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新能源科学与工程”专业:新能源 新动力

2018-09-12 04:48

  除了不受供电线路影响的太阳能灯,新能源的重大应用还有很多,比如,嫦娥三号月球探测器,神州十号与天宫一号对接,太阳能动力飞机首次尝试环球飞行……甚至废旧的人民币也可以作为生物质发电材料,焚烧转化为电能。这些都是新能源技术带给我们的惊喜。

  那什么是新能源呢?新能源是相对于常规能源而言,从名称看,一个“新”字将它与传统能源区别开来。新能源是采用新技术和新材料而获得,在新技术基础上系统地开发利用的能源,如太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等。传统的化石能源在地球上的储量是有限的,并且在燃烧过程中会产生大量污染或有害气体。与传统的化石能源相比,新能源的利用过程往往是可循环的,对环境没有污染或者污染很小。

  这里简单说一下风能、光伏、生物质能。风电比较好理解,就是如何将风能转化为电能。太阳能主要就是光热和光伏,以光伏为主,其发电的基本原理是 “光生伏特效应”。生物质能主要是利用生物转化技术和热化学转换技术,将生物质转换成燃料物质。华北电力大学可再生能源学院胡笑颖老师说:“比如小麦收获了以后的麦杆,稻子加工后产生的稻壳,木材加工后的木屑、树枝、树皮等,这些农林废弃物都可以成为生物质发电的主要材料。利用这种技术,我们可以将生物质资源转化为各种清洁的能源,如沼气、燃料乙醇等。”

  根据《普通高等学校本科专业目录(2012年)》新能源科学与工程属于工学中的能源动力类。由于它是面向新能源产业的,其学科交叉性强、专业跨度大,学科基础来自于多个理科和工科,与物理、化学、材料、机械、电子、信息、软件、经济等诸多专业密切相关。各高校根据社会需求和自身已有专业积累,设立了各具特色的新能源科学与工程专业,培养目标、课程设置、专业方向等都有较大差别。

  比如,华中科技大学的新能源科学与工程专业的培养目标是集清洁与可再生能源科学及工程知识与现代信息技术为一体的跨学科复合型高级技术人才和管理人才。

  厦门大学新能源科学与工程专业是面向核能、太阳能、风能、生物质能、化学储能、能效等国家急需的新能源产业方向,培养具有创新精神和实践能力的科学研究、技术开发、工程应用、经营管理人才的新兴专业。

  河海大学新能源专业以风能为主要方向。研究的是新能源发展所涉及到的基本气动力学理论、控制理论和发电运行理论。学习空气动力学、电路、控制理论等专业基础课。学习风力机、风力发电机组控制,风力机塔架与基础、海上风电场、风电场规划与选址等专业课。

  胡笑颖介绍,现在很多高校都开设了新能源科学与工程专业,但大家的专业方向、课程设置有很大不同。2013年由华北电力大学牵头联合40多所高校建立了 “高校新能源科学与工程专业联盟”,希望能推进专业核心课程体系建设,加快统编教材建设。

  人类的生存和发展离不开能源。化石能源是工业革命的基础,现在世界能源消耗的主力还是煤炭、石油、天然气三大传统能源,但使用年限只有百年量级。各种新能源只占能源消耗不到20%的比重,还处在起步阶段,但它的发展空间是巨大的。新能源必将成为未来保证全球可持续发展的重要支撑产业。试想哪一天这个比例倒过来,新能源占到80%,传统能源不到20%,这对人类生活的影响会有多么巨大!