發(fā)電技術(shù)研究論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來(lái)了七篇發(fā)電技術(shù)研究論文范文，愿它們成為您寫作過(guò)程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

PAFC技術(shù)開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀與動(dòng)向：

日本自實(shí)施月光計(jì)劃以來(lái)，作為國(guó)家級(jí)項(xiàng)目，正在實(shí)施5000千瓦級(jí)加壓型和1000千瓦級(jí)常壓型電廠實(shí)證運(yùn)行。目前，磷酸型燃料電池的發(fā)電效率為30％～40％，如果將熱利用考慮進(jìn)去，綜合效率可高達(dá)60％～80％。

除日本外，目前世界約有60臺(tái)PAFC發(fā)電設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)，總輸出功率約為4.1萬(wàn)千瓦。按國(guó)別和地區(qū)劃分日本為2.9萬(wàn)千瓦，美國(guó)8000千瓦，歐洲3000千瓦，亞洲900千瓦。運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)電設(shè)備除3臺(tái)(日本2臺(tái)，意大利1臺(tái))為加壓型外，其他均為常壓型。磷酸型燃料電池的制造廠家目前主要為日本和美國(guó)，設(shè)備主要銷往歐、亞。

美國(guó)已完成基礎(chǔ)研究，200千瓦級(jí)電廠用電池近期有望商品化，但大容量電廠用電池處于停滯狀態(tài)。德國(guó)已引進(jìn)美國(guó)200千瓦級(jí)電廠用電池進(jìn)行試驗(yàn)運(yùn)行。另外，瑞典、意大利、瑞士等國(guó)也引進(jìn)日、美的電池進(jìn)行試運(yùn)行。

2.熔融碳酸鹽型燃料電池(MCFC)

日本對(duì)MCFC發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)開(kāi)發(fā)始于1981年度的月光計(jì)劃，該計(jì)劃圍繞開(kāi)發(fā)1千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組這個(gè)目標(biāo)展開(kāi)了對(duì)MCFC燃料、電極等的開(kāi)發(fā)。該開(kāi)發(fā)研究進(jìn)展順利，從1984年開(kāi)始，進(jìn)而對(duì)10千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。1986年，日立、東芝、富士電機(jī)、三菱電機(jī)、IHI分別對(duì)5臺(tái)10千瓦級(jí)機(jī)組進(jìn)行發(fā)電試驗(yàn)，其結(jié)果是輸出功率為10千瓦，初期性能為電池電壓0.75伏，電流密度150毫安/平方厘米。

1987年起，日本在對(duì)1000千瓦級(jí)實(shí)驗(yàn)電場(chǎng)(外部改質(zhì)型)進(jìn)行主要開(kāi)發(fā)的同時(shí)，對(duì)100千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組以及1000千瓦級(jí)機(jī)組的設(shè)備的開(kāi)發(fā)研究也取得了進(jìn)展。1993年度，日立、IHI的2臺(tái)100千瓦級(jí)外部改質(zhì)型機(jī)組和三菱電機(jī)的1臺(tái)30千瓦級(jí)內(nèi)部改質(zhì)型機(jī)組開(kāi)始試驗(yàn)發(fā)電運(yùn)行。其試驗(yàn)結(jié)果以及1994年度進(jìn)行的5-25千瓦級(jí)機(jī)組的試驗(yàn)結(jié)果表明，電池電壓0.8伏，電流密度達(dá)15毫安/平方厘米，單位時(shí)間內(nèi)的劣化率小于1％。

在此基礎(chǔ)上，1994年度起開(kāi)始著手開(kāi)發(fā)1000千瓦級(jí)試驗(yàn)工廠。1995年10月在中部電力(株)川越發(fā)電所開(kāi)始建廠，確立了1000千瓦級(jí)實(shí)用化發(fā)電系統(tǒng)試驗(yàn)工廠的基本系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)有的事業(yè)用燃料電池電廠的運(yùn)行進(jìn)行評(píng)價(jià)，計(jì)劃1999年開(kāi)始試驗(yàn)運(yùn)行，其目標(biāo)為：燃料利用率為80％，千小時(shí)電池的劣化率小于1％，初期性能為：電池電壓大于0.8伏，電流密度1500毫安/平方厘米，計(jì)劃試驗(yàn)運(yùn)行5000小時(shí)。

為使電池實(shí)用化，在上述研究開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上，還進(jìn)行了機(jī)組長(zhǎng)壽命化研究，計(jì)劃連續(xù)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行4萬(wàn)小時(shí)，每千小時(shí)單位劣化率小于0.25％。除此之外，還在開(kāi)發(fā)200千瓦級(jí)內(nèi)部改質(zhì)型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。

美國(guó)能源部和美國(guó)電力研究所，正在積極開(kāi)發(fā)MCFC。美國(guó)ERC公司開(kāi)發(fā)的2兆瓦級(jí)內(nèi)部改質(zhì)型機(jī)組發(fā)電系統(tǒng)于1996年5月在圣克拉拉開(kāi)始試驗(yàn)運(yùn)行。MC－power公司開(kāi)發(fā)的250千瓦級(jí)外部改質(zhì)型機(jī)組發(fā)電系統(tǒng)，1997年2月起在圣迭戈開(kāi)始試運(yùn)行。

在歐洲，MCFC作為共同項(xiàng)目正在研究開(kāi)發(fā)，取得了一些進(jìn)展，其主要項(xiàng)目如下：

①高級(jí)DIC－MCFC發(fā)展計(jì)劃(1996-1998年)。荷蘭、英、法、瑞典等國(guó)參加研究，歐洲在市場(chǎng)分析、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)以及內(nèi)部改質(zhì)型機(jī)組的開(kāi)發(fā)等方面取得進(jìn)展。

②ARGE項(xiàng)目(1990年起計(jì)劃10年內(nèi)完成)。德、丹麥參加，并在內(nèi)部改質(zhì)型發(fā)電系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)上取得進(jìn)展。

③MOLCARE。由意、西班牙參加，并在外部改質(zhì)型發(fā)電系統(tǒng)開(kāi)發(fā)上取得進(jìn)展。

韓國(guó)從1993年起開(kāi)始開(kāi)發(fā)MCFC，1997年以開(kāi)發(fā)100千瓦外部改質(zhì)型發(fā)電系統(tǒng)為目標(biāo)，開(kāi)始了第二階段研究開(kāi)發(fā)工作。

3.固體電解質(zhì)型燃料電池(SOFC)

作為SOFC開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)科學(xué)離子學(xué)，其開(kāi)發(fā)歷史很長(zhǎng)，日、美、德等國(guó)已有30多年的開(kāi)發(fā)史。日本工業(yè)技術(shù)院電子技術(shù)綜合研究所從1974年起就開(kāi)始研究SOFC，1984年進(jìn)行了500瓦發(fā)電試驗(yàn)(最大輸出功率為1.2千瓦)。美國(guó)西屋公司從1960年起開(kāi)始開(kāi)發(fā)SOFC，1987年該公司與日本東京煤氣、大阪煤氣共同開(kāi)發(fā)出3千瓦熱自立型電池模塊，在國(guó)內(nèi)外掀起了開(kāi)發(fā)SOFC的。

日本新陽(yáng)光計(jì)劃中，以產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)，為首，從1989年起開(kāi)始開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)制造技術(shù)，對(duì)數(shù)百千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行測(cè)試。1992年起，富士電機(jī)綜合研究所和三洋電機(jī)在共同研究開(kāi)發(fā)數(shù)千瓦級(jí)平板型模塊基礎(chǔ)上，還組織了7個(gè)研究機(jī)構(gòu)積極開(kāi)發(fā)高性能、長(zhǎng)壽命的SOFC材料及其基礎(chǔ)技術(shù)。

除此之外，三菱重工神戶造船所與中部電力合作，共同開(kāi)發(fā)平板型SOFC，1996年創(chuàng)造了5千瓦級(jí)模塊成功運(yùn)行的先例。同時(shí)，在圓筒橫縞型電池領(lǐng)域中，1995年三菱重工長(zhǎng)崎造船所在電源開(kāi)發(fā)共同研究中，采用圓筒橫縞型電池，開(kāi)發(fā)出10千瓦級(jí)模塊，成功地進(jìn)行了500小時(shí)試運(yùn)行，之后又于1996年開(kāi)發(fā)了2.5千瓦模塊，并試運(yùn)行1000小時(shí)。TOTO與九州電力共同開(kāi)發(fā)全濕式圓筒縱縞型電池，1996年起，開(kāi)始開(kāi)發(fā)1千瓦級(jí)模塊。同時(shí)，在日本以大學(xué)與國(guó)立研究所為首的許多研究機(jī)構(gòu)在積極開(kāi)發(fā)SOFC。

美國(guó)西屋公司在能源部的支持下，開(kāi)始開(kāi)發(fā)圓筒縱縞型電池。東京煤氣和大阪煤氣對(duì)25千瓦級(jí)發(fā)電及余熱供暖系統(tǒng)進(jìn)行的共同測(cè)試表明，截至1997年3月，已成功運(yùn)行了約1.3萬(wàn)小時(shí)，其間已經(jīng)過(guò)11次啟動(dòng)與停機(jī)，千小時(shí)單位電池的劣化率小于0.1％，可見(jiàn)其技術(shù)已非常成熟。西屋公司除計(jì)劃在1998年與荷蘭、丹麥共同進(jìn)行100千瓦級(jí)模塊運(yùn)行外，為降低制造成本，還在研究開(kāi)發(fā)濕式電池制造技術(shù)。美國(guó)Allied－signal、SOFCo、Z－tek等公司在開(kāi)發(fā)平板型SOFC上取得進(jìn)展，目前正對(duì)1千瓦級(jí)模塊進(jìn)行試運(yùn)行。

在歐洲，德國(guó)西門子公司在開(kāi)發(fā)采用合金系列分離器的平板型SOFC，1995年開(kāi)發(fā)出10千瓦(利用氧化劑中的氧，若在空氣中則為5千瓦)模塊，1996年開(kāi)發(fā)出7.2千瓦模塊(利用氧化劑中的空氣)。

奔馳汽車制造公司在開(kāi)發(fā)陶瓷系列分離器式平板型SOFC上取得進(jìn)展，1996年對(duì)2.2千瓦模塊試運(yùn)行6000小時(shí)。瑞士的薩爾澤爾公司在積極開(kāi)發(fā)家庭用SOFC，目前已開(kāi)發(fā)出1千瓦級(jí)模塊。今后，德國(guó)還計(jì)劃在特蒙德市進(jìn)行7千瓦級(jí)發(fā)電及余熱供暖系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

在此基礎(chǔ)研究上，以英、法、荷等國(guó)的大學(xué)和國(guó)立研究所為中心的研究機(jī)構(gòu)，正在積極研究開(kāi)發(fā)低溫型(小于800℃)SOFC材料。

4.固體高分子型燃料電池(PEFC)

日本開(kāi)發(fā)固體高分子膜的單位有旭化成、旭哨子、Japangore－tex等，開(kāi)發(fā)改質(zhì)器以及電極催化媒體的機(jī)構(gòu)有田中貴金屬、大阪煤氣等。在開(kāi)發(fā)汽車燃料電池方面，豐田制造出甲醇改質(zhì)型燃料電池汽車(1997年)，同時(shí)三菱電機(jī)、馬自達(dá)也在著手開(kāi)發(fā)汽車燃料電池。

在供電及余熱供暖系統(tǒng)方面，PEFC排熱溫度較低，為70℃左右，在熱利用上有所限制，與其他類型燃料電池相比，目前只開(kāi)發(fā)小型系統(tǒng)。東芝(30千瓦)、三洋電機(jī)(數(shù)千瓦)、三菱重工和東京煤氣(5千瓦)、富士電機(jī)和關(guān)西電力(5千瓦)等公司在開(kāi)發(fā)以天然氣和甲醇為燃料的電池系統(tǒng)，同時(shí)，三洋電機(jī)在開(kāi)發(fā)1千瓦級(jí)氫燃料便攜式商品化電源，三菱重工在開(kāi)發(fā)特殊用途(無(wú)人潛水艇用)燃料電池。

PEFC主要作為汽車動(dòng)力電源在開(kāi)發(fā)。但在汽車上燃料的搭載方式各種各樣，有高壓氫、液化氫和甲醇等。這些燃料各具長(zhǎng)短，目前還未能確定最適方式。

德國(guó)奔馳與加拿大BPS在進(jìn)行共同開(kāi)發(fā)，它們開(kāi)發(fā)的搭載氫燃料、小底盤汽車在試運(yùn)行。除此之外它們還共同開(kāi)發(fā)甲醇燃料電池汽車。若在降低成本、提高運(yùn)行性能等方面再取得一些進(jìn)展，電池汽車就有望走向市場(chǎng)。

美國(guó)克萊斯勒、通用、福特三公司協(xié)力合作，計(jì)劃到2000年開(kāi)發(fā)出輸出50千瓦、輸出密度1千瓦/公斤的燃料電池。另外，BMW、Rover和西門子三家公司也在開(kāi)展共同開(kāi)發(fā)。

篇(2)

生物質(zhì)能不但會(huì)搶奪人類賴以生存的土地資源，更將會(huì)導(dǎo)致社會(huì)不健康發(fā)展；地?zé)崮艿拇笠?guī)模開(kāi)發(fā)將導(dǎo)致區(qū)域地面表層土壤環(huán)境遭到破壞，將引起再一次生態(tài)環(huán)境變化；而風(fēng)能和太陽(yáng)能對(duì)于地球來(lái)講是取之不盡、用之不竭的健康能源，它們必將成為今后替代能源主流。

風(fēng)力發(fā)電

目前，我國(guó)已超過(guò)美國(guó)，成為全球風(fēng)電裝機(jī)容量最大的國(guó)家，同時(shí)也成為風(fēng)能設(shè)備最大的生產(chǎn)國(guó)。隨著國(guó)內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈日臻完善、研究規(guī)模不斷擴(kuò)大，成本下降非常顯著，競(jìng)爭(zhēng)力也逐漸增強(qiáng)，但是在產(chǎn)業(yè)鏈最上游的新型材料及半導(dǎo)體器件（控制芯片、電力電子器件等）研究方面仍較落后，主要研究工作集中在中下游的風(fēng)電整機(jī)制造、關(guān)鍵零部件配套（發(fā)電機(jī)、電控、傳動(dòng)系統(tǒng)等）以及并網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。

沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)在風(fēng)電整機(jī)制造方面具有很強(qiáng)的實(shí)力，是我國(guó)最早從事風(fēng)力發(fā)電技術(shù)研究的少數(shù)高校之一，設(shè)置有風(fēng)能技術(shù)研究所，師資力量完善，先后承擔(dān)過(guò)多項(xiàng)大型橫、縱向課題，成果顯著。其設(shè)計(jì)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的1.5MW風(fēng)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，占據(jù)一定的市場(chǎng)地位，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合能力很強(qiáng)。

華北電力大學(xué)作為教育部直屬高校中唯一的以電力為學(xué)科特色的大學(xué)，成立了國(guó)內(nèi)首家“可再生能源學(xué)院”，下設(shè)風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)，未來(lái)還將籌備生物質(zhì)發(fā)電和太陽(yáng)能利用專業(yè)。研究?jī)?nèi)容以大容量風(fēng)力發(fā)電接入，對(duì)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的影響為主，主要研究包括：風(fēng)電場(chǎng)建模與仿真、風(fēng)能資源測(cè)量與評(píng)估、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組只能控制與優(yōu)化運(yùn)行、低速風(fēng)能利用策略與先進(jìn)風(fēng)力發(fā)電理論，充分發(fā)揮了其在電力系統(tǒng)方面的優(yōu)勢(shì)。

重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，借助其在機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，在風(fēng)電機(jī)組齒輪箱設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)特性研究、工作模態(tài)測(cè)量及制造工藝方面有深入的研究，并且產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。

汕頭大學(xué)新能源研究所在大型風(fēng)電機(jī)組空氣動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究方面頗有作為，自行開(kāi)發(fā)了大型風(fēng)力機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)系列軟件。

浙江大學(xué)流體傳動(dòng)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的液壓技術(shù)有深入研究，包括風(fēng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)、定槳距控制和變槳距控制等。

同濟(jì)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院在風(fēng)電機(jī)組葉片動(dòng)力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)模型分析方面經(jīng)驗(yàn)豐富。

東南大學(xué)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)研究、設(shè)計(jì)方面走在前列。近期又集合學(xué)校優(yōu)勢(shì)學(xué)科，建立了風(fēng)力發(fā)電研究中心，致力于以風(fēng)力發(fā)電為核心的可再生能源發(fā)電及應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)研究。

電控方面，清華大學(xué)、北京交通大學(xué)、中科院電工所都有很強(qiáng)的實(shí)力。清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系原名電機(jī)工程系，歷史悠悠，師資力量雄厚，在風(fēng)電接入對(duì)電力系統(tǒng)影響、風(fēng)電機(jī)組建模仿真、風(fēng)電變流器設(shè)計(jì)及控制等方面有深入研究。北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院早期隸屬于鐵道部，主要服務(wù)于我國(guó)軌道交通電傳動(dòng)裝備產(chǎn)業(yè)，在大功率電力電子技術(shù)領(lǐng)域積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，研究實(shí)力在國(guó)內(nèi)高校處于領(lǐng)先地位。新能源研究所成立后從事大功率風(fēng)電機(jī)組（直驅(qū)或雙饋）并網(wǎng)變流器、中大功率光伏發(fā)電逆變器、風(fēng)電機(jī)組仿真及主控系統(tǒng)、微網(wǎng)技術(shù)研究，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合能力很強(qiáng)。中科院電工所新能源發(fā)電技術(shù)研究組是國(guó)內(nèi)最早研究風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)光伏發(fā)電的單位之一，其大型并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組控制及變流技術(shù)、變槳距控制技術(shù)以及風(fēng)電場(chǎng)集中和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等較成熟，還有一些特色研究工作包括：風(fēng)/光互補(bǔ)、風(fēng)/柴系統(tǒng)及其控制逆變技術(shù)、控制逆變技術(shù)等。

光伏發(fā)電

光伏發(fā)電具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單以及維護(hù)方便等特點(diǎn)，應(yīng)用面較廣，現(xiàn)在全球裝機(jī)總?cè)萘恳呀?jīng)開(kāi)始追趕傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電。太陽(yáng)能發(fā)電主要分為并網(wǎng)電源系統(tǒng)和離網(wǎng)電源系統(tǒng)，目前大規(guī)模使用的主要是并網(wǎng)系統(tǒng)，一般包括光伏電池組件、光伏逆變器、配電柜、監(jiān)控系統(tǒng)等。其中光伏電池組件將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能，光伏逆變器與風(fēng)能變流器類似，可以將光伏電池組件產(chǎn)生的不穩(wěn)定電能變成穩(wěn)定的電能并入電網(wǎng)。

我國(guó)光伏業(yè)正處在爆發(fā)式增長(zhǎng)期，中國(guó)大陸和臺(tái)灣的光伏電池廠商占全球總電池產(chǎn)量59%的份額。與風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈類似，除了最上游的化合物、硅片提純、加工外，我國(guó)已形成了較完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈，包括晶體硅、薄膜電池片及組件加工、光伏逆變器、系統(tǒng)集成、能源投資商等。

國(guó)內(nèi)高校對(duì)于光伏系統(tǒng)研究主要集中于工程應(yīng)用方面，合肥工業(yè)大學(xué)教育部光伏系統(tǒng)工程研究中心是我國(guó)迄今為止唯一的專門從事光伏系統(tǒng)技術(shù)研究的國(guó)家重要的科學(xué)研究基地，掛靠合肥工業(yè)大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院，主要從事光伏組件建模及仿真、光伏逆變器設(shè)計(jì)及控制、工程化應(yīng)用等研究工作，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合較好，承擔(dān)多個(gè)大型光伏電站設(shè)計(jì)工作。

海外院校

由于新能源行業(yè)涉及領(lǐng)域多、范圍廣，以及我國(guó)新能源行業(yè)開(kāi)始起步，人才的缺乏已經(jīng)成為極為突出的問(wèn)題，國(guó)家、社會(huì)、高校、企業(yè)都在積極努力培養(yǎng)這方面的人才，學(xué)生的擇校就業(yè)也因此變得十分靈活。同時(shí)，也因?yàn)閯倓偲鸩剑壳懊媾R的多是工程應(yīng)用技術(shù)類問(wèn)題，因此我們的相關(guān)研究工作主要分布在中下游，從前面的介紹也可以看出，在新能源上游高端領(lǐng)域，由于技術(shù)壁壘很高，國(guó)內(nèi)的研究工作相對(duì)較少，但是可以選擇留學(xué)歐美高校，得到更進(jìn)一步的提高。

澳大利亞新南威爾士大學(xué)光伏研究中心，由有著“太陽(yáng)能之父”之稱的馬丁·格林教授領(lǐng)導(dǎo)，專注光伏電池的研究，自上世紀(jì)80年代起，30年間畢業(yè)于新南威爾士大學(xué)光伏中心的中國(guó)留學(xué)生已經(jīng)撐起了中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的半壁江山。如今，在屈指可數(shù)的幾大領(lǐng)頭光伏企業(yè)中——尚德、中電光伏、英利、賽維LDK都有新南威爾士大學(xué)畢業(yè)生的身影，其科研實(shí)力可見(jiàn)一斑。

在歐洲，各國(guó)都十分重視新能源的開(kāi)發(fā)利用。作為生態(tài)村理念的首創(chuàng)國(guó)，丹麥?zhǔn)悄茉磫?wèn)題解決得最好的國(guó)家之一。早在2006年，我國(guó)就與丹麥簽署了“可再生能源”合作項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)許多高校分別與丹麥高校開(kāi)展聯(lián)系。丹麥奧爾堡大學(xué)能源技術(shù)學(xué)院在風(fēng)力發(fā)電、分布式發(fā)電、電力系統(tǒng)、電力電子及控制技術(shù)等領(lǐng)域有深入研究經(jīng)驗(yàn)，并且與許多國(guó)家和組織開(kāi)展合作，產(chǎn)學(xué)研實(shí)力很強(qiáng)。特別是在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)突出，核心研究領(lǐng)域包括：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及風(fēng)電場(chǎng)的控制與監(jiān)測(cè)、仿真、設(shè)計(jì)、優(yōu)化。

隨著新能源技術(shù)發(fā)展以及各項(xiàng)政策效應(yīng)的逐步顯現(xiàn)，開(kāi)發(fā)利用新能源的成本將明顯下降，為人類清潔能源利用和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)帶來(lái)歷史性機(jī)遇，新能源終將成為今后世界上的主要能源之一。

Tips：新能源材料與器件專業(yè)優(yōu)勢(shì)院校

文/南京航空航天大學(xué) 郭棟梁

該專業(yè)重點(diǎn)是研究與開(kāi)發(fā)新一代高性能綠色能源材料、技術(shù)和器件（如通訊、汽車、醫(yī)療領(lǐng)域的動(dòng)力電源），發(fā)展“新能源材料”(新型鋰離子電池材料、新型燃料電池材料和新型太陽(yáng)能電池材料)的學(xué)術(shù)研究方向。

新能源材料與器件專業(yè)設(shè)置，主要依托化學(xué)化工學(xué)院，跨能源科學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)等多個(gè)學(xué)科，擬培養(yǎng)能掌握新能源材料專業(yè)基本理論、基本知識(shí)和工程技術(shù)技能，掌握新能源材料組成、結(jié)構(gòu)、性能的測(cè)試技術(shù)與分析方法，了解新能源材料科學(xué)的發(fā)展方向，具備開(kāi)發(fā)新能源材料、研究新工藝、提高和改善材料性能的基本能力的新能源材料專門人才。畢業(yè)生可在化學(xué)能源、太陽(yáng)能及儲(chǔ)能材料等新能源材料領(lǐng)域從事科學(xué)研究與教學(xué)、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝設(shè)計(jì)等方面工作，也可繼續(xù)攻讀新能源材料及相關(guān)學(xué)科高層次專業(yè)學(xué)位。

新能源技術(shù)是21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最具有決定性影響的五個(gè)技術(shù)領(lǐng)域之一，新能源材料與器件是實(shí)現(xiàn)新能源的轉(zhuǎn)化和利用以及發(fā)展新能源技術(shù)的關(guān)鍵。新能源材料與器件本科專業(yè)是適應(yīng)我國(guó)新能源、新材料、新能源汽車、節(jié)能環(huán)保、高端裝備制造等國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要而設(shè)立的，是由材料、物理、化學(xué)、電子、機(jī)械等多學(xué)科交叉，以能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)材料及其器件設(shè)計(jì)、制備工程技術(shù)為培養(yǎng)特色的戰(zhàn)略性新興專業(yè)。

高校特色：

華東理工大學(xué)

以半導(dǎo)體材料技術(shù)、化學(xué)電源技術(shù)、太陽(yáng)電池技術(shù)等為特色。未來(lái)就業(yè)集中在光伏太陽(yáng)能、新能源開(kāi)發(fā)和利用以及半導(dǎo)體材料器件的設(shè)計(jì)、化學(xué)電池開(kāi)發(fā)等。

東南大學(xué)

依托電子科學(xué)與技術(shù)大類專業(yè)背景，專業(yè)內(nèi)容側(cè)重光電子材料及其應(yīng)用方面，主要針對(duì)太陽(yáng)能材料制備、檢測(cè)和應(yīng)用，可以拓展到生物能等其他新能源。

四川大學(xué)

光電功能材料與器件方向，在新型能源材料與技術(shù)、化合物半導(dǎo)體晶體材料與制備技術(shù)、介電功能材料與制備技術(shù)、固體波譜學(xué)等方面的研究取得了國(guó)內(nèi)外同行公認(rèn)的成就。光電信息功能晶體碘化汞和硒鎵銀的研制兩項(xiàng)成果分別獲得（1992年度和2000年度）國(guó)家發(fā)明二等獎(jiǎng)和兩項(xiàng)部省級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；鐵電薄膜研究獲得一項(xiàng)四川省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，還獲得兩項(xiàng)部省級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；薄膜太陽(yáng)電池研究獲得一項(xiàng)中國(guó)高校發(fā)明二等獎(jiǎng)。每年發(fā)表在國(guó)內(nèi)外著名學(xué)術(shù)刊物和學(xué)術(shù)會(huì)議上的為《SCI》、《EI》所收錄的高水平論文40余篇次。

篇(3)

關(guān)鍵詞：壓電；人體踏走；發(fā)電裝置

中圖分類號(hào)：TM619

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2017）6-0161-03

1 引言

隨著常規(guī)能源的日趨緊張和人們環(huán)保意識(shí)的日趨增強(qiáng)，節(jié)能環(huán)保問(wèn)題日益突出，清潔環(huán)保無(wú)污染能源的開(kāi)發(fā)與利用倍受世界各國(guó)的關(guān)注和重視，新綠色能源的研究已成為當(dāng)務(wù)之急。

壓電材料在外力的作用下表面產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象，稱為正壓電效應(yīng)[1]。壓電發(fā)電利用此原理將振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。其?yōu)點(diǎn)主要集中在體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)及小型集成化以及無(wú)電磁干擾等方面。符合當(dāng)前環(huán)保節(jié)能，可持續(xù)發(fā)展的要求，正越來(lái)越受到各國(guó)研究人員的關(guān)注[2，3]。另外，壓電發(fā)電可方便與微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）結(jié)合，為其提供能源，也成為MEMS研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。目前，歐美、日本和韓國(guó)等許多國(guó)家與地區(qū)已經(jīng)對(duì)與壓電發(fā)電相關(guān)的技術(shù)展開(kāi)了深入的研究，并且取得了一定的成果，而國(guó)內(nèi)的壓電發(fā)電技術(shù)尚處于起步的階段。目前，壓電發(fā)電技術(shù)主要有以下幾個(gè)方面。

1.1 利用車輛或路面振動(dòng)進(jìn)行壓電發(fā)電

將壓電發(fā)電裝置放入如汽車等減震系統(tǒng)或車輛懸掛系統(tǒng)中，利用正壓電效應(yīng)將震動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽⒓佑诖鎯?chǔ)和利用。或者，將壓電發(fā)電裝置作為路面的組成部分或安置于路面內(nèi)，利用汽車在路面上行駛時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)來(lái)發(fā)電，所產(chǎn)生的電能經(jīng)電路調(diào)整后可作為道路燈具等使用，或經(jīng)儲(chǔ)能裝置加以存儲(chǔ)和利用。以色列于2009開(kāi)放了世界上第一條可發(fā)電的公路[4]。

1.2 利用自然環(huán)境能量進(jìn)行壓電發(fā)電

利用自然環(huán)境能源如海浪（流）能、風(fēng)能等進(jìn)行壓電發(fā)電。位于美國(guó)新澤西州的普林斯頓海洋動(dòng)力技術(shù)公司研制了一種壓電聚合物，并將其放置在海洋中，利用海浪（流）產(chǎn)生的壓力和應(yīng)力進(jìn)行壓電發(fā)電。美國(guó)德克薩斯大學(xué)Priya S發(fā)明了一種袖珍壓電風(fēng)車裝置，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能，為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)供電[5]。

1.3 利用人體動(dòng)能進(jìn)行壓電發(fā)電

1998，美國(guó)麻省理工大學(xué)發(fā)明了一種足底壓電發(fā)電鞋，它的原理是把壓電發(fā)電裝置放入鞋底內(nèi)部，利用人行走時(shí)腳對(duì)鞋底的壓力，使壓電材料變形從而產(chǎn)生電荷。2010上海世博會(huì)，日本館展示了壓電發(fā)電地板，行人從上面踩過(guò)，該地板可進(jìn)行發(fā)電。2011年，中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研發(fā)了類似的國(guó)內(nèi)首塊壓電發(fā)電地板，將人們?nèi)粘Ｐ凶哌\(yùn)動(dòng)的部分能量轉(zhuǎn)換為電能[6]。

利用人體動(dòng)能進(jìn)行發(fā)電的壓電地板，符合當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的要求，并具有很高的經(jīng)濟(jì)效益，是目前的研究熱點(diǎn)。本論文主要研究一種基于人體踏走的新型壓電發(fā)電裝置，該裝置可放置在軌道交通如地鐵、輕軌和商場(chǎng)等具有頻繁人行流量的場(chǎng)合門口，將頻繁人體踏走的動(dòng)能進(jìn)行壓電發(fā)電，以存儲(chǔ)或供用電負(fù)載使用，具有發(fā)電節(jié)能的效果。

2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 壓電陶瓷發(fā)電特性分析

根據(jù)壓電方程，可得單壓電晶體片在d33模式下，其產(chǎn)生的電荷和兩端的電壓為：

為了提高壓電陶瓷的輸出電壓（或電荷），將多個(gè)壓電晶體片在物理上串聯(lián)連接，電學(xué)上串聯(lián)或并聯(lián)連接，如圖1所示。

從上述式（3）～（6）可以看出，兩種連接方式的總電能是一樣的。對(duì)于串聯(lián)連接來(lái)說(shuō)，輸出的電荷量大；對(duì)于并聯(lián)連接來(lái)說(shuō)，輸出的電壓大。為了提高本壓電發(fā)電的輸出電壓，本研究采用并聯(lián)連接的壓電疊堆。

2.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

從上述的分析可以看出，壓電陶瓷發(fā)電的電壓或電荷與作用力F、晶體片數(shù)n成正比，因此，為了提高壓電發(fā)電性能，采用多片串聯(lián)而成的壓電疊堆。另一方面，人體行走時(shí)對(duì)壓電疊堆的作用力小且緩慢變化，若此作用力直接作用于壓電疊堆，其發(fā)電量小，達(dá)不到實(shí)用的目標(biāo)。因此，需要將此作用力M行放大以實(shí)現(xiàn)對(duì)壓電疊堆的快速?zèng)_擊，提高發(fā)電量。基于上述考慮并結(jié)合壓電疊堆的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了如圖2所示的基于人體踏走的壓電發(fā)電裝置。其中，壓電疊堆1通過(guò)粘接固定在底板8上，杠桿架2通過(guò)螺釘連接固定在底板8上。

其工作原理為：踏塊5在人體踏走的作用下，向下運(yùn)動(dòng)并壓縮支撐彈簧7，杠桿3短臂向上運(yùn)動(dòng)并壓縮預(yù)緊彈簧4；當(dāng)人體踏走后，在預(yù)緊彈簧4和支撐彈簧7的作用下，杠桿3短臂迅速向下運(yùn)動(dòng)并敲擊壓電疊堆1，壓電疊堆1在外力沖擊下產(chǎn)生電能。在頻繁人體踏走的作用下，上述的壓電發(fā)電單元不斷重復(fù)上述的發(fā)電過(guò)程，源源不斷地進(jìn)行發(fā)電。

限于結(jié)構(gòu)尺寸，不可能選用大長(zhǎng)度的壓電疊堆和采用大放大比的杠桿，故單個(gè)壓電發(fā)電單元的發(fā)電量是有限，其應(yīng)用場(chǎng)合有限。因此，采用多個(gè)壓電發(fā)電單元按照串聯(lián)或并聯(lián)的方式進(jìn)行連接，制成類似地磚的結(jié)構(gòu)型式，如圖3所示。該裝置可放置在具有頻繁人體踏走的場(chǎng)合門口如地鐵、輕軌和商場(chǎng)等，將人體踏走的部分動(dòng)能進(jìn)行壓電發(fā)電。與壓電鞋等相比，本裝置還具有發(fā)電集中，發(fā)電量大等特點(diǎn)。

3 發(fā)電儲(chǔ)能裝置設(shè)計(jì)

利用人體踏走的壓電發(fā)電所產(chǎn)生的是低交流電壓，且是隨機(jī)不規(guī)則變化的，因此該電能不能直接應(yīng)用于用戶負(fù)載，需要經(jīng)整流儲(chǔ)存后，才能適合外部電子設(shè)備等用戶負(fù)載使用。另外，由于壓電疊堆在電路上等效于電容，因此當(dāng)人體踏走的作用力消失后，壓電疊堆產(chǎn)生的電壓隨即消失（放電），因此需要對(duì)所產(chǎn)生的電荷進(jìn)行儲(chǔ)存。綜上，為了有效利用該發(fā)電量，需要設(shè)計(jì)相關(guān)電路以實(shí)現(xiàn)對(duì)壓電發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)。

3.1 電容儲(chǔ)存

壓電發(fā)電的電容儲(chǔ)存電路如圖4所示，壓電發(fā)電裝置所產(chǎn)生的電量經(jīng)整流電路后儲(chǔ)存于電容。之所以采用全波整流電路，這是由于其能充分利用交變電的正、負(fù)兩個(gè)半波，能大大減小輸出電壓的脈動(dòng)度，有效提高整流效率。另外利用儲(chǔ)能元件電容兩端的電壓不能突變的特性，儲(chǔ)能電容還具有濾波的作用，能濾掉整流電路輸出電壓中的脈動(dòng)成分，達(dá)到穩(wěn)壓目的。

3.2 電池存儲(chǔ)

由于普通電容容量有限，容易達(dá)到飽和電壓。又因?yàn)榉烹娝俣容^快，所以普通電解電容只能作為一種短期的儲(chǔ)能元件提供瞬時(shí)的較大功率輸出。而電池能儲(chǔ)存的電荷遠(yuǎn)大于電容，電荷保持能力也更勝一籌，所以廣泛應(yīng)用在各種能量收集系統(tǒng)中。如圖5所示，電池儲(chǔ)能電路將來(lái)自壓電發(fā)電裝置的電量，經(jīng)全橋整流電路和電容，儲(chǔ)存到一個(gè)鎳氫紐扣電池中。

4 結(jié)語(yǔ)

本文利用人體踏走的動(dòng)能進(jìn)行壓電發(fā)電，設(shè)計(jì)出了一種壓電發(fā)電裝置，并進(jìn)行了相關(guān)的理論分析與設(shè)計(jì)。該裝置中運(yùn)用了杠桿放大將人體緩慢踏走的作用力進(jìn)行放大以實(shí)現(xiàn)對(duì)壓電疊堆的快速?zèng)_擊，從而提高發(fā)電量。該裝置所產(chǎn)生的電能經(jīng)整流電路后儲(chǔ)存于電容或電池以供用電負(fù)載使用。該裝置可放置在軌道交通車輛和車站，如地鐵、輕軌，和商場(chǎng)等具有大流量的場(chǎng)合門口，將頻繁人體踏走的動(dòng)能進(jìn)行壓電發(fā)電，具有發(fā)電節(jié)能的效果，符合當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的要求。

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篇(4)

關(guān)鍵字：光伏發(fā)電；光伏建筑一體化(BIPV)；光伏組件；智能電網(wǎng)

中圖分類號(hào)：U665文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1.引言

光伏建筑一體化（BIPV，Building Integrated Photovoltaic），即將太陽(yáng)能光伏電池板鋪設(shè)在建筑物的外表面，使輻射的太陽(yáng)能通過(guò)變換裝置轉(zhuǎn)換為電能，為建筑物及近端負(fù)荷提供電能，它是開(kāi)發(fā)應(yīng)用太陽(yáng)能發(fā)電的一種重要形式。1954年，世界上第一塊實(shí)用的光伏電池問(wèn)世，人類展開(kāi)了應(yīng)用太陽(yáng)能的新紀(jì)元。1978年，波斯頓一棟高層建筑上建成了美國(guó)歷史上第一個(gè)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)。隨著國(guó)家對(duì)發(fā)展分布式發(fā)電、智能電網(wǎng)和新能源的逐步重視，近年來(lái)光伏建筑一體化在我國(guó)得到了一定的應(yīng)用并處于推廣階段。

2.BIPV的基本原理與特點(diǎn)

典型的一個(gè)光伏建筑一體化系統(tǒng)如圖1所示，該系統(tǒng)為一戶用屋頂光伏系統(tǒng)，太陽(yáng)能光伏陣列鋪設(shè)在屋頂，其發(fā)出的直流電通過(guò)初級(jí)DC-DC變換器升壓并進(jìn)行最大動(dòng)率點(diǎn)跟蹤，然后經(jīng)過(guò)逆變裝置轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻同相的交流電并網(wǎng)。其發(fā)出的電能大多被建筑內(nèi)負(fù)荷的用電設(shè)備消耗，多余的電能注入電網(wǎng)，而在光伏發(fā)電出力較小情況下，建筑內(nèi)負(fù)荷可從電網(wǎng)取電。據(jù)《上網(wǎng)電價(jià)法》，一般對(duì)光伏發(fā)電的上網(wǎng)收購(gòu)價(jià)和民用電進(jìn)行單獨(dú)定價(jià)，因此安裝了兩套電能計(jì)量裝置，一套用于計(jì)量光伏發(fā)電總量，另一套計(jì)量建筑內(nèi)負(fù)荷的用電量。從優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)配置、提高供電可靠性、提倡節(jié)能環(huán)保、增加建筑美觀程度等方面，光伏建筑一體化（BIPV）都具有優(yōu)點(diǎn)，具體而言：

（1）利用光伏發(fā)電可以減少二氧化碳和二氧化硫的排放，有助于構(gòu)建低碳、節(jié)能、環(huán)保的供用電系統(tǒng)；

（2）光伏組件在建筑物表面，不占用地面空間，這對(duì)于人口密集、土地資源昂貴的城市建筑尤為重要；

（3）由于光針電池與建筑材料高度集成，減少了建設(shè)和安裝成本，不僅降低了建筑物整體造價(jià)，而且增加了建筑的藝術(shù)魅力；

（4）光伏建筑一體化（BIPV）主要為近端負(fù)荷(多數(shù)情況下為建筑內(nèi)部的用電設(shè)備)供電，減輕了負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)的依賴，可以降低供電線路上的輸電損耗，增加供電可靠性；

（5）光伏發(fā)電在夏季和白天出力較多，對(duì)于工廠、辦公建筑光伏系統(tǒng)，可以利用這一特性起到削峰的作用，緩解高峰用電需求；

（6）建筑表面的光伏電池吸收太陽(yáng)能并轉(zhuǎn)換為電能，減少了墻體或屋面得熱，有助于降低建筑室內(nèi)空調(diào)裝置的熱負(fù)荷，起到隔熱作用；

（7）光伏發(fā)電系統(tǒng)既有直流部分，又有交流部分，有利于結(jié)合直流變換技術(shù)直接接入目前正在興起的直流微網(wǎng)，為直流負(fù)荷直接供電，從而減少變換環(huán)節(jié)，提高效率。

3.BIPV的技術(shù)發(fā)展

早期的建筑光伏系統(tǒng)中，光伏陣列通常是通過(guò)固定的支架安裝在建筑物的頂部或墻面，僅僅起發(fā)電的作用。后來(lái)光伏電池與建筑的集成概念越來(lái)越深，太陽(yáng)能電池除了發(fā)電以外，還能起到建筑構(gòu)材和建筑美觀的作用。1991年，德國(guó)慕尼黑的一次建筑業(yè)界的展會(huì)上，旭格公司推出了“光電幕墻”，此后，將太陽(yáng)能光伏陣列作為建筑構(gòu)體與建筑藝術(shù)的空間構(gòu)體相結(jié)合，德國(guó)、日本、美國(guó)、西班牙等國(guó)家已經(jīng)建成了大量的光伏建筑一體化系統(tǒng)工程。我國(guó)開(kāi)展建筑光伏一體化于本世紀(jì)初期，2004年建設(shè)的深圳園博園和北京天普工業(yè)園是我國(guó)光伏建筑一體化的開(kāi)篇之作，此后若干BIPV項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)并投入使用，目前我國(guó)已經(jīng)是光伏組件第一生產(chǎn)大國(guó)。

經(jīng)過(guò)三十年左右的發(fā)展，BIPV技術(shù)不斷深化和進(jìn)步，與建筑集成化的程度越來(lái)越高，光伏電池也由早期的單晶硅、多晶硅，發(fā)展到現(xiàn)代的薄膜電池、以及與鋼化玻璃集成的光伏陣列。總的來(lái)說(shuō)，光伏建筑一體化（BIPV）技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：

（1）第一代BIPV技術(shù)。光伏陣列依靠額外的支撐和固定裝置安裝在建筑物表面，不需要占用額外的土地，但是與建筑本體的集成度低。

（2）第二代BIPV技術(shù)。光伏組件與墻、瓦等建筑表面材料合為一體，既作為光電轉(zhuǎn)換單元發(fā)電，又起著建筑表面構(gòu)成材料的作用。這一集成技術(shù)一方面降低了建筑和電站成本，另一方面還能美化建筑外觀。但是由于建筑表面復(fù)雜，各個(gè)陣列輸出電能互不相同，需要大量的電力電子變換裝置和串并聯(lián)連線來(lái)滿足供電要求，電氣接線復(fù)雜，可靠性不夠高，維護(hù)成本大。

（3）第三代BIPV技術(shù)。第三代BIPV技術(shù)是智能電網(wǎng)技術(shù)的主要組成部分，它通過(guò)將光伏電池、建筑材料和電能變換裝置等配套系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，首先構(gòu)建高度集成的新型光伏建筑材料，再以此為基本發(fā)電單元，輔以先進(jìn)的數(shù)據(jù)管理和通信技術(shù)，構(gòu)建建筑集成的光伏發(fā)電系統(tǒng)。電能變換裝置被集成到光伏陣列與建筑表面材料中，使其具備抗陰影能力和較強(qiáng)的參數(shù)匹配能力，系統(tǒng)電氣連接簡(jiǎn)單，具備智能電網(wǎng)要求的即插即用特性。

從光伏建筑一體化（BIPV）的發(fā)展歷史來(lái)看，BIPV技術(shù)涉及材料學(xué)、建筑學(xué)和電力電子學(xué)三個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)容。在材料學(xué)領(lǐng)域，BIPV技術(shù)研究的主要問(wèn)題為高性能、低成本的適合建筑集成的光伏電池材料及其生產(chǎn)工藝；在建筑學(xué)領(lǐng)域，BIPV技術(shù)的研究?jī)?nèi)容包括集成了光伏組件和部分配套系統(tǒng)的新型光伏建筑材料以及集成了光伏發(fā)電系統(tǒng)的新型建筑的美學(xué)及工程設(shè)計(jì)問(wèn)題等；在電力電子學(xué)領(lǐng)域，BIPV技術(shù)研究的核心問(wèn)題為系統(tǒng)的能量變換和控制技術(shù)。而逆變器作為BIPV發(fā)電系統(tǒng)中能量變換的核心設(shè)備，對(duì)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率和可靠性具有舉足輕重的地位。因此，需要給光伏組件配置相應(yīng)的電力控制設(shè)備(如最大功率追蹤器)，根據(jù)光伏組件的運(yùn)行狀況輸出最大的能量和高品質(zhì)的電能。

4.BIPV的主要形式

目前光伏建筑一體化應(yīng)用比較多的是擁有大面積屋頂?shù)慕ㄖ?，例如?huì)展中心、交通樞紐、大型的商業(yè)中心等。事實(shí)上，隨著太陽(yáng)能電池的成本降低，技術(shù)的進(jìn)步和幕墻的結(jié)合，光伏建筑一體化還可以應(yīng)用在公寓、辦公、酒店、道路廣場(chǎng)等方面。BIPV的應(yīng)用已經(jīng)從早期的屋頂擴(kuò)展到墻面、并且產(chǎn)生了光伏遮陽(yáng)板、采光板、電子樹(shù)等多種形式：

4.1.1光伏屋頂或墻體(Photovoltaic proof or façade)。

這是一種最常見(jiàn)的光伏建筑一體化形式，一般是在建筑物建造完成后在其表面加裝光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏電池的安裝主要考慮承受的風(fēng)向應(yīng)力，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢眯畔⒋_定安裝朝向。常見(jiàn)的光伏屋頂電站就屬于這種形式，它對(duì)于光伏電池沒(méi)有特殊的要求，使用普通光伏電池即可。

由中國(guó)華電新能源投建的上海華電都市型工業(yè)園光伏項(xiàng)目1.2MW光伏電站是這種形式的典型應(yīng)用。整套工程將太陽(yáng)能面板鋪設(shè)在工業(yè)園區(qū)內(nèi)鄰近的30個(gè)建筑屋頂。電站采用集中并網(wǎng)的模式，建有專門的逆變機(jī)房，由6臺(tái)55kW的逆變器并聯(lián)組成一臺(tái)330kW的逆變器，4臺(tái)這樣的330kW逆變器組成1.2MW變換裝置，一共并聯(lián)了24臺(tái)逆變器，再共用一臺(tái)變壓器并入10kV工業(yè)配電網(wǎng)。

4.1.2光伏采光屋頂(Roof-integrated photovoltaic)。

這是一種光伏電池與建筑材料高度集成的應(yīng)用形式，光伏電池安裝在建筑物的頂部，不僅需要起到光電轉(zhuǎn)換的作用，還要兼顧建筑物的采光性能，同時(shí)作為建筑材料承受應(yīng)力。因此對(duì)于光伏材料的要求較高，應(yīng)用最廣泛的是鋼化玻璃夾層結(jié)構(gòu)和中空結(jié)構(gòu)，他們都是將光電轉(zhuǎn)換單元夾在玻璃種，后者在玻璃之間留有一定的間隙，起到一定的隔聲和絕熱的作用。

由鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的北京南站采光頂光伏建筑一體化發(fā)電項(xiàng)目，主體建筑及站臺(tái)采光頂采用帶光伏發(fā)電的透光材料，在半數(shù)的采光帶內(nèi)集成了裝機(jī)容量為350kW的光伏電池，總面積約6700平方米。該建筑還同時(shí)實(shí)現(xiàn)了候車廳及站臺(tái)的自然采光，吸收光能發(fā)電的同時(shí)營(yíng)造出了舒適和諧的室內(nèi)光環(huán)境。此外，德國(guó)的柏林火車站、我國(guó)的青島火車站等交通樞紐也采用了這種建筑光伏一體化的方式。

4.1.3光伏冪墻系統(tǒng)(Façade-integrated photovoltaic)。

它可以應(yīng)用在朝向較好、且有大面積幕墻的公寓、辦公、酒店等建筑上。隨著薄膜太陽(yáng)能電池的應(yīng)用，太陽(yáng)能電池與玻璃幕墻結(jié)合得越來(lái)越完美。傳統(tǒng)幕墻的很多表現(xiàn)形式可以用光伏幕墻來(lái)代替。光伏冪墻可分為不透明冪墻和半透明冪墻。前者多采用單晶硅或多晶硅光伏電池，發(fā)電效率較高；后者可采用非晶硅薄膜電池或調(diào)整光伏電池單體的間隙來(lái)調(diào)節(jié)透光度，價(jià)格較低。

2007年，我國(guó)在上海崇明前衛(wèi)村建成了兆瓦級(jí)10kV集中并網(wǎng)型太陽(yáng)能光伏電站示范工程。建設(shè)總?cè)萘繛?051kW，總共敷設(shè)了普通單晶硅電池組件、普通多晶硅電池組件、HIT(非晶硅錯(cuò)混合型異質(zhì)結(jié)) 復(fù)合單晶硅電池組件、建筑一體化瓦片型、幕墻型等多種類型的光伏組件共7786m²左右。系統(tǒng)由33個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)組成，每個(gè)子系統(tǒng)分別由光伏組件、逆變控制器等組成。每個(gè)逆變器帶3-24組不等的光伏組件，容量由4-42kW不等。逆變器400V輸出，用變壓器升壓至10kV并網(wǎng)。

4.1.4光伏遮陽(yáng)板(Shadow photovoltaic system)。

這是光伏組件與建筑物的遮陽(yáng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行集成的一種形式，它具有吸收光照充分、有效降低建筑內(nèi)部受熱、節(jié)省建筑材料成本的作用。在許多地區(qū)，因?yàn)闅夂蚝凸?jié)能的因素，遮陽(yáng)被廣泛應(yīng)用在建筑元素上。如果這些遮陽(yáng)板上安裝太陽(yáng)能電池，則是新能源、功能和藝術(shù)的合，可以應(yīng)用在任何需要遮陽(yáng)板的建筑上。

臺(tái)北淡水公交樞紐中心的站臺(tái)遮陽(yáng)頂采用了光伏遮陽(yáng)板，總共在公交樞紐站臺(tái)頂部遮陽(yáng)板中集成安裝了10kW的光伏電池，并使用墻掛式逆變器并網(wǎng)，主要為公交樞紐的廣告牌、信號(hào)指示裝置供電。遮陽(yáng)板不僅起到了減少公交樞紐站臺(tái)日光直射的作用，而且還將其轉(zhuǎn)化成了電能，同時(shí)其透明的外觀設(shè)計(jì)還增加了建筑美感。

4.1.5電子樹(shù)(Photovoltaic tree)

它以鋼結(jié)構(gòu)模仿樹(shù)枝的形態(tài)，支撐頂棚，而頂棚部分采用太陽(yáng)能電池板，可以模擬樹(shù)葉在陽(yáng)光下斑駁的陰影效果，適用于廣場(chǎng)、園林、人行道等地區(qū)，實(shí)現(xiàn)這樣發(fā)電兩不誤的效果。

5.BIPV的一些問(wèn)題

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，太陽(yáng)能光伏組件生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)減少耗材、提高光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率，大大縮短了光伏系統(tǒng)的投資回收期；另外，光伏電池的成本也持續(xù)下降并保持了繼續(xù)下降的趨勢(shì)，光伏電池的形式也從傳統(tǒng)的單晶硅、多晶硅發(fā)展到薄膜電池、與建筑材料一體化的光伏建筑一體化瓦片型、幕墻型光伏組件；同時(shí)，國(guó)家實(shí)施了《可再生能源法》，“太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”，“金太陽(yáng)工程”，財(cái)政部和住房建設(shè)部聯(lián)合對(duì)BIPV項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)貼，促使近年來(lái)BIPV在我國(guó)開(kāi)始蓬勃發(fā)展。

但是，由于技術(shù)和政策方面的原因，仍然有一些不利因素阻礙著B(niǎo)IPV的推廣，同時(shí)BIPV項(xiàng)目推廣中也出來(lái)了一些新的問(wèn)題需要解決，主要體現(xiàn)在：

5.1.1光照不均引起的多峰值問(wèn)題

對(duì)于建筑的表面，為了最大程度的接受光照，不同部位的光伏電池最佳傾角不盡相同，同時(shí)由于陰影遮擋等因素，各處的光伏陣列外特性不盡一致，其組合產(chǎn)生的功率輸出曲線是一條多峰值曲線，而變換器采用常規(guī)的最大功率點(diǎn)跟蹤方法無(wú)法尋找到全局最大功率點(diǎn)。

5.1.2熱斑效應(yīng)威脅

同樣是受光不均或部分遮擋情形下，此時(shí)受光較低的部分相當(dāng)于負(fù)載，隨著熱耗的增加將產(chǎn)生大量的熱量，形成局部熱點(diǎn)，即熱斑效應(yīng)。某些光伏電池受到高溫、高反壓和高功耗綜合作用可能會(huì)發(fā)生永久性短路甚至燒毀。據(jù)國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)（IEC）統(tǒng)計(jì)，2009年上半年，歐洲已發(fā)生10余起光伏電站起火事故。右圖為2009年7月德國(guó)Buerstadt屋頂光伏電站陣列起火現(xiàn)場(chǎng)，造成事故的主要原因就是熱斑效應(yīng)積累、電弧、以及開(kāi)關(guān)頻繁啟動(dòng)等。嚴(yán)重的是，由于光伏陣列高壓帶電，滅火困難。

5.1.3發(fā)電量受眾多因素影響小于預(yù)期

光伏陣列的輸出特性與運(yùn)行溫度密切相關(guān)，隨著溫度升高，短路電流略為增加，開(kāi)路電壓大幅度降低，最大功率點(diǎn)的電壓降低，最大輸出功率也降低。需要指出的是，BIPV光伏陣列表面溫度遠(yuǎn)高于氣溫，且難以測(cè)量，在此條件下其發(fā)電能力大大降低。右圖為BIPV光伏電站在高溫的夏季某天的輸出功率隨時(shí)間變化的情況，光伏陣列溫升過(guò)高導(dǎo)致其出力大幅降低，在太陽(yáng)輻射最強(qiáng)的時(shí)間段內(nèi)，系統(tǒng)卻不能有效發(fā)電。此外，逆變器與陣列的匹配，陣列的污垢也將導(dǎo)致出力降低。

5.1.4電能質(zhì)量與電網(wǎng)接納

光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器容易產(chǎn)生諧波和三相電流不平衡等問(wèn)題，同時(shí)輸出功率不確定性易造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)和閃變。目前諧波問(wèn)題是制約光伏并網(wǎng)的最主要問(wèn)題之一，并且在光照較弱的條件下更為嚴(yán)重。浙江某一250kW屋頂示范工程在10kV接入、400V接入、220V接入系統(tǒng)中，都檢測(cè)到諧波電流總畸變率偏高的問(wèn)題，且實(shí)測(cè)最大功率變化率為每分鐘達(dá)20％。

5.1.5建筑美觀性與光伏發(fā)電協(xié)調(diào)問(wèn)題

由于BIPV光伏組件的安裝受建筑屋面朝向影響，BIPV施工中要防止相同功率不同朝向、不同形狀、不同規(guī)格的太陽(yáng)能電池組件串聯(lián)在一個(gè)回路中，造成功率不匹配，導(dǎo)致發(fā)電效率降低。同時(shí)由于建筑外觀的多樣性，為了獲得較高的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率同時(shí)又兼顧建筑的外形美觀，所以太陽(yáng)能電池板安裝也具有多樣性，但是建筑物的外表面有可能是由一些大小、形狀不一的幾何圖形組成，這就會(huì)與建筑美觀存在一定的矛盾，需要設(shè)計(jì)師將其巧妙地融入一體化設(shè)計(jì)中，達(dá)到與建筑物的完美結(jié)合。同時(shí)，光伏組件的顏色 形狀 布局等也要與建筑物相協(xié)調(diào)。

6.前景與展望

隨著能源問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，人類對(duì)利用可再生能源的探索已經(jīng)開(kāi)始并取得了重大成效，太陽(yáng)能是一種豐富、清潔的能源，BIPV以其特有的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為就近分布式發(fā)電的重要形式。雖然目前由于價(jià)格、法規(guī)、政策和技術(shù)方面的一些制約，BIPV在短期內(nèi)還難以大規(guī)模商業(yè)化普及，但是隨著光伏組件成本的持續(xù)降低、光伏發(fā)電技術(shù)的不斷革新，以及智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)的階段性建設(shè)，在節(jié)能和環(huán)保的雙重壓力下，BIPV在未來(lái)幾十年內(nèi)得到廣泛推廣是大勢(shì)所趨，光伏發(fā)電技術(shù)也是人類走可持續(xù)發(fā)展道路的必然選擇。

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篇(5)

盧文倩，（1992.07-），女，河南洛陽(yáng)人，鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院2010級(jí)本科生，建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)

摘 要：零能耗太陽(yáng)能房是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑，作為夏熱冬冷地區(qū)的河南省中南部有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)與發(fā)展需求，在這一地區(qū)應(yīng)用零能耗太陽(yáng)能房的節(jié)能及經(jīng)濟(jì)效益將不可估量。

關(guān)鍵詞：零能耗太陽(yáng)能房；節(jié)能減排

1.前言

目前，我國(guó)建筑能耗約占全社會(huì)總能耗的1/3，其中使用最大的能耗是采暖和制冷，在建筑的生命周期內(nèi)有一半民用建筑的運(yùn)行能耗約占70%～80%，而零能耗太陽(yáng)能房（Zero Energy Solar House，簡(jiǎn)稱ZESH）可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行無(wú)外加能耗，具有明顯節(jié)能優(yōu)勢(shì)。河南作為中部崛起的中堅(jiān)力量，其未來(lái)的建筑能源消耗將會(huì)非常巨大，在該地區(qū)應(yīng)用零能耗太陽(yáng)能生態(tài)房將會(huì)有非常樂(lè)觀的成效。

2.ZESH

ZESH是利用太陽(yáng)能光熱、光電技術(shù)達(dá)成全年零運(yùn)行能耗的建筑。它按照全年均衡弱季最大輻射量?jī)?yōu)化原則，將太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)、光熱利用技術(shù)與建筑巧妙地結(jié)合在一起，為建筑提供能量，并配合其它太陽(yáng)能產(chǎn)品創(chuàng)造出舒適的居住環(huán)境（下圖為一種構(gòu)造）。

它能夠不消耗任何外來(lái)能源為住宅提供電能、熱能及冷氣等現(xiàn)代生活必需的能量。在長(zhǎng)期陰雨時(shí)期，由風(fēng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能（沼氣）等補(bǔ)充，其能耗標(biāo)志為零。

ZESH在國(guó)外已經(jīng)有了一定規(guī)模的應(yīng)用，尤其是在德國(guó)、美國(guó)等地深受歡迎。該技術(shù)已經(jīng)引進(jìn)，便受到國(guó)內(nèi)廣大房地產(chǎn)商的追捧。

3.應(yīng)用分析

3.1應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（1）太陽(yáng)能資源豐富。該地區(qū)屬于太陽(yáng)能資源中等類型地區(qū)，全年日照時(shí)數(shù)為2200～3000h，年太陽(yáng)能輻射總量為5000～5850MJ/m2，相當(dāng)于日輻射量3.8～4.5KWh/ m2 ，和170～200Kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量，具有利用太陽(yáng)能的良好條件。該地房屋結(jié)構(gòu)大部分為中低層，采光較好。

（2）節(jié)能優(yōu)勢(shì)明顯。在黃河以南地區(qū)按原規(guī)定不集中供暖，然而該地區(qū)屬于夏熱冬冷地區(qū)，冬季十分寒冷。目前該地區(qū)多采用烤火取暖、空調(diào)采暖，不經(jīng)濟(jì)也不安全。應(yīng)用ZESH將直接解決幾千萬(wàn)人口的取暖問(wèn)題并降低養(yǎng)房成本。

隨著技術(shù)的的進(jìn)步和成本降低、秸稈屋頂?shù)壬鷳B(tài)建材的使用，ZESH的成本返還時(shí)間有望控制在20～30年。

（3）在一定水平的太陽(yáng)能市場(chǎng)基礎(chǔ)上，ZESH成為必然趨勢(shì)。河南省太陽(yáng)能市場(chǎng)以50%以上的速度增長(zhǎng)，太陽(yáng)能熱水器的使用普遍，被動(dòng)式太陽(yáng)能房在農(nóng)村應(yīng)用也很廣泛。

另一方面，根據(jù)2013年河南省太陽(yáng)能市場(chǎng)調(diào)查結(jié)果顯示，在黃河南部的信陽(yáng)、周口、南陽(yáng)、平頂山等地太陽(yáng)能熱水器市場(chǎng)均有較大規(guī)模的占有量，然而，在近兩年來(lái)卻都遇到了發(fā)展瓶頸。產(chǎn)品性價(jià)比較低、售后服務(wù)不完善是其主要原因。從深層次分析，建筑是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，一個(gè)完整的統(tǒng)一體，而后置于建筑之上的太陽(yáng)能必然會(huì)對(duì)這個(gè)整體的外觀形象、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、設(shè)備材料等造成損害。另外，太陽(yáng)能熱水器的使用壽命一般偽15年，而建筑壽命至少為50年，這就意味著一個(gè)建筑要經(jīng)歷幾代熱水器的安裝拆卸。大量的水線、電線、智能系統(tǒng)嵌入到房屋承重墻體中勢(shì)必會(huì)降低建筑的安全性。要解決這個(gè)問(wèn)題，就必須要將建筑與太陽(yáng)能設(shè)備組為一體進(jìn)行設(shè)計(jì)，發(fā)展ZESH。

（4）方便與生態(tài)建材相結(jié)合。河南作為農(nóng)業(yè)大省，擁有大量生物質(zhì)資源。沼氣等可再生能源不僅能與太陽(yáng)能配合，提升ZESH的可靠性，還受到國(guó)家補(bǔ)貼。秸稈等季節(jié)性農(nóng)村生物質(zhì)廢棄物在當(dāng)?shù)鼐涂芍苯邮占恍栝L(zhǎng)途運(yùn)輸，節(jié)約成本。

尤其是秸稈增強(qiáng)水泥發(fā)泡屋頂總重量遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)屋頂，減輕建筑承重荷載，隔熱性能也由于傳統(tǒng)材料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便且便于與各種集熱器、太陽(yáng)能電池系統(tǒng)相結(jié)合。

表3-1 農(nóng)作物秸稈增強(qiáng)水泥發(fā)泡屋頂與傳統(tǒng)屋頂板有關(guān)性能對(duì)比

材料的有關(guān)性能100mm混凝土圓孔板+20mm水泥焦渣+100mm加氣混凝土+20mm水泥砂漿+油氈5層150mm加氣混凝土+50mm架空空氣層+常規(guī)屋頂面結(jié)構(gòu)200mm加氣混凝土+50mm架空空氣層+常規(guī)屋頂面結(jié)構(gòu)100mm混凝土圓孔板+20mm水泥焦渣+50mm再生聚苯板+20mm水泥砂漿+油氈5層農(nóng)作物秸稈增強(qiáng)水泥發(fā)泡屋頂板+20mm水泥砂漿（或防水卷材）

屋頂板厚度/mm250250300240120

屋頂板質(zhì)量/（kg/m2）330190225310100

傳熱系數(shù)[W/（m2 ?k）]1.010.90.870.840.625

價(jià)格（估計(jì)）傳統(tǒng)屋頂價(jià)格適中新材料屋頂價(jià)格較高新材料屋頂價(jià)格較高新材料屋頂價(jià)格很高生態(tài)建材屋頂價(jià)格適中或稍低

（5）時(shí)代機(jī)遇。十二五期間的新農(nóng)村建設(shè)為河南帶來(lái)了了新的機(jī)遇，各種鼓勵(lì)政策的出臺(tái)為農(nóng)村建設(shè)提供資金、政策、技術(shù)支持。河南農(nóng)村建筑多為坐北朝南型，方便進(jìn)行ZESH的改造。

中部崛起戰(zhàn)略在政策上為ZESH提供可能。2008年1月1日起全省所有市縣開(kāi)始全面執(zhí)行《河南省居住建筑節(jié)能實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)》DBJ41/062-2005，提出的建筑節(jié)能的新標(biāo)準(zhǔn)，要求提高太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能等可再生能源在整個(gè)能源利用結(jié)構(gòu)中的比重，加大太陽(yáng)能光熱、光電技術(shù)、地源和水源熱泵技術(shù)研究，推進(jìn)可再生能源與建筑一體化的應(yīng)用。

3.2待解決的問(wèn)題

設(shè)備的使用壽命與建筑難以統(tǒng)一，一旦設(shè)備損壞，由誰(shuí)來(lái)維修，采用怎樣的技術(shù)，費(fèi)用等都待商榷。

其投資成本較大，只有在長(zhǎng)期運(yùn)行的情況下才能顯示出經(jīng)濟(jì)節(jié)能優(yōu)勢(shì)。面對(duì)房?jī)r(jià)貴、住房難的殘酷現(xiàn)實(shí)，多數(shù)人不會(huì)選擇成本太高的住房。該技術(shù)在我國(guó)還很年輕，仍有很大提高完善空間。

3.3發(fā)展策略

首先建筑人員需要深入到該地區(qū)，考察原有建筑情況、能源利用方式、水文地理?xiàng)l件等，結(jié)合實(shí)際將ZESH應(yīng)用于實(shí)踐。其次，太陽(yáng)能概念產(chǎn)品仍需政府的支持對(duì)太陽(yáng)能清潔能源的倡導(dǎo)將會(huì)引領(lǐng)群眾和商家的選擇；另外，補(bǔ)助的力度應(yīng)該隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平逐步提升，一旦減少了產(chǎn)品的成本，選擇ZESH的人便會(huì)增多。最后，太陽(yáng)能需要擁有一個(gè)穩(wěn)中求進(jìn)的商品市場(chǎng)。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，推薦先選擇信陽(yáng)、南陽(yáng)東部等地，這里交通便利、能源豐富、發(fā)展底子好。先從市郊小別墅區(qū)起步，這里的居民一般都負(fù)擔(dān)得起ZESH的成本，由于地處城市農(nóng)村交界，各種原材料、勞動(dòng)力都易低價(jià)獲得。然后再逐步向城市以及農(nóng)村擴(kuò)展。

4.結(jié)論

ZESH在中國(guó)剛起步不久，充滿著活力，適宜的條件決定了它在河南中南部的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。在此發(fā)展ZESH前景廣闊，這也將為節(jié)能減排事業(yè)做出重大貢獻(xiàn)。（作者單位：鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院）

參考文獻(xiàn)

[1] 徐偉，鄭瑞澄，路賓，太陽(yáng)能建筑應(yīng)用發(fā)展見(jiàn)就報(bào)告，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.7

[2] 龍惟定，武涌，建筑節(jié)能技術(shù)，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.8

篇(6)

關(guān)鍵詞：電力企業(yè) 科研機(jī)構(gòu) 運(yùn)營(yíng)管理 創(chuàng)新機(jī)制

引言

陜西省地方電力（集團(tuán)）有限公司配電網(wǎng)研究中心（以下簡(jiǎn)稱中心）成立于2010年1月，是集團(tuán)公司直屬機(jī)構(gòu)，定位于公司進(jìn)行配電網(wǎng)技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用技術(shù)推廣和技術(shù)支持的基地。中心的建設(shè)目標(biāo)是通過(guò)提高電網(wǎng)技術(shù)水平、科技進(jìn)步、提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，從而增加集團(tuán)公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

2012年2月，中心立項(xiàng)開(kāi)展運(yùn)營(yíng)管理創(chuàng)新機(jī)制研究，根據(jù)集團(tuán)公司對(duì)配電網(wǎng)研究中心的功能定位，圍繞企業(yè)化科研機(jī)構(gòu)及科技服務(wù)中介機(jī)構(gòu)兩大職能，探討包括管控體制及運(yùn)行機(jī)制的制度創(chuàng)新框架，建立起適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的科研機(jī)構(gòu)新制度，推動(dòng)配電網(wǎng)研究中心成為政企分開(kāi)、產(chǎn)權(quán)明晰、責(zé)權(quán)明確、管理科學(xué)的新型實(shí)體，并具有決策機(jī)構(gòu)、運(yùn)行管理機(jī)構(gòu)、監(jiān)督機(jī)構(gòu)相互分離的制約體制；實(shí)現(xiàn)既有利于科技研究與發(fā)展，又有利于科技成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，結(jié)構(gòu)優(yōu)化、布局合理、廣泛協(xié)作、公平競(jìng)爭(zhēng)、充滿生機(jī)的目標(biāo)。

1.實(shí)施背景

（1） 國(guó)家戰(zhàn)略引導(dǎo)

黨的十報(bào)告提出“實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”，加快建設(shè)國(guó)家創(chuàng)新體系，著力構(gòu)建以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系。集團(tuán)公司作為國(guó)有大型骨干企業(yè)，肩負(fù)著重大的經(jīng)濟(jì)責(zé)任、社會(huì)責(zé)任和政治責(zé)任，在國(guó)家創(chuàng)新體系建設(shè)中具有舉足輕重的地位。作為集團(tuán)公司技術(shù)創(chuàng)新的重要載體，中心運(yùn)營(yíng)管理創(chuàng)新機(jī)制建設(shè)對(duì)提升集團(tuán)公司自主創(chuàng)新能力，增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力有重要意義。

（2） 省內(nèi)政策要求

近年來(lái)，陜西省提出了一系列增強(qiáng)企業(yè)科技創(chuàng)新的政策和要求。省委、省政府和省國(guó)資委出臺(tái)了關(guān)于加大科技投入和研發(fā)投入的有關(guān)規(guī)定，要求省屬企業(yè)不斷加大科技投入和研發(fā)投入力度，為企業(yè)增強(qiáng)科技創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)又好又快發(fā)展提供重要支撐。中心要切實(shí)按照省內(nèi)政策要求，保證科研項(xiàng)目穩(wěn)定有序進(jìn)行，確保年度科技經(jīng)費(fèi)落實(shí)到位。

（3） 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)驅(qū)動(dòng)

集團(tuán)公司所處的配電網(wǎng)行業(yè)存在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，要確保供電可靠性、電能質(zhì)量、綜合線損等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)走在前列，必須依靠科技進(jìn)步。以供電可靠性為例，必須在連續(xù)供電上下功夫，要求10kV主網(wǎng)架采取雙回路或雙電源供電，同時(shí)，為縮短事故情況下備用電源投入的操作時(shí)間，需要加裝備用電源自動(dòng)投入裝置，將人工操作交由自動(dòng)裝置完成，以縮短停電時(shí)間。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)為科技進(jìn)步提出了客觀需求，這也是中心作為研究機(jī)構(gòu)，實(shí)施科技創(chuàng)新的重要驅(qū)動(dòng)力。

2.運(yùn)營(yíng)管理現(xiàn)狀分析

2.1 中心概況

中心是集團(tuán)公司為了提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，于2010年1月成立的集團(tuán)公司直屬機(jī)構(gòu)，是公司進(jìn)行配電網(wǎng)技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用技術(shù)推廣和技術(shù)支持的基地。中心自成立以來(lái)，逐步建立了適應(yīng)集團(tuán)公司科技創(chuàng)新發(fā)展的軟硬件條件，具備了開(kāi)展高水平、創(chuàng)新型科研項(xiàng)目的平臺(tái)。

中心屬于科技型、研究型部門，從建立以來(lái)得到了很大的發(fā)展，伴隨智能電網(wǎng)建設(shè)，以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷深化，也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1） 缺乏全面的創(chuàng)新戰(zhàn)略

對(duì)所面臨的外部環(huán)境對(duì)中心的影響認(rèn)識(shí)不足，忙于繁冗的事務(wù)性工作，對(duì)企業(yè)的科技發(fā)展方向和戰(zhàn)略研究不足。電力體制改革的進(jìn)一步深入，配電網(wǎng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，以及市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的細(xì)分化、多樣化，必將影響中心的未來(lái)發(fā)展。

（2） 對(duì)科技創(chuàng)新的認(rèn)識(shí)不足

表現(xiàn)在中心缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略布局和清晰的科技發(fā)展規(guī)劃。一些員工滿足現(xiàn)狀，創(chuàng)新動(dòng)力不足，自主創(chuàng)新沒(méi)有真正成為企業(yè)發(fā)展的原動(dòng)力。

（3） 科技管理體制機(jī)制不健全

中心科研組織機(jī)構(gòu)不完善，研發(fā)平臺(tái)還不完善，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的發(fā)展體系尚不成熟，科技項(xiàng)目立項(xiàng)缺乏針對(duì)性、延續(xù)性和整體性，項(xiàng)目管理機(jī)制不健全，科技工作考核評(píng)價(jià)不到位。

（4） 具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科研成果比例不高

已有創(chuàng)新成果中，集成創(chuàng)新、引進(jìn)消化再創(chuàng)新成果較多，原始創(chuàng)新成果比例較低，關(guān)鍵技術(shù)自給率低，缺乏產(chǎn)品集成的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和二次開(kāi)發(fā)能力，核心競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。

（5） 具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的科技人才缺乏

中心現(xiàn)有科研人員中，具有工程經(jīng)驗(yàn)的人員較少，高層次、復(fù)合型人才嚴(yán)重缺乏，在國(guó)內(nèi)國(guó)際有影響力的科技領(lǐng)軍人物、學(xué)科帶頭人匱乏。

上述問(wèn)題表明，實(shí)現(xiàn)中心創(chuàng)新發(fā)展，不斷提升科技創(chuàng)新質(zhì)量和水平，增強(qiáng)中心創(chuàng)新能力的任務(wù)仍十分艱巨。

2.2 中心所處宏觀環(huán)境分析

宏觀環(huán)境的分析一般采用PEST模型，即對(duì)政治（Political）、經(jīng)濟(jì)（Economic）、技術(shù)（Technological）以及社會(huì)（Social）這四種影響企業(yè)發(fā)展的外部環(huán)境因素進(jìn)行分析。企業(yè)需要適應(yīng)宏觀環(huán)境的變化，而外部宏觀環(huán)境可以直接、間接或潛在地影響企業(yè)，通過(guò)對(duì)宏觀環(huán)境的分析，中心可以發(fā)現(xiàn)新的發(fā)展機(jī)遇，預(yù)測(cè)未來(lái)可能面臨的威脅，為戰(zhàn)略決策提供依據(jù)。

（1） 政治環(huán)境

國(guó)家的能源政策為電力行業(yè)的發(fā)展提供了政策支持?！吨袊?guó)的能源狀況與政策》白皮書指出：“中國(guó)已經(jīng)初步形成了煤炭為主體，電力為中心，石油天然氣和可再生能源全面發(fā)展的能源供應(yīng)格局，基本建立了較為完善的能源供應(yīng)體系”，在今后的能源政策中要積極發(fā)展電力行業(yè)，并指出電力是高效清潔的能源，著力發(fā)展新能源，建立經(jīng)濟(jì)、高效、穩(wěn)定的電力供應(yīng)系統(tǒng)是保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的基本要求。作為電力企業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)，中心將受益于國(guó)家能源政策以及創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展政策的支持。

（2） 經(jīng)濟(jì)環(huán)境

“十一五”期間，國(guó)家穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)為集團(tuán)公司的高速發(fā)展創(chuàng)造了機(jī)遇?！笆晃濉逼陂g陜西GDP增速高于全國(guó)水平，奠定了電力行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，陜西工業(yè)經(jīng)濟(jì)比重也大幅度增長(zhǎng)，使得電力需求更加旺盛。同時(shí)，集團(tuán)公司營(yíng)業(yè)區(qū)域內(nèi)，石油、礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)步伐加快，帶來(lái)了用電負(fù)荷的直接增長(zhǎng)，為電力供應(yīng)、電力工程設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工和多元化投資等相關(guān)業(yè)務(wù)帶來(lái)了良好的發(fā)展機(jī)遇?？傮w而言，電力是國(guó)家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，只要經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，電力需求必然增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展依然是機(jī)遇大于威脅。

（3） 技術(shù)環(huán)境

隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷壯大，科技創(chuàng)新能力也在不斷增強(qiáng)。新能源發(fā)電技術(shù)為集團(tuán)公司帶來(lái)了發(fā)電業(yè)務(wù)發(fā)展的機(jī)遇，同時(shí)智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展也將進(jìn)一步推動(dòng)集團(tuán)公司配電網(wǎng)研究和應(yīng)用的水平。電力系統(tǒng)與信息技術(shù)的加速融合，技術(shù)引進(jìn)力度和二次開(kāi)發(fā)能力的不斷提升，進(jìn)一步推進(jìn)了智能電網(wǎng)的發(fā)展。

（4） 社會(huì)文化環(huán)境

社會(huì)文化環(huán)境的變化對(duì)整個(gè)行業(yè)的影響不容忽視。經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放多年來(lái)的積累，人民物質(zhì)生活水平和生活質(zhì)量有了較大的提高，消費(fèi)意識(shí)和生活方式也向更高檔次轉(zhuǎn)變，家用電器逐漸普及，為電能消費(fèi)增長(zhǎng)奠定了社會(huì)基礎(chǔ)。

2.3 中心SWOT分析

SWOT是一種用來(lái)確定組織本身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)，機(jī)會(huì)和威脅的分析方法，目的是將組織的發(fā)展戰(zhàn)略與組織擁有的資源、所處的環(huán)境有機(jī)結(jié)合。因此，清晰地認(rèn)識(shí)組織的資源優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，明確組織所面臨的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)，對(duì)于制定組織未來(lái)的發(fā)展戰(zhàn)略有著至關(guān)重要的意義。

（1） 競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

主營(yíng)業(yè)務(wù)收入的持續(xù)增長(zhǎng)為集團(tuán)公司的多元化發(fā)展提供了資金保障，研發(fā)投入持續(xù)增加；集團(tuán)公司經(jīng)營(yíng)水平，運(yùn)營(yíng)能力持續(xù)增強(qiáng)。作為集團(tuán)公司直屬研發(fā)機(jī)構(gòu)的配電網(wǎng)研究中心具有科技研發(fā)投入充足、集團(tuán)內(nèi)市場(chǎng)廣闊的優(yōu)勢(shì)。

（2） 競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)

集團(tuán)公司處在多元化發(fā)展的初級(jí)階段，中心的科研管理體制有待健全，依賴內(nèi)部市場(chǎng)較強(qiáng)，外部市場(chǎng)開(kāi)拓不足；人力資源總體綜合素質(zhì)不平衡，人才結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步優(yōu)化升級(jí)。

（3） 機(jī)會(huì)

國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)保持平穩(wěn)較快增長(zhǎng)，陜西區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)超過(guò)全國(guó)平均水平；研究中心可以利用的機(jī)會(huì)來(lái)自于：國(guó)家能源政策以及電力行業(yè)政策利好，如輸配分開(kāi)、智能電網(wǎng)、新能源的利用都帶來(lái)發(fā)展機(jī)遇。

（4） 威脅

經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過(guò)程中出現(xiàn)的不穩(wěn)定因素，特別是短期經(jīng)濟(jì)波動(dòng)的影響；國(guó)家政策的改革例如電力體制改革，輸配電價(jià)格等帶來(lái)的政策上的不確定性；市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的進(jìn)一步加劇，集團(tuán)內(nèi)市場(chǎng)面臨開(kāi)放的挑戰(zhàn)。

2.4 分析結(jié)論

基于PEST模型，對(duì)中心所處的宏觀環(huán)境進(jìn)行了分析，認(rèn)為中心主要業(yè)務(wù)處于有吸引力的行業(yè)。特別是近年來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，給電力行業(yè)帶來(lái)超常規(guī)發(fā)展，未來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)仍將保持一定的發(fā)展速度，因此，電力行業(yè)的未來(lái)仍有很大的發(fā)展空間，電力行業(yè)內(nèi)的研發(fā)機(jī)構(gòu)仍將受益。

應(yīng)用SWOT分析法，對(duì)中心發(fā)展戰(zhàn)略要素進(jìn)行了綜合分析和評(píng)估。通過(guò)對(duì)中心面臨的宏觀環(huán)境、行業(yè)環(huán)境和競(jìng)爭(zhēng)結(jié)構(gòu)分析，認(rèn)為中心面臨的機(jī)會(huì)大于威脅，應(yīng)充分利用外部環(huán)境所帶來(lái)的發(fā)展機(jī)會(huì)，同時(shí)盡量回避短期經(jīng)濟(jì)波動(dòng)帶來(lái)的威脅，使自身得到良好的發(fā)展。

3.運(yùn)行管理創(chuàng)新機(jī)制建設(shè)

配電網(wǎng)研究中心作為引領(lǐng)集團(tuán)公司科技創(chuàng)新的前沿部門，不僅肩負(fù)技術(shù)研發(fā)的重任，還具有技術(shù)成果轉(zhuǎn)化與應(yīng)用的職能。這就要求中心在履行集團(tuán)公司行政職能的同時(shí)，逐步調(diào)整發(fā)展模式，從以下五個(gè)方面，開(kāi)展運(yùn)營(yíng)管理創(chuàng)新機(jī)制建設(shè)。

3.1 建設(shè)原則

緊密圍繞集團(tuán)公司科技發(fā)展需求，以建設(shè)“多指標(biāo)自趨優(yōu)”的智能配電網(wǎng)為目標(biāo)，通過(guò)原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新等形式，攻克配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行中急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題，以促進(jìn)集團(tuán)公司發(fā)展，為集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)提供決策支持，為生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)部門及各分公司提供技術(shù)支持為核心，通過(guò)配電網(wǎng)研究中心的發(fā)展與綜合實(shí)力的提高，全面增加集團(tuán)公司核心競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2 科研管理

根據(jù)集團(tuán)公司發(fā)展戰(zhàn)略及電力行業(yè)發(fā)展方向，中心充分發(fā)揮自身科技與人才優(yōu)勢(shì)，在加強(qiáng)研究行業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)、關(guān)鍵共性技術(shù)的基礎(chǔ)上，積極加強(qiáng)基層單位的聯(lián)系，分析基層單位的需求，面向集團(tuán)公司的需求，發(fā)揮技術(shù)儲(chǔ)備及科技優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展項(xiàng)目課題的研究。以集團(tuán)公司科技創(chuàng)新的需求為起點(diǎn)，支持集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)決策，支持基層科技進(jìn)步為重點(diǎn)，占領(lǐng)配電網(wǎng)科技領(lǐng)域前沿為目標(biāo)，重點(diǎn)是落實(shí)科研項(xiàng)目課題管理制度，以課題為依托，推動(dòng)中心發(fā)展。

（1）實(shí)行項(xiàng)目課題申報(bào)預(yù)答辯制度

項(xiàng)目是戰(zhàn)略成功的基石。不論國(guó)內(nèi)或國(guó)外，任何國(guó)家層面的戰(zhàn)略規(guī)劃的實(shí)施和創(chuàng)新活動(dòng)，都是以項(xiàng)目為載體，保證每個(gè)項(xiàng)目的成功執(zhí)行，就保證了總體戰(zhàn)略的成功。中心的自有項(xiàng)目及與高校、科研院所、行業(yè)企業(yè)合作項(xiàng)目在申報(bào)前由各申報(bào)人提交中心領(lǐng)導(dǎo)及專家技術(shù)委員會(huì)，由委員會(huì)組織相關(guān)學(xué)科專家進(jìn)行預(yù)答辯，答辯通過(guò)的項(xiàng)目才允許上報(bào)。經(jīng)過(guò)不斷的修改、充實(shí)、完善，不但提高了申報(bào)項(xiàng)目的技術(shù)水平，確保了所申報(bào)的項(xiàng)目課題具有創(chuàng)新性、前沿性、可行性、經(jīng)濟(jì)性，符合集團(tuán)發(fā)展戰(zhàn)略及行業(yè)發(fā)展方向。

（2）加強(qiáng)對(duì)項(xiàng)目管理的落實(shí)，實(shí)行項(xiàng)目負(fù)責(zé)人制度

按照集團(tuán)公司相關(guān)管理辦法及中心科技項(xiàng)目管理原則，由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人與中心簽訂合同，實(shí)行項(xiàng)目負(fù)責(zé)人制。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)加強(qiáng)進(jìn)度、質(zhì)量、資金控制，確保按合同期限實(shí)施。通過(guò)每個(gè)階段課題實(shí)際執(zhí)行情況和預(yù)期目標(biāo)的對(duì)比，不斷調(diào)整完善實(shí)施計(jì)劃和管控措施，逐步實(shí)現(xiàn)向預(yù)期目標(biāo)的逼近。

除中心自有項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)由中心直接管理外，合作項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)由中心派出項(xiàng)目管理人員負(fù)責(zé)統(tǒng)籌安排使用，重大開(kāi)支報(bào)中心領(lǐng)導(dǎo)及專家技術(shù)委員會(huì)評(píng)議，批準(zhǔn)通過(guò)方能實(shí)施。確保項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)?？顚Ｓ?，同時(shí)可以調(diào)動(dòng)項(xiàng)目參與人員的積極性與主動(dòng)性。

（3） 研發(fā)活動(dòng)實(shí)行“項(xiàng)目進(jìn)度跟蹤考核制”

項(xiàng)目中的一切活動(dòng)都是互相聯(lián)系的，協(xié)調(diào)并進(jìn)、構(gòu)成整體，也需逐步補(bǔ)充、修改、完善。項(xiàng)目一經(jīng)立項(xiàng)，在研項(xiàng)目就實(shí)行“項(xiàng)目進(jìn)度跟蹤考核制”。由中心領(lǐng)導(dǎo)及專家技術(shù)委員會(huì)根據(jù)合同規(guī)定的實(shí)施計(jì)劃，進(jìn)行分階段檢查、考核，明確每個(gè)項(xiàng)目每個(gè)成員的工作任務(wù)，完成時(shí)限，根據(jù)考核情況形成個(gè)人績(jī)效，反映在個(gè)人薪酬中。

3.3 技術(shù)研發(fā)

根據(jù)集團(tuán)公司科技發(fā)展及中心現(xiàn)狀，科技研發(fā)工作主要以自主創(chuàng)新與協(xié)同創(chuàng)新為主。

（1） 立足自主創(chuàng)新

自主創(chuàng)新由中心立足自身在物力、人力、財(cái)力方面的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)對(duì)集團(tuán)未來(lái)發(fā)展方向與基層需求以及配電網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的前沿的掌握，利用各種實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行新技術(shù)的創(chuàng)新性研究，合理性、可靠性驗(yàn)證，二次開(kāi)發(fā)等工作，從自動(dòng)化系統(tǒng)及設(shè)備、信息與通信系統(tǒng)、配網(wǎng)調(diào)配用一體化等方面重點(diǎn)突破，抓住配電網(wǎng)重點(diǎn)技術(shù)，獲得多項(xiàng)科技成果。

（2） 重視協(xié)同創(chuàng)新

中心通過(guò)創(chuàng)新資源和要素的有效匯聚，突破創(chuàng)新主體間的壁壘，與高校、企業(yè)、科研院所無(wú)縫搭接，充分釋放彼此間“人才、資本、信息、技術(shù)”等創(chuàng)新要素活力而實(shí)現(xiàn)深度合作。中心實(shí)施的協(xié)同創(chuàng)新主要面向智能配電網(wǎng)行業(yè)產(chǎn)業(yè)建立協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟，特別是與行業(yè)骨干企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，以培育戰(zhàn)略相關(guān)新興產(chǎn)業(yè)和改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為重點(diǎn)，支撐行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心共性技術(shù)研發(fā)和轉(zhuǎn)移，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共同推進(jìn)行業(yè)發(fā)展。在集團(tuán)公司的領(lǐng)導(dǎo)下，中心分別與清華大學(xué)、西安交通大學(xué)合作建立了兩個(gè)院士工作站，一個(gè)國(guó)家能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

3.4 人力資源

（1） 重視人才培養(yǎng)

根據(jù)人才隊(duì)伍現(xiàn)狀，中心制定了合理的人才培養(yǎng)方案。目前中心擁有集團(tuán)總工程師1名，博士4名，碩士6名，人員學(xué)歷高，能力強(qiáng)，配置基本符合工作要求。中心根據(jù)每名博士的專業(yè)研究方向，分別配置兩名碩士組成學(xué)科梯隊(duì)。針對(duì)中心新進(jìn)人員主要采取以下措施進(jìn)行培養(yǎng)：按照集團(tuán)公司對(duì)高學(xué)歷人才“會(huì)做小事，能干大事”的要求，培養(yǎng)其踏實(shí)做好日常工作，認(rèn)真完成科研工作；集團(tuán)公司高水平人才與新進(jìn)人員簽訂拜師協(xié)議，通過(guò)高水平人才的傳、幫、帶，使新進(jìn)人員迅速成長(zhǎng)起來(lái)；對(duì)新進(jìn)人員進(jìn)行綜合培養(yǎng)，力爭(zhēng)培養(yǎng)成復(fù)合型人才，兼具科研能力與項(xiàng)目管理能力；鼓勵(lì)人才繼續(xù)學(xué)習(xí)，在職深造。

（2） 加強(qiáng)人才激勵(lì)

提高知識(shí)型員工的工資、福利待遇。對(duì)科技型企業(yè)的知識(shí)型員工來(lái)說(shuō)，薪金是衡量自我價(jià)值的尺度；提供一份與工作成績(jī)和生產(chǎn)率掛鉤的報(bào)償。把員工的貢獻(xiàn)收益與企業(yè)的發(fā)展前景緊緊捆綁在一起。中心建立了有效的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)機(jī)制，保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的載體――人，對(duì)其有控制權(quán)、轉(zhuǎn)讓權(quán)和因其使用而有所獲得的收益權(quán)。從而保護(hù)知識(shí)資本投資的高收益，鼓勵(lì)更多的創(chuàng)新與發(fā)明，發(fā)揮知識(shí)型員工對(duì)企業(yè)發(fā)展和國(guó)民財(cái)富增長(zhǎng)的巨大作用；建立知識(shí)獎(jiǎng)懲機(jī)制，員工的績(jī)效具體化為員工愿意接受的收益，對(duì)不能實(shí)現(xiàn)企業(yè)知識(shí)管理目標(biāo)的員工進(jìn)行處罰。

（3） 創(chuàng)新用人機(jī)制

首先中心繼續(xù)深化專家隊(duì)伍建設(shè)，聘請(qǐng)高水平專家組成專家委員會(huì)，指導(dǎo)中心科研方向，同時(shí)幫助中心培養(yǎng)人才，完善人才梯隊(duì)建設(shè)；其次，新進(jìn)人員除了應(yīng)屆畢業(yè)生，還應(yīng)該重點(diǎn)招聘擁有工作經(jīng)驗(yàn)的工程人員。應(yīng)屆畢業(yè)生具有可塑性強(qiáng)、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、接受新事物快的特點(diǎn)，但是實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)匱乏，適合長(zhǎng)期培養(yǎng)和發(fā)展；擁有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的工程人員具有適應(yīng)周期短，見(jiàn)效快的優(yōu)勢(shì)。

3.5 創(chuàng)新文化

中心作為集團(tuán)公司直屬機(jī)構(gòu)，要將集團(tuán)公司“光譜文化”落到實(shí)處，在日常工作中普及運(yùn)用“光譜文化”。企業(yè)文化和企業(yè)的戰(zhàn)略管理緊密聯(lián)系，企業(yè)文化支撐企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展。優(yōu)秀的企業(yè)文化將極大地促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展，反之則消弱企業(yè)的組織功能。企業(yè)文化是組織成員所共享的理念和行為方式，引導(dǎo)著企業(yè)戰(zhàn)略的確立，也是企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的重要手段。中心文化作為企業(yè)文化的一部分，應(yīng)該緊密的與企業(yè)文化相結(jié)合。

中心作為科研機(jī)構(gòu)，應(yīng)該具有科研機(jī)構(gòu)的文化特征。主要體現(xiàn)在做事務(wù)實(shí)不務(wù)虛，每項(xiàng)工作都落到實(shí)處，任務(wù)落實(shí)到人，計(jì)劃落實(shí)到日。培養(yǎng)員工的團(tuán)隊(duì)精神?？茖W(xué)研究不僅是個(gè)別天才思想的閃光，更是無(wú)數(shù)科研工作者共同努力創(chuàng)造的成果。因此要以團(tuán)隊(duì)合作為部門文化的重要組成部分。

4.創(chuàng)新機(jī)制實(shí)施效果

在上述創(chuàng)新機(jī)制與措施的支持下，中心立足自有人才資源，精益管理，高效運(yùn)作，與國(guó)內(nèi)外電網(wǎng)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、制造企業(yè)廣泛合作，先后完成了智能電網(wǎng)規(guī)劃、智能配電網(wǎng)指標(biāo)體系、風(fēng)電場(chǎng)接入對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響等研究項(xiàng)目，彰顯了創(chuàng)新機(jī)制的實(shí)施效果。

（1） 組織制定智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃

在集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)下，組織制定了智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，以建設(shè)具有“多指標(biāo)自趨優(yōu)化”能力的配電網(wǎng)為智能電網(wǎng)建設(shè)的終極目標(biāo)，其智能電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)間范圍為2011年到2023年，規(guī)劃內(nèi)容包含網(wǎng)架、調(diào)度、變電、配電、用電、通信、相關(guān)研究等關(guān)鍵環(huán)節(jié)建設(shè)，以及涇渭和榆林兩個(gè)試點(diǎn)區(qū)域的建設(shè)方案，包含22大類105項(xiàng)工程項(xiàng)目及研究課題。

（2） 完成智能電網(wǎng)基礎(chǔ)理論研究

從系統(tǒng)論的角度，重點(diǎn)研究以“多指標(biāo)自趨優(yōu)”為核心內(nèi)涵的智能電網(wǎng)基礎(chǔ)理論及其前沿技術(shù)。從分析利益相關(guān)各方對(duì)電網(wǎng)的需求出發(fā)，從安全穩(wěn)定性、優(yōu)質(zhì)性、經(jīng)濟(jì)高效性、環(huán)保節(jié)能性等幾個(gè)視角，建立智能配電網(wǎng)的指標(biāo)體系，作為智能電網(wǎng)優(yōu)劣的重要考核指標(biāo)和建設(shè)成果評(píng)估的參考標(biāo)準(zhǔn)。與清華大學(xué)共建智能配電網(wǎng)研究中心，就智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)、智能變電站系統(tǒng)、智能配電系統(tǒng)、智能量測(cè)系統(tǒng)、分布式新能源和新能源接入技術(shù)等方面的20余項(xiàng)課題展開(kāi)合作。

（3） 開(kāi)展智能電網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)研究

在應(yīng)用研究層面，關(guān)注智能電網(wǎng)建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，研究適用于智能電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境的設(shè)備產(chǎn)品和控制系統(tǒng)，包括智能調(diào)度、智能電表、智能配電自動(dòng)化、智能開(kāi)關(guān)以及智能變壓器等。為了滿足智能電網(wǎng)驗(yàn)證與測(cè)試的需要，研究中心與西安交通大學(xué)共建國(guó)家能源先進(jìn)電網(wǎng)與裝備可靠性及壽命評(píng)估重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)展相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制訂、智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備評(píng)估鑒定工作。搭建智能配電網(wǎng)驗(yàn)證與測(cè)試平臺(tái)，開(kāi)展智能配電網(wǎng)自動(dòng)化功能、通信功能、調(diào)配一體化、配用一體化及調(diào)配用一體化系統(tǒng)功能的驗(yàn)證與測(cè)試，為智能配電網(wǎng)產(chǎn)品檢驗(yàn)以及工程項(xiàng)目驗(yàn)收提供支持。

（4） 籌建智能配電網(wǎng)示范工程

參與籌建了智能配電網(wǎng)示范工程，包括可再生能源集中與分散并網(wǎng)工程（配電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)工程），智能配電工程（調(diào)配一體化工程、配網(wǎng)自動(dòng)化工程），智能用電工程（智能小區(qū)工程）。

（5） 形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科研成果

配電網(wǎng)研究中心成立以來(lái)，科技工作取得了豐碩成果，承擔(dān)省部級(jí)課題6項(xiàng)，集團(tuán)公司課題20余項(xiàng)，申請(qǐng)專利8項(xiàng)，其中發(fā)明專利4項(xiàng)，授權(quán)實(shí)用新型專利3項(xiàng)，在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議、期刊30余篇，其中，EI索引論文2篇，獲獎(jiǎng)?wù)撐?篇。在科研成果轉(zhuǎn)化方面，《寧陜縣龍筒線、龍鋼線及關(guān)沙線35KV線路防雷技術(shù)研究與實(shí)施》、《寶雞供電分公司縣級(jí)配電網(wǎng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)》均取得了顯著效果，有效提升了配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

5.結(jié)論

本文對(duì)配電網(wǎng)研究中心運(yùn)營(yíng)管理創(chuàng)新機(jī)制進(jìn)行了研究。首先，分析了中心的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題；然后，基于PEST模型對(duì)中心所處的宏觀環(huán)境進(jìn)行了分析；應(yīng)用SWOT分析法，對(duì)中心發(fā)展戰(zhàn)略要素進(jìn)行綜合分析和評(píng)估，提出了中心創(chuàng)新發(fā)展的機(jī)制與措施，實(shí)施效果證明，相關(guān)機(jī)制與措施能夠有效確保中心圍繞企業(yè)化科研機(jī)構(gòu)及科技服務(wù)中介機(jī)構(gòu)兩大職能，以科技創(chuàng)新作為引領(lǐng)集團(tuán)公司發(fā)展和智能電網(wǎng)建設(shè)的核心動(dòng)力。

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