發布時間：2023-09-21 17:42:17
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中圖分類號：TE09 文獻標識碼：A
0.引言
在社會經濟快速發展的當下，人們過度地開發利用煤、石油等化石能源，使得環境問題越來越嚴重，人們賴以生存的環境受到了巨大的威脅，而環境問題日益嚴峻的形勢下，人們迫切需要尋找新能源來取代這些能耗高、污染重的能源，走低碳經濟發展道路。而低碳經濟的發展離不開技術，要想真正地實現低碳經濟，就必須加大新能源技術的研究，以技術為核心，來降低能源消耗，減少溫室氣體的排放，從而實現經濟與環境的協調發展。
1.低碳經濟的概述
所謂低碳經濟就是在可持續發展理念指導下，通過各種手段，盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源消耗、減少衛視氣體排放，從而達到經濟與環境協調發展的一種經濟發展形態。這種經濟發展形態是在全球氣候變暖和環境污染問題日益嚴重的背景下提出來的。在現代社會里，社會發展速度的加快使得高碳能源的消耗不斷加劇，而高碳能源消耗的加劇不僅會引起溫室效應，同時還會惡化環境。由于全球氣候變暖、環境問題日漸嚴重，人們賴以生存的環境受到了威脅，不利于社會經濟的可持續發展，在這樣的環境下，發展低碳經濟具有緊迫性。低碳經濟符合了我國可持續發展戰略要求，發展低碳經濟有助于解決能源短缺問題，減少高碳能源的消耗，降低二氧化碳的排放量，從而緩解溫室效應的惡化，推動我國社會經濟的可持續發展。
2.低碳經濟環境下新能源技術的特征
2.1 低碳
在低碳經濟環境下，新能源技術最突出的特征就是低碳。新能源技術主要是利用一些低碳或者無碳的自然能源作為人類生產的能源，如太陽能、風能、誰能等，在使用這些能源的過程中，所排放的二氧化碳非常少甚至是沒有，有利于溫室效應的控制，改善環境質量。
2.2 戰略性
S著工業的發展，對能源的消耗也越來越大，而石油、煤炭等資源屬于不可再生資源，這些資源越用越少，同時在石油、煤炭等資源消耗過程中也會排放大量的二氧化碳，引起溫室效應，在這樣環境下，低碳經濟已經迫在眉睫。在低碳經濟要求下，新能源技術符合了我國可持續發展戰略要求，具有顯著的戰略性特征，加快新能源技術的研究和應用有助于社會的可持續發展。
2.3 不確定性
目前來看，我國對新能源技術的應用還處于初級階段，在新能源技術的應用過程中存在著許多的不確定性因素，這些不確定性因素的存在給新能源技術帶來了很大的不確定性。同時新能源技術是一項科研成果，還需要進行實踐來證明其效果，由于不確定性因素的存在，使得新能源技術投資存在一定的風險。
3.低碳經濟環境下新能源技術發展現狀
在低碳經濟環境下，大力開發利用新能源已成為必然，在這種環境下，新能源技術也取得了較快的發展，如光伏發電技術、海洋能技術、地熱能技術等，這些新能源技術的發展為新能源的開發利用提供了技術保障。
3.1 光伏發電技術
光伏發電技術是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。這種技術不僅安全、可靠，同時還無噪音、污染少，無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電。另外，光伏發電技術不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的優勢，如無電地區、地形復雜的地區等。
3.2 海洋能技術
海洋能技術就是開發利用海洋能的一種技術，而海洋能是指依附在海水中的可再生能源，海洋通過各種物理過程接收、儲存和散發能量，這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在于海洋之中。中國實海況海浪發電研制商產設備。技術人員可以對各種海浪發電機進行測試，并可將海浪發電機產生的電能通過液流運送到岸上，出售給消費者。
3.3 地熱能技術
地熱能作為由地殼抽取的天然熱能，這種能源來自于地球內部的容顏，并以熱力形式存在，地熱能不僅屬于一種可靠的再生能源，同時也是一種較為理想的清潔能源。加大地熱能的開發利用也是發展低碳經濟的內在要求。而地熱能技術是針對地熱能開發利用的一種技術，這種技術主要還有待于深入地研究，尤其是對開采點的準確勘測以及對地熱蘊藏量的預測。
3.4 風能技術
所謂風能技術就是運用風能來滿足生產需要的一種新能源技術。風能作為一種有地球表面大量空氣流動而產生的一種能量，風能量比較豐富，而且廣泛分布，利用風能取代那些高碳能源，能有效地緩和溫室效應。當前，風能的利用主要以發電為主，針對這種新能源技術，還需深入研究，推廣風能應用范圍。
4.新能源技術的發展建議
4.1 加大新能源技術研究的投入
在低碳經濟環境系，加大新能源技術的應用已成為必然，但是我國新能源技術應用整體還處于初級階段，新能源技術還不夠成熟，從而造成新能源的利用率不高。為了推動低碳經濟的發展，國家就必須加大新能源技術的投入，為新能源技術研究提供保障。一方面，國家要給新能源技術的發展提供政策保障，要鼓勵新能源企業和科研人員積極參與到新能源技術研究工作中去，從而不斷提高我國新能源技術研發水平；另一方面，要加大創新，提升新能源設備的研發技術，建立有效的新能源市場競爭機制，根據我國發展需要完善相關機制，從而為實現低碳經濟的發展提供保障。
4.2 加強國際合作
新能源技術作為低碳經濟發展的保障，伴隨著低碳經濟的發展，加快新能源技術的研發也越來越重要。但是就我國新能源技術而言，與國外那些發達國家相比還存在著一定的差距，因此，在發展新能源技術的過程中，應當積極加強與國際合作，學習國外先進的技術理念，就新能源技術領域展開合作，從而不斷促進我國新能源技術的發展。
結語
綜上所述，在能源、環境問題日益突出的環境下，發展低碳經濟已成為必然。低碳經濟是我國可持續發展戰略的內在要求，實現低碳經濟的發展對我國社會的可持續發展有著積極的作用。在低碳經濟發展過程中，新能源的開發和利用將成為社會發展過程中最主要的清潔能源，新能源技術也必將成為社會經濟發展的新產業。為了推動低碳經濟的發展，就必須加大新能源技術的研究，要加大創新，將新能源技術發展成為一個有效的產業鏈，使其成為一個有競爭力的產業，同時，要強化國際合作，學習國外先進的技術理念，不斷提高我國新能源技術水平，以先進的技術為依托，真正地實現節能減排，推動低碳經濟的良性發展。
參考文獻
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一、項目研究的背景情況
2007年7月，以江蘇省宏觀經濟研究院顧為東院長為首的團隊，申報我國重點基礎研究發展計劃（“973”計劃）能源領域“大規模非并網風電系統的基礎研究”項目，獲得科技部立項（編號：2007CB210300），這是我國 “973”計劃能源領域第一個風電項目。
項目主要研究風電不并網、經過改造，使之應用于能夠適應風電波動的高耗能產業。這是首席科學家顧為東1980年開始研究，并建立模型，1984年連續，歷經30多年不懈研究完善，上升為國家“973”計劃重點研究項目。
項目組經過7年研究及產業化工作，基礎理論取得重要突破，揭示了風電應用于海水淡化、油田抽油、電解鋁等生產過程運行規律，把握了內部機理以及新能源與高耗能產業之間的耦合關系，擁有完整的自主知識產權，并建立了示范工程。如在江蘇大豐建成非并網風電日產百噸和萬噸海水淡化示范項目；在遼河油田、大慶油田建成非并網風電抽油示范項目；風電電解鋁方面，通過實驗室小試和中試，模擬新疆達坂城風電煉出第一塊鋁錠，目前正在著手建設年產1000噸鋁的風電電解鋁示范工程，為年產40―60萬噸/年風電鋁一體化項目奠定基礎；風電制氫方面，在江蘇沿海成功以風電直接制氫，進行氫燃料電池和氫內燃機汽車運行。
二、項目的戰略意義
項目構建的非并網風電-高耗能產業集成系統，將風電與海水淡化、電解鋁、制氫、煤制天然氣等相結合，是一次全新的探索和嘗試，在世界范圍內屬于技術首創。如非并網風電應用于海水淡化，既能解決風電上網、脫網、棄風等難題，又能將綠色能源直接應用于電解鋁、制氫、煤制天然氣等高耗能產業，可以減少網電所用燃煤消耗，減少溫室氣體排放量，不但具有可觀的經濟效益、而且具有良好社會和環境效益，特別適用于孤島等缺水、缺電地區，可有效解決海島、沙漠等偏遠地區的能源和淡水供應問題，可以說在全球能源及淡水資源雙緊缺的情況下，具有十分重要的戰略意義。
此外，隨著非并網風電技術不斷升華，項目組認為，風電能夠適應高耗能產業波動，就能適應電網波動。提出對電網調峰的新思路，即建立能源互聯網產業體系，將大規模高耗能產業技術改造、轉變功能，為我國大電網配套。
以燃氣發電和抽水蓄能電站進行調峰，被國外稱為智能發電系統。而我國受天然氣缺乏、水源和選址困難制約，難以大規模發展燃氣發電和抽水蓄能電站調峰。項目組將大規模高耗能產業功能轉變，使之具有為我國大電網調峰功能，電網剛性轉為柔性，利用率由30%提高到55%，達到世界先進水平。如果協調的更好，這個比例可以進一步提高，同時煤電廠發電量可以增加30%以上，高耗能產業經濟效益增加2―4倍，不僅將高耗能產業轉型升級為高載能產業，還將我國風電和太陽能做到高效、低成本全部上網。項目通過產業化可以為國家形成2―4個萬億（元）級的國家戰略性新興產業。
三、項目的核心技術
大豐市日產萬噸非并網風電淡化海水示范項目的核心技術為自主研發并應用了世界首臺套大規模風電直接提供負載的非并網風電運行控制系統，即在沒有任何網電支撐的情況下，由1臺2.5兆瓦的永磁直驅風電發電機組向海水淡化裝置提供穩定的電能。海水淡化裝置由3套系統并聯組成，可根據風電機組的供電情況逐套切入或切除。
四、未來展望
改革開放30年來，我國經濟持續高速增長，成就舉世矚目，能源消費也隨之增長。能源行業的一系列改革，使能源供應能力大幅提高。進入21世紀以來，能源供應緊跟需求拉動，出現超高速增長，我國很快成為全球第一大能源消費國。
如果我國的能源需求保持近幾年平均8.9%的增速，則2020年我國能源消耗將達79億噸標煤，占目前世界能源消耗總量的一半；即使能持續實現每五年GDP單耗下降20%，但繼續保持9%的年經濟增長，2020年我國能耗也將占目前世界能耗的三成。顯然，未來我國經濟增長將受到能源資源的嚴重制約。因此，應當從現在以粗放的供給滿足增長過快需求的模式，逐步轉變為以科學的供給滿足合理需求的模式，并在此新模式下，實現可持續的供需平衡，以支撐科學發展。
十提出，2020年我國GDP和人均收入要比2010年翻一番。從人均GDP 5000美元到1萬美元的階段， 各個發達國家都走過，研究各個國家在這個歷史階段的能源消耗，人均能耗的增長率，增長最多的美國也僅為12%，日本基本上沒增長，而我國即使完成了“十二五”能源總量控制目標，到2015年能源消耗量也將達到41億噸標準煤，增長率高達26%。我國當前的這個發展階段，能源消耗還要增長，我們也可以接受適當的增長，但是不能增長過快。
發展替代能源
2050年前是我國能源體系的轉型期，從粗放、低效、污染、欠安全的能源體系逐步轉變成為節約、高效、潔凈、多元、安全的現代化能源體系，能源的結構、“顏色”、質量都將發生革命性的變化。
2050年后，我們將擁有中國特色的能源新體系，進入綠色、低碳能源發展階段。在能源結構中，潔凈能源將占一半以上，并呈繼續增加勢頭，為下半個世紀的發展打下堅實基礎。
今后的20年，是我國能源體系轉型過程中最困難的時期，其間，要花大力氣形成節能提效機制、實現新型能源的突破、化石能源的潔凈生產和利用、實現污染排放和溫室氣體排放的控制。今后幾年，特別是“十二五”期間，是我國能源轉型攻堅任務能否完成的關鍵期，也是全面轉向科學發展軌道的機遇期。“十二五”期間，經濟轉型應實現重大調整，能源消費增長結構將有顯著變化，節能、提效、減排取得新的明顯成效，逐步實現能源供需模式的轉變。為支撐經濟社會的科學發展，必須對化石能源消費提出必要的總量控制目標，統籌發展的速度、產業結構和消費模式。
未來幾十年，煤炭依然是我國的主要能源。
在煤炭方面，學界提出了一個科學產能的概念。煤炭的科學產能是指在持續發展的儲量條件下，在環境和生態能夠承受的條件下，生產人員安全的情況下，資源的最大限度高效采出的能力，也就是指在安全、高效、潔凈、環境友好的條件下生產煤炭的能力。現在我國煤炭每年產能達30億噸，只有不到一半符合科學產能的標準，因此我們不得不容忍一定的非科學產能。轉型就是要提高科學產能的比例，降低非科學產能的比例，一部分通過技改和投入使其達到科學產能的標準，對于地質條件、技術等限制根本無法實現科學產能標準的，應逐步予以淘汰。
我國的第二大能源是石油。目前我國石油年產量是2億噸，而消耗達到4.5億噸，對外依存度達到56%。一定程度的對外進口是必須的，但是進口來的石油被浪費，那就太可惜了。如何減少浪費，非常關鍵。我們國內汽油浪費是非常嚴重的，僅僅交通擁堵這一問題導致每年我國浪費的汽油量就相當驚人。減少石油的浪費，應該研究如何改進提高車輛的效率，降低公里數的油耗，包括提倡輕型車，減少摩擦損失，提高運行效率。
我們國內企業還缺乏提高車輛使用效率這個概念，汽車企業還在推概念、看產量，甚至攀比豪華車階段，美國和日本比我們富有，他們人均GDP是我們的10倍多，但是他們都在發展小排量車、輕型動力車。在車輛的材料、結構上進行深入研究。石油行業的轉型升級，應該研究如何減少浪費，提高利用率。
天然氣是潔凈的化石能源，天然氣現在在我國能源消耗的占比只有3%。天然氣及現在炒得很熱的頁巖氣、非常規天然氣，這些都是未來的發展方向，在能源消耗中所占比例要不斷提高。
未來我國能源使用主要依靠天然氣、核能、可再生能源，通過這三類替代能源，可以逐漸實現對傳統能源的替代。但是要看到，這三類替代能源不是有一個另外兩個就不要了，而是三個共同協作來替代高碳能源。天然氣大力發展，可再生能源也要全力突破，風能、太陽能、生物質能、地熱能、海洋也要一并發展。
技術突破是重點
傳統能源主要涉及一個轉型升級問題，而新能源則主要面對的是技術突破。
一種新能源要能夠得到廣泛的應用需要滿足兩個條件，即技術可行性和經濟可行性。不僅要突破技術，還要進行經濟性的突破，要做到在技術上可行、經濟上劃算，有競爭力。在新能源技術方面，世界各國基本處于同一起跑線，誰都沒有取得大的突破。理論和實驗研究在世界主要國家走向成熟，而經濟瓶頸則是普遍面臨的問題。誰能率先突破，就能引領這個產業的未來，就能占領新能源這個戰略制高點。
新能源過去一年面臨一些問題，比如光伏的“雙反”，這是逼著我們轉型，必須面向國內市場。很多企業不能滿產，因為產業兩頭在外，原材料成本太高，解決這些問題，必須依靠技術進步，通過技術升級，降低成本實現新能源平價上網。新能源發展開始依靠補貼，但是必須走向市場化才有競爭力，這是一個技術進步的過程。現在風能發展快一些，但也存在并網困難等問題，這有賴于技術進步和管理進步來解決。
在發展新能源方面，國家應該重視對新材料、新技術、新工藝、新概念的基礎研究，要給予企業支持， 鼓勵政、產、學、研結合，立足于自主創新，重視國際合作。
除了可再生能源外，核能在中國也是不能放棄的。
核能的發展首先要保證安全。目前核電在我國電力供應總量中的比例大約是1%多一點，由于核能運行效率比太陽能和風能更高，預計它還有很大的發展空間。我國核能發展的技術路線很明確，但是需要重視全產業鏈的發展，比如金屬鈾原料、核燃料的循環，核電站的建立、核廢料的處理等上下游行業。如果把超過10%叫做能源多元結構的開始，往后非化石能源的比例會越來越大，可再生能源、核能、天然氣在能源中的占比逐步增加，溫室氣體、污染物的排放等環境問題才能夠從根源上逐步解決。
中國能源轉型升級的方向就是科學、綠色、低碳。科學就是在科學發展觀的統領下，在技術進步的基礎上，要把供需模式改變為科學供給滿足合理需求；綠色指的是環保潔凈，降低有毒有害氣體的排放；低碳指的是降低二氧化碳等溫室氣體的排放。
1當前我國新能源產業的發展現狀
伴隨著國際上低碳經濟的呼聲越來越高，我國新能源產業近兩年獲得了快速的膨脹，但由于擴張的速度太快，使得新能源產業的發展陷入無序的狀態，特別是近兩年快速擴張的風電、多晶硅等新興產業出現明顯的重復建設傾向，新能源產業這種“虛熱”的狀態，不得不引起我們高度的重視。
①風電產業——失衡的產業鏈。中國風電產業在2005年《可再生能源法》實施之后，連續4年實現新增裝機容量翻番，2008年中國風電裝機1221萬kW，已占全球總裝機的10％，已成為亞洲第一、世界第四的風電大國，僅排在美國、德國、西班牙之后。但是，在競相上馬的風電項目背后，卻是微不足道的經濟效益，風電產業陷入產能過剩的尷尬境遇。截至2008年底，風電裝機容量只占到全國電力總裝機容量的1.13％，而發電量更是只占區區0.37％。同時，內蒙古約有三分之一的風電并網項目處于閑置狀態；甘肅酒泉已經投運的46萬kW風電裝機最大發電出力只能達到65％左右。國內風電產業面臨的主要問題主要集中在產能過剩、成本過高、機組質量和電網模式制約等方面。
而從風電產業的產業鏈上來講，嚴重失衡。今年上的風電項目都集中在風機制造一端，這是因為我國目前風電場建設的高歌猛進，催生了風電設備的巨大需求，使得風機制造項目一哄而上，造成了風電產業鏈的結構性失衡，所以我們說風電過熱過剩其實指的是風電產業的這種結構性過剩。國內風電整機生產企業超70家，超過全球其他地區風電設備廠商總和。目前，不僅在整機市場上存在著過多企業涌入的狀況，在葉片市場也出現了一哄而上的現象。盡管風電大小企業如雨后春筍般成立，在核心技術和關鍵零部件等方面，生產企業走的卻是清一色的引進路線。
②光伏產業——國外環保事業的打工仔。國際上新技術的發展與應用，促使太陽能發電成本大大降低，美國工業體系大約在0.21美元左右，這一數值已經相當接近于火電價格的成本。而且成本還將進一步的下降，可以預期不遠的將來光伏產業將會迎來一個爆發的增長期。我國光伏產的發展也是隨著國外的需求而近年來得到了快速發展，最近5年的年平均增長率在40％以上，其擴展主要在海外市場。按照國家制定的發展計劃，至2010年，中國光伏發電的累計安裝量將不會超過300MW，因此目前光伏產業的主要市場仍將在海外。
目前國內光伏產業上游多晶硅產業擴張迅猛，價格回落預期強烈，多晶硅行業的暴利時代將逐漸走結束。而且由于金融危機影響了下游光伏需求，許多曾出臺龐大擴產計劃的多晶硅制造商必將推遲或取消其部分后期項目，近幾年將發生無情的洗牌。下游太陽能電池制造業將擺脫多晶硅原料產能瓶頸，行業毛利率將會有所回升。
但是，中國的太陽能電池生產最主要的原料晶體硅，我國礦產儲存很少，因此不得不從歐洲和日本高價進口。加工制成太陽能電池后，再返銷回當地，這種發展模式無疑等同于擔任著國外環保事業“打工仔”的角色。
③其他產業的發展。在新能產業領域，我國太陽能熱水器產業近幾年發展迅速，產品推廣很快，目前國內太陽能熱水器安裝總量達到13284萬m3，占全球安裝總量的70％以上，產業形態也逐步走向成熟。在國際生物燃料產業化風潮的促進下，我國生物燃料產業近年發展很快，2008年中國燃料乙醇產量達到190萬t，受糧食產量制約，我國近期不再擴大以糧食為原料的燃料乙醇生產。為了擴大生物燃料來源，我國已自主開發了以甜高粱莖稈為原料生產燃料乙醇的技術(稱為甜高梁乙醇)，并開展了甜高梁的種植及燃料乙醇生產試點。另外，我國也在開展纖維素制取燃料乙醇的技術研究開發，如果農林廢棄物纖維素制取燃料乙醇或合成柴油的技術實現突破，生物燃料年產量可達到上億噸，從理論上講，我國生物燃料的發展潛力還是很大的，但目前還處于起步階段，其產業化的進程還很緩慢。總體來講部分新能源細分產業在國內市場仍未完全啟動，雖然目前發展態勢來看還不錯，但是如果不加快新能源產業領域核心技術的研發與應用，以及加強行業的規范與引導，新能源產業泡沫無疑將會發展成為中國經濟將來發展的又一隱患。
2我國新能源產業發展的技術瓶頸
我國新能源企業的大多規模小，核心技術對外依存度高，關鍵設備和零部件主要靠引進，企業自主研發能力薄弱。有數據顯示我國新能源技術的專利集中在高校和科研院所，這一方面說明我國對于新能源技術研發的投資重點在高校和科研院所，同時又從另一個方面說明我國新能源企業自主研發能力低下，從而制約了我國新能源技術產業化轉化的效率和能力。當前我國新能源產業發展的技術瓶頸主要有以下幾方面：
①戰略產品缺乏核心技術大幅縮減了產業的利潤空間。總體來說我國新能源產品的技術水平偏低，而且核心技術多依賴國外。比較有代表性的是光伏產業，目前太陽能的利用的效率主要依賴于電池的性能，而我國太陽能電池生產的上游產品最重要的專用原材料單晶硅基本都靠進口，由于前期生產過快的擴大，競爭變得異常激烈，因為缺乏核心技術，使得我國這些企業的利潤大幅下降，后期的發展不容樂觀。
②設備與制造技術落后使得新能源產業發展缺乏后勁。這個問題在風電、核電等產業都很突出。風電機組制造技術是風電發展的核心，而目前我國風電整機總體設計和關鍵零部件設計制造仍是制約我國風電產業發展的瓶頸。目前我國風電建設遠遠落后于世界發展，其主要原因是，沒有加大力度依靠國內雄厚的機電制造業基礎，吸收引進國外先進技術對風電成套設備進行自主開發。隨著世界風力發電設備制造水平提高，更大的單機容量已經是全球風能技術發展的趨勢。據了解，國外風電機組目前已達到兆瓦級，如美國主流1.5MV，丹麥主流2.0～3.0MV，在2004年的漢諾威工業博會上4.5MV的風電機組也已面世。而迄今為止，我國在這一技術上處于落后位置，尚不具備自行開發制造大型風電機組的能力，且在機組總體設計技術，特別是槳葉和控制系統及總裝等關鍵性技術上落后于歐美發達國家，且機組質量普遍不高，易出現故障，這就使國產設備的競爭力面臨嚴峻的考驗。
③新能源并網應用技術滯后形成了新能源的消費瓶頸。我國風電、光伏電站一般處于偏遠地帶后，電網負荷小，不能滿足大規模風電接人的要求，特別是近幾年隨著新能源發電裝機容量的大幅提升必然對電網提出更高的建設要求。典型的例子便是，西北、東北和華北本是我國風電資源相對豐富的地區，但這些地區大部分處于電網產業的末梢，電網基礎設施建設較為薄弱，因而難以對當地的風電資源進行充分有效利用。就全國來看，如業內人士所言，我國風電裝機容量雖然在2008年底已突破1200萬kW，但其中僅有800萬kW的裝機容量入網發電。將來新能源的發展迫切需要在電網的系統接入、并網技術標準、并網管理等方面開展突破性工作。
3對策思路
①做好新能源產業發展戰略規劃，進行超前布局。新能源是一個新興的產業，我們應該做好超前布局和規劃，為新能源產業的發展建立良好的政策環境。政府應該提前進行新能源產業發展的關鍵技術、共性技術進行攻關從戰略上提前布局，只有這樣我們的新能源產業才能克服當前發展的核心技術不足的軟肋，迎頭趕上甚至超越發達國家。
②建立起行業標準，引導規范新能源產業的發展。逐步建立和完善新能源產品的標準體系，以及質量控制體系，選擇有特色的創新能力較強的地區，發展新能源產業基地，構建比較完善的產業鏈，促進新能源產業的積聚式發展。
③加強示范與應用，推進關鍵技術與產品產業化。氫能，以燃料電池為重點，燃料電池堆、燃料電池輔助裝置、燃料電池發動機等技術，開展產業化示范，推動氫能燃料在交通運輸方面的應用。重點包括太陽能系統集成和產業化應用，重點支持能夠促進光伏發電并網發電，光伏發電的系統技術和關鍵技術的產業化；圍繞成形燃料開展能源作物的育種、繁育等高科技產業化；實施新材料高技術產業化專項等。通過關鍵技術與產品的示范與應用，從而推動這些技術產品的規模化、商業化，帶動新能源產業的發展。
新能源是21世紀人類解決能源問題和環境問題兩大關鍵問題的鑰匙，未來50年是人類大規模開發利用新能源的關鍵期，21世紀也是圍繞新能源的技術革命和產業高速發展期。新能源技術是涉及電氣、動力、材料、控制、電子、計算機、信息等多個學科交叉的高新技術，為了推動新能源發電技術的快速發展，目前需要加緊新能源技術的知識傳播和相關人才的培養，為此，北京信息科技大學電氣工程專業開設了“新能源發電技術”課程。
根據本校的實驗條件和綜合實力，新能源發電技術課程的重點不是新能源與電力系統的結合，而是新能源發電技術、電力電子技術和控制技術的結合。該課程旨在使學生了解國內外新能源發電技術現狀，掌握風力發電、太陽能光伏發電、水力發電、生物質能發電、核能發電、分布式發電等新能源發電系統的工作原理、系統硬件組成和控制技術，為進一步分析和研究新能源發電系統及控制技術、電力電子系統設計與控制打下基礎。
一、新能源發電技術課程教學改革的意義
隨著新能源發電技術的快速發展，《新能源發電技術》課程的教學內容要不斷更新，實踐環節也隨之更新，這就需要進行教學改革，其中實踐教學改革是重中之重。教學實踐表明《新能源發電技術》課程需要工程實踐能力加深對新能源發電及控制技術的理解，教學過程中需要突出實踐能力的培養，鍛煉學生的獨立思考能力、動手能力和工程實踐能力；《新能源發電技術》課程教學改革更加注重實踐性、創新性、開放性，重視培養學生的實踐能力和創新能力，以便更好的和課題、科研銜接，為從事新能源專業打好基礎。綜上，急需進行《新能源發電技術》課程實踐教學改革。
二、新能源發電技術課程教學內容
新能源發電技術突出新能源發電技術、電力電子技術與控制技術的有機結合，除了講透三部分內容，還要將他們有機結合起來。但授課學時僅為32學時，內容繁多，課時有限，要想在課堂教學時間內使學生有效掌握關鍵技術，需要合理設置課程結構，對教學內容進行有效篩選。梳理教學內容，將其分成兩部分：一是利用可再生能源和清潔能源發電，以便持續獲得二次清潔能源――電能；二是對電能通過變換與控制，滿足高質量的終端能源消費需求和電力的高效管理。
我國具有開發可再生能源的條件和歷史，近年來可再生能源的開發和利用取得了長足的進展，以年均超過25%的增長速度成為世界能源領域增長最快的兩點。截至2014年上半年，中國水電裝機容量達到了2.9億千瓦，風電裝機容量達到了8300萬千瓦，太陽能發電裝機容量達到了2200萬千瓦。其中，可再生能源發電裝機超過全部發電裝機的30%，可再生能源發電量超過全部發電電量的20%，風電裝機容量連續5年快速增長，發展速度大大超過了預期，連續五年新增裝機容量位居世界第一，太陽能光伏電池和太陽能熱水器產量均居世界第一，水力發電、風力發電、太陽能光伏發電是新能源發電的主力軍。生物質能、海洋能、地熱源、核能等其他新能源發電技術還處于實驗研究或商業探索階段，市場份額較小。鑒于此，本課程首先介紹國內外新能源發展狀況和最近技術，然后介紹新能源發電系統中涉及的電力電子變換電路及相關參數設計，再介紹新能源發電系統中的控制技術及控制算法，最后介紹各種新能源發電系統的工作原理，硬件組成及相關的控制技術。
具體章節安排如下：第1章新能源與發電技術綜述，介紹國內外新能源發展技術及經濟數據，這部分內容具有較強的時效性，結合每年的BP世界能源統計年鑒、國內外政策分析、各國的能源發展規劃，使本章更具科學性和實效性。第2章介紹新能源變換與控制技術基礎知識，除了復習電力電子技術里講述的AC-DC、DC-DC、DC-AC、AC-AC四類典型變換電路，還增加了新能源發電系統里常用的驅動和保護電路分析，新的拓撲結構分析等內容。第3章為太陽能光伏發電技術，重點介紹光伏發電原理，太陽能電池板的電特性，離網型及并網型光伏發電系統、最大功率跟蹤控制技術、光伏發電系統的控制策略。第4章為風力發電控制技術，介紹風力發電機組及工作原理，控制策略及相關的并網技術。第5～8章分別介紹水力發電技術、生物質能發電技術、海洋能發電技術及溫差發電技術，第5～8章根據學時安排及教學效果，可安排自學，或者作為選學內容。
三、新能源發電技術實踐內容建設
新能源發電技術具有很強的實踐性和工程性。在實際教學過程中，應該添加實驗教學內容，實踐教學對幫助學生理解和掌握基本理論，培養學生的操作動手技能、創新意識和探索精神具有非常重要的作用。
實踐教學內容分為兩部分，仿真實驗和實際電路設計實驗。仿真實驗主要包括太陽能光伏電池建模及電輸出特性，光伏并網逆變器非線性控制策略仿真研究，雙饋風力發電系統變流器非線性控制策略研究。實際電路設計實驗共4個，分別是太陽能最大功率跟蹤控制器設計、鉛酸蓄電池充電控制器設計、小功率風力發電系統設計、基于uc3906的蓄電池充電管理器。
具體實施辦法為，仿真實驗在matlab仿真實驗環境下進行，每個學生獨立完成，仿真完成后按照要求的格式撰寫實驗報告。實際電路設計實驗首先學生選題，根據不同的內容2～5人一組，然后小組成員分工，教師根據學生的程度可適當調整；然后設計電路，進行相關參數計算、器件選型；然后進行電路焊接、調試、軟件編程、軟硬件聯合調試；組織學生答辯，最后撰寫報告。由于實際電路設計實驗以設計和分析為主，電路選型、參數計算、控制算法都要學生自己設計，要求每個學生都要動手，單獨操作，掌握實驗的方法和技能，培養獨立分析問題和解決問題的能力。
四、教學方法和手段改革
采用開放式、案例式、討論式、實操式教學方法。開放式教學指教學內容不局限于課本，而是多渠道開放式的，可選自圖書館，也可以選自互聯網，教師有引導性的推薦一些主要參考書和閱讀資料，鼓勵學生自己查找和組織學習資料，這樣一方面可以讓學生接觸國內外最新、最成功的教學內容和學科前沿信息，使學生了解科技的最近發展形勢，站在學科發展的前列；另一方面，通過自己查找資料、組織學習內容，培養學生學習主動性、知識管理能力、自學能力和習慣。案例式教學將身邊案例搬進課堂，幫助學生理解書本知識，建立起系統設計概念，了解系統設計步驟、設計方法、實驗方法和實驗設計等。討論式教學鼓勵學生積極參加課堂討論，幫助學生建立新能源系統的知識結構，同時也鍛煉了語言表達能力，將學習過程轉化為師生共同學習、共同探索的提高過程。太陽能光伏發電小系統項目式實操教學，在風光互補發電實驗平臺上，實操太陽能光伏板能量轉換實驗、環境對光伏轉換影響實驗、太陽能電池光伏系統直接負載特性實驗、太陽能控制器工作原理實驗、接反保護實驗、太陽能控制器對蓄電池的過充保護實驗、太陽能控制器對蓄電池的過放保護實驗、夜間防反充實驗、離網型逆變器工作原理實驗、獨立光伏發電實驗、并網型逆變器工作原理實驗、光伏并網實驗、風光互補功能操作。
五、存在的問題
新能源發電技術及相關的控制技術的實際應用越來越多，需要大量的應用技術型人才和研究型人才，在授課過程中發現該課程存在如下問題：（1）教材問題。國內外已經有多種版本的新能源發電及利用技術的專著，由于新能源發電技術涉及能源種類繁多，應用規模和水平相對較低，許多技術有待完善，開設新能源發電技術課程的專業也比較繁雜，缺少一本能兼顧各種新能源發電技術、控制技術、實驗設備，并且能和學生專業基礎很好結合的教材。（2）缺乏實踐教學內容。現有的新能源發電技術實驗平臺大都是演示型操作平臺，價格昂貴，導致不能滿足每個學生都有動手設計、動手操作的實驗要求，可操作性比較差。（3）師資隊伍建設相對薄弱。目前新能源發電技術一線教師大都是從相近專業轉型過來的，缺乏新能源發電系統研究，缺乏工程實踐背景。
“在我的記憶中，在技術領域，我們看到的都是前所未有的創新。”麻省理工學院教授兼能源計劃主任恩尼?摩尼茲(Ernie Moniz)這樣說，“是時候采取規模創新、政策創新以及商業模式的創新了。”
受政治政策的影響，能源行業的發展一直緩慢，摩尼茲指出，改變這種局面將需要相當長的時間。目前，在幾近崩潰的金融市場已經艱難的建立了新的可再生能源項目，如風力和太陽能發電，而這將需要政府在清潔能源領域采取更積極的政策。“如果我們找到了可投資的替代能源，政府將不得不把一些資金投入進來。”巴克萊資本總經理羅斯福說道。
汽車，路在何方
“交通運輸行業的‘脫碳’步伐也受到了經濟危機的影響。”卡塞薩夏皮羅集團管理合伙人約翰-卡塞薩(John Casesa)認為，經濟衰退已大幅削減大型汽車制造商的收入，而這種情況很可能會減緩技術創新的步伐。
“我認為這是不可阻擋的，目前清潔能源是社會變革的需求。但受經濟影響，即使一些東西原本很快就會被接受，目前也將需要更長的周期。”卡塞薩舉例說，如果現在大汽車制造商被允許破產清算的話，對擁有新技術的小公司來說，將不得不“填補這個大窟窿”。
政策上的艱難
許多發言者都贊同對二氧化碳排放量定價的設想。奧巴馬政府已經要求制定超出部分交易制度，大型排污者必須購買二氧化碳排放許可證。它的意義在于，這部分收入可用于清潔能源的基礎設施建設和研究。
Entergy CEO韋恩?倫納德(wayne Leonard)認為，美國政府應當增加在技術研究上的資助，將二氧化碳儲存在地下發電廠，也就是所謂的碳捕獲和儲存。不過他指出二氧化碳管理條例或將能推高電價。
美國議員杰伊(Jay Inslee)也在會議上發表了自己的看法：建立法規去限制二氧化碳的排放量，哪怕真的提高了電力的價格，也比無所作為更有意義。他表示，氣候變化已經造成了一些經濟問題，如在加利福尼亞州因干旱而導致農業生產下降，同時企業也都在抱怨技術和業務解決方案等成本過高。
“創新為我們提供了減少因碳條例給電力價格帶來影響的可能性。”杰伊說，如在加利福尼亞州的一些條例，對節約高效的公共事業給予獎勵，這可以減輕電費增加的負擔――即使電費價格上升，電費賬單也可能不會增加。
在公用事業方面，美國正努力通過一項能源法案，今年將建立一個國家級的可再生能源基地。一位觀察員指出，具體的細節是如何盡快使新能源技術獲得通過，并將這些政策的結構進行區分。
關鍵詞：新能源汽車；技術路徑；研究探討
面對日益嚴峻的能源危機，世界各國都在尋求解決辦法，新能源汽車成為重要的研究對象。我國人口眾多，能源消耗嚴重，因此迫切需要進行新能源汽車的研究工作。就目前而言，我國在新能源汽車的研究工作已經取得了一定進展，但仍舊存在一些技術上的問題有待突破，尤其是在一些核心技術問題的研究上似乎遇到了瓶頸。因此必須選擇合適的新能源汽車產業技術路徑，為新能源汽車的發展奠定基礎。
1 新能源汽車發展方向
新能源汽車主要指利用非傳統燃料作為汽車動力，并在汽車結構上進行一定改裝使其成為消耗能源較少、環保清潔、能夠滿足人們實際需求的新型汽車，新能源汽車在驅動裝置、車身結構、引擎等方面均與傳統汽車有著天壤之別。新能源汽車目前主要包括電動汽車、太陽能汽車、氫能源汽車以及其他新能源汽車。根據燃料的類型又可將其分為混合動力汽車以及純電動汽車、燃料電池汽車、氫發動機汽車、燃氣汽車。
混合動力汽車指汽車的汽車仍舊使用傳統燃料作為汽車的主要動力來源，并輔助以電動機提高汽車動力的利用率，將汽車行駛中產生的電能重復利用，減少能源損耗。混合動力汽車根據燃料的不同又可細分為汽油混合動力汽車以及柴油混合動力汽車，由于汽車目前使用的內燃機大多為汽油機，因此目前市場上的混合動力汽車主要為汽油混合動力汽車。純電動汽車主要指利用電能為主要動力的汽車。純電動汽車的引擎采用電能驅動，電機取代了傳統汽車的內燃機，該類新能源汽車更環保，基本無尾氣排出，噪聲小，操作便捷。相比于傳統內燃機汽車，純電動汽車在最大車速及續航能力上明顯不足。
燃料電池汽車主要指在汽車上安裝專門用于產生電流的電池裝置，為汽車的運行持續提供動力。該種汽車與純電動汽車不同的是該汽車需要提供一定的燃料作為產生電流的條件，而純電動汽車一般利用蓄電裝置為汽車儲存電能。燃料電池汽車主要利用了原電池原理，利用氫氣或有機燃料（非烴類，在這里主要指醇類有機物）通過化學反應產生電能并輸送到電機推動汽車的運轉。燃料電池中提供的燃料并非用于燃燒，而是產生相應的化學反應。
氫發動機汽車主要指利用可燃性的氫作為汽車運轉動力的汽車。作為地球上含量最豐富的元素，氫元素必將在未來的能源危機中發揮重要作用。當前氫能源的主要提取途徑是海水。眾所周知，水是有氫元素和氧元素組成，因此氫能源被視作取之不盡用之不竭的能源，并且氫能源具有很高的能量密集度，能夠釋放出大量的能量作為汽車動力。難能可貴的是氫能源在燃燒后生成水，對環境沒有任何污染，是當之無愧的第一清潔能源。
燃氣汽車是指使用燃氣作為動力的一類汽車的總稱。燃氣汽車已經有很長的歷史，其燃料主要是壓縮可燃性氣體，包括天然氣、液化氣、石油氣等。目前我國使用的燃氣汽車主要以天然氣、乙醇汽油（酒精與汽油的混合物）、液化氣為燃料。相比于傳統內燃機汽車，燃氣汽車更具環保性，其排放的尾氣是二氧化碳和水的混合物。燃氣汽車的推廣應用主要取決于未來是否能夠發展出經濟可行的可再生燃氣制造技術。
2 我國新能源汽車的產業存在的問題及技術路徑選擇
2.1 我國新能源汽車技術現狀
就目前狀況來看，我國新能源汽車在過去幾十年中取得了長足的發展，但相比于發達國家而言，讓然有一定差距。
我國新能源汽車發展缺乏創新能力，在實際發展過程中主要以借鑒為主，難以在現有基礎上進行突破，如缺少其他先進技術的支持將陷入發展瓶頸。
新能源汽車是雖然是能源危機下的產物，但由其造價遠高于普通的燃油汽車，由此導致新能源汽車的售價超出人們的可接受范圍。
受限于技術水平，目前很多新能源汽車都是以高成本為代價制造出來的，不利于后續推廣。
雖然近些年我國出臺了一些新能源汽車支持政策，由此造成一些汽車企業開始盲目進行新能源汽車的研究推廣，新能源汽車市場不夠穩定，技術不夠成熟導致生產效率低下。
新能源既相互支持設備落后。新能源汽車需要相應的設備支持，如同燃油汽車需要在形式一段時間后進入加油站加油一樣，新能源汽車在形式一段時間后需要進行能源補充，而現實中針對能源汽車的補給站卻十分罕見，因此導致新能源汽車使用不便捷。
2.2 我國新能源汽車產業的技術路徑選擇分析
2.2.1 選擇重點突破路線
根據前文提到的集中當代新能源汽車在配置及燃料上都有較大的區別，這些新能源汽車的核心技術都不同，而目前我國在新能源汽車核心技術的掌握不足以支持我國新能源汽車的全面發展，仍舊有很多難題等待攻克，為促進我國新能源汽車的發展必須確定發展路線，集中力量進行某項技術的突破。
針對前文提到的幾種新能源技術進行充分分析，綜合考慮各項新能源技術的可行性及經濟性，目前最適合我國新能源汽車發展的途徑為混合動力汽車――純電動汽車――燃料電池汽車。從政府方面而言更重視混合動力汽車的發展。
綜合各種情況來看，混合動力汽車是我國新能源汽車產業技術路徑的首選，并且具有更好的普及性，只需對目前在使用的汽車進行小范圍改動即可。
2.2.2 堅持自主創新，開創特色品牌
國內目前在新能源汽車的研究上更像是一種跟風行為，不利于汽車行業的發展。我國汽車行業應該充分認識到能源危機帶來的嚴峻挑戰，樹立正確的觀念。在進行新能源汽車的研發中找準研究方向，在原有的基礎上進行創新，研發出帶有中國特色的新能源品牌汽車。目前很多國內汽車企業過分注重于新能源汽車的研究進度，忽視了技術上的突破，在發展過程中一直落后于發達國家。自主創新有利于讓我國汽車產業擺脫對國外技術的依賴性，并在某些方面迎頭趕上，甩掉追隨者的帽子，成為新能源汽車的主導者之一。適當引進國外先進的技術并根據我國的實際需求進行一定改變，使之成為適用于我國汽車環境的新技術。
3 結束語
新能源汽車是未來汽車發展的主流，為促進我國新能源汽車的發展，必須認清我國新能源汽車研究現狀，找準正確的發展方向，做好自主創新工作，提高研究的主動性，擺脫技術上的依賴性，走中國特色的新途徑。
參考文獻
隨著社會經濟的快速發展，各種能源消耗速度極大，能源短缺已成為社會生產發展過程中亟待解決的問題。近年來，新能源的開發和利用，為解決能源短缺問題提供了一條新的道路，而電力電子技術在新能源的開發利用中扮演著重要的角色。本文通過對電力電子技術的概述、電力電子技術在新能源領域的應用、在電力電子技術運用過程中應注意的問題等方面的著重介紹，讓人們充分認識和了解電子電力技術并加強對其合理有效充分的利用。
一、電力電子技術概述
電力電子技術，又稱功率電子技術，學術上稱電力電子學，是指應用于電力領域的電子技術，使用電力電子器件對電能進行變換和控制的電子技術。電力電子技術包括電力電子器件、電力電子設備和系統及其控制三個方面，涉及電力電子器件（上游）、電力電子設備和系統（中游）、電力電子技術在各個行業的應用（下游）三個領域。
電力電子技術將各種能源高效率地變換成為高質量的電能，是采用電子信息技術改造傳統產業的有效技術途徑。電力電子技術具有高效、節能、省材的特點，對于我國乃至世界范圍內的經濟發展具有極為重要的作用，是現代科學、工業和國防的重要支撐技術。
二、電力電子技術在新能源領域的應用研究
電力電子技術是實現節能環保和提高人民生活質量的重要技術手段，在執行當前國家“發展新能源”和“節能減排”基本國策的過程中起著重要的作用。下面以一些能源的開發利用為例，對電力電子技術在新能源領域的應用進行研究
1、水力發電
沒有水就沒有生命。這句話充分說明了水的重要性：水是生命的源泉，地球上沒有水，也就不會有生命的存在。有聰明才智的人抓住水在流動過程中產生的動能可以充當天然的推動力這一有利條件，再加上一些物理知識和電路原理，以著名的三峽水電站為標志的一大批水電站挺立起來了。這一創新，不僅僅降低了對媒體等不可再生能源的消耗，更創造性的為人類尋找可再生能源并加以利用的道路提供了方向。在水利發電的基礎上，一系列電力電子技術在新能源的開發利用中得到了創新。
2、風力發電
風是大自然產生的一種自然現象，具有清潔、可再生、儲量大的特點，而風能則順理成章的成為了一種能夠被高效利用的低碳能源。風力發電技術的出現，可以有效的減少二氧化碳的排放量、減緩全球氣候變暖，為我們保護環境、節約能源、減少資金成本帶來了突破性進展。這項技術不但將取之不盡、用之不竭的風能轉換成源源不斷的電能，而且有利于緩解能源危機和供電壓力，隨著風電技術的不斷發展和完善，風力發電組等產品的數量和質量逐漸增多增強，在價格和效用上自然也會更具優勢。在當前形式下，除水電技術外，風力發電技術比其它可再生能源技術更為成熟、成本更低、對環境破壞更小，因此還有改善生態環境的重要作用。
3、太陽能發電
在大自然賜予地球的能源中，太陽能也是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源之一，陽光是人類賴以生存的因素之一，世間萬物離開了太陽就難以繼續維持生命。據統計，我國2/3以上國土面積的年 日照時間在2200h以上，年輻射總量在502萬kJ/m2以上，為太陽能的利用創造了豐富的資源和有利條件。目前太陽能在利用中，主要采用了三種技術：太陽能光電技術、太陽能光熱技術和太陽能光伏發電技術。這些技術的產生和發展，對于新能源的開發利用起到了巨大的作用。太陽能電池是電力電子技術在新能源領域的應用中的典型案例。太陽能熱水器、蔬菜大棚的照明、藥材和果脯的干燥、太陽能路燈等，都是利用了太陽能發電發熱的原理。可以說，太陽能發電技術，在未來生活中具有更廣泛、更有前途的發展前景。
4、潮汐能發電
在波濤洶涌的大海上，潮汐狂妄的拍打著海面，巨大的潮汐能為新能源的開發和利用帶來了契機，通過電力電子變換裝置，發電機將巨大的潮汐能轉換成電能，也就是能使這些波動能（潮汐能）的電能以恒壓恒頻方式輸出，再通過其他的電力裝置，為電力系統提供電力，其提供的電能既能源源不斷輸出，又對克服能源危機（煤、石油、天然氣等化石類能源匱乏）提供了重要的解決措施，可以說，自然界的可再生資源也是無窮無盡的，只要我們擁有一雙善于發現的眼睛，并采用先進的各項技術加以不斷創新和完善，就可以在循環利用的基礎上不斷創造出各種新的 清潔、高效、可再生、無限利用的能源。
三、結束語
