可再生能源发电量变多的原因

风能热利用是一种可以替代燃煤锅炉供暖并提高风能消纳能力的变革性洁净能源技术，是解决北方地区冬季雾霾问题的有效途径之一。在总结和分析国内外风能热利用系统研究现状的基础上，以徐建中院士为首的国家能源风电叶片研发（实验）中心基于风能利用与热力学交叉理论提出了“风热机组”的创新理念，该机组以风能作为驱动力，不经过发电环节而直接将风能转化为热能，由于减少了风能与电能的能量转换损失，使系统造价降低的同时系统效率大幅度提升，经济指标远优于当前主流的清洁能源供热/供冷技术。风热机组机舱结构如图1所示。围绕“风热机组”创新概念，主要取得了如下几方面进展：

基于风力机模拟系统搭建了风热机组半物理仿真实验平台和计算仿真平台，如图2所示。利用风力机模拟系统控制伺服电机，可以模拟不同工况风力机的功率输出,进而以伺服电机为驱动动力,以调节热泵输入功率变化，利用高温恒温水槽和低温恒温水槽模拟高低温热源，可以测量不同工况条件下风热机组制热性能系数COP（制热量/机械能）变化规律。另一方面，搭建了风热机组仿真计算模型，图3为热泵机组COP实测与模拟值对比结果。由此可见，实验平台验证了风热机组仿真模型的可靠性。

以美国可再生能源实验室（NREL）开发的Aerodyn/FAST风力机仿真平台为基础，结合BEM理论和开启式压缩机模型，构建了1.5MW风热机组仿真模型。基于该模型，获得不同风速时的性能曲线和典型工况下的运行规律。图4为风热机组风能利用系数Cp（机械能/风能）及一次能源利用率Cp×COP（制热量/风能），可以得出，风热机组Cp先降低后增加，风速7.74 m/s时Cp达到峰值0.4627，之后逐渐降低；风热机组一次能源利用率Cp×COP和Cp呈类似变化规律，但其峰值向高风速后移，风速8.54 m/s时达到峰值1.9363。图5为1.5MW风热机组应用于张家口涿鹿地区黄帝城小镇的冬季典型工况机械能和制热量变化，该机组制热量逐时变化值最高可达5.34MW，平均制热功率约3.0MW，可满足5万平方米建筑物供暖需求。

为更好地推动风能热利用向产业化迈进，在中国科学院A类战略性先导科技专项支持下，经过一年多的关键技术攻关与整机优化，团队于2019年12月完成了百千瓦级风热机组样机研制，并计划于2020年在河北省涿鹿县黄帝城小镇完成工程示范应用，为某酒店5000平方米建筑提供冷热源，风热机组以土壤源为低温热源，制热工况下将产生50~60℃的热水，制热COP可达3.5以上（详见图6），该示范工程将为后续风热机组产业化推广打下了坚实的基础。

工程热力学、流体力学、传热学、能源系统工程、可再生能源及其利用、光伏科学与工程、风力发电原理、生物质能工程、核能利用基础等专业平台课、光伏材料与太阳能电池、风力发电场等专业选修课群等。

1、新能源科学与技术专业培养人才的方向： 新能源国家战略性新兴产业，面向国际国内新能源科技与产业的人才需求，以风力发电为重点，并包含太阳能光伏、光热发电利用等新能源知识体系，培养具有能源、控制、机械、材料等宽厚理论基础和创新精神、强实践能力的高级工程技术人才。

2、新能源科学与技术专业的就业前景：毕业生可在国家新能源科学与工程相关各类大、中型企业,从事与风能、太阳能、生物质能、新能源开发、环境保护等领域的设备制造、检修与维护、集控运行、生产管理等方面的工作，也可在学校、科研院所等单位进行相关方面的教学、工程设计等工作。

3、新能源科学与工程主要研究范围新能源的种类、特点、应用和未来发展趋势以及相关的工程技术等，包含风能、太阳能、生物质能、核电能等，例如：风力发电、太阳能热水器、沼气燃烧供热、农村农林废物发电等。所以，在新高考方案的选科要求中，部分高校本科专业首选科目要求包括：仅物理、仅历史、物理或历史均可3种。

一、新能源汽车技术专业学什么

新能源汽车技术专业主要学习课程有汽车构造、汽车电控技术、电动汽车、混合动力汽车原理、动力电池与电机驱动技术、汽车营销、汽车故障诊断技术等。

二、新能源汽车技术专业介绍

培养目标：培养德、智、体等方面全面发展,具备良好的综合素质,掌握新能源汽车技术应用必备的基础理论和专业知识,能利用新能源汽车检测设备和工具从事新能源汽车生产需要的生产装配与调试、性能检测与维护、故障诊断与排除及技术管理工作,具备一定创新能力和开拓精神的高端技术技能型人才。

培养规格：

1、知识要求 (1)掌握一定的基础知识。包括英语基本知识、数学基本知识、计算机基础知识、具备就业及创业方面的相关知识。 (2)了解和掌握相关的专业基础知识。包括电器结构基础知识、汽车构造等。 (3)掌握相关的专业技术知识。包括新能源汽车电机及电控标准、电动汽车检修等专业技能。

2、能力要求 (1)具有识读电气原理图和机械装配图的能力。 (2)具有熟练使用电工仪器仪表及电工工具的能力。 (3)具有熟练掌握新能源汽车动力系统安装、检测、调试的能力。 (4)具有从事汽车行业必须遵守的职业道德和相关法律的意识。

三、新能源汽车技术专业就业面向与主要职业岗位

就业面向： 1、初始岗位群 企业的基本员工,从事汽车定损、汽车保养与维护、汽车修理、汽车销售等相关工作。 2、发展岗位群 企业技术员、工程师、销售主管、部门经理。

主要岗位描述： 1、汽车修理技工 从事汽车故障、检测、修理、保养的技术管理人员。 2、汽车定损技工 培养掌握现代汽车事故评估与理赔、汽车整车鉴定与估损、汽车保险、汽车金融知识、具有汽车事故查勘与评估、定损与理赔能力的服务技术人才。 3、汽车销售技工 客户开发、客户跟踪、销售导购、销售洽谈、销售成交等基本过程,还可能涉及到汽车保险、上牌、装潢、交车、理赔、年检等业务的技术人才。

目前来看，新能源专业相关学生的毕业方向大致有以下三方面：

第一，工程学（engineering），比如开发新能源技术，这就要选择工程类院校，并且对新能源有一定侧重的；

第二，能源经济学（energy economics），从经济的角度分析各种新能源的可行性，经济类别的学校都可以选择，有没有能源侧重都无所谓，经济原理到哪都适用；

第三，能源政策（energy policy），主要从国家政策的角度研究环境保护政策，以及促进新能源开发政策等，这就要选择国家政策比较好的学校，并且有能源政策或环境政策侧重。

主要分为以下几类：

1. 汽车减排－电子系

传统的电力电子技术将获得很大的发展空间。从去年开始，电子系不太热门的Power方向的招生规模相应扩大。现在的发展方向是：一方面，通过提高电力转化效率减少排放量，另一方面电动力汽车将进一步发展，尤其是新能源汽车电机及控制器的设计、试验及制造，美国政府、中国政府、日本、西欧都投入了大量的资金。美国大学以弗吉尼亚理工大学、俄亥俄州立大学、中佛罗里达大学、威斯康辛麦迪逊大学实力最为雄厚，亚利桑那州立大学和东北大学等也拥有不俗的科研力量。

2. 低碳－化学、化工系

化工是一个特殊的行业，节能环保是化工企业的核心问题。目前，哥本哈根会议的召开，给碳减排的承诺是肯定的。化工行业与碳排放密切相关，是低碳经济的核心行业之一。例如：氟化技术的发展，降低燃油中的含碳量，是减少传统能源污染的非常有潜力的办法。

美国德州很多学校都有实力强劲的化工系，当地有很多的跨国大石油公司和化工公司，就业前景非常好。（比如综合排名不太高的德州理工大学，化工系实力不容小视）

3. 太阳能，风能等新能源---电子系、材料系、物理系

太阳能虽然已经在生活中投入使用，但因为太阳能电池转化效率低、价格昂贵，不能大规模的推广。因此，太阳能的进一步研究也获得了较多的研究经费。其中光电材料、电子光声伏打学为研究领域之一。以Tufts大学为例，电子系就在该领域引入了新的教授。太阳能专业的同学，工作形势不错，尤其是美国中西部太阳能丰富的地区。比如新墨西哥和亚利桑那州，都有很大的太阳能研究中心。风力发电方面，也是一个大的发展趋势。其中以北卡大学实力最为雄厚。德国和丹麦风力发电技术处在世界前列。

4.燃料电池－化学系、化工系、材料系、环境系

燃料电池显然是现在的研究热点。每年美国的物理协会年会、化学协会年会、材料协会年会上，到处可见燃料电池的研究进展。哥本哈根会议以后，必将加大这块领域的技术革新和产业化进程。

5.智能电网－电子系（电力、通讯、控制技术、系统工程）、计算机系。

奥巴马上任后提出了新的能源计划，将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代，建立美国横跨四个时区的统一电网；发展智能电网产业，最大限度发挥美国国家电网的价值和效率，将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理；全面推进分布式能源管理，创造世界上最高的能源使用效率。

6. 微生物燃料电池（microbial fuel cell）－生物系

从生物/微生物中提取电能在20世纪初就被发现，直到20世纪70年代陆续有研究文章发表。因为能源危机的问题，现在MFC的研究表现的越来越热。在这方面做的比较好的是比利时的一个研究组，他们的电池功率目前是最高的。宾夕法尼亚州立大学的Bruce Logan以及麻省大学阿姆赫斯特分校的Dr Lovley是最为著名的。除此以外，密歇根州立大、亚利桑那州立大学、马里兰大学等也有相关的研究中心。

7.传统石油工业：

短期看，靠新能源的发展并不能满足经济发展的需要，所以传统石油工业将继续保持原有实力。今后的发展重心是高效开采和利用的新方法。通过改进工艺，提高原油、成品油的质量，为社会提供清洁的石油产品，并降低成品油使用过程中二氧化碳的排放量。

实力雄厚的美国大学有德克萨斯大学奥斯汀分校、斯坦福大学、德州A&M大学、塔尔萨大学、科罗拉多矿业大学宾州州立大学、俄克拉荷马大学、路易斯安那州立大学、南加州大学、德州理工大学。尤其是德州的各个大学，拥有地理资源优势，几乎全部石油工业上有企业在德州都有工厂。就业前景非常好。加拿大的阿尔贝托大学实力也很雄厚。

新能源相关专业录取没有特殊要求，能源专业只是作为相关传统专业的延伸，因此录取要求也和传统专业基本一致。

主要包含:

汽车电工电子----直流电路、万用表、电磁学、电子学.

汽车发动机构造与维修----发动机整体构造、曲柄连杆机构、配气机构、润滑系、冷却系、燃料供给系、柴油机燃料供给系.

汽车底盘构造与维修-----汽车常用维修工具、传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统、手动变速器.

汽车电气构造与维修------汽车电器认知、蓄电池、充电系统、起动系统、点火系统、照明与信号系统、仪表与报警系统、空调系统、全车电路.

汽车电控发动机构造与维修-------电控发动机整体认知、燃油供给系统、进气系统、点火系统、排放系统.

汽车美容-------精品洗车、漆面护理、内饰清洗、汽车贴膜.

汽车钣金-----基础训练、下料放样、二氧化碳气体保护焊、氧气乙炔焊、外形修复机的使用、塑料件的焊接修复、板件整形.

汽车涂装-----修复涂装常用工具及设备、修复涂装常用涂料、漆前板件形状修复、车身遮蔽、漆面喷涂、漆面故障处理.

汽车电控底盘构造与维修------自动变速器认知、液力变矩器、齿轮变速机构、液压控制系统、电子控制系统、ABS防抱死系统、安全气囊、电控动力转向.

1.人体能量

如果你生活在大城市，那么在不久的将来，你的身体也会成为一种城市能源。人类活动如跑步、散步等都可以用来产生能量。美国麻省理工学院建筑和规划系的学生詹姆斯·格拉汉姆和撒德尤思·朱思雅克设计出一个可将人行走时产生的能量转化为电能的“概念性城市设计”。在城市里铺设采用压电材料制作的地板，内装动作感应系统，可将行人的每一个行走动作瞬间产生的能量都转换成电能。他们的这种设计可以实现未来城市的基础设施照明，是未来城市基础能源的一种很有借鉴意义的新能源替代方法。人体能量也是第一次成为最有可能实现的新能源产品之一。

2.粮食能源

迅速增长的生物燃料让我们得到启示：粮食永远伴随人类的一生，那么粮食产生的能量也会永远伴随人类一生。澳大利亚的一家公司就已经从椰子上开始生产能够替代柴油的新能源“椰子油”了。椰子作为替代柴油的燃料由来已久。在第二次世界大战期间，由于柴油供应短缺，在当时的菲律宾，椰子油就成为一种受当地人喜欢的替代燃料。大约半打椰子就可以生产出一升汽油产生的能量。

目前，世界各国都在开始研究粮食能源，希望从伴随人类一生的粮食上找到未来可替代石油的能源。欧洲的国家在研究如何从葡萄中提炼乙醇。

3.藻类能源

在科学家的眼中，藻类是地球上石油和天然气的来源，并且藻类被环保者和能源生产者视为最环保的物质。有数据表明，每亩大小的藻类可以产生比传统的乙醇来源（如玉米）高15倍的能源。这些绿色植物甚至可以像海绵一样如饥似渴地吸取二氧化碳。

在过去，用藻类提取能源的费用非常昂贵。加上藻类的生长受诸多条件限制，阻碍了其作为大规模生物燃料的生产应用。特别是藻类需要在大量的阳光下才能生长，这制约了藻类能源的发展。但美国旧金山的Solazyme公司却设计出了一个新的办法，他们在黑暗的环境中用糖喂养海藻，然后再提取加工成各种燃料。目前该公司还在尝试转基因藻类植物的提取和加工，一旦未来得到许可，转基因藻类将成为重要的新能源来源。

4.细菌能源

大肠杆菌一向不受欢迎，但是在未来也许就很受欢迎了，因为能从大肠杆菌中提取能源。

美国硅谷的LS9公司的研究员去年初已经发明了一种细菌遗传改造转基因技术：细菌中也可以提取“石油”。他们利用生物工程技术，对包括大肠杆菌在内的不同菌株进行遗传改造和微生物转基因培养，促使这些微生物在细菌的作用下，把能量转换成乙醇或石油替代品。

在未来，一切都成为可能，细菌也会成为最受欢迎的能源产品。

5.垃圾能源

在上世纪80年代好莱坞的典型影片《回到未来》中，疯狂的科学家用香蕉皮、蛋壳和其他形式的垃圾转变成气体，来作为时间旅行机的燃料。现在，好莱坞科幻电影中的情节变为了现实。加拿大拟建造北美地区规模最大的汽化垃圾发电厂。科学家相信在经过初期焚烧发电的简单工艺之后，新技术的出现在未来有望引领垃圾发电进入新阶段。

该新型垃圾发电厂号称北美第一的汽化垃圾发电厂。整个项目将耗资1.25亿美元，建成之后每天能吸收城市生活垃圾400吨，每天发电量可达到21兆瓦。

废物转化为能源一直很有争议，批评人士认为在产生能源的同时会伴随出现温室气体。但是科学家发明的一种名为等离子电弧汽化发电的技术。这种技术在经济成本上和环保指标上具备很大优势。加拿大帕拉斯科能源集团已经和政府签订合同，采用这种新技术在未来生产更多的能源。

6.天气能源

这听起来有点不可思议，不过加拿大工程师路易斯·米彻尔德正在实验一种新的清洁能源产生方式：人造龙卷风。他提出的大气能源转换理论非常吸引人。这个理论并不复杂，当气流上升温度升高时就会引起温度的差异，于是空气随之开始形成漩涡，漩涡带动发电机产生电能。

此时的漩涡已经是可以抵达对流层的真正龙卷风了，其风速高达每小时200英里。用这种发电系统能够产生200兆瓦特的电能，这足以供给20万户家庭的用电需求。

在日本，寒冷的天气也不会被白白浪费掉。日本北海道新千岁机场使用冬季的积雪为夏天机场的候机大楼降温，机场跑道使用顶级的隔热设备，能够最大限度地减少积雪融化。据测算，这一计划如能实现预期目标，每年可节约制冷费用约6000万日元，此外还能通过减少用电而起到削减二氧化碳排放的效果。

7.温室气体能源

发展清洁能源是为了遏制温室气体对环境造成影响的一大原因。但是美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家认为，其实温室气体一样也可以产生清洁能源，这是因为现有的技术可以将有害的温室气体变成燃料。例如温室气体中的碳酸钾在一些化学手段下可以高效吸收空气中的二氧化碳。另一个值得我们注意的是，科学家正在测试一种热电发电机，看看是否从汽车排气系统中的废气中重新捕捉能源并产生电力。

8.有机废物能源

清洁能源其实来源并不清洁，简单地说，就是将有机垃圾变成燃料。美国正大规模兴起使用清洁能源的热潮，旧金山的人们在城市街道上收集宠物粪便，宠物粪便通过一定的设备可转化为生物燃料。在加利福尼亚州，老式的沼气设备非常受欢迎。

未来也许这些有机废物通过技术革新也会成为新能源产品。现在在美国，已经出现了专门收集有机废物的能源转换工厂，专门收集各种有机废物，来提取生物燃料。

9.IT能源

开发替代能源可以缓解能源困境，但它们并非惟一的解决办法。

家庭和企业的大部分能源成本很高，是因为利用能源的效率不高，浪费太严重。美国一家新成立的Sentilla公司，重点研究能源管理技术。

通过智能芯片和软件来提高能源利用效率。他们研制的芯片能够测量计算机和服务器的耗电量，然后通过分析数据，得出最有效的使用IT设备的计划，充分提高IT产品的能源使用效率。

谈到利用效率，人们经常会说可以升级电网。但是由于技术问题，传统电网产生的电能至少有7%都被浪费掉了，无形中给消费者增加了成本。美国银泉绿色科技公司认为，未来智能电网技术可能会解决这些浪费问题。该公司把网卡集成到电力设备、燃气表、及水表上，使每个家庭的电器终端拥有独立的IP地址，这样就可以跟踪监测公用事业企业和消费者的实际能源消耗情况，达到节能的目的。

10.空气能源

当不刮风时，风力发电场就必须依靠其他的能源来维持发电机的运行。空气如何持续不断地提供能源呢？随着汽车制造商在这方面投入越来越大的兴趣，空气能源的利用技术将不是问题。

压缩空气能源储存系统的原理是将空气压缩进地下存储罐，作为风力涡轮机电机的备用能源。汽车制造企业还期望利用类似压缩空气的原理制造出零排放的汽车。一家瑞典汽车制造公司MDI，开发出了这种储存压缩空气燃料罐的空气动力原型车，能将压缩的空气高压储存在燃料罐中，当空气被释放，它的膨胀力会推动引擎的活塞运动。

毕业生的分配去向主要有汽车厂、摩托车厂、内燃机厂、造船厂、设计院、研究所及高校等大型企事业单位。

该专业的学生在校期间所学课程包括人文与社会科学类课，公共基础课，机械类基础课（如制图、力学、金属材料等），电工电子与计算机类基础课（电工基础、电子技术、微机应用、软件基础、CAD等），热工基础课（如传热学、热力学、燃烧学、流体力学、热工仪表与测量等）；专业课和选修课有：热交换原理与技术，热工系统优化设计，热工过程自动控制、热能动力系统与装置、能源工程与环境保护、制冷空调技术、动力机械、锅炉原理、供热工程、热力发电厂、太阳能工程、干燥原理与技术等。

开设能源动力类热能与动力工程专业的院校名单：

[北京] 清华大学、北京科技大学、北方交通大学、北京理工大学、北京航空航天大学、北京工业大学、中国农业大学、石油大学

[天津] 天津大学、天津理工学院、天津商学院、天津城市建设学院

[河北] 河北工业大学、华北电力大学、河北理工学院

[山西] 太原理工大学、太原重型机械学院

[内蒙古] 内蒙古工业大学

[辽宁] 东北大学、大连理工大学、辽宁工程技术大学、沈阳航空工业学院、大连水产学院、鞍山钢铁学院、沈阳工业大学、沈阳化工学院

[吉林] 吉林大学、东北电力学院

[黑龙江] 哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学、哈尔滨理工大学、佳木斯大学、哈尔滨商业大学

[上海] 上海交通大学、同济大学、上海理工大学、上海水产大学、上海电力学院

[江苏] 江苏理工大学、东南大学、河海大学、中国矿业大学、南京理工大学、南京航空航天大学、扬州大学、南京工业大学、华东船舶工业学院、江苏石油化工学院、苏州大学、南京工程学院

[浙江] 浙江大学

[安徽] 中国科学技术大学、合肥工业大学、华东冶金学院

[福建] 集美大学

[江西] 南昌大学、景德镇陶瓷学院

[山东] 山东大学、青岛大学、山东建筑工程学院

[河南] 洛阳工学院、郑州轻工业学院、焦作工学院、郑州大学

[湖北] 武汉大学、华中科技大学、武汉理工大学、武汉化工学院、湖北汽车工业学院

[湖南] 湖南大学、华北水利水电学院、中南大学、长沙电力学院

[广东] 华南理工大学、广东工业大学、五邑大学、湛江海洋大学、仲恺农业技术学院

[广西] 广西大学

[重庆] 重庆大学

[四川] 四川大学、西南交通大学、四川工业学院

[贵州] 贵州工业大学

[云南] 昆明理工大学

[陕西] 西安交通大学、西北工业大学、西安理工大学、西北农林科技大学

[甘肃] 甘肃工业大学、兰州铁道学院

怎么样，够不够哇？