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新能源與動力工程范文1
關鍵詞 能源與動力工程 實驗室建設 節能創新 人才培養
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2017.03.022
0 引言
能源與動力工程是一門培養能源動力學科領域的專業技術人才的專業。當今國家“十二五”規劃把單位GDP能耗在“十一五”基礎上下降16%作為目標,節能減排迫在眉梢。面對國家及世界節能減排的大形勢,能源與動力工程專業義不容辭承擔起了本專業應盡的義務。有人稱實驗室是大學的核心競爭力,[1][2]高等學校對人才的培養離不開實驗設備和實踐教學。毫不夸張地說,實驗室建設水平的高低,已經成為衡量一所院校辦學水平及人才培養高低的重要標志。但是隨著科技社會的進步,傳統模式的實驗教學已遠遠不能滿足學校學生對實踐創新能力培養的發展。因此,完善能源與動力工程專業的實驗室建設,使它緊密結合節能創新型人才的培養,是當今全國乃至世界培養優秀節能創新型人才的迫切需要。
1 實驗室建設及節能創新人才培養現狀
當今各高校的實驗室普遍存在著實踐教學理念落后,教學體系不完善,實驗設備陳舊落后,實驗室管理體制封閉落后等問題。而高校肩負著為國家輸送人才的重任,這就要求各高校培養的人才應該能夠適應社會經濟科技的不斷發展、具有扎實可靠的科學文化知識、保持高度的創新能力及精神。然而能動實驗室也像其他專業一樣存在著普遍的幾個問題,難以適應培養新型高素質人才的需要。
(1)實踐教學理念落后。傳統教學理念認為,實踐教學是依附于理論教學的,所以在教學上,實驗教學一向不如理論教學那樣受到重視,人們往往忽視基礎課及專業基礎課的實踐教學環節對培養學生的基礎能力及科技創新能力的作用。錯誤地認為實踐教學是理論教學的依附品,實驗課不過是理論課的陪襯,實踐教學人員只是教學的輔助人員。
(2)實驗設備陳舊落后、數量少。高校的實驗室建設及維護普遍存在經費少的問題,實驗室的設備很多是剛組建時購買的,笨重陳舊、技術性能差,并沒有隨著教學任務的變化更新換代?,F有的實驗設備臺套數少,實驗教學學時又有限,造成實驗課時學生往往是每5~10人一臺設備,學生不能得到充分的操作機會,導致個別同學在實驗的操作過程中濫竽充數,自己不動手,只是為了來實驗室簽到,應付授課老師,課后又抄襲其他同學的實驗數據及報告。[3][4]最終導致學生得不到充分的動手能力訓練,極大地影響了學校創新人才培養目標的實現。
(3)實驗教師參差不齊,實驗技能不高,工作積極性低。大多數高校的實驗教學人員被劃為教學輔助人員,地位及工資待遇水平均低于教學及科研人員,同時受到培訓提升的機會也少很多,一般能力強的R等嗽倍疾輝咐詞笛槭夜ぷ鰲R虼聳笛榻淌Χ游樗刂始澳芰Σ尾畈黃耄人員不穩定,專職的實驗教師缺口大,職稱及學歷低。各高校往往是在安排完教學科研的人員后才進行安排實驗室專職教師,甚至個別高校的實驗教師專業不對口,實驗技能水平很低,工作積極性不高,只是應付工作。
(4)實驗室管理體制封閉落后。實驗室管理封閉,限制了學生利用課外業余時間進行實驗學習的機會。由于高校實驗室管理體制不健全,管理人員有限,導致很多良好的實驗設施設備閑置,不能被充分利用。設計型、綜合型實驗要求學生自己設計實驗,從問題的提出、實驗方案的設計到最終實施以及得出結論,都應該完全或主要由學生來操做完成,而目前實驗室的封閉管理并不能滿足這種需求。同時實驗室管理分散、各自為政,再加上教學經費不夠充裕,使得實驗教學體系不完整,科學實驗能力不創新不夠現代化。管理的缺失極易造成實驗室低層次重復建設,并且很難跟蹤科技發展前沿、組建高水平的實驗室平臺。分散的管理也造成了設備的使用效率低下,更不利于實驗教師隊伍的引進、提高與培養。實驗教學管理體系長期以來都缺乏整體的優化和相對獨立的管理運行。
(5)人才培養教條。目前的實驗室對人才的培養不注重創新性,只是簡單地將基礎理論演示或讓學生按部就班的操作一遍,迂腐教條的按照陳舊的辦法機械授課,根本不給學生創新的機會。學?;蛘邍視幸恍﹦撔滦詫嶒灥母傎惖葏s很難實施下去,往往結果都不理想,沒有實現真正的創新。
2 節能創新型人才培養的實驗室建設探析
節能創新型人才的培養不能只靠理論教學,非常關鍵的一環就是在實踐中培養。通過對能源與動力工程實驗室的建設改造,培養出不僅有深厚的理論基礎更要有扎實可靠的動手實踐及創新能力的當代大學生。
(1)轉變實驗教學觀念,提高對實驗教學的認識。加強實驗室的建設,首先要轉變認識觀念,提高對實驗教學在高素質人才培養中地位的認識。實驗教學與理論教學具有一樣的地位,兩者之間相輔相成,相互補充。實驗教學不是理論教學的驗證場所,更不是為其輔助的教學場所,而是學生從中獲取知識、激發內在潛能的關鍵場所,應當將實驗教學作為高校學生,特別要作為高等職業技術學院學生學習的重要手段。要盡可能做到實驗教學獨立設置課程,使其連貫化、系統化。觀念上要明確:實驗教學不只是培養學生認知能力的目的,更關鍵的是培養學生的發現能力、分析能力、動手能力、思維能力和創新能力。同時要認識到實驗室是實踐教學的主要基地,是培養高素質節能創新型人才的主戰場,真正加大建設實驗室的力度。
(2)加強實驗教學教師隊伍的建設,提高專業技術人員素質。人是決定性的因素,建立一支作風過硬、素質優良、結構合理、事業心強且穩定團結的實驗教師隊伍,是節能創新型實驗室建設的重中之重。實驗教學想要培養具有科技創新精神和科研創新能力的學生,就必須有一支高素質的實驗教學教師隊伍。實驗室教師不僅要有深厚的理論基礎,更要具備很強的專業動手能力和科技研發能力。對于驗證性實驗,實驗教師要講解精練、生動,對各種儀器、儀表操作熟練,檢查、排除故障迅速,示范性強;對于綜合、設計性實驗,實驗教師講課要目的明確、條理清楚,有很強的工程實踐能力和動手能力;對于創新性實驗,則要求實驗教師有較強的創新思維能力,接受新知識快,有很強的科技研發能力。因此,建立一支高素質的實驗教師隊伍尤為重要,沒有一支高素質的實驗技術隊伍,培養高素質的學生只能是一句空話,不可能落到實處。
(3)優化實驗內容,編寫高質量的實驗教學教材。實驗教材是進行所有實驗教學的基礎,做好實驗教材編寫尤為重要。實驗教材的教學內容,要跟上專業教學改革的步伐,要淘汰落后的、過于膚淺的項目,增加反映時代特色的新內容新方法。能源與動力工程專業的實驗教學分為兩部分:一部分是基礎實驗,包括《工程熱力學》、《傳熱學》、《流體力學》、《燃料及燃燒》等內容,實驗教學就要根據其教學要求把知識點覆蓋到位,以利于專業課的學習;另一部分是專業實驗課,包括《工業爐窯》、《鍋爐》、《熱工測量技術》等,以為以后的專業技術工作奠定基礎為宗旨,綜合各門專業課的知識獨立開設能動類實驗課,設計好設計性實驗、驗證性實驗、創新性實驗及綜合性實驗。編寫實驗教材,除了要具有正確的思想觀念和相當高的科學技術水平外,更要注重培養學生的創新思維能力和開發能力。
(4)提高實驗教學質量,改革實驗方法及手段。實驗教學的內容是教學的靈魂,實驗的方法及手段反映了總體的教學水平,所以提高教學質量是一個永恒主題。實驗教學應當充分利用現代科學技術,特別是高新技術,要大膽革新實驗方法及手段,加強實驗效果,提高實驗的效率。當前將計算機的網絡技術、多媒體技術及仿真技術引入實驗室,并實施開放式的實驗教學,將極大地豐富實驗教學的內容,將當今先進的節能理念及技術引進實驗室,更加有利于培養學生的開拓創新精神和節能創新能力。
(5)理順實驗室管理體制,建立健全實驗教學的管理體系。隨著時代改革的深化,質量將代替數量成為一個實驗室發展價值的重要判別標準。高校實驗室的現代管理體制將取代傳統老套的管理模式,將創新和服務代替生硬和無效的實驗室管理。實驗室的管理要走資源化集約化管理的路子,逐步現實驗管理的集約化和信息化。同時加強實驗設備的共享與流通,優化實驗教學資源配置,發揮現有實驗資源效益的最大化。從根本上建設科學、合理、完整的開放型實驗室。建立起“熱工綜合應用實驗室”、“流場綜合分析開放實驗室”、“熱工檢測開放實驗室”等技術含量高、實驗手段先進前沿的實驗室,并盡快建立起適應理論教學任務的實驗教學管理體系。使實驗室教學管理中心真正成為實驗教學的實體,更有利于人盡其才、物盡其用,充分發揮實驗室在節能創新型人才培養的作用。進一步加強深化實驗室教學改革的任務任重而道遠,培養具有高素質的新型人才,需要廣大的實驗工作者更新觀念、勇于改革、銳意進取、不斷創新。
3 結束語
實驗教學,在目前的能源與動力工程專業教學環節及人才培養環節中是一項較薄弱的環節,應該合理規劃形成產、學、研齊頭并進,同時有力促進學生在節能專業領域的思維發展,是一直存在而且尚未得到有效解決的問題。上述討論是在我校實驗教學建設、不斷整合改革專業實驗室及各實驗教學項目、同時合理搭建實驗教學及科研平臺的基礎上形成的。實踐證明,開放的實驗思路、合理的整合實驗資源、構建校園內外共享的實驗平臺,對實驗室的建設及節能創新型人才的培養極其有效。
參考文獻
[1] 趙躍民.實驗室是大學的核心競爭力[J].實驗室研究與探索,2005.24(2):1-4.
[2] 杜鐮.工業設計實驗室建設與探索[J].實驗技術與管理,2010.27(2):139-142.
新能源與動力工程范文2
1、能源與動力工程:此專業學生主要學習動力工程及工程熱物理的基礎理論,學習各種能量轉換及有效利用的理論與技術,受到現代動力工程師的基本訓練,具有進行動力機械與熱工設備設計、運行、實驗研究的基本能力。
2、能源與環境系統工程:此專業培養具備寬厚熱科學理論和能源與環境系統工程知識,能從事清潔能源開發、電力生產自動化、能源環境保護、制冷與低溫、空調和儲能、空調與人工環境等領域的設計、研究與管理的跨學科復合型高級技術人才。
3、新能源科學與工程:此專業面向新能源產業,根據能源領域的發展趨勢和國民經濟發展需要,培養在新能源科學研究及其利用的技術開發與實施等方面既有扎實的理論基礎,又有較強的實踐和創新能力的專門人才,以滿足國家戰略性新興產業發展對該領域教學、科研、技術開發、工程應用、經營管理等方面的專業人才需求。
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新能源與動力工程范文3
熱能與動力工程所研究的內容主要是指熱能與動力之間的合理轉化。在實際應用的過程中,可以依賴于多種不同的方式,實現熱能動力或熱能電能的合理轉換,以促進能源的高效率利用,發揮其在提升經濟效應水平方面的重要價值。結合實踐經驗來看,熱能與動力工程的應用在解決能源利用問題方面有著非常重要的價值,直接關系到電力企業的經濟效益水平。當前實踐中,熱能與動力工程涉及多個學科,且各個學科相互關系非常復雜與系統,后期應用中還可以支持電能與機械能的相互轉換,為社會經濟的高速發展奠定了非常良好的基礎。從專業構成的角度來說,熱能與動力工程的研究內容可以劃分為以下幾個專業模塊:第一是建立在熱能轉換與利用基礎上的熱能動力及其控制工程(包括新能源的開發、能源環境利用工程在內);第二是建立在內燃機及其驅動系統基礎之上的熱力發電機及汽車工程;第三是建立在電能轉化為機械功基礎上的流體機械與制冷低溫工程;第四是建立在機械功轉化為電能基礎上的火力火電與水利水電動力工程。
二熱能與動力工程對經濟環境的影響
1)從經濟角度來說
熱能與動力工程在我國的經濟發展體系中有著非常普遍的應用,涉及多個相關的行業與領域。包括電力、鋼鐵、金屬、石油,以及建筑在內的多個行業領域在自身發展過程中均對熱能有著相當大的需求。當前已形成的風力發電技術以及動力發電技術能夠通過一定的技術手段,將動力能轉化為電力,從而為電力事業的發展提供源源不斷的動力支持,為社會大眾創造更加良好的生活環境。結合我國的實際情況來看,電能是整個經濟發展體系中的基礎與支柱,熱能與動力工程的應用勢必會為電能的發展營造一個更加良好的環境氛圍,以促進社會經濟的良性發展。當然,在這一過程中,新能源的有效利用是實現社會健康可持續性發展的主要動力,因此必須充分結合社會發展的現狀,最大限度地利用并促進新能源的開發,以創造出更加豐富的社會經濟價值。
2)從環境角度來說
結合我國各個行業領域對能源的利用現狀,發電功能的實現主要是通過煤炭或石油等常規能源來實現。然而,傳統意義上的生產方式無法控制污染物的排放。在此類常規能源轉化為電能的過程中,勢必會排出大量的有毒有害物質,所產生的物質不但會造成環境污染,同時也會對大眾的健康造成危害。為了促進經濟水平的高速發展,很多時候會忽略環境保護的重要性,最終對整個生態環境造成非常不良的影響,當然也給人們的生活帶來了很大的不變。而在電力生產中通過對熱能與動力工程的應用,能夠很好地緩解生產中存在的困境,通過對各類清潔能源的綜合應用,減少生產過程中排放的污染物質,減輕環境污染,不但符合社會發展需求,還能夠為社會大眾提供優良的生活環境,促進社會和諧可持續發展。
三熱能與動力工程的創新應用
1熱能與動力工程在鍋爐及熱電廠中的應用現狀
1)熱能與動力工程
得益于科學技術的不斷進步以及信息技術的應用使得其能夠被應用在鍋爐中。鍋爐是由外殼以及鍋爐使用過程中的電器控制系統組成,鍋爐在使用過程中主要是燃燒的過程,鑒于燃燒使得鍋爐產生極大的熱能,在爐底安裝控制器就是為了能夠隨時監控鍋爐的運行情況,這也是保護鍋爐安全的重要手段之一。在鍋爐實際運行過程中,其自身就會形成一個自我保護系統,它會將一定的機械熱能轉化為其他能量以達到保護自身的目的,但是,意外在所難免,往往或因為這部分轉化的能量而燒壞鍋爐,因此,必須要對鍋爐的運行進行智能化的管理與控制,從而能夠有效地使鍋爐的運行精密度得到提高。
2)熱能與動力工程的應用
主要表現在兩個方面:第一,在節流調節中改變工作狀況可能會造成不小的節流損失,但在溫度恒定的條件下,截流調節的負載適應性明顯高于噴管調節,因此節流調節多適用于容量較小的機組;第二,噴管調節是在滿足負荷適應性的基礎上,為了能夠提高汽輪機的工作效率,達到平衡各種不同汽輪機的調節以及變化。
2熱能與動力工程在鍋爐與熱電廠中的技術創新
1)在熱能與動力工程研究
領域中,如何實現對鍋爐在燃燒過程中熱能的轉化工作是非常重要的問題之一。在本領域技術創新的發展過程中,鍋爐的作業方式轉變為了智能式,可促進鍋爐穩定性以及安全性的提升。同時,考慮到燃燒期間的空氣、燃料與鍋爐溫度之間有非常密切的關系,因此可以通過對預設值的綜合比較實現對鍋爐性能的合理檢測。同時,工作人員也可以通過開展模擬實驗的方式,準確地評估鍋爐內部的氣體流動情況,預先設置模擬數值,評估不同速度下所形成的矢量圖,按照這種方式構建仿真鍋爐風機翼型葉片,以此為邊界層分離關系的研究提供參考依據。
2)在熱能與動力工程的研究
領域中,可以通過合理利用重熱現象的方式,根據熱電廠的實際運行情況,科學確定重熱系數,以達到減少能量損失的目的。與此同時,從調頻角度上來說,相較于一次調頻模式而言,二次調頻的精確性更高。在電網頻率保持恒定的條件下,可以通過智能調節的方式對二次調頻預先設置對應的方程式,以實現對機組的重分配與組合,滿足控制功能的要求。
四結語
在現代經濟社會快速發展的背景下,各行業領域對于能源的需求呈現出了相當顯著的增長趨勢。在能源生產與利用領域中,熱能與動力工程的建設發展受到了各方工作人員的高度關注與重視,其應用范圍也呈現出顯著的拓展趨勢。為了充分發揮熱能與動力工程的應用功效,必須重視對本領域相關知識點的研究,以便真正意義上掌握熱能與動力工程研究精髓,通過積極展開熱能與動力工程科技創新的方式,促進工作效率的提升,改善能源利用率。只有做好科技創新方面的工作,方能創造更加豐富的經濟價值,同時達到緩解環境問題的目的。
五總結
新能源與動力工程范文4
關鍵詞:節能減耗熱能與動力工程
1熱能與動力工程概況
能源既包括水、煤、石油等傳統能源,也包括核能、風能、生物能等新能源,以及未來將廣泛應用的氫能。動力方面則包括內燃機、鍋爐、航空發動機、制冷及相關測試技術。熱能與動力工程能夠實現能量的轉化,熱能在一定裝置的作用下,將其轉化成動力能源,并將動力能源轉換成熱能和電能,在能量轉化期間,最終實現獲取我們想要的電能。煤炭廠、電廠在生產能源時,為了確保能源的順利轉化,需要遵循能量守恒定律,所以熱能與動力工程對能源的生產發揮了巨大作用。雖然熱能與動力工程能量的轉換看似簡單,但轉化的過程十分復雜,而將熱能與動力工程合理地運用于傳統工業的生產,能夠提高能源生產效率。
2我國傳統工業遇到的發展困境
2.1重工業化產生的環境污染問題
重工業化的快速發展,帶來了中國經濟的一定時期的高速發展,但也給中國生態環境帶來了不少不良后果。如河北、山西、河南、湖北、遼寧等地的重工業城市的河段絕大部分受到嚴重污染;有近3億的農村人口飲用不合格的水質;工業污染物堆積成山;全國出現大面積長時間段的霧霾污染。這一系列生態環境問題給我國的發展提出嚴峻警告,其中我國的重工業化發展中出現的高污染、高物耗、高能耗問題對于我國的環境負有不可推卸的責任。因此,在新的歷史發展時期,我國的相關重工業必須認清當前的歷史任務,一方面促進效益的提高,一方面應當把節能降耗放在發展的歷程中。
2.2技術創新力度不夠
當前,傳統工業內部鼓勵員工創新不足,對創新型人才的激勵與培育機制也不夠完善。部分傳統工業在企業創新中缺乏總體規劃、盲目引進和重復引進高新技術現象十分突出,引進技術在很大程度上演變為提高企業的生產裝備水平。作為技術引進者的傳統工業戰略性不強,從引進的技術類型來看,真正有世界先進水平的產品制造核心技術所占比重小。從技術引進的消化吸收情況看,大部分傳統工業企業只是靜態引進了先進的高新技術,而未形成“引進—消化—吸收—創新”的動態新模式。因此,當前有必要增強傳統工業技術創新能力,建立以企業為主體的技術創新體系。
2.3新型技術在傳統工業中應用不足
比如,熱能與動力工程致力于如何更高效地利用能源,相關研究層出不窮,但是傳統工業實際上并未主動將相關技術引入到生產經營中。傳統工業企業作為進行傳統工業升級的主體,是傳統工業升級的起點,因此應提高新型技術在生產經營中的應用。
3熱能與動力在傳統工業中的應用
3.1利用多級汽輪機的重熱現象提高電能
多級汽輪機在運行過程中,會產生重熱現象,上一級汽輪機損失的熱能能夠被下一級汽輪機所利用,所以有效利用多級汽輪機的重熱現象,可以使得熱能與動力工程合理地運用于電廠中。在發電機運行過程中,工作人員應該將重熱系數控制在最佳范圍內,通過調節重熱系數,從而提高發電機發電的效率。由于不同發電機組從設計上有較大的差異,所以其重熱系數并不完全相同,最佳的重熱系數應該控制在0.04~0.08,此時多級汽輪機的重熱現象才能得到有效利用,而且使得發電機組達到最佳的運行狀態。由此可見,將熱能與動力工程合理地應用于電廠中,可以提高發電機發電的效率,從而提高電廠電能的產出。
3.2提高汽輪機的射水抽氣器系統
在火電廠的應用我國是世界上少有的以煤電為主的一次能源國家,火電廠能源消耗非常大,而且對生態環境污染嚴重。因此有必要對火電廠整體的生產運營做一次整體的規劃與設計,其中熱能與動力工程的應用對于火電廠減能降耗非常重要。對于中小型水電機組凝汽器而言,抽氣器選用射水抽氣器更為明智,因為射水抽氣器對凝汽器的真空和工作效率有直接的影響。與射汽式抽氣器比較,采用射水式抽氣器,能夠減少耗在射汽式抽氣器上的蒸汽量,且不需要制冷器,提高了火電廠的經濟效益和工作效率。
3.3優化強化傳熱在實踐中的應用
21世紀以來,我國面臨著能源短缺的局面,能源轉化消耗量過多一定程度上加劇了這一局面。因此,改善能源轉化效率有利于我國節能降耗目標的實現。在動力、冶金、化工、石油、材料工程、電子、核能等多方領域都不可避免地涉及熱量的傳遞及強化過程,換熱器作為一種傳熱設備在能源生產中起到關鍵的作用,強化傳熱是實現換熱器高效、連續工作的主要途徑,總體來說,能達到提高現有換熱器換熱能力、強化工作條件、減少工作阻力等作用,對于能源生產中熱能的有效傳輸及強化意義重大。因此,利用熱能與動力工程對現有工廠中的傳熱器進行改進,優化強化傳熱在能源生產中的應用,對于節能降耗又是一大利器。
4結語
能源危機、環境問題已成為我國經濟發展的約束因素,對于城鄉居民生活滿意度、幸福感也有重要影響。新的時代背景下,我國要走可持續發展道路,必須優先將節能降耗放在企業發展的目標中。節能降耗是一個涉及多領域、多系統、多環節的龐大工程,先進的科技是確保企業運轉高效、優化設施的基礎,科技創新依賴于先進的理論應用于實踐中并不斷得到新的發展。加強熱能與動力工程的應用有利于傳統工業優化升級,對新能源的應用發展也具有重大意義。
參考文獻:
[1]陳雨沁.關于能源與動力工程的節能技術探討[J].新校園旬刊,2015(10):192~192.
新能源與動力工程范文5
關鍵詞:新能源科學與工程;實踐教學;遠程監控
近年來,能源科技日新月異,風電等新能源快速發展,新能源領域的人才培養日益受到政府、高校和社會各界的廣泛重視[1]。2011年教育部批準設置新能源科學與工程專業本科專業(080503T),全國許多高校紛紛增設新能源科學與工程專業,2012年原有的風能與動力工程和新能源科學與工程合并統一調整為新能源科學與工程,如何辦好戰略性新興產業背景下的新專業是一項全新而艱巨的課題。作為傳統能源特色高校的風電等新能源學科和專業發展面臨著許多新的挑戰,由風能與動力工程專業調整轉變過來的新能源科學與工程專業人才面臨諸多現實和復雜的研究課題[2],正在進行中的新能源專業人才培養應該予以及時解決。本文將結合校企共建遠程監控中心建設項目的實踐,探索一種新型的實際教學模式。
一、新能源專業校外實習面臨的挑戰
新能源專業的實踐教學模式的探索和實踐是一項十分緊迫的現實任務。新能源專業直接面對新能源產業的生產一線,具有很強的工程實踐性,實踐教學必須與生產實踐相結合,需要有良好的實驗環境和實踐基地[3]。學校辦學應與企業需求緊密結合,加強校企雙向調研,優化新能源專業設置及相關課程設置,修訂專業教學計劃,共同培養出更多符合企業需要的高素質的實踐型人才。在長沙理工大學的新能源專業的培養方案中,有兩次校外集中實習和兩次校內集中實踐教學環節,探索有效可行的實踐教學模式是一項重要的任務。風電專業校外實習面臨較大的實際困難。長沙理工大學開設的“新能源科學與工程”專業主要面向風力發電生產一線,實習單位主要為建成運行的風電場,而當前周邊的風電場大都建在遠離市區的山頂,風電專業學生實習路途遙遠、費用高、費時長、交通不便、安全隱患重重,而且風電場一般不能為集體實習的師生提供住宿和飲食條件,生活極為不便,給校外實習的經費、實習時間、安全、住宿和生活帶來很大困難,很大程度上影響了實習效果。為了破解這一難題,結合智能風場和互聯網+行動計劃,學校在產學研合作的基礎上,開創性地探索校企共建遠程集中監控平臺,探索校企聯合人才培養的新模式。
二、校企共建風電遠程集中監控平臺建設的可行性分析
遠程監控技術成熟?,F代遠程監控與診斷模式是隨著通信、計算機和網絡技術發展而產生的[4],其特點是現場的采樣設備將各種傳感器獲得的設備狀態信息轉變成數字信號后,通過網絡傳送給遠程診斷工程師[5]?;谟嬎銠C網絡技術的遠程實時監控系統不僅可以實現異地控制,也可實現多風場大范圍的資源共享。采用無線通信技術為安裝具有開通快捷、維護遷移方便、造價低等優點的監視控制和數據采集系統已經運行使用多年,技術成熟、性能穩定可靠[6]。校企共建遠程集控平臺和校企雙方經濟效益顯著。將新能源發電遠程監控中心建在學校校區,企業可以節省房屋建設或租賃費用;企業可以充分利用學校的相關資源和校區內完善的生活設施,降低運行成本和員工的生活成本。另外,企業投資建設新能源發電遠程監控及仿真中心,學校則可節省新能源發電遠程監控中心的建設成本;新能源發電遠程監控中心由企業對其進行運行維護,學校還可節省新能源發電遠程監控中心的運行維護成本。這種模式能充分發揮新能源發電遠程監控示范效益、人才培養效益、科研效益、社會效益。學校在全國電力行業特別是中南地區電力行業有一定優勢,為企業的相關業務向中南地區電力行業推廣有一定較好的作用。人才培養效益主要是為學校能源類本科生提供認識實習、風電場運行與維護實習、風電機組遠程監控實習基地;為研究生提供新能源技術領域的課題研究機會,特別是風電場遠程監控和故障診斷的機會。在新能源發電遠程監控建設和運行中開展科研合作能使校企雙方共同受益;新能源發電遠程監控與仿真中心建成后,可以對湖南省新能源發電進行監控和故障診斷,對相關人員技術提供培訓服務,還可作為示范中心向全國相關單位推廣。
三、新能源校企共建共享新模式的構建
學生在校內能借助“遠程監控”完成運行跟班實習,充分利用多風場、多機型和多種風資源狀況的實時運行情況,全面提高實習效果。建立一套具有統一軟、硬件架構平臺的集中監控系統,滿足新能源自身監控需求及企業對所轄風電場、光伏電站的集中監管、調度控制,為新能源領域相關教師及工程技術人員提供科研平臺。隨著裝機容量的快速增長,以及電網公司對風電場、光伏電站調度規劃的需求,企業在借鑒國內外風電集中監控系統建設經驗的基礎上,建立了一套具有統一軟、硬件架構平臺的集中監控系統,可以滿足新能源自身監控需求,同時公司可對所轄風電場、光伏電站的集中監管、調度控制,實現湖南區域風場群、光伏電站群的遠程監控和管理。企業還充分利用學校能源動力學科的優勢,合作開展新能源發電領域科學技術研究,以及開展下屬企業新進員工開展業務培訓。這種模式能很好地破解實踐教學難題,全面提升專業辦學水平。在整合學校特別是能源動力工程類學科現有技術機構、設施設備、人才隊伍的基礎上,建成新能源發電遠程監控與仿真中心、新能源發電遠程監控與仿真產學研基地,以及“新能源發電遠程監控與仿真大學生實踐教學基地”,實行統一的運行管理機制,從而大力提升學校新能源發電遠程監控與仿真中心水平,推動學校新能源發電技術領域科學研究、學生實習、社會服務等方面的健康、協調和可持續發展,保障學校新能源發電技術大學生校內實習基地目標的順利實現。
四、新能源遠程監控中心建設的內容
根據項目建設目標,擬建的“新能源發電遠程監控與仿真中心”建設內容主要分為“新能源發電遠程監控平臺、新能源發電實習實訓平臺、新能源發電關鍵技術研究與開發平臺、學術交流與培訓中心”等四個主要部分。1.新能源發電遠程監控平臺。主要由企業負責建設。根據公司的發展規劃,該平臺將納入該公司下屬十余個能源開發項目,總規劃容量達1000MW以上。具體建設內容分為軟件、硬件兩大部分。軟件部分包括大容量實時/歷史數據庫、報表系統等;硬件部分包括采集設備、存儲設備、傳輸設備、互聯互通設備等。2.新能源發電實習實訓平臺。主要由學校負責建設。利用該平臺可對在校學生開展各項實踐教學活動(包括認識實習、運行實習、仿真實習、畢業實習、新能源綜合實驗、創新性實驗、課外科技活動等),年均達1000人次以上。具體建設內容包括場地建設、相關設備及儀器儀表建設、師資隊伍教室、文檔資料建設等。3.新能源發電關鍵技術研究與開發平臺。校企合作共建科研和實驗平臺,對新能源發電的關鍵技術難題(如新能源發電并網技術、先進控制技術、狀態監測與故障診斷技術、風資源評估及風功率預測技術等)聯合攻關,合作開發科學研究項目,建設內容包括場地建設、專用工具和儀器儀表、測試及分析軟件等。4.學術交流與培訓中心。主要由學校負責建設,可承接企業員工培訓、相關教師的工程化鍛煉及業內學術交流等,培訓人工年均人次數達50人次以上,每年教師赴企業進行工程化鍛煉3—5人次,每年不定期舉行多場次以上學術交流活動。建設內容包括培訓教室、會議中心等場地建設、培訓計劃制訂、培訓教材編寫、工程案例準備等。
五、新能源專業多環節實踐教學的效果
在中心建設和運行過程中,研究新能源實驗課程、核心專業課程的課程設計、仿真實習、認識實習、運行實習和畢業設計等環節的調整,實驗室和實習條件的建設方案等。這主要包括以下方面內容:新能源專業實踐教學內容和環節的研究、省部共建風能與動力工程專業實驗室功能的調整與改造、新能源實驗和實踐教學環節教學質量標準的研究、新能源新增實踐教學條件的建設方案研究。利用筆者所在高?!半娏ιa與控制國家級虛擬仿真實驗教學中心”的優質資源,高標準建設新能源發電過程仿真實驗室。產學研結合不僅是新能源這樣的工科專業人才培養的必然要求,能使學校學科和教學受益,同時也應做足做實讓企業獲利,實現雙贏,這樣的產學研合作模式才能真正發揮其應有的效能。本文不僅為高校新能源專業人才培養模式提供一種新思路,也為企業的校企合作提供有用的參考。
參考文獻:
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新能源與動力工程范文6
[關鍵詞]熱能動力;能源利用;特點
中圖分類號:TM621 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)17-0012-01
1、簡述熱能動力工程
1.1 熱能動力工程的基本定義
熱能動力工程培養的是掌握現代能源科學技術,信息科學技術和管理技術,從事熱能動力設備及系統的設計、運行、自動控制、信息處理、計算機應用、環境保護、制冷空調、能源高效清潔利用和新能源開發等工作的知識面廣、基礎扎實、創新能力強的復合型高級人才。畢業后基本就業于熱力發電廠及電力公司、電力設計研究院、大中型用能企業、政府規劃和環保部門、制冷和空調設備企業、高等院校等領域,從事設計、運行、自動控制、信息處理、環境保護、清潔能源利用和新能源開發等類型公司。
1.2 熱能動力工程中的不同專業方向
熱力發動機及汽車工程方向:掌握內燃機或透平機原理、結構、設計、測試、燃料和燃燒,熱力發動機排放與環境工程,能源工程概論,內燃機電子控制,熱力發動機傳熱和熱負荷,汽車工程概論等方面的知識。制冷低溫工程與流體機械方向:掌握制冷、低溫原理、人工環境自動化、暖通空調系統、低溫技術學、熱工過程自動化、流體機械原理、流體機械系統仿真與控制等方面的知識。使學生掌握該方向所涉及的制冷空調系統、低溫系統,制冷空調與低溫各種設備和裝置,各種軸流式、離心式壓縮機和各種容積式壓縮機的基本理論和知識。水利水電動力工程方向:掌握水輪機、水輪機安裝檢修與運行、水力機組輔助設備、水輪機調節、現代控制理論、發電廠自動化、電機學、發電廠電氣設備、繼電保護原理等方面的知識,以及水電廠計算機監控和水電廠現代測試技術方面的知識。
2、當前熱能動力工程的定義和現狀
改革開放以來,隨著科學技術的不斷發展,國家教育部在頒發的普通高等學校本科專業中把熱能動力工程從幾十個分支專業壓縮成為9個專業,再隨著后來的發展教育部頒布的新專業目錄中再將上述的9個專業統一為熱能與動力工程專業,這也使得熱力動力工程發生了質變。所謂“熱能動力”也可以稱之為熱能動力系統工程,它是指熱能安全、低污染、高效地轉換成動能,給電廠的生產和發展提供原動力。
熱力動力工程主要是對熱能與動力方面進行深入的研究,是跨熱能與動力工程、機械工程等學科領域的工程應用型專業。熱力動力主要學習機械工程、熱能動力工程和工程熱物理的基礎理論,學習各種能量轉換及有效利用的理論和技術。多能源互補與多功能綜合是當代世界能源動力系統發展的主要特征和趨勢。熱能動力多聯產系統是一個多種形式原燃料及電能等能源輸入、多種形式產品及熱能動力等能量輸出的復雜系統。隨著經濟的發展,能源、環境問題日益突出,由此而誕生的能源、環境、經濟等綜合的評價準則受到重視。
3、熱能的特點以及利用
3.1、熱能的特點。現階段當中,人類所使用的熱能,主要是通過一次能源的轉換而得來的,所以,分析熱能的特點,需要從以下三個方面來入手進行:(1)太陽能及其能量的轉換。太陽能,通過對植物的照射,進而使植物的內部存有的葉綠素,發生一系列的能源轉換以及光合作用,進而將太陽能轉換成為生物的質能,而太陽能的光,則是經過熱量的轉換以及點的轉換,進而成為我們所使用的能源物質;(2)燃料化學能及其轉換過程。燃料化學能的轉換,主要是通過燃燒的方式,將存在于其中的化學能,轉換成為熱能,進而再通過相關的技術手段,將其轉換成為人類生活和生產所需要的機械能,例如常見的汽輪機等,其工作的方式,就是首先將化學能源,轉換成為蒸汽的熱能,進而再通過相關的設備以及技術,將汽輪機之內的熱能轉換成為機械發動所需的機械能;(3)熱能的轉換,其中主要包括兩種能量的形式,即電能以及機械能,電能包括熱電發電機,而機械能,則主要有汽輪機以及內燃機。
3.2、熱能的利用。熱能在我國許多行業當中都有著廣泛的運用,并且,在國民經濟當中,也占據了核心的地位??偟膩碇v,熱能的相關利用,在以下幾個行業當中最為廣泛:電力工業,熱能動力工程在其中有著非常重要的應用,在核發電、火力發電等裝置設備的使用之中,熱能動力工程及相關的技術,是其工作的基礎;鋼鐵工業,尤其在高爐煉鐵、煉鋼以及軋鋼等工藝當中,應用極為廣泛;相關的有色金屬工業,其中包括有鋁、銅等有色金屬,其冶煉,均使用的是熱能;化學工業,在化學工業的相關應用之中,合成氮、酸堿等的相關生產工藝程序,主要使用到的是熱能動力工程之中的技術手段,以其基本的原理來作為理論依據;石油工業,其中包括石油的采集、冶煉、運輸等等多個環節,都運用到了熱能動力工程當中的相關技術理論;機械工業以及相關的建筑工業,包括材料的生產、材料的制造、相關工藝鍛造、焊接技術以及鑄造等,都有熱能的利用;交通運輸領域當中,包括汽車、輪船、飛機等的使用;農業生產以及水產養殖等方面,也有著廣泛的運用,包括蔬菜的溫室培養、魚池的加溫加熱、電力方面的農業灌溉等方面,均有著廣泛的使用。同時,在人們的日常生活之中,熱能也有著廣泛的使用,例如冬天之時的供暖設備等。根據上述的分析,可以看出,熱能及其相關的動力工程,在人們的生活以及生產當中,發揮著非常重要的作用,是一項極為重要的能源,下文將針對熱能的特點,進行深入細致的探究,幫助在日常的使用過程當中,發揮出更大的效應。
4、對熱能動力工程設計的整體規劃設計
4.1 制定初步的設計方案
在充分考慮客戶的需求上,結合建筑物本身的功能,確定熱能動力系統目標。對實施所選用的技術、實施步驟和經費等情況進行論證,然后用通俗易懂的語言、直觀的圖表制定出初步的設計方案。熱能動力系統工程初步設計方案的制作一般包括三個步驟:第一,要涵括整體目標系統的概貌。第二,要確定目標系統的整體結構。第三,要對包括系統的目標、系統的實施計劃、系統的布線結構、系統的經費概算等子系統進行描述。
4.2、分析客戶的需求,做好客戶的溝通
設計人員首先需要了解客戶各方面的需求。一方面可以通過其他工作人員采集的客戶的信息材料了解客戶的需求。另一方面O計人員可以通過直接和客戶談話、討論、分析等方式了解客戶的需求。要從設計的功能、性能,以及費用等方面對客戶進行溝通。在充分了解客戶需求的基礎上根據設計人員自己的技術水平來進行合理的熱能動力設計。在設計的過程中遇到問題的時候也要和客戶進行及時的溝通,適時地改動設計方案。
4.3、研究設計方案的可行性
設計方案初步確定之后,要研究設計方案的可行性:分析目標熱能動力系統技術是否先進,方案的具體實施是否會遇到障礙,方案中的計劃經費是否符合實際施工,經濟效益是否合理等。只有設計方案具有以上的可行性,才能進入下一步的熱能動力設計工作。