗构成一个循环的系统,电力消费量作为基础变量影响地区生产总值和单位GDP电耗。为了使能源可持续增长系统能够良好运行,这些核心的内生变量必须存在协整的关系,如果这个循环的系统之间重要变量偏离了协整,必须加以修正,使之良好运行。同时,也要研究变量间的具体机制,找到它们之间的微观作用机理以利于系统的优化。84研究表明当前中国能源结构矛盾根本在于资源禀赋、生产方式和消费模式之间的矛盾,具体表现在资源禀赋约束下能耗在能源生产中的比重不断上升和经济增长对油、气的需求不断上升。这种矛盾所造成的结果已在近年来煤炭过剩开采所激化安全事故、油价的不断上升和全球气候加剧变暖的趋势中得到显示。尽管这种趋势造成的结果有待进一步的深化检验,但是科学界普遍认为这是一种非理性的增长方式。中国能源发展战略唯一出路是调整供给结构,通过减小煤炭比重,加大油、气比重,积极利用国际市场资源以达到实现能源供求平衡、最大限度地获取国际比较利益、保证国家经济安全的目标。但是能源替代效应实质并没有减少温室气体的排放,还可能造成更大的生态系统破坏,因此这种能源的替代所形成的能源结构调整对经济增长可能是有利的,但并不符合科学的经济增长理念。
这是否是最优的实现的经济增长路径也值得讨论。中国能源生产利用结构长期以煤炭为主,能源产业固定资产投资指向受政府调控明显,煤炭产业为主的生产结构没有得到根本性改变[3],如果能源结构得不到根本改变,那么路径依赖一旦锁定,产生的马太效应将是加倍的后果。于是,我们要问,能源经济可持续增长问题是否仅仅是能源产业能源经济增长的理性化。所以说构建的框架对促进能源产业的更好升级、能源技术的创新、实现能源产业发展与经济增长的良性循环、提高能源的利用效率、推动中国能源产业升级以至宏观经济的理性运行具有很好的现实意义。图2研究框架与变量之间相互作用机理具体的概念框架与变量如图2所示,框架内的核心变量地区生产总值、单位GDP能耗和单位GDP电耗构成一个循环的系统,电力消费量作为基础变量影响地区生产总值和单位GDP电耗。为了使能源可持续增长系统能够良好运行,这些核心的内生变量必须存在协整的关系,如果这个循环的系统之间重要变量偏离了协整,必须加以修正,使之良好运行。同时,也要研究变量间的具体机制,找到它们之间的微观作用机理以利于系统的优化。研究框架的主要目的有以下方面:一是找到能源消费、能源效率与经济增长的微观机理;二是检验它们在一定时期内相互之间是否存稳定的均衡或协整关系;三是能源经济增长的过程是不是符合能源产业可持续发展的一般规律,变量之间是否形成优化的能源经济系统;四是通过理清这些变量之间的作用机理,从而实施符合能源产业可持续增长的制度设计与治理政策。
4能源技术创新的协同机制中国目前正处在重要经济与政治体制转型时期,一个重要的表现是不同区域经济发展极不平衡,资源禀赋、制度条件、能源利用技术水平也是极大不同。总体来看,中国能源利用总效率并不高,也就是能源技术的水平有待进一步创新,如表1所示(数据来源于中国国家统计局,经整理得出)。鉴于中国的具体国情,从理论意义上来说借鉴某些能源资源禀赋较好同时经济增长比较快的区域的经验做法尤为重要,东部经济增长较快和资源禀赋较好的区域是可以优先作为经验研究的对象,利用区域能源技术创新的扩散和涓滴效应,完善相应的技术信息流渠道,以利于借鉴和模仿,拓展能源技术创新与新经济增长的研究领域,创新新经济增长的理念,丰富能源经济可持续增长理论,服务人类的整体财富的增长。生态经济是时展的主流,技术创新是核心力量。同时必须立足具体国情,加强信息和技术交流,改善与其他国家政府和组织的合作关系,只有这样才能更好地借鉴最新的科学技术,应用到能源利用的经济可持续增长。研究表明生态经济是必然趋势[6~7]。生态经济发展一方面受资源禀赋条件、经济发展阶段、产业结构、政治制度、民主观念和科学技术水平等多因素制约和影响,另一方面生态经济发展需参与全球范围的国际合作和借鉴创新。中国能源消费水平高和能源效率水平低是两个主要制约经济理性增长的最大挑战。如图3所示[8],能源经济系统表现在能源经过非能源产业部门的转化成为家庭消费,产生的污染治理和废物回收和废弃物回收部门都产生5结语综合前面分析,理性经济增长系统需要兼顾能源技术创新与能源消费结构及相互之间的协同效应。能源技术创新实质利于可持续增长系统,目的是提高能源利用效率,减少污染和温室气体的排放问题;能源消费是经济增长的动力系统,表现为能源消费结构问题及其产生的经济行为后果。
环境问题与交通问题是21世纪的两大全球性问题,目前,交通能源所带来的环境污染问题是迫切需要解决的问题,而能源转型是解决这一问题的根本途径。节能技术与汽车新能源受到了社会各界的普遍关注,经过近几年的不断发展,节能技术与汽车新能源也实现了结合,主要有以下几种:
1节能技术与汽车新能源的综合应用
1.1太阳能汽车
太阳能作为一种新型能源,在各个行业中得到了广泛的应用,是比较常见的。目前,汽车行业已经成功制造出了光电池,光电池是一种半导体元件,能够在光照射的条件下产生电动势,将太阳能转变为电能。太阳能汽车就是利用光电池作为驱动力的一种汽车。太阳能汽车可以使汽车排放量得到有效降低,从而可以减少对环境的污染,也可以使人们的生活质量得到逐步提高。随着经济的快速发展,科学技术的不断进步,太阳能汽车作为21世纪我国重点推崇的环保车型之一,正在逐渐发展成熟并步入正轨。
1.2氢动力汽车
氢动力汽车是使用氢燃料电池作为驱动力的一种汽车。氢动力汽车的车体内所采用的储气装置的性能非常好,在中空设计多层复合金属的同时,可以在氢气保持液态的条件下,使用氢气燃料作为驱动力,不仅不用扩大机械内部空间与体积,也不需要增加生产成本。若是这种技术能够发展成熟,氢动力汽车排放的是纯净水,因此其是一种在真正意义上实现零排放的汽车,具有储量丰富、无污染等优势。
1.3电动汽车
电动汽车(BEV)是一种将车载电源作为驱动力的汽车,其主要是利用电机驱动车轮进行行驶。电动汽车的结构简单合理,不会造成排气污染,其电动机发出的噪声相对来说是比较小的,因此,电动汽车对人体的伤害也比较小。电动汽车的关键所在是电动汽车电池,若电动汽车想要得到进一步地发展,就必须要使电动汽车电池生产技术得到进一步发展。但是,电动汽车电池的生产有三个要求,即高安全、高容量与低成本,这就导致了电池生产技术的进一步发展、完善有很大的难度。如果想使电动汽车得到普及,需要依靠蓄电池,目前人们比较看好的蓄电池主要有钾离子电池、氢镍电池以及钾聚合物电池等。此外,电动汽车的运转部件相对来说比较少,结构简单合理,也更容易保养和维修。
1.4混合动力汽车
混合动力汽车指的是将电动马达当作发动机的一种辅助动力驱动汽车。一般情况下,混合动力汽车上装有两个(含)以上的动力源,例如内燃发电机、燃料电池、蓄电池等。根据布置方式、控制策略、组成部件的不同,混合动力汽车有很多分类形式。第一,根据混合度的不同,可以将混合动力系统分为微混合动力系统、轻混合动力系统、中混合动力系统以及完全混合动力系统这四种;第二,按照混合动力驱动联结方式的不同,可以将混合动力系统分为以下三类:首先,并联式混合动力系统。这种混合动力系统中一般有两个驱动系统,即电机驱动系统与传统的内燃机系统,这两个系统既可以单独工作,也可以协调工作驱动汽车。其次,串联式混合动力系统。这种混合动力系统中,内燃机一般会直接带动发电机进行发电,发电机所产生的电能会经过控制单元传到电池之中,电池再将电能传输给电机,电机就会将电能转变为动能,变速机构在电能的驱动下,是汽车向前驱使。最后,混联式混合动力系统。这种混合动力系统的主要特征是电动机与内燃机中都有一套机械变速机构,这两套机械变速机构通过行星轮式结构、齿轮系结构进行结合,从而可以综合地调节电动机与内燃机间的转速关系。
1.5“可燃冰”
“可燃冰”是一种新的能源,“可燃冰”也被称为“固体瓦斯”、“天然气冰”,这是因为其在常温条件下可以释放出天然气。“可燃冰”是一种天然气水混合物晶体,其燃烧值比煤炭、石油高数倍。“可燃冰”作为煤与石油的替代能源,得到了普遍的认可,其具有巨大的开发价值,在交通中的应用也得到了社会各界的普遍关注。但是,“可燃冰”的开发难度比较大,在开发过程中稍有不慎便会引发事故,若是“可燃冰”开发技术发展成熟,这种新能源带来的价值将是不可估量的。
2节能技术与汽车新能源的重要性
自进入21世纪以来,随着汽车的普及,交通所带来的环境污染问题日趋严重,也成为目前亟待解决的一大难题。而解决这一难题的最根本途径就是实现能源转型。随着经济的发展,各国的汽车保有量呈现出日益增长的趋势,其中,发展中国家汽车保有量的增幅最大。相关专家学者预计,全球汽车保有量至2020年将突破12亿。IEA预计在未来的全球石油能源总消耗量中,交通方面消耗的将会占62%以上。使用量的不断增加使得国际油价日益提高,预计未来国际油价还会继续提高。交通能源在消耗过程中所产生的有害物质是温室气体的主要来源之一,也是导致局部污染的重要因素。因此,节能技术与汽车新能源的不断研究与发展对全球性的环境保护工作具有非常重要的意义。
3节能技术及汽车新能源开发与传统汽车之间的关系
发展过程也是一个不断进化的过程,无论是哪行哪业,想要得到发展就必须有所改变,汽车行业也不例外。传统汽车是节能汽车的前身,对汽车新能源与节能技术有着非常大的影响。我国对节能技术与汽车新能源的研究起步较晚,在对重要零件的研发方面较为落后。对传统汽车进行不断改进,实现节能、减排,是当前我国汽车行业的主要发展方向。因此,不仅要研发节能技术与汽车新能源,还应不断对传统汽车进行改进,将创新与改革融合起来进行发展,才能在真正意义上实现传统汽车行业与现代汽车产业的共同进化。此外,还应该加大对知识产权的保护力度,鼓励支持国内企业在海外购买专利或注册专利,为我国在未来汽车行业走向方面争取发言权。节能技术及汽车新能源开发与传统汽车之间是相互依存的关系。
4结语
综上所述,能源转型是解决交通污染问题的根本途径,因此,应当不断改进传统汽车、创新节能技术、开发汽车新能源,以此来推动绿色交通的发展。
作者:熊安胜 单位:湖北咸宁职业技术学院
参考文献:
[1]欧阳明高.我国节能与新能源汽车技术发展战略与对策[J].中国科技产业,2006,02:8~13.
中图分类号:F407.471 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)12-0289-01
常规能源是指煤、石油、水等自然资源。而新能源则是指应用一定技术而产生的一种能够再生的资源,如太阳能、潮汐能和生物质能等。近些年来,随着人类活动的加剧,造成的环境污染越来越严重,并且对于一次能源的消耗也越来越大,新能源的开发也就显得迫在眉睫。汽车是环境污染与能源消耗的主力军,l展新能源汽车对于解决这些问题意义重大,在新能源汽车中,储能电池因其优异的特质被广泛应用。
一、技术创新中的风险因素
1.财务风险因素
在对新能源汽车进行储能技术方面的研究时,因其技术线路非常的复杂,所以,一般都需要企业投入大量的资金。由于这是一种实体经济,因此在前期资金的周转比较缓慢并且需要很长的实践才能看到效果。这也导致了企业的不能够持续投资。在项目开展的过程中,如果没有相应的管理措施或者是没有充足的资金,都会致使项目的破灭,将会给企业带来非常大的损失。
2.市场风险因素
市场风险就是指在产品研发生产完成之后,在产品销售时所承担的风险。产品研发完成之后,就要使其实现商业化,只有在研发产品被推出、销售,并且取得了一定的经济效益之后,新产品的研发工作才算是彻底的完成。它大致包括[1]产品的销售风险、价格风险、质量风险以及定位风险。
3.能力风险因素
在新能源汽车储能技术的研发过程中,能力风险是一个主要的问题。它是指企业的研发水平落后,技术力量薄弱,并且缺乏先进的技术信息,因此而带来的风险。能力风险主要包含[2]产业化失败、研发能力不够、应用效果不好等风险因素。
二、应对技术创新风险控制措施
1.财务风险因素的风险控制措施
在财务风险控制过程中,主要是对融资风险以及资金链断裂风险的控制。在融资风险控制的过程中首先就要做好融资的内部控制,比如说对融资进度的控制、融资过程当中所需要的经费的控制以及融资成本的控制等。在实行融资内部控制的过程中,还要对各个部门进行良好的分工,做好团队当中的行为控制,制定相应的责任制度。同时,在融资的初期,还要对企业的当前现状做好风险评估,发现其中可能会导致风险的地方,有针对性的建立风险预警机制,这对于融资风险的发现和识别特别重要。在融资的中期,要制定相应的危机处理预案,以备危机发生而拟采取的方案;根据融资危机的不同采取不一样的处理预案,做到风险的及时化解,将危害和损失降到最小。在融资的后期,要对融资过程中的危机进行相关的善后处理,也就是说对在融资过程中出现的危机情况做好经验总结,完善相关的工作流程与制度,并且马上回归到正常的经营秩序上来,这也是融资风险控制部门的主要职责。对于资金链断裂风险的预防主要是通过对内部资金管理的强化,企业不要进行盲目的扩张,另外也不要随意担保,在财务的运作上严格按照规章制度进行。
2.市场风险因素的风险控制措施
为了预防市场风险带来的损失,首先应该做好产品定位工作,在对产品进行定位的过程中,一定要以预防为主,选择自己擅长的方面进行生产。并且在产品研发的过程中,要与市场的实际情况相联系,避免制造出来的产品为过期产品,被市场所淘汰,这将会对企业造成极大的浪费。其次,技术创新要以简单化为基础点[3],不能太过复杂,太复杂就会产生很高的事故率,对企业造成严重的影响。同时企业也要做好质量监管工作,保证产品的一致性。最后,在价格的确定上,要避免恶性的价格竞争,应该以市场需求为根本,实现利润的最大化。
3.能力风险因素的风险控制措施
企业应该制定完整的企业规划,做到全面发展。对于员工实行激励制度,激发他们的工作潜能。使员工在工作过程中能够联系市场需要,并非是埋头苦干。对员工进行定期的培训,提升其职业技术能力。针对企业的产业化失败的风险,分为前、中、后三个阶段进行控制,前期做好技术措施和产业化方案。中期要提高生产效率,降低生产成本,是产品服务于用户。在后期就要针对客户的喜好来设计改良方案。并且,在产品设计的初期,要做好产品的定位工作,一定要切合实际。针对出现的产品低于预期的情况,应该制定出应急预案。
总结
对新能源汽车的储能技术进行创新研究对于我国能源的节约和环境的保护具有重要意义,大多数企业都加入到这个行列当中,但是其中也伴随着相当高的风险,比如说财务风险、市场风险以及能力风险,这些都会对企业造成严重的危害。为了预防这些未知的威胁,企业应当做好这些方面的风险控制措施。
参考文献
从经济增长的未来道路来说必然要从以人类自我欲望为中心的古典经济增长理论向以整体生态系统为中心的新经济增长理论转变。只有这样的增长才是科学的增长理念,因为科学的增长从经济哲学意义上说也是建立在生态科学技术创新、生态伦理学进步与经济低碳增长模式的和谐与统一之上。
2能源利用循环系统与经济可持续增长战略能源作为经济增长最重要的物质基础,被喻为经济增长的“血液”,其重要性不言而喻。从人类目前利用的能源分类来看,当前世界对能源的依赖主要还是石油和煤炭等不可再生能源。如果没有新技术开发新能源和提高能源的利用技术,那么这对世界经济可持续增长将是极大的挑战。目前中国能源利用效率低下与经济增长快速所表现的矛盾已经相当严峻。结构问题,还是结构所造成的后果更重要?为了分析这种后果,有学者以罗默的“增长阻力”作为分析框架利用中国的经验数据分析能源对中国东部、中部、西部三个经济区域的经济增长阻力效应,结果发现能源禀赋对三个不同经济区域的经济增长阻力各不相同[4],这种不同造成的后果主要有两个:一是区域经济增长的不平衡,而且这种差距将越来越大;二是由于这种阻力的存在影响能源的利用效率,不利于能源技术的创新与扩散,造成的后果将是能源资源的大量消耗和对生态系统的破坏。资源禀赋不同必然对宏观经济增长产生一种非行为性阻力,在考虑生态平衡与供需平衡的问题,从战略的高度引导能源技术创新与经济可持续增长的协同机制相当重要,这种协同机制可用相关的变量来衡量并得出相应的协同系数,作为能源战略实施的绩效评价,具体原理可参考图1的区域能源战略的协同机制作用路径[5]。3能源技术创新与经济理性增长的框架变量理论和实证的研究都是为了更好地应用到具体的社会实践中。本研究从可持续发展的经济理性增长视角提出能源消费、能源效率与经济增长的系统框架,创新能源经济增长的理念。构建的研究框架就是可持续发展概念模型,应用到能源技术创新中去就是能源经济理性增长的方向。
本文的研究意义在于理清能源经济增长系统框架内核心变量的作用机理,从而找寻相对应的制度设计与治理措施以利于能源经济增长的理性化。所以说构建的框架对促进能源产业的更好升级、能源技术的创新、实现能源产业发展与经济增长的良性循环、提高能源的利用效率、推动中国能源产业升级以至宏观经济的理性运行具有很好的现实意义。84研究表明当前中国能源结构矛盾根本在于资源禀赋、生产方式和消费模式之间的矛盾,具体表现在资源禀赋约束下能耗在能源生产中的比重不断上升和经济增长对油、气的需求不断上升。这种矛盾所造成的结果已在近年来煤炭过剩开采所激化安全事故、油价的不断上升和全球气候加剧变暖的趋势中得到显示。尽管这种趋势造成的结果有待进一步的深化检验,但是科学界普遍认为这是一种非理性的增长方式。中国能源发展战略唯一出路是调整供给结构,通过减小煤炭比重,加大油、气比重,积极利用国际市场资源以达到实现能源供求平衡、最大限度地获取国际比较利益、保证国家经济安全的目标。但是能源替代效应实质并没有减少温室气体的排放,还可能造成更大的生态系统破坏,因此这种能源的替代所形成的能源结构调整对经济增长可能是有利的,但并不符合科学的经济增长理念。这是否是最优的实现的经济增长路径也值得讨论。
中国能源生产利用结构长期以煤炭为主,能源产业固定资产投资指向受政府调控明显,煤炭产业为主的生产结构没有得到根本性改变[3],如果能源结构得不到根本改变,那么路径依赖一旦锁定,产生的马太效应将是加倍的后果。于是,我们要问,能源经济可持续增长问题是否仅仅是能源产业能源经济增长的理性化。所以说构建的框架对促进能源产业的更好升级、能源技术的创新、实现能源产业发展与经济增长的良性循环、提高能源的利用效率、推动中国能源产业升级以至宏观经济的理性运行具有很好的现实意义。图2研究框架与变量之间相互作用机理具体的概念框架与变量如图2所示,框架内的核心变量地区生产总值、单位GDP能耗和单位GDP电耗构成一个循环的系统,电力消费量作为基础变量影响地区生产总值和单位GDP电耗。为了使能源可持续增长系统能够良好运行,这些核心的内生变量必须存在协整的关系,如果这个循环的系统之间重要变量偏离了协整,必须加以修正,使之良好运行。同时,也要研究变量间的具体机制,找到它们之间的微观作用机理以利于系统的优化。84研究表明当前中国能源结构矛盾根本在于资源禀赋、生产方式和消费模式之间的矛盾,具体表现在资源禀赋约束下能耗在能源生产中的比重不断上升和经济增长对油、气的需求不断上升。这种矛盾所造成的结果已在近年来煤炭过剩开采所激化安全事故、油价的不断上升和全球气候加剧变暖的趋势中得到显示。尽管这种趋势造成的结果有待进一步的深化检验,但是科学界普遍认为这是一种非理性的增长方式。中国能源发展战略唯一出路是调整供给结构,通过减小煤炭比重,加大油、气比重,积极利用国际市场资源以达到实现能源供求平衡、最大限度地获取国际比较利益、保证国家经济安全的目标。但是能源替代效应实质并没有减少温室气体的排放,还可能造成更大的生态系统破坏,因此这种能源的替代所形成的能源结构调整对经济增长可能是有利的,但并不符合科学的经济增长理念。
前言:能源是现代社会发展的基础,能源危机也是所有国家和地区普遍面临的问题,可再生资源已经成为未来推动社会发展的重要原动力。在信息技术快速发展的大时代下,信息技术与可再生能源相结合的产物――能源互联网能有效解决可再生能源的有效利用问题,并为其提供可行的技术保障,因此在现阶段社会生产中具有良好的应用价值。
一、能源互联网概述
当前学术界已经开始了对能源互联网技术的研究,并取得了良好成果。在总结相关学者的研究经验,可以将能源互联网定义为:所谓能源互联网,就是在综合运用各种先进电子技术、信息技术、智能管理技术基础上,将大量由分布式能量采集装置、分布式能源储存装置等连接在一起后构成的电力网络节点技术,在该网络中,能够实现能量的双向流动与对等交换,其基本结构如图1所示。
能源互联网由多个能源局域网络相连接后组成,包括能源路由器、配电网、储能设备等,能够同时满足并网、脱网工作的要求。整个能量路由器由固体变压器与智能能量管理组成,其中智能能量管理能够收集能源局域网中所反馈的数据,并且在获取能连储存数据后,能做出科学的决策。为了保证整个能源互联网的运行质量,在能源互联网控制中,需要保证上一级母线具有较高的故障处理能力,并且能实现对任何故障的快速隔离,最终保证运行质量。
二、能源互联网关键技术研究
2.1能源路由器
能源路由器是整个能源互联网中的关键技术,它作为能源互联网于信息通信的核心部件,是其技术水平的代表。在整个能源网络中,受能源路由器技术的影响,部分路由器分布在不同的结构上,并以局域网的形式存在,并且在整个结构体系中,能源路由器承担着智能控制单元得角色,控制着信息流量与能源流量在能源网中的传输情况。其整个传输过程可以总结为:可再生能源管理能源控制器并网装置?能源网接口。
能源路由器主要包括三个功能模块,分别为通信平台、控制器与固体变压器,在能源路由器运行过程中,控制模块通过控制固态变压器的方式实现对电流的控制,进而保证了内部的能量运动平衡。
2.2储能技术
随着技术的进一步发展,能源互联网中的用户侧节点功能也发展明显变化,不再是单纯的能源消费者,而是以发电能力负荷节点的角色存在。在这种情况下,必需要配备相当规模的分布式储能系统来强化网络运行质量,并相应的抑制大量清洁能源并网后所产生的波动。
就当前技术水平来看,常见的储备技术包括电化学储能技术、物理储能技术、电磁储能技术等,同时考虑到能源互联网中的储能单元存在明显的差异性,并且数量多、连接程序繁琐,因此为了有效避免上述问题,相关人员的研究重点主要转向了S0C(荷电状态)、性能监控技术等方面的研究中,通过构建高精尖的估算模型,实现对储能的有效控制。同时就系统运行而言,通过有效的权衡不同储能系统运行,能够优化储能系统的使用目标与约束条件,最终完成储能系统的最优化配置,最终更好的满足能源互联网的运行要求。
同时,储能技术还有个主要特点就是面向用户,这就决定了储能技术的经济效益是十分重要的,当前实现大规模储存的主要手段为电池成组技术,在实现成组后,能够保证储能单元的高效运行,并保证运行寿命。
结论:本文重点研究了能源互联网技术的相关问题,并对其技术内容进行研究。总体而言,能源互联网是未来能源管理的主要趋势,在未来社会生产中具有良好的应用价值。因此对相关学者而言,必须要针对该领域进行深入的研究,分析不同技术条件下能源互联网技术的发展趋势,为缓解我国能源危机提供帮助。
参 考 文 献
前言:随着科学技术的不断进步与发展,电力系统的发展也日益突出。新能源的开发与利用成为电力系统发展的一个关键因素。新能源发电主要包括太阳能光伏发电、水力发电、风力发电、燃料电池等技术的开发和运用。本文对新能源并网发电系统的进行相关的技术研究讨论。
一、我国新能源的发展现状分析
(一)面临挑战
能源是人类生存和社会发展的重要物质基础,人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。我国是社会主义发展中国家,人口众多,在能源方面比较紧缺,面临着巨大的能源挑战。能源问题目前已经成为影响国家安全和国家发展的重要因素,我国的风电、太阳能新技术正在研究和发展之中。建立新的能源发展战略体系是我国科研机构努力的新方向,新能源的开发和使用是我国走可持续发展道路的重要举措。
电力是国民经济基础,是主要的能源行业,消费大量的能源。20世纪以前,我国主要是火力发电,煤炭和石油天然气发电几乎占据了整个发电行业的90%,能源结构的不合理导致了环境的污染,能源的紧缺等各种不利于社会发展的现象产生。为此,需要调整能源结构,让环保、利用率高的能源来替代煤炭等。随着技术的发展,我国陆续发展了核能、风力、水利、光伏、生物质发电等。
(二)新能源发电技术
太阳能热发电是将太阳能转化成电能的一种发电方式,传统意义上包括光伏发电、光感应发电、光生物发电、光化学发电四种形式。光伏发电是我国上个世纪末的电力主要发展方向,光伏发电具有成本较低,生产能力高等优点。
生物质能发电主要利用农业秸秆, 工业废弃物,城市垃圾等采取直接燃烧或气化等方式发电。生物质能发电是一种环保产业,利国利民,既能增加农民收入又能改善环境并且实现能源的持续开发。
我国是人口大国,能源需求量大,为了满足人们的用电需要、满足经济发展的需要,我国加大力度发展风力发电,风力发电是一种新能源的开发,不仅成本降低,在环境保护方面也做出了积极的贡献。
二、新能源并网的关键技术的相关概念
(一)新能源的优势及问题
新能源的提出和发展不仅仅解决了能源紧缺的相关问题,同时也解决了其他能源消耗高,污染高的问题。新能源的利用,有利于提高电力系统的可靠性和灵活性,在环境保护方面减少了碳化物的排放和其它高污染资源的使用。新能源发电还存在很多的问题,在电网的补充方面,新能源并网运行是积极的有效手段。太阳能和风能发电是一种新型的环保清洁能源,但是在实际的操作过程中也仍然存在很多的问题。例如,装机容量较小,发电稳定性较差,调频调压能力有限。
(二)新能源的并网发电概述
新能源的并网发电主要有以下几项技术:
首先,分布式新能源的发电技术。这种技术是指系能源和可再生资源为主的小型发电装置在负荷附近的发电方式。新能源在向电力用户提供供电服务就要把分布式发电技术和储能技术进行结合。新能源和可再生资源是水能、风能、太阳能、生物质能和地热能等等的总称。我国在新能源的研究方面,把风力发电和太阳能等的开发利用作为重点方向进行研究。
其次,风力发电技术的研究。风力发电是能量的一种转化,将风能转换为电能的一种实际操作。风力发电机组并网在工作的时候,发电机的输出频率和电网的频率要求一致。风力的发电主要有恒速恒频和变速恒频两大种类。恒速恒定是对风力发电机的失速调节;变速恒频是利用变频器对发电机的频率变化的电能进行转化的方法。变速恒频的优点是具有超强的能力捕捉风能,转速的范围也比较大,调节系统比较灵活,这种风力发电技术被多国采用。
太阳能光伏发电技术、燃料电池技术都是变速恒频风力发电机组的表现形式。太阳能光伏发电是利用半导体材料的光电效应把太阳能转化为电能。燃料电池技术把燃料和氧化剂的化学作用转化成电能的装置。它的优势是燃料多种多样、排气干净、噪声小。燃料电池发电在世界上被认为是一种最为环保和节能的发明之一。
(三)微网的概念和基本构成
微网是由分布式微源、负荷、储能装置和电能转换设备组成的小型的配电网络。能够对能量进行灵活的管理。微网中含有很多种能源形式,光电、风电都在其中。微网中的电力负荷有两种形式,分别是主要负荷和次要负荷。主要负荷是电能质量和可靠性要求比较高的一种负荷。而次要负荷主要是对电能质量和可靠性要求较低的一种负荷。在微网中,分布式电源可以直接向本地负荷供电,在供电需求满足用户时,余电还可以返回电网中。为了调整分布式电源在冷热方面的能量输出,可以通过能量管理进行调节,以此来满足用户的需要。
三、新能源并网发电系统的技术研究
(一)新能源发电系统结构
新能源发电系统结构是利用多种能源共同组成的分布式发电系统。前文提到的太阳能、风能、燃料电池等都属于小型的分布式发电系统。他们主要是通过逆变电源并联的形式接入微型公共电网。
(二)电力电子技术的关键研究
电力电子技术的研究是可再生资源和新能源发展分布式电源的关键。在新能源并网发电系统研究当中,微网需要比较特殊的电子技术支持。例如网逆变器、静态开关等等。这些技术和部件会对电网系统产生较大的作用。以下进行详细的分析
首先,并网逆变器。在发电中,一些光伏电池,风机等部件要想与微网进行有效的连接,必须通过电力电子变换器才能够实现。变化器主要是逆变器,逆变器的优点在于速度快、惯性小、过流能力弱等等。逆变器的拓扑结构和运行控制是微网中的一项关键技术。
其次,静态开关。静态开关是连接微网和主网之间的公共连接点。在主网发生问题和故障、电能质量发生问题的时候,静态开关能够自动的发挥作用,将微网切换到孤岛运行的状态。在问题和故障消失以后,静态开关通过自动调节还能够重新的回到原始状态中进行正常的工作。
再次,电能质量控制装置。如果控制方面出现问题会对电压波形、频率和功率产生消极的影响。太阳能、风能等如果经常出现操作的突然停止,会对功率的输出变化产生影响,这样就会给用户的电能质量带来问题。微网中存在很多单相的电源,这就增加了配电系统的不平衡性,电子负荷容易受到干扰的影响,这些问题的消除就要靠电能质量的监控装置。电能质量综合监控技术是保证微网安全性和可靠性的关键技术。
(三)微网技术
微网系统能够解决扰动能力减弱的问题,在自主运行的模式下,因为风能和太阳能等具有随机性,电能系统的安全性和可靠性就会受到影响,面临着风险,因此对电能系统进行控制是维护新能源使用的一项关键技术。在微网系统中,有多个微电源的存在,这些电源的外特性不同,但是电力系统的能力平衡需要保持稳定大电网的可靠性,减小微电网对大电网的冲击。
总结:虽然我国的新能源发电技术已经有了一些进步,但是不能停止研发的脚步,我国的能源使用还处于比较缺乏的阶段,大部分的可再生能源发电装置还存在不可预测性的问题,在发电的过程中对电网的稳定性和可靠性还需要进一步的完善。在今后的发展过程中,新能源发电应该纳入智能发电、配电的研究过程中,实现电网的高效能、高环保、高安全性。
参考文献
1、导言
建筑产业是全球土地、环境资源的开发使用者,对于能源方面消耗也十分巨大。因此,房地产开发商们在建设房屋时,除了将房屋建造的宜人以外,也要思考关于可持续发展和利用的相关问题,因此新能源应运而生。所熟知的太阳能、风能、生物质能和地热能都是可再生的新能源。对于这些新能源的研究、使用与开发,会从某种程度上减少对环境的破坏;另外,物美价廉、安全可靠又是一个重要的因素。若加强对新能源的利用,就会减少对煤、碳、石油的开采,稳定生态系统,更加强可持续发展战略。
2、绿色建筑与新能源
2.1绿色建筑
在《绿色建筑评价标准》中,有关绿色建筑的概念界定是这样的:绿色建筑是指在建筑的整个寿命周期内,通过最大限度地从节能、节地、节水、节材等方面节约资源,从而达到保护环境、减少污染的目的,促进自然和谐共生,为人类提供一个健康、适用和高效的使用空间。也就是说,绿色建筑是一种最高效率地利用能源、最低限度地影响环境的建筑物,它为人类提供一个健康、舒适的工作、居住、活动的空间,具有全寿命期、绿色化、以人为本、因地制宜、整体设计等特点,实现了“以人为本”与“人―建筑―自然”三者的和谐统一,促进了我国经济社会在21世纪的可持续发展。
2.2新能源
对比新能源和传统能源可以发现,新能源具有丰富的来源,且新能源具有用不完的特征,同时在利用新能源的过程中也很少会产生环境污染问题,具有良好的生态性、清洁性。目前我国新能源主要分为传统的生物质能、太阳能和可再生能源等、大中型水电三类。而一次能源(如核电站外的地热能、风能、太阳能等)、大中型水电站、常规的化石能源是目前我国开发利用的主要的新能源。这些资源的优势在于干净清洁、可再生、具有丰富的资源,将其作为替代性能源发展具有良好的发展前景、发展潜力。
3、新能源技术在绿色建筑中的应用
3.1地源热泵节能技术
地源热泵技术可以有效地控制室内温度,并持续的减少建筑所需要的能源消耗。在应用到绿色节能技术的过程中,我们还需要根据地理进行建设和理性的选择自然环境的特点,特别是在大温差的地区,其中重要的是我们要保障施工的合理性。在使用地源热泵的成果上,夏天时,它可以对建筑内部进行有效的吸收多余的热量,在冬天时又会对室内产生大量的热量,以最合理的方式稳定的调整着温度。在所有绿色的节能建筑中,墙地源热泵技术就是一种非常有效的能够应用到实际的节能技术,当前我国的技术与世界领先的水平还有着不小的差距,那么这就需要我们对绿色的节能技术加强研究和推广,这样才会更好地实现高效、绿色节能建筑的节能。
3.2太阳能技术
3.2.1太阳能建筑
现在传统的太阳能建筑主要分为主动式和被动式。主动式太阳能建筑因为设计步骤太为复杂、地理原因产生的成本过高,因此不易建造,基本没有出现在现实的住宅产业中。被动式的太阳能建筑由于整个过程中不主动使用能源,因而相对会比较简约,容易设计和操作,也是现行住宅中使用的比较多的形式。被动式太阳能住宅主要使用栏杆等围护结构来实现自我的放热吸热,不依靠任何外界的辅助手段,广受人们的喜爱。如使房间朝向南边,阳光直射过来;在房屋的顶部建造一个水池,也可以聚集热量。
3.2.2太阳能发电与发热
将太阳能转化为电能,就是太阳能发电技术;将太阳能转化为热能,就是太阳能发热技术。太阳能热水器、太阳能供暖和利用太阳能发电都是常用的方式。现在许多住宅小区中,随处可见有太阳能热水器和太阳能电池板,其被广泛的使用于楼道、路灯和草坪灯等多处照明设备。值得一提的是,太阳能热水器已成为使用范围最广、技术最成熟的一个家用产品。用户在顶楼上放置一个太阳能真空集热管,收集太阳能将水进行加热,然后连通管道到住户,就可以坐在家中使用热水,这项开发给业主带来方便。如何将太阳能充分吸收和有效的进行采集,是建造房屋保温工艺需要解决的两大问题。我国北方广泛采用的是被动式的太阳能建筑系统,设计者采用特殊的建筑部件,使建造出来房屋的屋顶、墙壁以及地面都带有一定的保温效果。防止外界的高温进入室内,需要隔热墙的防护。冬天的时候可以收集大量的太阳的热能,从而使房间的温度升高;夏天的时候能对热量产生一个特定的通路,加快气体的流动,从而使房间的温度下降。另外,储热墙还有一个功能,防止外界的气体进入,同时也阻止内部的气体散发,通俗来讲,即里面的东西出不去,外面的东西进不来。利用太阳能还能制冷,主要有两种方式:一需要用到机械装置,太阳能让机械装置开始工作,机械装置自行制冷;二需要吸收式制冷机,太阳能让吸收式制冷剂工作,然后制冷机制冷。
3.3可再生能源利用
所谓的使用可再生能源像现在常见的太阳能与风能等,我们就可以利用可再生能源,这样就可以减少日常所需补充建筑物的能源消耗、能源消费的问题。目前,太阳能、风能是大多数使用较为熟练应用的节能技术。利用常见的太阳能,大部分是通过对建筑物的外墙安置太阳能电池板产生的可利用的太阳能光电、在其他建筑物中经常会用到的就是电力和热水,这些节能方式大部分是使用风能的设施,在我们常见的风力发电技术中一般会使用简单明了的建筑设计,从而减少了建筑物、工作内部线路节能建筑。
结论
总之,新能源在建筑的应用可有效减低环境污染,缓解能源危机,提供居民生活条件,促进经济社会的可持续发展。绿色建筑作为一种建筑发展方向,立足于人与自然的和谐,充分融合自然环境、科学技术与经济社会的发展关系,必定成为未来建筑的发展走向,被越来越多的人所接受和青睐。
【参考文献】:
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)09-0018-02
产业的转型升级和经济发展方式转变决定了高职高专人才培养目标的调整。近年来,湖南新能源汽车产业集群高速发展,技术技能型人才的短缺成为制约产业发展的关键因素。通过研究高职院校的人才培养模式,对培养技术技能型创新人才和服务地方经济有着重要的意义,该文以湖南机电职业技术学院新能源汽车运用技术专业为例,探讨了在工学结合背景下的高职院校技术技能型人才培养模式。
一 新能源汽车产业发展现状
我国新能源汽车研发自2001年开始起步,“863”计划标志着对我国汽车产业发展具有重大战略意义的电动汽车专项正式启动。随后的几年,新能源汽车发展迅猛。2007年12月,湖南长株潭城市群经国务院批准,正式成为“全国资源节约型和环境友好型社会”建设综合配套改革试验区。因此,从建设“两型社会”出发,新能源汽车是未来湖南汽车行业的发展重心。
2011年3月,全国各地“十二五”新能源汽车发展目标出台,未来5年将生产500多万辆新能源汽车,各个汽车公司都将推出新能源车型。新能源汽车在我国虽然只有短暂的10余年历史,但根据国家出台的新能源汽车规划要求,到2020年,我国新能源汽车的比例占全部汽车的二分之一,新能源汽车争霸战也将越演越烈。
二 新能源汽车人才的能力特点与需求
2011年年初,我院联合多家公司对长沙市20家4S店和20家维修企业进行了走访、问卷调查等多种形式的调研,调研新能源汽车技术服务人才的需求情况,主要包括新能源汽车检测与维修、新能源汽车保养、新能源汽车销售和售后服务,车间主管、技术总监等岗位,调研结果具有以下特点:
1.急需新能源汽车技术服务人才
过去新能源汽车市场占有额少,各家4S店和维修企业新能源汽车技术服务型人才储备少。由于新能源汽车从研究开发的阶段进入了产业化的阶段,发展速度非常快,汽车核心技术改变,汽车维修技术模式发生变化,因此新能源汽车技术服务人才缺口非常大,急需一大批专业的新能源汽车技术服务人员。
2.急需新能源汽车高技能服务型人才
由于新能源汽车目前处于起步阶段,新能源汽车维修技术具有滞后性。能源形式的改变将带来新型的汽车维修模式,由于新能源汽车的动力电池系统、电机系统、控制系统、变速器系统及燃料电池系统科技含量较高,目前新能源汽车的维修多由汽车设计、试验人员承担,4S店和维修站急需新能源汽车的维修人员。
通过走访和调查,几乎每一家企业都有新能源汽车方向的人才需求,至少需要2名维修人员和1名新能源汽车销售人员。按照这种需求计算,长沙市目前至少需要1200名新能源汽车检测维修人员和200名新能源汽车销售人员。
三 “校企合作,产学对接”的人才培养模式
新能源汽车运用技术专业的人才培养目标定位于培养掌握一定的专业基础理论知识,具有较强的实践技能、良好的职业道德和创新精神;具备较强的实际工作能力,能适应新能源汽车企业一线需要、具有可持续发展能力的技术技能型专门人才。具体思路如下:
1.互利共赢,完善“校企合作,产学对接”模式
通过校企合作模式,加强与北汽福田汽车、比亚迪电动汽车合作,共同组建新能源汽车专业建设委员会,完善《新能源汽车专业建设委员会章程》《联合办学制度》《订单培养制度》等制度;与企业共建2~3个新能源汽车校企合作项目;加强专业内部建设,提高专业服务企业、服务社会的能力。
2.打破技术壁垒,构建“订单主导型”人才培养模式
以校企合作平台为基础,成立专业建设指导委员会,实现“培养方案共定、培养过程共管、师资队伍共建、实训基地共建、教育资源共享、校企文化共融”,深化“订单主导式”的人才培养模式改革。实施“分段式”工学交替教学组织模式,在基础培养阶段,学校主导共同实施“大订单培养”,在专业能力培养阶段,针对企业技术特色,企业主导共同开展“小订单培养”。
3.以新能源汽车为主线,构建“课岗对接,能力递进”课程体系
中图分类号:F27文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)28-0111-02
当今新疆企业的技术创新能力与国内其他沿海发达地区的相比差距比较大,而科技人员是企业科技创新的主力,探讨如何开发和提高他们的创新潜能和创新积极性,是我们面临的当务之急。由于薪酬涉及员工的切身利益,如果这方面的模式不尽如人意,往往会给企业运行与发展带来直接的影响。况且,如今的薪酬不仅意味着物质奖励,还蕴涵着精神肯定,不但被视为劳动的报酬,更被看做人的尊严和价值的物化形式。同时,薪酬更成为企业引人、用人、留人的最重要的手段之一。
一、碧利雅公司科技人员的薪酬体系现状分析
(一)碧利雅公司科技人员薪酬体系的现状分析
1.省略)和哈萨克文搜索引擎(izdew.省略)、维文下载网站(),成为目前新疆点击量最大、下载次数最多的网站,2010年,首款贺岁版“碧利雅界面动态维文化软件”,实现了操作系统和应用软件即时维吾尔文化、全维吾尔文操作平台目标。
目前,公司现有员工150余人,其中科技人员47名,协作科研机构和企业40多家,在新疆内外设有销售网点200多家。公司现有总资产200多万元,品牌无形资产70.38万元。
2.公司科技人员的薪酬现状。公司没有对科技人员设计专门的薪酬体系,而是与其他岗位一样采用的统一的薪酬体系,其薪酬包括以下几大主要部分:(1)基本薪酬(即本薪)。在企业内部,员工之间的基本薪酬差异是明显的,一般能升不能降,表现出较强的刚性。碧利雅公司中基本薪酬出现的问题包括以下两方面:部分职位本薪大大低于市场水平,解决个人收入差异主要靠加班;某些年资长者本薪过高,对这部分人薪酬失去了弹性。(2)奖金。薪酬反映员工的工作业绩的部分为绩效奖金,薪酬反映公司的经济效益部分为效益奖金。绩效奖金及效益奖金的缺少导致薪酬与工作业绩、经济效益脱节。(3)津贴。津贴设置不合理,对一些特殊的工作岗位缺少补偿,同时也使薪酬失去了其灵活性。(4)福利。福利应是人人都能享受的利益,它能给员工以归属感。福利特别强调其长期性、整体性和计划性。福利制度的不完善及缺少整体规划,经常是浪费了资金却没效果。(5)保险。保险其实也属于福利的一种,它是一种对长远利益的保证或者对突发事件的一种预防,社会保险还有强制性的意义。
碧利雅公司的这种职位薪酬体系,在奖励上缺乏科学的考核标准,基本上是一个定数,干多干少一个样,干好干坏一个样,存在着严重的大锅饭平均主义,不能有效地调动科技人员的积极性。
(二)碧利雅公司科技人员薪酬设计不足之处及所造成结果分析
1.目前,碧利雅公司科技人员薪酬设计不足之处有:(1)对科技人员获取利益的保护力度不大,配套政策跟不上。法律规定,职务技术成果完成人或者职务发明人或者对科技成果转化有重要贡献的人员有提取报酬的权利,有获得奖励的权利,但是没有操作性。法律也没有规定在单位不给予奖励、奖励太低、奖励分配不合理等情况下,科技人员可以获得哪些法律保护,可以通过什么法律程序寻求保护,法律也没有规定单位不按法律规定给予科技人员奖励和报酬将受到何种制裁。(2)科技人员获取利益的形式单一,不能满足多方面的需要。目前科技奖励是一种主要激励手段,可以满足科技人员一定的物质需求和精神需求。但是科技奖励的特点决定了它不能作为一种主要的利益机制。一是奖励是非持续性的激励,科技奖励一般对同类项目给予一次性奖励,而技术创新成果的实施转化是一个不断改进和完善的过程。二是奖励数量有严格限制,授奖条件比较严格,能够获得科技奖励的科技人员是少数的。三是奖励力度有限,奖励金一般是几百元到几万元不等,获奖人员所能得到的则更少。四是奖励是一种事后决策,缺乏事前激励性。(3)思想观念落后,平均主义思想严重。由于受计划经济观念的严重影响,一些单位不能很好地落实国家和地方的分配政策。
2.碧利雅公司薪酬体系不合理所造成的结果。首先,企业薪酬较市场水平明显偏低,一方面会造成人员严重流失,不利于企业内部的稳定。那些科技水平较高,素质相对较好的员工如果得不到可以期望的更高薪酬,则很容易在积累了一定的经验后跳槽到其他企业;另一方面也不利于高科技人员的加入。其结果是企业不断招聘新科技人员以满足科技创新的同时,老员工又不断离职的恶性循环,这对人力资源是一种很大的浪费。其次,绩效奖金及效益奖金的缺少会引发员工的不满和抵触情绪,很有可能会消极怠工甚至人才流失的严重后果。
二、促进创新型企业科技人员技术创新能力开发的薪酬设计思路
结合碧利雅公司的个别案例分析情况,我认为,在创新型企业应该采用能力薪酬体系和宽带薪酬设计相结合的薪酬体系。
1.能力薪酬体系 :把工作人员的能力分成“应用能力”和“核心能力”两类。应用能力包括六种,它们是:信息收集、了解客户服务需求、前瞻性、高效率、团队精神、客户服务管理。核心能力包括三项:技术能力、创造能力和科技成果转化能力。能力的考核都围绕这些能力项目展开。能力级别的评定不仅要有大量的书面材料,如员工获得的技能证明,主要是员工通过职业资格考试、企业培训、全国的技能比赛等形式获得的技能证书等作为参考支持,还要有一组专家和组员对员工进行监督、评定、考核。
2.宽带薪酬设计:宽带薪酬较碧利雅公司原有的薪酬体系有下列优势:第一,引导员工重视个人技能的增长和能力的提高。在碧利雅公司原有的薪酬结构下,科技人员的薪酬增长往往取决于个人职务的提升而不是能力的提高,而在宽带薪酬结构下,员工完全有可能在职务不提升的情况下薪酬有大幅的提高。第二,有利于培养科技人员的团队精神,提高团队研发能力。在宽带薪酬结构下,员工的薪酬是由其技能来决定的,这就可以使科技人员愿意去学习新的东西,而积极加入研发团队,通过团队学习的方式迅速提升自身能力,这样也会进一步推动团队研发能力的提升。
科技人员宽带薪酬的设计思路具体如下:(1)市场薪资调查。为科技人员设计薪酬,首先应进行市场薪酬的调查。调查需将科技人员按照现有竞争对手的分类方法进行分类,并按照这种分类搜集相应的薪酬数据。假设科技人员一般分为三类,对每一类科技人员需搜集的信息包括:薪酬构成(固定部分、可变部分);市场价值(平均数、中位数等);薪酬水平范围(市场最高和市场最低)。(2)根据市场薪资调查确定宽带薪酬水平。在薪酬调查基础上,如果不考虑企业薪酬水平的特殊定位,中等竞争地位的企业,将所搜集的薪酬信息按照最低值由低到高排列。
参考文献:
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[5]Rainer Winkelman.How young workers get their training[J].Journal of Populati on Economics,2006.
Reaserch on the Salary Design of Science and Technology Personnel of Technique Innovate Ability Development of Xinjiang Creative Type Business Enterprise
――With Special Reference to Xinjiang Bilgiyar Electronics Science and Technology Limited Company
NURGIL・kadir
引言
随着社会经济文化的不断进步与人民物质生活的日益提高,工业化生产与人民日常生活中所需要的能源日益增多。传统原料和能源的使用在一定程度上促进了国民经济的不断发展,但是随之带来诸多的负面影响,主要体现在传统的原料和能源在过度开发下日渐枯竭,同时传统原料和能源的使用,造成了较为严重的环境污染,生态系统遭到严重破坏并危及到人们的身体健康。因此本文对基于新型电力电子技术的新能源多能互补发电系统的研究具有现实意义。
1、新型电力电子技术的内容概括
1.1电力电子技术的内涵
在信息化网络时代下,电力电子技术作为先进的科学技术逐渐新兴于电力领域中。电力电子技术在电力领域的应用主要是指在电力能源生产中,使用诸如晶闸管等电力电子器件对相应区域内的电能进行有效的能源变换和控制的先进技术。由于电力电子技术在现代化网络社会中的不断更新与发展,它已经成为现代电气工程与自动化专业教学过程中不可获取的基础课程,并且在培养电力电子相关人才方面占有极为重要的地位。
1.2电力电子技术的作用
电力电子技术在现代化社会的发展具有其独特的功能和作用,主要体现在以下两方面:(1)电力电子技术能够优化相关区域内电能的使用情况。电力电子技术对相关区域内的电能进行变换和控制处理,能够使相应区域内的电能使用达到合理和节约的效果,在节约电能方面,潜在节电的总量相当于全国发电量的17%;(2)电力电子技术能够有效改造传统产业,并在一定程度上促进机电一体化等新兴产业的发展。就目前电力电子技术的发展现状而言,电力电子技术作为弱电控制强电的媒体,为传统产业在转变过程中使用微电子技术奠定了坚实的基础,能够有效保证计算机发挥其应有的作用。
2、抽水蓄能下的新能源多能互补发电系统
由于偏远地区与电网的距离相较甚远,接入电力电子下的新能源电网成本偏高,因此建立独立性的电力系统成为解决偏远地区用电难的重要方案。在新的形势下,基于抽水蓄能的新能源多能互补发电系统逐渐应运而生。抽水蓄能下的新能源多能互补发电系统的主要应用原理在于,诸如太阳能发电系统和风力发电系统等传统的发电体系,主要是将太阳能与风能的能量通过一定的累积并对其进行有效的转换,使其转化为电能存储在电池中,此种蓄电方式十分环保。而抽水蓄能下的新能源多能互补发电系统则主要是将太阳能和风能等环保能源通过转换装置转换为相对不稳定的电能,随后使转换后的电能带动水泵,将水抽到位置较高的蓄水池中,将太阳能与风能有效的存储到蓄水池中。
3、新能源多能互补发电系统的评价
3.1偏远地区应用新能源系统的技术评价
就当前电力发电系统而言,关于新能源系统的技术性评价主要为,现有的新能源发电系统都比较丰富,同时在运行过程中所需要花费的成本也相对较低。风力发电系统的主要优势在于风力的造价低廉,能够充分对风资源进行积累,同时其发电量也相对较大。但o论是上述哪种新能源系统,其在发电过程中都存在一个共同的不足,即电能资源存在相对不稳定性,由此也就导致相应区域内的电力供应不稳定。新型电力电子技术的抽水蓄能多能互补发电系统能够有效地解决资源相对不稳的问题。抽水蓄能多能互补发电系统能够有效将太阳能、风能和潮汐能等通过转换装置转换成电能,而在电能的作用下使水泵将水抽到位置相对较高的蓄水池中,由此能够有效将太阳能和潮汐能等储存起来,在需要用电时根据实际情况,对相应的能源进行电能转化,由此保障电力系统在供电过程中的相对稳定性。
3.2偏远地区应用新能源系统的资源评价
偏远地区地广人稀、人烟稀少以及环境状况相对恶劣,在偏远地区构建电网系统,所投入的构建资金有限,并且所产出的电能也受到限制,因此电网的构建存在一定的困难。但是偏远地区由于人烟稀少,其通常会具有较为丰富的太阳能资源、风能资源或是水能资源等,由此对于上述偏远地区的电能网构建,可以通过建立太阳能发电厂或是风能发电厂的方式,建立相对独立的供电系统。基于新型电力电子技术的新能源多能互补发电系统,能够有效促进多种新型能源对电能的转化,以此保证偏远地区的用电情况。例如,近年来我国加大沿海岛屿地区的开发力度,而沿海岛屿的普遍特点为远离大陆,若采取海底电缆的方式进行电能的供应,不仅成本巨大,同时也存在相应的风险。
4、新能源多能互补发电系统的合理配置
抽水蓄能多能互补发电系统主要由水泵、风力发电机组和蓄水池等构成,其主要的供电方式是根据相应区域内对电能的实际需求进行支配,依据现实情况对相应发电系统的容量进行选择是保障发电过程中稳定性的基础。新型电力电子技术的抽水蓄能新能源多能互补发电系统的合理配置过程中,需要充分考虑两个方面,一方面是要充分考虑相应区域内每个用户的用电量和用电情况,确保用户的电能够用并不出现浪费的现象;另一方面是要充分考虑相应的新能源,如太阳能和潮汐能等在相应区域内的储存情况,以确保抽水蓄能新能源多能互补发电系统在积累新能源过程中,能够对相应新能源进行有效的储存。充分考虑相应地区用户的用电情况以及新能源的储存情况,是有效发挥新型电力电子技术抽水蓄能新能源多能互补发电系统作用的基础,能够通过合理配置对电能进行有效分配。
结语
与传统发电系统相比,新能源多能互补发电系统在开发能源方面不再局限于单一的形式,能够将多种新能源相结合并开发利用,由此提高电力系统供电的可靠性。
在1970年代,全球石油危机爆发后,欧美跨国汽车公司就开始对新能源汽车进行了探索和研究。在国内,从“八五”开始到“十五”,三个五年之间对于新能源汽车也加大了研究和生产力度,然而却没能完全将科学研究成果转化为实物,产业化项目数量极少。随着能源危机的日益严峻,传统的石化能源日益减少,环境污染问题严重,新能源的开发工作日益受到关注。新能源汽车以节能和减排为核心目标,具有高能源利用效率以及环保的特点,这也使其成为了汽车发展的一个新方向。对于新能源汽车而言,电子控制技术是其性能以及使用质量的关键因素,因此加大对汽车电子控制单元的研究,也是推动新能源汽车发展的一条有效途径。
一、新能源汽车的发展
在我国,新能源汽车的开发和探索深受国家政府关注。早在1995年国家便开始研究蓄电池新能源汽车,并经过探索,累积了大量的经验,取得了不错的成果。对于蓄电池新能源汽车的研究和开发,最早是由中国远望集团以及清华大学等单位发起的。到了“十五”,国家将新能源汽车纳入重大科技项目中,激励了更多人对新能源汽车的研究。纯新能源汽车开始生产,并得到了应用;混合动力汽车产品实现产业化;燃料电池汽车的发展具备国际水平。“十一五”的时候,由于国家政策的实施,新能源汽车发展加快。到了08年的5月份,“十城千辆”计划提出后,新能源汽车开始进行生产和运行。
二、新能源汽车电子控制的关键性技术
对于新能源汽车而言,电子控制单元的性能与汽车的安全性、可靠性、能源利用率以及控制策略等都有着密不可分的关系。由此可见,对于新能源汽车而言,电子控制单元的开发和研制具有十分重要的价值和意义。
对于新能源汽车而言,电子控制单位是其核心,在结构上主要包括了能源再生制动以及能源管理系统等一系列的子系统。每个子系统在结构上,主要包括了控制策略系统、电控系统、传感器、信号处理系统、指示电路以及诊断电路等。对于不同新能源汽车而言,其电子控制单元存在差异性,然而整体上,其电子控制单元的主要构件还是包括了几个核心元件,即能源再生制动系统、电机控制系统、动力总控系统、电动助力转向系统以及能源管理系统。
对于能量管理系统而言,其主要构件包括了功率限制单元、充放电控制单元以及功率分配单元等。在原理上,主要对电子控制单元中数据采集电路收集的电池状态信息等进行处理,从而生成相关的指令,并将其发送至功能模块。能量管理系统的主要作用是对汽车蓄电池的工作进行维持,使其处于最佳运行状态。另外,其通过对各个子系统运行信息采集,对子系统的运行情况进行了监控,并结合实际情况对系统的充电进行控制,同时还能够显示剩余能量。由此可见,对于能量管理系统而言,其在数据采集模块上要求具备较好的可靠性和安全性,从而实现电池的无损充电和充放电监控,有利于保证电池的正常运行。
对于传统的汽车制动,主要通过摩擦降低汽车动能,从而控制汽车的速度,结合能量守恒定律,降低的动能主要转化为热能。汽车的制动主要利用牵引电机到发电机的转化,实现对电机的拖动,实现对汽车速度的控制,降低的动能主要转化为电能进行储存。在新能源汽车的开发过程中,再生制动能源回馈系统是开发内容之一,其研究需要结合汽车的动力学、电机特点以及电池安全性等因素。
在电机驱动控制系统上,主要构件包括了电机、数字控制器、传感器以及电力电子变流器等。新能源汽车的电机驱动系统中,目前主要采用开关磁阻电机、感应电机以及永磁同步电机。在控制原理上,主要包括了电枢电压控制法、直流电机励磁控制法等。
对于电动助力转向系统而言,结构上主要包括了电机、传感器以及电控单元等。电动助力转向系统电控单位通过对转向盘的相关指标进行检测,包括力矩、转动角度以及车速等,从而对电机运行方向以及电流进行调整,并对电机发送相关的指令。然后再结合减速器以及离合器对转向系统补充动力,有利于助力转向的控制。电机助力转向系统在开发工作上以研制出低成本高性能的传感器以及助理电机为主。
动力总成控制系统主要由动力总成控制单元、发动机电控单元、AMT控制器、电机控制器以及动力电池管理系统组成。通过明确电机的输出功率比例,动力总成控制系统能够使汽车性能持续处于最佳状态。
电子控制单元系统的核心主要为工业处理器硬件平台,其具有高性能性,包括了中央处理器、DMA、高速CAN、IAVA/DSP指令加速器、A/D、以太网以及USB等,这些元件的共同结合,能够加强对汽车的控制水平。软件主要引进了开源的嵌入式LINUX实时多任务平台系统。系统开发存在以下几个任务:电磁兼容环境下的硬件设计;软件选择和内核裁减改善;再生制动能源回馈系统的设计;系统通信;自动控制巡航技术的设计。
三、结束语
新能源汽车具有高能源利用率以及环保节能的特点,因此深受世界各国的关注。在新能源汽车的开发上,电子控制单元是其重要核心内容,其性能好坏与汽车的质量和功能存在直接关系,因此在开发工作中还需要加大对电子控制关键技术的研究。
参考文献:
[1]胡登峰,刘洁,程楠.新能源汽车产业创新网络的内涵、演化及其取向[J].重庆社会科学,2012,3(02):123-124.