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關鍵詞:教育;能源與環境;公共選修課
作者簡介:張曉暉(1969-),男,河南鎮平人,蘇州大學物理科技學院、能源學院,副教授。(江蘇 蘇州 215006)
基金項目:本文系國家自然科學基金(項目編號:51176132)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 ?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)36-0053-02
“能源”與“環境”是當今世界發展的兩大主題。能源是人類社會賴以生存的重要物質基礎,是工業的食糧、社會經濟的命脈。隨著社會生產力的發展,人類對能源的需求量日益增大。但是,當今世界所使用的能源絕大多數仍取自地球,隨著不斷地開采和利用,各種能源資源日漸枯竭,能否滿足未來世界不斷增加的能源需求是人類共同面臨的問題。
為適應上述形勢需要和公選課要求,蘇州大學于2006年面向全校非動力機械與工程專業開設能源可持續發展公選課。公共選修課是高校課程體系的重要組成部分,是學生擴展橫向知識、培養自學和動手能力的最佳平臺。多年來,學校在加強全校本科生能源與環境意識的培養上不斷探索與創新,逐步摸索出一套行之有效的方法。由于其他專業的學生不具備相關的專業基礎,因此,在授課過程中講授能源與環境的基本概念、國內、國際能源使用現狀與嚴峻形勢、能源與世界政治、經濟的關系、新能源的開發與使用、世界環境現狀、環境與人類的生存以及各種環境保護的一般方法等科普性的知識,以使學生易于理解和接受。
這門課程主要講授以下內容:當代科學技術發展趨勢及我國科技發展的戰略部署;熱工基礎(熱力學、傳熱學及流體力學和燃燒學基礎部分);工程熱物理學科的發展戰略;能源基礎知識;可持續發展;能源科技發展及可再生能源發展狀況(生物能、太陽能、地熱能、風能、潮汐能、氫能和燃料電池)和開發利用技術;火力發電廠基本知識;核能發電;大氣環境保護原理基礎;潔凈煤技術概論;潔凈煤技術(SOx)產生機理及控制技術;潔凈煤技術(NOx)的產生機理及排放控制技術;節能原理簡介及相關技術(能量系統的分析方法、工業過程節能的途徑與方法);針對當下能源與環境中的熱點問題和新技術進行專題討論。
在近些年的“能源與可持續發展”教學摸索與實踐中,學生反映良好,筆者總結出一些方法和經驗,以下就較為典型的幾個突出問題談談自己的認識與實踐。
一、與時俱進引入新概念,引發學生思考
科研為教學創設一種學術氛圍和探索研究的環境,將新的科學技術成就和成果及時引入教學,則能使課程教學更具現實性、前沿性,提高教學質量和水平。能源利用基礎部分涉及到熱學知識,筆者引入了過增元院士提出的熱學新概念,但是并不深入介紹,而是介紹現有概念來龍去脈,引起學生思考,感受大師的思維方法。
先從日常生活中的熱現象著手,介紹熱學基本概念。
其次從熱的本質講其發展簡史,引經據典,如介紹南北朝成書的《關尹子》、東漢王充的著作《論衡·寒溫篇》、漢代《淮南萬畢術》、《武林舊事》等熱現象記載,講述古希臘科學家對熱的認識,引出兩種觀點即熱質說和熱動說。熱質說認為熱是一種沒有質量的特殊物質,熱動說認為熱是物質粒子的微觀運動。這兩種思想相互碰撞、辯論了好幾個世紀,但是這兩種思想并不是鮮明的對立,很多思想中都包含著兩種思想的影子。
再就現有傳熱學面臨的挑戰引發同學思考,如:
其一,經典的傳熱規律面臨極端條件下傳熱現象的巨大挑戰。例如以激光的利用為代表的超快速加熱,如激光武器和激光加工技術,激光脈沖寬度可達到飛秒量級,如何預測激光加熱過程是傳統熱學原理遇到的問題。
其二,經典熱學中還沒有以提高能源利用率為目的的傳熱過程的優化理論和技術。當前面臨世界性的能源短缺問題,我國面臨的節能減排的形勢更為嚴峻。因此,提高能源利用效率更為重要。然而,傳熱學中只有熱量傳遞速率而沒有熱量傳遞效率的概念,所以只有傳熱過程的強化而無傳熱過程優化的理論和技術。
其三,傅立葉導熱定律導致熱傳播速度為無窮大的缺陷還沒有很好地解決。早在1822 年,法國的數學家、物理學家傅利葉就提出了著名的傅立葉導熱定律,即熱流與溫度梯度成正比。盡管作為實驗定律的傅利葉導熱定律已為大量的工程實踐所證實,并獲得了廣泛的應用。然而,用傅利葉導熱定律描述瞬態導熱過程時,由于所得到的熱傳導方程是拋物型的。這隱含著熱是以擴散的方式傳播,因此出現了熱擾動傳播速度無窮大的佯謬。傅立葉定律的這一缺陷表明,它只是一個唯象的近似定律,在物理上是不完善的。
其四,傳熱學缺乏同物理其他分支學科之間共性的量和規律。傅立葉在他的熱學專著《熱的解析理論》中指出“……無論力學理論的研究范圍如何,它們都不能應用于熱效應。這些熱效應構成一個特殊的現象類,它們不能用運動和平衡的原理來解釋……自然哲學的這一部分不可能與動力學的理論有關,它有它本身特有的原理。”
與物理學的其他分支學科相比,熱學沒有的概念有:質量、力、速度、動量;波、振動等。熱學獨有的概念有:熵、可用能、狀態量和過程量等。
由于學生們是學過大學物理學的,對物理學內容的構架有基本認識。通過以上縱向比較,同學們一致認為對物理學有了更深刻的認識,激發了學生的學習興趣,收到了良好效果。
二、加強學生的社會、生產實踐,培養工程的觀念
社會實踐、調研是本科生教學的一個重要教學環節,是學生接觸社會、工程或生產實際的一個基本手段。同時,教學中實際例題分析是最具說服力的,對學生知識認知、理解和分析幫助很大,他們也比較感興趣。
例如筆者結合實際項目介紹:在分布式能源系統中,讓學生實踐調研華東地區氣候條件,統計華東四省一市主要城市月度氣溫,調查華東四省一市或華東地區主要城市天然氣資源、華東四省一市或華東地區主要城市電價及華東地區醫院、酒店、商業、娛樂設施、辦公、機場、學校、居民等用戶的冷負荷、熱負荷和電負荷需求、持續時間。同學們利用假期在所在地區積極調研,得出華東地區民用電價平均值為0.5645元/度,燃氣銷售價格2.2元/立方米,工業電價平均值為0.9元/度,燃氣銷售價格3.5元/立方米。通過調查,同學們得到華東地區空調供應時間一般是:制冷100~150天,采暖90~100天,過渡期110~170天,制冷和采暖的需求時間相對比較長些。這些是華東地區發展天然氣分布式能源系統的有利條件和基礎。而學生實踐也為筆者豐富了教學內容,使筆者感受到教學的樂趣,實現了教學相長。
筆者結合具體設計案例引發學生思考,如:賓館的主樓建筑面積27000m2,裙房建筑面積約3000m2。賓館用電量較高,同時也有夏季冷負荷、冬季熱負荷和全年熱水的需求。本賓館分布式能源系統主要由1臺內燃機發電機組和2臺溴化鋰吸收式冷溫水機組組成。系統的總發電量、制冷量、制熱量、制熱水量分別為600kW、3000kW、2400kW、7.7t,分布式能源系統設計年運行天數330天(扣除檢修時間)。本項目為全年運行,其中供冷期主要為夏季年運行120天左右,供熱期主要為冬季年運行105天左右,熱水供應全年運行330天左右(扣除檢修)。
系統配置從原理上進行科普性介紹,而不詳細展開,如本分布式能源系統所用發電機組選用曼海姆的TCG2016V12C。選用的兩臺遠大溴化鋰吸收式冷溫水機組分別為1臺BZHEY125XD 一體化煙氣熱水直燃機和1臺 BZY125XD 一體化直燃機。
分布式能源系統注重技術與經濟的結合,結合本案例分析氣價、電價對系統影響,指出技術上合理還要經濟上合算的工程經濟學思想,介紹最簡單的投資回收年限的概念。本案例中主要取決于投資成本和收益額的大小。其中,投資成本是指購買設備所需要的費用,主要指新設備的初投資、收益額表示系統年收益(輸出的冷、熱、電)減去系統運行及維護費用。
理論方法與生產和生活實際相結合,調動學生學習的積極性,通過案例分析使學生初步掌握工程思想,并學會用所學知識解決實際問題。
三、可持續發展與古代樸素的人與自然的基本關系
鑒于公選課從內容到教學形式相對自由一些,針對學生的專業特點逐年加大了素質教育的內容。
“可持續發展”一詞是在1980年的《世界自然保護大綱》中首次作為術語提出的。在此期間還提出了“可持續性”和“持續發展”等概念。“可持續性”是指社會系統、生態系統或任何其他不斷發展中的系統繼續正常運轉到無限將來而不會由于耗盡關鍵資源而被迫衰弱的一種能力。1987年,挪威首相布倫特蘭夫人主持世界環境與發展委員會,在長篇專題報告《我們共同的未來》中第一次明確提出了可持續發展的定義。“可持續發展”概念應該是“可持續性”和“持續發展”的結合,既要考慮發展也要考慮環境、資源、社會等各方面保持一定水平。
但是講到這些,強調可持續發展的思想其實在中國源遠流長,下面列舉如下例子以引發人們對中國傳統文化的崇尚:“為人君而不能謹守其山林菹澤草萊,不可以立為天下王”;“斬伐養長,不失其時,故山林不童,而百姓有余材也”;“竭澤而漁,豈不得魚,而明年無魚;焚藪而田,豈不獲得,而明年無獸”。孔子說:“斷一樹,殺一獸,不以其時,非孝也。”他還說:“啟螫不殺則順人道,方長不折則恕仁也。”孔子在他自己的生活實踐中一向是“釣而不網,戈不射宿”。
中國傳統文化的“天人合一”思想即把人類放在大自然生態環境中加以考慮,主張人與大自然息息相通,和諧一致,天、地、人一體化。孔子說:“大哉,堯之為君也,巍巍乎,唯天為人,唯堯則之。”孔子肯定了天之可則,即肯定了自然的可則、人與自然具有統一性。《中庸》中有“萬物并育而不相害,道并行而不相悖”,把人與自然的發展變化看作是相輔相成的和諧、平衡運動。人與大自然的關系不是對抗的而是協和共存的,不應把天、地、人孤立起來考慮,而應把三者放在一個大系統中作整體的把握,強調天人的協調、和諧,人與自然的協調、和諧。“天人合一”是中國傳統文化對于人與自然關系的最基本的信念。人是大自然中的一群生命體,是屬于大自然的一個組成部分,人不應該隨心所欲地征服自然、統治自然、支配自然。人必須學會尊重自然,愛惜自然。人與大自然的關系是一種相互依存的關系。
解決生態環境問題的根本就集中在如何看待人與自然的關系上。對此,可以從博大精深的中國傳統文化(孔教學說)所蘊含的生態環境理念中去汲取營養。孔教生態環境理念能夠引導人們正確認識和處理人與自然、局部利益與全局利益、眼前利益和長遠利益的關系,使全社會的生態意識、環境意識得到增強,從而達到可持續發展的目的。
通過上述內容引入,使同學們深入了解中華傳統文化的博大精深。中華傳統文化不僅對中國的經濟和社會發展發揮著巨大影響,也為中國人的世界觀和行為方式的形成奠定了基礎。它的影響一直延續至今。課堂中引入和加強對中國傳統文化的了解,同學們反映良好。
四、結束語
在課程最后的調查中,學生們一致反映這門課程聯系實際,很有收益。他們專業的知識面拓寬了,興趣也提高了。
教學方法隨課程類別和教師授課風格之不同而千差萬別。這里僅是按照筆者自己的想法進行了一點嘗試,微不足道,僅以此文作為對這門課教學的總結。
參考文獻:
[1]吳啟迪.堅持不斷教育創新不斷推進高等教育的改革和發展[J].中國高等教育,2003,(21).
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關鍵詞:低碳;節能;建筑設計;實際應用
低碳建筑設計能夠有效降低資源的消耗,同時也對環境起到很大的保護作用。因此,在低碳建筑設計中應當有效利用節能減排技術,并積極使用綠色建筑材料,為人們建設舒適且健康的生活環境。因此,必須要重視“低碳”這個概念,并與建筑設計各個環節結合到一起共同發展。
1建筑設計低碳理念
在傳統的建筑設計中,由于經濟利益的驅使,很多建筑設計不盡合理,人們生活的空間非常狹窄,且生活環境相對過于“現代化”,綠化環節沒有做好、建筑結構過于緊湊、采光情況較差、建材過于廉價導致建筑質量差等現象層出不窮,且越大的城市這種現象越明顯,其發展與現代化低碳理念背道而馳。建筑設計低碳理念并不單單指低碳材料的使用,同時也包括很多方面,如舒適的生活環境、節能環保設計、成本控制、能源優化等。低碳最主要的是節能設計,一方面要節約能源,使用節能設備和技術,降低建筑的能耗,另一方面是要優化能源組合,通過合理運用新型能源降低礦產資源的消耗量,同時降低空氣中的有害氣體的排放。此外,低碳建筑設計要注重健康的環境,必須要對建筑內部的溫度、結構、適度、通風、采光、采暖等方面進行嚴格控制,保證人們生活環境的舒適和健康[1]。由此可見,低碳理念在建筑設計中貫穿著始終,其對促進我國建筑行業的發展有著重要作用,且在保護環境方面的作用十分明顯。
2低碳概念下的建筑設計應對策略
2.1節能系統的設計
“節能”是我國社會發展的重要理念,同時也是低碳建筑的重要手段。能源的消耗在不同的地區有著不同的能耗量,因此,在建筑設計過程中必須要因地制宜選擇合適的能源利用方式,并掌握與當地氣候特點、地理位置相匹配的能耗方式,然后設計相應的節能系統,呼應低碳的理念,促進建筑向著健康、現代化的方向發展[2]。如:在冬天,北方的城市非常寒冷,在設計的過程中需要適當加大采暖的耗能比重,并嚴格控制二氧化碳的排放量,積極尋找新型能源替代傳統的煤炭能源,有效實現節能減排。而對于南方的城市來說,在電能的消耗是十分巨大的,在設計過程中應當盡可能選擇一些節能的電器設備,保證低碳理念能夠貫穿在設計的每個環節。
2.2低碳建材的選取
在傳統的建筑材料中,很多建材都會對環境造成破壞,甚至威脅人類的身體健康,如:水泥作為現代化建筑中較為重要的建筑材料,實際上并不是理想的建筑材料,其高污染、高耗能、二氧化碳排放量高的本質對環境和能源節約都有一定負面影響,因此,在低碳建材的選擇上可以參考以下幾方面內容:①高效利用建筑材料。在設計的過程中應當統一、量化各個環節所使用的建筑材料,使建筑材料能夠在最大限度上得以利用。②設計人員應當掌握不同材料的性能及特征,以便在設計的各個環節對其進行有效的建材資源配置,逐漸優化真個系統的“低碳”性能。③嚴格控制材料的浪費現象,在量化每個環節使用材料的基礎上,對其進行精細化計算,防治過于“松散”的建筑設計及施工浪費了建筑材料,進而浪費了建筑成本,不能與低碳建筑的理念相呼應。④最大限度利用材料,對于建筑過程中產生的各種廢棄的材料,應當設計出相應的回收再利用機制,這不僅能夠讓建筑材料發揮自身最大價值,同時也能夠避免建筑材料浪費,以便實現建材的低碳化使用。⑤積極尋找、大力研發新型綠色建筑材料,不斷探索能夠代替有害材料的新型建材,從而讓低碳建筑設計得到跨越性的進步[3]。
2.3合理規劃建筑環境和空間
低碳概念下的建筑設計不僅要節能減排、合理選取低碳建材,還要對建筑空間和建筑環境進行合理規劃。對于建筑空間來說,在設計的過程中應當站在實用的角度對空間加以利用,減少建筑物的總占地面積,合理利用空間。同時還要站在能源的再生利用的層面對建筑空間加以規劃,提高其使用效率,如:在戶型設計中,應當對建筑本身的靈活可變性充分考慮,將建筑空間的擴展功能預留出來,以便在人們需要的時候對其進行適當改造,同時也不會破壞空間原有的功能。這樣不僅能夠延長建筑的使用壽命,同時也能夠有效控制后期建筑過程中因不必要改造而浪費的建材。在建筑的環境方面,由于建筑周圍的環境以及小區內部環境對人們的生活產生直接影響,因此,在建筑設計的過程中必須要站在低碳的角度來保證設計的合理性,在實際操作過程中,設計人員可以參考以下幾點內容進行建筑環境的選取和設計:①建筑地址的選取。建筑地址的選取通常是非常重要的,一方面要保證讓人們的生活環境和辦公環境舒適,一方面要保證出行方便,在實際情況中應以當地的現實情況為基礎,具體情況具體分析,使建筑能夠與環境和諧發展。通常情況下,盡量選擇合適的位置,避免短間隔的拆遷工作,減少建筑垃圾,從而降低有害物質的排放量[4]。②小區內的生活環境優化。小區的生活環境對人們的生活產生直接影響,環境是否符合人們的生活習慣是非常重要的,為了能夠符合低碳理念,應當從小區的布局出發,做好綠化設計,將一些易于存活且存在一定觀賞性的植物引進,加大小區的綠化面積,讓人們的生活環境更加接近自然。
2.4低碳概念下的建筑形式
低碳概念下的建筑形式較傳統的建筑形式更加注重節約能源、節約資源、有效利用現有資源等,在具體設計的過程中,設計人員可以針對以下方面給予一定重視:①充分利用太陽能。太陽能是可再生資源,在節能方面顯示出極大的優越性,因此,在進行墻體保溫設計的過程中,可以有效利用太陽能進行合理設計,在節省建筑材料的同時達到科學設計,提高建筑的使用性能[5]。②建立綠化網絡體系。即將墻體垂直綠化與屋面綠化結合到一起,形成網絡式覆蓋綠化,不僅能過讓建筑的外觀更美,同時也能夠充分利用雨水,在水分蒸發的過程中對空氣起到凈化作用,對調節室內的溫度和濕度起到促進性作用,更對城市的熱島效應起到一定緩解作用。③控制窗墻設計的比例,為了達到良好的保溫隔熱效果,很多公共建筑都會使用面積較大的玻璃幕墻,雖然減少了開窗的數量,但是卻為城市帶來了嚴重的光污染,這是與低碳理念相悖的。因此,在設計的過程中,應當在滿足建筑自然采光的條件下,盡量控制窗墻比例,減少光污染,如:使用中控隔熱玻璃鋁制窗框來代替傳統的玻璃,這樣可以減少建筑中的能耗,讓保溫隔熱措施發揮出真正的作用。
3結束語
【關鍵詞】低碳經濟;理論基礎;經濟學價值
低碳經濟(low-carboneconomy)主要是指降低碳排放的經濟發展新模式,也就是減少傳統化石燃料使用比如石油、煤炭等,以期減少其燃燒過程中向大氣排放碳元素的含量,取而代之的則是利用新興能源如風能、太陽能、潮汐能等實現經濟發展與環境保護的兼而有之。
一、促使低碳經濟概念出現的社會背景
低碳經濟概念誕生的社會大背景概括起來有兩個方面。其一是傳統能源組成的可預見性危機,也就是工業革命以來人類一直依賴的化石能源在經年累月的高消耗模式下,既有的儲備即將耗盡,人類深恐不遠的將來會面臨因能源枯竭而形成的經濟、政治甚至安全方面的種種危機。其二,也是當下已然嚴重危害到了社會生產生活方方面面的問題———全球變暖、氣候惡化、環境污染等等,這是傳統高碳經濟給世界帶來的不可回避的矛盾。僅僅是平均溫度升高了一度,人類社會就已經為此付出了極其慘痛的代價———隨著“厄爾尼諾”、“拉尼那”現象越來越頻繁地交替出現,極端天氣現象給人類經濟發展、社會生活造成的損失也呈現幾何級上升的態勢。
二、低碳經濟的理論基礎
首先,從宏觀層面看,低碳經濟理論基礎之一是世界經濟學。這一理論是世界主義經濟學的簡稱。也就是從經濟學角度研究世界范圍內人類發展的各種現象、問題,目的在于通過科學理論的研究實現造福于人類。世界經濟學理論研究的是人類社會的發展與經濟社會的發展,既涉及二者之間關系,又針對其間存在的矛盾沖突提供解決思路,而這恰恰與低碳經濟扭轉傳統經濟模式弊端的初衷不謀而合。
其次,低碳經濟理論基礎還包括氣候經濟學。這一點比較容易理解,氣候對于人類經濟的影響已經超越歷史上的任何一個時期。一個最明顯的佐證就是每個極端天氣現象結束后,政府的公告中總是少不了“此次天氣過程造成直接經濟損失xxxx、間接經濟損失xxxx”。若稍稍留心一下不難發現,若干年前這些經濟損失的計量單位基本是“百萬元”、“千萬元”,而近年來則幾乎全部以“億”為計算單位。
最后,資源環境經濟學是另一個理論基礎。前面已經提到,正是出于對能源枯竭的恐慌,人類開始了對新能源的尋覓。而化石能源對環境顯而易見的破壞則又讓人類對新能源的清潔性充滿了期望。因此,資源與環境的和諧共生是資源環境經濟學研究的核心與重點,也是低碳經濟追求的模式。
三、低碳經濟的經濟學價值
(一)轉變生產與消費的方式
其本質實際上是觀念的轉變。也就是說,低碳經濟概念的提出影響的是人類的思想方式,讓人類社會發展的指導思想從傳統粗放型、消耗型、破壞型轉向了精細化、節約化、可持續發展化。觀念的轉變導致的是行為的轉變,直接表現就是人類生產和消費方式發生了天翻地覆的變化。以農業灌溉方式為例,傳統農業采取的普遍是“大水漫灌”,寶貴的淡水資源被無情地浪費,而單位面積農作物產量卻難以提升。而隨著低碳經濟概念的出現,以以色列為首的發達國家率先發明了“滴灌”技術,使單位面積農作物耗水量減少了大半。除了生產方式的轉變,環保型消費則成為時下低碳經濟在消費領域的體現。一個比較典型的例子就是人們出行方式的轉變。僅就荷蘭為例,這個國家已經成為了歐洲的“自行車大國”,包括王子和公主在內的多數國民外出時均以自行車代步為榮。
(二)對環境治理從“標”到“本”
傳統高碳經濟模式下,人類面對被污染和破壞的環境時采取的不是“頭痛醫頭、腳痛醫腳”式的治理方式,就是“拆東墻補西墻”式的治理手段。總體而言就是治標不治本,沒有從根本上找到環境治理的核心問題與癥結所在。比如,面對河流沿岸重工業企業私倒亂排污染物的問題,傳統治理方式不過一罰了事。而在低碳經濟模式下,治理環境可謂釜底抽薪。比如那些沿河、湖或在環境保護區周邊的重污染企業被關停并轉,使直接污染源被徹底鏟除,由此在根本上杜絕了潛在的污染可能。
(三)拓展了專業學科的研究范圍
低碳經濟的出現讓傳統經濟學研究領域具有了“跨界”的可能,一些同時涉及環境領域和經濟學專業的新定義、新理念層出不窮。而諸如“低碳生活”、“低碳城市”、“低碳技術”等專業術語除了不斷出現在科學雜志、經濟期刊等專業媒介上,更隨著時間推移在普通百姓群體中普及,使基層人民群眾日常溝通與交流中也開始不斷出現“碳交易”、“碳關稅”等前沿詞匯。這些“跨界”概念不僅讓經濟學領域不斷拓展,更為專業學者的研究指出了新的發展方向。
結束語
在我國各行業轉型升級的歷史轉折關口,低碳經濟理論的出現為中國經濟發展給出了新思路、新理念。低碳經濟除了代表經濟學新興研究領域和內容外,更是中國經濟實現創新、創造和可持續發展的必由之路。
參考文獻
[1]陳曉春,譚娟.政府環境規制視角下低碳經濟發展理論研究[J].西南民族大學學報(人文社會科學版).2012.
關鍵詞:新能源發電技術;多媒體教學;啟發式教學
作者簡介:陳春香(1983-),女,山東單縣人,廣西大學電氣工程學院,講師;李嘯驄(1959-),男,云南昆明人,廣西大學電氣工程學院,教授。(廣西 南寧 530004)
基金項目:本文系廣西高等學校特色專業及課程一體化建設項目(項目編號:GXTSZY138)、2012年新世紀廣西高等教育教改工程項目(項目編號:2012JGB100)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0062-01
能源是國民經濟發展和人們生活所必需的物質基礎。[1]目前,能源資源、能源環境是全世界、全人類共同關心的話題,也是我國社會經濟發展面臨的重要問題。
據統計,世界已探明的能源儲量,煤炭資源大約尚可開采164年,石油40.5年,天然氣66.7年。[2]由于化石能源的日趨減少和使用化石能源造成的嚴重的環境污染,許多科研工作者把注意力轉移到尋找替代化石燃料的可再生能源的開發利用以及研發新的能源轉化利用技術上。[3]
“新能源發電技術”是廣西大學電氣工程專業課程體系中一門重要的專業課。該課程涉及電氣、熱能動力工程、生物、材料、機械等許多學科領域,概念多、知識面廣,工程應用性強,學生學習起來有些吃力。
廣西大學(以下簡稱“我校”)針對該門課程的特點在傳統教學的基礎上對其進行了改革,目的是使學生深入系統地學好該門課程,理解和掌握新能源發電技術方面的知識點。
一、教學觀念的改革
改革是發展的必然趨勢,創新是方向,改變教學觀念是關鍵。[4]隨著高新技術與知識經濟的迅速發展,中國迫切需要具有創新能力的人才。長期以來,教學過程基本是以教師為中心,學生的思維限制在教師的思維范圍內,學生處于被動接受的地位,限制了學生學習的主動性和積極性,不利于培養學生積極主動思考問題和歸納總結問題的能力,更不利于培養學生的創新能力,培養出來的學生模仿能力強但創新意識差。因此,高校必須重視培養學生的創新能力。思維方式和思維水平是影響創造能力的核心因素。[5]因此,教師在教學中必須更新教育觀念,改變原有的“填鴨式”教育觀,建立新的啟發式教育觀念。啟發式教育是培養學生創新精神和實踐能力的一種重要途徑和載體。它突出學生的主體作用、重視學生主動積極的參與精神,是依據學生的年齡特點和成長方式而進行的一種研究性教育方式。高校只有改變傳統的教育觀念,才能激發學生潛在的創造欲望和創造熱情,培養出來的學生才具有創造性思維,才能為國家和社會不斷輸送具有創新能力的人才。
二、教學方法的改革
“新能源發電技術”課程是一門新開設的課程,2012年面向2010級本科生第一次授課。根據2010級的教學大綱,該課程的總學時數為36學時。該課程的主要內容包括太陽能光伏發電技術、太陽能熱發電技術、風力發電技術、核能發電技術、潔凈煤發電技術、生物質能發電技術、地熱發電技術、海洋能發電技術以及燃料電池發電技術共九個章節。較多的內容與較少的課時量形成了矛盾,這就要求教師不能按照傳統的教學方法進行授課,必須尋找新的適合該門課程的教學方法。
1.采用啟發式的教學方法
課程采用啟發式的教學方法,其組織形式是以學生為主體,教師的作用就是整體把握教學內容,啟發和引導學生對問題的思索,從而讓學生掌握知識并對知識進行升華。這種以學生為主體、以教師為導向的啟發式教育,以培養學生的能力為目標,調動學生學習的主動性和積極性。教師通過啟發式教育,引導學生在掌握現有知識的同時,努力探索新知識,在了解現有結論的同時進行創新和發展。啟發式的教學方法非常適合“新能源發電技術”這門課程。教學過程中教師首先啟發學生思索當今環境問題出現的原因,化石類能源枯竭后由什么來提供人類社會發展所必需的能源,為什么要研究新能源及新能源利用技術,以及如何把這些新能源轉化為電能等。這種教學方法必然會調動學生學習的積極性。
2.以多媒體教學為主,傳統教學為輔
由于本門課程內容多,如果全部或者大部分運用板書的形式,36個課時完全不夠用。因此我校采用以多媒體教學為主,傳統教學為輔兩者有機結合的教學方式。教師在講新能源概念以及定義的時候,運用幻燈片播放一些提前制作的典型的能引起學生興趣并激發學生思考的新能源圖片,在播放幻燈片的同時提出一些問題,讓學生發揮想象力去思考問題,調動學生的積極性,充分發揮學生的主體作用,幫助學生從感官上認識新能源,學生通過思考進而掌握知識。再者,教師可結合幻燈片運用板書的形式對一些概念進行一些必要的講解,以幫助學生理解這些概念。
教師在講新能源發電原理的時候,首先設置幾個問題,播放事先做好的新能源發電工藝動畫,讓學生帶著問題去觀看發電工藝動畫,吸引學生的注意力并激發他們的學習興趣。教師再對照動畫中的發電工藝,理清發電過程的能量轉換、發電過程設備的作用,進而讓學生歸納總結出新能源發電的相關知識點。學生通過直觀地觀看發電工藝、思考問題、歸納總結知識,再配上教師的指導,從而可以理解和掌握新能源發電原理,并在現有理論基礎上有所突破和創新。
三、教學內容的改革
21世紀是人類大規模開發利用新能源的關鍵時期,因此開發利用新能源的新技術必定也層出不窮,教學內容的更新必然要追隨科學技術的發展,不能一成不變。[6]這就要求授課教師不能一味要求學生死記硬背一些枯燥的概念,而應該在提高學生聽課興趣的同時,合理地安排教學內容,幫助學生深入系統地掌握新能源方面的知識。
1.教學過程中對教學內容的取舍
教師對教學內容的取舍主要根據教學學時、學生的知識水平和教學內容的結構。由于本門課程存在教學內容多但學時少的矛盾,教師在授課時必須對教學內容進行精選。授課的重點是對新能源的介紹以及對新能源發電原理的講授,而新能源利用技術只讓學生了解即可,和專業相關度不高的知識點忽略不講。這樣教師可通過對教學內容的取舍來解決課時不足與內容豐富的矛盾。
2.引導學生自主學習
課堂教學是教師和學生共同參與的互動活動,以學生為主體。我校在教學中有計劃地選取部分章節,讓學生以小組(3~4人一組)的形式在課堂上對收集整理的知識進行講解。這不但鍛煉了學生檢索文獻、查閱資料的能力,同時也鍛煉了學生對所獲取的資料文獻進行收集、分析和歸納總結的能力,并加深他們對內容的理解和掌握。每個小組講解完之后,其他小組成員進行點評,教師在整個過程中給予必要的指導。通過學生點評、教師指導,學生學會思考問題、理解知識,調整和改進以往對課堂知識認識的不足,形成新的正確的認知結構,實現在認知水平上的升華。
四、結束語
本文針對“新能源發電技術”課程的特點,在教學觀念、教學方法和教學內容方面采取了一些改革措施,激發了學生的學習興趣,鍛煉了學生的思維能力,取得了較好的教學效果。
隨著新能源發電技術的發展,“新能源發電技術”這門課程的教學觀念、教學方法和教學內容也需要不斷優化和更新,這些都有待于今后不斷實踐與改進。
參考文獻:
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[4]邱樹君.新能源技術教學的實踐與探討[J].科技信息,2012,
(13):205.
關鍵詞:公路運輸;管理;可持續發展
1 背景
近幾年來,隨著電子商務概念熱度的不斷提升,人們對運輸行業的關注程度不斷提高。隨著物流需求的不斷提升,越來越多的機構開始強調公路運輸的重要性,加強公路運輸管理,實現經濟可持續發展已經成為我國的一大研究課題。我國作為版圖最大的國家,在加強公路運輸管理方面的重要性不言而喻。在運輸行業方面,我國公路運輸市場發展速度穩中有升,一方面是由于人們生活水平提高,對旅行的需求提高了;另外一方面是由于電子商務市場在國家政策的支持下發展越來越規范,對公路貨物運輸需求提高了。公路運輸的優化發展不僅可以解決能源危機、改善生態環境,而且對于推動我國經濟可持續發展具有戰略性的意義。在這種背景下,研究加強公路運輸管理和實現經濟可持續發展的方法十分必要。
2 我國公路運輸的發展現狀分析
2.1 相關概念界定
(1)公路運輸管理
公路運輸是在公路上運送旅客和貨物的運輸方式。是交通運輸系統的組成部分之一。主要承擔短途客貨運輸。現代所用運輸工具主要是汽車。因此,公路運輸一般即指汽車運輸。公路運輸管理是指通過對公路運輸的人力資源、技術發展、資源分析等方面的研究來優化公路運輸的一套體系。
(2)綠色經濟
綠色經濟是以市場為導向、以傳統產業經濟為基礎、以經濟與環境的和諧為目的而發展起來的一種新的經濟形式,是產業經濟為適應人類環保與健康需要而產生并表現出來的一種發展狀態。理解概念需要引入對比的方法,綠色經濟對應的概念是傳統經濟,其主要差別在于傳統經濟是以破壞生態環境、威脅人類安全和消耗不可再生資源為代價來獲得發展的,屬于損耗式經濟;綠色經濟則是以維持生態環境、利好人類安全和能源節約為主要特點的經濟形式,屬于平衡式經濟。
(3)可持續發展
可持續發展的核心內容是:人類在努力滿足當代人的需求時,應當承認環境承載能力的有限性,不能剝奪后代人所必需的自然資源和環境質量。《中國2l世紀議程》指出,“可持續發展的前提是發展”,“既能滿足當代人的需求而又不對滿足后代人的需求的能力構成危害”。
2.2 我國公路運輸的發展現狀介紹
總的來看,這十幾年來,我國的物價保持在3%-4%的增長幅度,經濟發展也保持在8%-9%的高增長速度,我國在經濟在保持高增長的同時也維持了低通脹的水平。人們的旅行需求的增大引致普遍對汽車需求增大,人們對電子商務的需求引致對貨物運輸的需求,最終導致公路運輸發展速度較快,根據國務院發展研究中心估計,2010 年,我國公路運輸汽車保有量將接近 3 千萬輛,2020年將達到7千萬輛。但是我國用于公路運輸的汽車多為傳統汽車,其尾氣排放較大,環境污染嚴重,且其消耗材料為不可再生資源。在鐵路運輸管理方面的人力資源也較為匱乏,且綜合素質并沒有優勢。
3 公路運輸產業與經濟可持續發展的關系分析
經濟可持續發展模式強調公路運輸的經濟、社會和環境的一體化發展。傳統經濟是以破壞生態環境、威脅人類安全和消耗不可再生資源為代價來獲得發展的,屬于損耗式經濟。雖然這十幾年來,我國的物價保持在3%-4%的增長幅度,經濟發展也保持在8%-9%的高增長速度,我國在經濟在保持高增長的同時也維持了低通脹的水平。但是這種高速的經濟增長是以資源惡性消耗、人與自然非和諧相處為代價的,這種經濟的增長不可持續。綠色經濟則是以維持生態環境、利好人類安全和能源節約為主要特點的經濟形式,屬于平衡式經濟。這種概念下,我國公路運輸的發展需要進行轉型,新能源汽車需要在滿足經濟增長的同時對環境友好、對能源友好、對人類健康友好等。國家通過政策的制定和資金的支持來鼓勵公路運輸管理的發展,在宏觀方面進行引導、在微觀方面進行落實,強調汽車的經濟、社會和環境的一體化發展。從而可見,對于公路運輸,傳統汽車屬于傳統經濟,而新能源汽車屬于綠色經濟模式,在發展企業行業的同時利好環境和社會能源安全。
4 加強我國公路運輸管理,實現經濟可持續發展的建議和對策
(1)我國公路運輸管理存在的問題分析
通過對我國公路運輸發展的現狀進行分析可以發現我國公路運輸管理存在以下兩方面的問題:
第一,傳統汽車與可持續觀念相悖。由于公路運輸使用汽車的性能和技術等問題,使得公路運輸對環境有一定破壞效果,不利于經濟可持續發展。一方面,目前傳統汽車污染嚴重,為其排放量較大;另一方面,目前傳統汽車消耗資源多為不可再生資源,對我國的資源有一定耗損,加大能源安全危機。
第二,公路運輸管理的人力資本不足。我國公路運輸管理領域人力資源存在員工素質水平不高、優化進程較慢等問題,這與為公路運輸管理領域輸送人才的通道所存在的問題高度相關。我國公路運輸管理領域人力資源開發和管理密切相關的是為公路運輸管理領域傳輸人才的各種通道,包括成人教育、大學本科、網絡課程教育和中等職業技術學校等。
(2)加強我國公路運輸管理和促進經濟可持續發展的建議
從上文分析可知,我國公路運輸是國家經濟發展的重要支撐,對于推動經濟發展和維持環境友好有著重要作用。接下來本文針對我國公路運輸管理中存在的問題提出幾方面建議,從而有利于完善我國公路運輸管理和經濟可持續發展的實現。
第一,公路運輸中引入新能源汽車。在當前石油資源日益緊張,價格不斷攀升的國際形勢下,發展電動汽車特別是混合動力汽車是緩解我國石油資源短缺現狀的有效途徑,也是增強我國公路運輸核心競爭力的重大戰略舉措。純電動汽車不是以不可再生的石油等能源作為動力,而是以電池作為動力來源。純電動汽車的工作原理是以車載電源來帶動驅動車輪行駛。因為純電動機汽車屬于環境友好型汽車和能源節約型汽車,因此公路運輸中引入如混合動力、純電動汽車將會實現經濟的可持續發展。
第二,優化公路運輸管理領域的人力資源水平。人力資源是企業發展健康與否的關鍵因素,也是企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地的核心。人力資源的素質水平、人員分配和專業結構對公路運輸管理的日常運營和經營效率之間存在重要關系。第一,地方政府應該加大對本地公路運輸管理人力資源的重視。地方政府應該以本地的公路運輸管理發展規劃和所需求的人力資源結構和數量規劃適合當地公路運輸管理的人力資源開發和管理的長期戰略和短期戰術。第二,應該合理增加公路運輸管理的招生數量,提高生源比例。第三應該,加強對公路運輸管理人力資源的終身教育體系的建設。第四,優化公路運輸管理薪酬制度,激勵優秀人才。
5 結束語
隨著全球污染指數的不斷提升,能源消耗的不斷加大,越來越多的機構開始強調綠色環境的重要性,減少尾氣排放、減少能源消耗已經成為各國的一大研究課題。我國作為人口最多的國家,在節能減排方面的重要性不言而喻,為了推動節能減排的發展,我國在政策方面對交通運輸的發展支持力度十分巨大。本文首先介紹公路運輸管理、綠色經濟和可持續發展的概念,并分析我國公路運輸的發展現狀;通過對現狀的分析發現了我國公路運輸領域存在的兩大問題,分別是不利于可持續的發展和人力資源匱乏;在此基礎上,針對這兩個問題分別提出了引入新能源汽車和優化該領域人力資源管理的建議和對策,在實踐方面對我國公路運輸管理的發展提供助力。
參考文獻:
寶馬在2008北京車展上首發了X6氫動版,這是繼寶馬7系氫動力版之后又一款新產品,此番新車X6搭配的氫動力系統與7系相類似,是在7系的基礎上加以改進的系統。
氫是一種可以循環利用的非石油資源,其排放物主要是水,污染極小。
在寶馬看來,這是一種最有發展前景的動力系統,寶馬的氫動力系統與氫燃料電池不同,燃料電池是將氫燃料轉化成電力,從而驅動車子行走。
寶馬的氫動力所搭載的發動機,車內擁有兩個燃料箱,分別可存儲液態氫和汽油,其搭載的發動機既可以燃燒氫燃料,又可以使用汽油燃燒。
除寶馬以外,福特、通用等也相繼推出了自己的氫動力汽車。
相對于混合動力與燃料電池,氫動力作為最終能源解決方式,似乎有著更“光明”的未來。
氫能源“捷徑”
將氫技術作為未來最適宜的能源形式并且堅持不懈地進行促進與開發,是寶馬集團清潔能源策略的一個核心內容。寶馬早在1978年就已開始氫動力單元的研究,在此后的幾十年內,通過幾代的氫動力汽車使這項技術得到不斷的發展和改進。
寶馬經過28年數代氫動力汽車的發展與改進,2006年11月22日,寶馬Hydrogen7氫動力開始投入小批量生產。這也是世界上第一款供日常使用、幾近零排放的氫動力驅動豪華高性能轎車。
Hydrogen7氫動力體現了寶馬的雙模式動力之路,即利用現成的內燃機技術來實現應對石油資源枯竭的解決方案,這是寶馬所走的一條氫能源汽車的“捷徑”,不對發動機基本結構做較大的改變,精心調整后在傳統內燃機內燃燒氫氣,同時又能燃燒汽油。
氫動力作為汽車新能源的終極解決方案,即使技術實力雄厚的跨國公司如通用、豐田、戴姆勒-奔馳等苦心鉆研10幾年,但商業化的路途依然遙遠。
BMW氫能7系只能說是離我們最近的一款氫動力車,而并非是終極的氫燃料汽車,因為它目前使用的仍是汽油和氫雙燃料。在寶馬看來,混合動力是過渡技術,而氫動力則能夠通向未來。
量產難題
在去年末的《京都議定書》10周年紀念論壇上,寶馬集團披露了其向替代性燃料過渡的短、中、長期環保及技術路線。
即短中期將以提高原車型的效率為主(短期將著手推進輕量化、減少空氣阻力以及能源管理等,中期將利用第二代生物燃料),長期將開發使用氫氣和電力的汽車。
另外,氫動力汽車還分為氫燃料內燃機汽車與氫燃料電池車,技術上也有差別。對于寶馬和其他看好氫動力的汽車廠商來說,大規模商業化可能還需要10到15年的時間。
據悉,氫動力從研發到單車成本是5億美元,批量生產后化學加氫站也是一個問題。
所以Hydrogen7氫動力轎車的價格至今仍是一個謎,目前它也只是被少數人的擁有。
記者了解到,液氫的售價高達8歐元1kg,而寶馬現推出的Hydrogen 7每行駛100km需要3.6kg氫氣。同時,加氫網點的建設是一個制約因素。因為網點工程浩大所以啟動費用高昂。
今后在北京、上海、東京這樣的有利于普及加氫站的城市進行推廣可能會容易一些。
豐田 混合動力領跑者
從目前來看,混合動力車是汽車業邁向可替代能源新世紀的最佳路徑,也是目前唯一能實現量產并獲得利潤的替代技術。豐田汽車是混合動力領域的標桿汽車企業。
2008年的北京國際車展上,12款混合動力汽車的扎堆“表演”令豐田汽車不再一支獨秀。
由于混合動力車具備節能環保的優勢,所以未來發展前景很好,但是要普及到中國的消費者,一方面需要汽車廠商降低成本,改良系統;另一方面需要政府出臺優惠政策,讓消費者在使用這一新能源車時省油又省錢。
混合動力漸熱
豐田汽車在2008北京國際車展上特別安排了混合動力區域,擺放了所有混合動力型號的車,除了已經在中國市場銷售的油電混合動力車PRIUS普銳斯和雷克薩斯LS600hL、RX400h外,還有雷克薩斯GS450h、混合動力運動概念車FT-HS、追求零排放的混合動力技術的油電混合動力概念車――HYBRID-X以及雷克薩斯油電混合動力SUV―LF-XH。
豐田汽車自1997年推出混合動力汽車,截止去年11月已經在全球累計銷售了大約125萬輛,突破了100萬輛。其中,70%是普銳斯車型。
統計顯示,2007年美國的混合動力汽車總銷量突破了30萬輛,超過2006年的25.45萬輛,其中有43%是豐田普銳斯。
據日本Nomura研究機構預測,全球混合動力車到2012年會增長3倍,達219萬輛。面對混合動力汽車的光明前景,豐田汽車已經列出了具體的計劃:到2010年,其全年混合動力年銷量將達100萬輛,其中最主要的是其插入式混合動力車。到2020年,其每一系列車型都將推出混合動力版本。
上世紀90年代,歐美廠商對混合動力不屑一顧,隨著能源危機臨近,面臨著是“生存還是毀滅”的抉擇的汽車工業和廠商越來越多的向混合動力要市場,畢竟與氫能源等相比,混合動力汽車的實用性最高。
在北京車展上,福特汽車展出了一套汽電混合動力系統。這款完全混合動力傳動系統可以在純電力、純汽油或者油電混合等不同動力模式之間自動切換,從而使能效與性能得到最大化。同時,排放量也保持在PZEV(準零排放車型)所可能達到的最高水平。
一向偏重于電燃料電池研究的通用汽車董事長兼首席執行官瓦格納在京宣布,擬斥資2.5億美元在華設立汽車新能源研發中心,將在混合動力方面發力追趕豐田。通用最新研發的5款新能源汽車在北京車展上亮相,其中歐寶Corsa1.3渦輪增壓柴油車、雪佛蘭E-quinox氫燃料電池車、雪佛蘭Tahoe雙模混合動力車、土星Aura輕度混合動力車均為亞洲首次展出。
高成本之困
記者采訪獲悉,本田汽車的思域(Civic)混合動力車自去年11月上市以來僅售出了約150輛。該車售價26.98萬元,其價格不僅相當于售價14.78萬元的1.8LEXi手動型汽油版思域汽車價格的2倍,且幾乎是其該車美國銷售價格的兩倍。
J.D. Power & Associates旗下亞汽資源公司(Automotive Resources Asia)的數據顯示,盡管去年中國的SUV和豪華轎車銷量實現了兩位數增長,但普銳斯的銷量只有414輛,比2006年下降了81%。此前豐田汽車設定的目標是銷售3000輛普銳斯轎車。
業內人士認為,由于技術限制,普銳斯售價偏高;另外,這些在中國銷售的混合動力車多數進口或國產化比例低,在海關征收關稅之后,其價格相應走高。普銳斯的價格,在日本相當于人民幣16萬元,比同級別汽油車僅貴3萬元人民幣;但在我國售價30萬元左右。雖然能降低油耗,但節省下的錢并不能抵消消費者的購車款。同時,消費者普遍尚未接受混合動力車的概念。
一款1.5升排量的傳統轎車,按照目前國內的車市行情價格不超過15萬元。然而豐田1.5L普銳斯的價格卻近30萬元,同樣使用93號汽油,一輛傳統家用汽車行駛15萬公里需要花費的燃油費用約為7.3萬元;一輛混合動力汽車15萬公里需要花費的燃油費用約為3.24萬元,兩者相差4萬元左右,但混合動力車比傳統車購車的成本貴近15萬元,這樣消費者雖然買了省油的車卻因此多花了約10萬元錢。
豐田汽車上月還宣布將普銳斯的價格下調8%,下降了2.1萬元左右。
“現在中國的混合動力車市場尚處在培育階段,銷量多少不是目的,關鍵是使消費者接受我們的理念,認識普銳斯的質量。”豐田中國企劃公關宣傳部相關人士告訴記者。
豐田社長渡邊捷昭表示,在技術方面,外插充電式混合動力車是混合動力車發展的更高形態,大大提高了電動行駛模式的距離的同時,更降低了汽油的使用量,而且利用普通家用電源即可充電,它將比現在的混合動力車更加環保。豐田的目標是,在2010年之前,努力邁向外插充電式混合動力實用化階段。
因此,從長遠來看,混合動力具有可觀的發展潛力。豐田汽車樂觀地認為在中國市場中,此類轎車的銷量或許不用幾十年、而只需幾年時間就有可能實現增長。
自主新能源 集體尋突破
面對跨國汽車企業在新能源領域取得的突破,中國的新能源汽車還處于起步階段,與國外還有很大的距離,自主品牌新能源追求突破,集體追趕跨國巨頭的迫切心情在北京2008國際車展上表現得淋漓盡致。
齊頭并進
4月20日上午11 點,W1 館,比亞迪汽車正式其首款純電動轎車e6;廣汽集團首次其概念車,這款概念車正是搭載新能源動力;長安自主研發的首款氫動力概念跑車也登場亮相;上汽也推出了多款新能源車,其中包括“上海牌”的最新一代的燃料電池車;奇瑞“銀海綠洲”系列展臺,全部由柴油車、混合動力車、燃料電池車和靈活燃料車組成;長城歐拉和長城精靈EV完全依靠電池電力驅動。
長安汽車董事長尹家緒表示:“中國必將成為全球最大的汽車市場,但如果按照目前的燃耗水平,汽車的石油消耗量將超過中國整體石油需求量6成。” 因此,新能源汽車將是未來中國汽車品牌參與全球競爭,并在短期內實現抗衡甚至反超的最大機遇。
去年11月1日,中國公布《新能源汽車生產準入管理規則》;去年12月20日,又公布了《產業結構調整指導目錄(2007年本)》,國內外眾多車企也開始制定自己的新能源汽車計劃。一時間,混合動力、氫動力、燃料電池、電動車,凡是國外已經出現的新能源解決方案,都在中國有所體現。但從目前看來,自主品牌汽車在混合動力汽車和新能源汽車方面已經被外國汽車公司拋在了后面。
比亞迪攻勢
汽車專家賈新光認為,在電動汽車方面,中國的起步并不晚,成果也很多,電動自行車行業的發展等于為電動汽車積累了寶貴的技術和市場經驗。中國的電動汽車成本要比發達國家低得多。現在的關鍵是政府應該支持技術比較成熟的電動車產品盡快上路,占領市場。
在歐美日本,傳統汽車已經根深蒂固,電動汽車要想替代傳統汽車非常困難,中國在汽車還沒有普及之前,已經有了電動自行車作鋪墊,電動汽車的發展就有了市場基礎,這在世界上是獨特的條件。
今年1月份在底特律北美國際汽車展上比亞迪展示了一款混合動力汽車,名為F6DM。該款汽油和電力混合動力汽車將在今年推向市場。該車可以插入家用電源插座充電,在充滿電的情況下,可以完全依靠電力行駛100公里。之后,比亞迪e6電動汽車將在2009~2010年期間推向中國市場,計劃兩年內在中國大規模銷售充滿電時能夠一次行駛300公里的全電動汽車,并向北美和歐洲出口。
據悉,混合動力汽車的售價約為人民幣15萬元,電動汽車售價為20萬元。
對于廢舊電池污染問題,比亞迪提出他們的電池是硅鐵的,一旦電池不能使用了,它就是一塊鐵。可回收、其耐熱性、抗壓性和容量都遠遠強于普通電池,電池充電循環次數可達2000以上,電池的持續里程壽命大于60萬公里。而其成本為5萬元,年產達到20萬輛后,成本可降低為3萬元。對比氫動力,純電動研發成本確實低了很多。
政策缺失
目前除混合動力外,其他新能源汽車的標準尚未建立,因此新能源車的競爭很大程度上會演變為標準之爭。中國雖然出臺了《規則》,對新能源汽車的發展起到了一定的規范作用,但是并沒有明確給出中國新能源發展的方向。
業內專家認為,第一是相關的消費市場還沒有形成,第二是因為發展新能源汽車的要求還沒有達到十分迫切的程度。政府中有些部門的意思是等待電動車、氫能源和混合動力爭出結果后,再明確政策支持哪一種新能源,而政府部門的意見和利益不能統一,沒有明確的政策,新能源汽車的發展也不會快。
分析人士認為,目前國家確實很難出臺鼓勵政策,這也是保護本土汽車企業。本身在傳統汽車技術方面自主品牌就處于弱勢,現在給予了支持混合動力車發展的政策,無異于扶持外國汽車公司,自主品牌只能繼續落后。
中國汽車工程學會理事長張小虞認為,未來五年,在我國汽車產業領域,產量增長將不再會放在第一位,產量一旦超過1000萬輛以后,主要任務就是做強而不是做大,首先要增強自主創新能力,其次是提高企業集團總體競爭能力。從這個意義上講,我國汽車產業應盡快實施戰略轉移。
■鏈接:《新能源汽車生產準入管理規則》
國家發改革委制訂出《新能源汽車生產準入管理規則》,從去年11月1日開始正式實施。
新的《規則》首次明確新能源的概念包括混合動力、純電動、燃料電池電動、氫動力和其他新能源(如高效儲能器、二甲醚)等。
與此同時,《規則》對企業上馬新能源車項目設定了15道“準生”門檻,其中最引人注意的是,企業需要至少掌握新能源汽車車載能源系統、驅動系統及控制系統三者之一的核心技術。這將打破目前全國新能源汽車“一窩風”的現狀,形成由擁有技術優勢的汽車企業領跑的格局。
在企業取得新能源準入資格后,仍需在商業化階段接受主管部門監管,從而可避免新能源汽車的市場發展出現失控現象。
2015年國內新能源汽車產量達到37.9萬輛,同比增長4倍以上,遠超出年初市場預期的25萬輛。國內新能源產業的迅速發展,極大拉動了電池材料的需求,電池級碳酸鋰產品供不應求,2015年底碳酸鋰需求量出現約1萬噸的供需缺口。
在資本市場中,涉及鋰電池概念的公司受到資金的瘋狂追逐。熱潮下,良莠不齊,《英才》記者將為讀者挑選出較具代表性的8家鋰電池概念公司,并解析其屬性和未來發展空間。
贛鋒鋰業(002460.SZ)/概念股指數:
公司是國內最大的鋰深加工企業,以及全球最大的金屬鋰供應商。公司同時擁有“鹵水提鋰”和“礦石提鋰”技術,主要產品電池級碳酸鋰,電池級氫氧化鋰已經進入國際一線電力電池企業供應鏈體系。金屬鋰產品占據全球份額的30%,是國內唯一的丁基鋰生產基地。公司預計2016上半年歸屬于母公司股東的凈利潤在2.55億-2.81億元之間,預計同比增長400%-450%。
比亞迪(002594.SZ)/概念股指數:
公司主營業務為二元充電電池業務,手機部件及組件業務,以及包含傳統燃油汽車及新能源汽車在內的汽車業務。公司是全球領先的二次充電電池制造商之一。公司表示,未來的插電式混合動力汽車將嘗試使用三元電池,是指三種電極材料共融而成的復合電極材料,目前最常見的是鎳鈷鋁酸鋁(NCA)和鎳鈷錳酸鋁(NCM)。此前,公司一直青睞于磷酸鐵鋰電池。2016年公司新款插電式混合動力汽車的續航里程將有顯著提升。
億緯鋰能(300014.SZ)/概念股指數:
公司是首批28家創業板企業之一,中國最大、世界第五的鋰亞電池供應商,具有自主知識產權和國際先進技術水平,致力于發展成為新型鋰能源領域的國際領先企業。公司研發并生產各種規格的高性能鋰一次及二次電池,包括聚合物鋰電子電池、方形和柱形液態鋰離子電池、鋰離子動力與儲能電池等。作為中國鋰電池行業的領先企業之一,目前形成了“鋰原電池+鋰離子電池+電子煙”三大業務齊頭并進的格局。
國軒高科(002074.SZ)/概念指數:
公司原是一家經營輸配電器產品的企業,經過不斷地發展轉型,目前的經營有了較大的變化,公司目前主營收入中77.7%來自于電池組,20.1%來自于輸配電產品。由于主營構成的改變,使得公司最近幾年業績優良,無論是利潤還是每股收益都出現了連續增長,特別是2015年,公司業績大爆發,未來國軒高科極可能成為動力電池的領軍者。
天齊鋰業(002466.SZ)/概念股指數:
公司主要從事工業級碳酸鋰、電池級碳酸鋰、無水氯化鋰等鋰系列產品的研發、生產和銷售。公司2016上半年有望歸屬于上市公司股東的凈利潤為6億-6.5億元,同比增速將達到1364.25%-1486.27%。公司為提前適應行業發展趨勢及優化產品結構,擬采用自籌資金開展建設“年產2萬噸電池級氫氧化鋰”項目,所需投資總額預計不超過16億元人民幣,達產周期2-4年,短期內對公司影響有限,但中長期來看,有利于公司充分發揮自身資源優勢,穩固行業龍頭地位。
鵬輝能源(300438.SZ)/概念股指數:
公司是中國最大的電池生產廠家之一,主營二次充電電池業務、包含傳統燃油汽車及新能源汽車在內的汽車業務。公司2016年一季度實現營業收入2.37億元,同比增長46.2%,歸屬于上市公司股東凈利潤2113.83萬元,同比增長54.51%。2016年4月12日公司公告稱,公司擬非公開發行股票不超過1380萬股,募集資金總額為不超過96680萬元,其中80680萬元投向年產4.71億安時新能源鋰離子動力電池建設項目,擴大公司的動力鋰電產能,以充分把握行業發展的新機遇,增加新的市場空間及利潤增長點,從而有效提升公司整體盈利能力。
南都電源(300068.SZ)/概念股指數:
公司專業從事通信電源、綠色環保儲能應用產品研究、開發、制造和銷售,并為后備電源、動力電源及特殊電源領域提供完整的解決方案和服務,主導產品為閥控式密封鉛酸蓄電池。公司擁有多個瓶裝的閥控密封蓄電池產品和鋰電池產品,是行業內產品系列最齊全的企業之一。公司在成為中國市場通信電源主要供應商的同時,產品遠銷歐美、東南亞、非洲等50余個國家和地區。公司2016年一季度歸屬于上市公司股東的凈利潤盈利5502.25萬-6327.59萬元,比上年同期變動幅度在100%-130%。
滄州明珠(002108.SZ)/概念股指數:
公司生產的主要產品為PE管道、BOPA薄膜和鋰離子電池隔膜產品。其中鋰離子電池隔膜是鋰電池四大核心材料之一。動力電池爆發帶來濕法隔膜的旺盛需求。隔膜材料目前是鋰電池四大基礎材料中毛利率最高的產品,國內市場現狀為高端產能不足,低端過剩。公司自2009年研發投產鋰電隔膜,經過7年努力已經晉級國內隔膜第一梯隊。隨著產能的快速釋放,未來市場份額有望大大提升,進一步提高公司在隔膜材料領域的龍頭地位。
這聽起來有些天方夜譚。在中國電網企業集中供應,單向輸送,并根據發改委制定的電價使用電力。在電力供應上我國實行的仍是計劃配給,每年夏天用電高峰期全國多地出現的拉閘限電就是例證。中國的電力供應仍是一對多體系,即國家電網對應眾多用電客戶,很顯然,該交易模式讓電力供需雙方的交易市場化根本無從談起。
但是電力市場開放的國家,電網企業無需承擔中國電網那樣繁復的職能,只需承擔輸送的職能,發電側和售電側的連接部分就出現了空前的商機。可再生能源的普及則對整個電力網絡實現動態平衡提出了更高的信息要求,這些都是互聯網在電力領域的空間和商機。
張雷就是看到商機所在的人,他早年在倫敦從事全球能源戰略架構以及能源金融產品設計工作,2007年回國創辦了遠景能源,嘗試以互聯網改造傳統能源領域。概念是上面的概念,但做企業進入到實操階段并不容易。張的想法很宏大,我們不妨從其最先涉足的領域風電入手,看看他如何展望其愿景。
首先,遠景能源研發并設計出“智能風機”,在葉片和風機內外部加裝了傳感器和雷達, 用雷達監測風的流動性、強弱,通過傳感器收集各項數據,匯總到云端計算分析,再利用智能控制技術、先進的測量技術、數據分析專家系統、主動性能控制和基于可靠性的決策算法等,使得發電效率要比同類產品高20%,這就是其與國內外其他風機企業如金風、聯合動力最大的不同。
“在風機上安裝傳感器以及部署智能控制算法只是智慧能源的第一階段,或者說還只是單機版,但這是互聯網能源的開端。”張雷告訴《財經》記者。
智慧風電場是第二階段。在多個風機并存的風電場里,單個風機的能效最大化并不意味著整個能效最大化,遠景用基于智能傳感網和云計算的智慧風場管理系統,將風資源評估、風場設計、風場運維、資產管理等全生命周期透明化、數字化、信息化,結合智能控制、智能傳感、云服務、大數據等技術,構建智慧風場全生命周期管理平臺。
第二階段,遠景從風機硬件設備商步入了系統供應商,據張雷透露,遠景的Wind OS平臺目前管理著包括美國最大的新能源上市公司Pattern能源、美國大西洋電力公司以及中廣核集團等在內的1000萬千瓦的全球新能源資產。
張雷正在努力進入到第三階段:介入到整個電力的生產、使用以及交易中去,但1000多萬千瓦的客戶并不足夠。“我們提供軟件解決平臺的收費比較高,如果能夠部分放開免費的話,我們的用戶會急速上升。”張雷透露,其軟件管理平臺將會采用基礎服務免費、增值服務收費的模式來吸引用戶。
對于張雷而言,智慧能源布局將從美國開始,逐漸到歐洲,他預計未來2-3年內在全球管理1億千瓦規模的發電資產和用電資產。“在一個開放的、電網企業只負責輸電的電力市場上,如果有1億千瓦的發電資產和用電資產使用智慧能源管理平臺,并授權我們為他們提供能源分配服務,那我們將會成為一個巨大的虛擬發電廠(VPP),借助智慧能源管理平臺,逐漸從發電側管理向用電側管理拓展,眾多發電廠和眾多工商業終端客戶在此平臺上可以獲得多對多的、自由透明的能源采購、能源管理、能效優化等綜合技術解決方案。”
隨著清潔能源的普及,風電、光伏、水電等新能源形式受制于氣候變化,無法像傳統的火電那樣穩定輸出,古老的電力網絡終將面臨比以往更嚴峻的調峰挑戰,而這恰恰是基于物聯網、云計算、大數據等技術的互聯網能源最擅長的。
為了實現這一愿景,遠景還需要很多技術支持,比如在能夠管理較大規模發電裝機之后,發電量預測的技術就是目前遠景缺乏的核心技術,為此張雷不惜重金從思科挖來了全球物聯網業務總經理Guido Jouret。
【關鍵詞】低碳經濟;理論基礎;經濟學價值
引言
在低碳經濟理論得到不斷完善和發展的基礎上,越來越多的人對低碳經濟理念有了一個更為深入的認識。而加深對低碳經濟理論基礎的研究,并且了解有關理論的經濟學價值,則有助于堅定人們發展低碳經濟的信念。因此,有必要對低碳經濟的有關理論和經濟學價值展開分析,以便更好的促進低碳經濟的發展。
一、低碳經濟的理論基礎分析
(一)經濟學理論
從經濟學研究歷史上來看,政治經濟學研究學者西蒙曾經指出,財富是使人們獲得物質性度的一種手段,同時也是人類物質享受的一種表現形式。而政府成立的目的不僅僅是進行財富的累積,更是為了使所有公民享受物質生活。這一經濟學理論的發展,為低碳經濟概念的提出奠定了良好的基礎。在眾多綜合性經濟學理論中,生態經濟、循環經濟、綠色經濟和低碳經濟是四大經濟學體系,都需要利用生態學規律和理論進行人類社會經濟活動運作的引導。從本質上來講,都是從三高一低轉換為三低一高的運作模式,可以實現資源高投入及高效率向低投入和低效率的轉變,并且實現高排放到低排放的轉變。而這些新世紀經濟學理論和思想,就是低碳經濟的主導思想。
(二)能源學理論
世界上的能源數量顯然是有限的,但是經濟發展卻會進行能源的不斷消耗。所以在經濟發展的過程中,包括中國在內的許多國家都出現了能源不足的問題。改變能源利用方式,從而實現能源的循環利用,才能夠使人類社會的發展情況得到改善。正是遵循這一能源學理論,低碳經濟才取得了發展。通過對廢棄物二次利用情況給予充分重視,發展低碳經濟不僅能夠為國民經濟的發展提供連續的動力,并且也有助于促進我國經濟社會的可持續發展。
(三)環境學理論
一直以來,人們都將低碳經濟發展與環境保護聯系起來。發展低碳經濟,需要以低碳為重點,需要在發展經濟的過程中貫徹低碳環保理論。因為,經濟的發展將給環境帶來巨大的影響,忽視環境因素進行經濟的發展,將導致環境壓力不斷增加,并且使環境污染不斷加速,從而使人類的生存環境遭到破壞。所以,想要使人類的生存環境得到保護,還要進行低碳經濟的發展。因此,環境學理論是低碳經濟發展的重要基礎理論,其為經濟的發展提供了科學的指導。
二、低碳經濟的經濟學價值解讀
(一)使傳統經濟內容學得到了豐富
低碳經濟的發展,使得碳貨幣、碳關稅、碳交易和碳期貨等概念得以出現。隨著低碳經濟理論發展與研究,這些概念也得到了不斷豐富,從而成為了相關學科的研究重點。就目前來看,國際貿易和金融學等經濟學科都對低碳經濟理論及概念進行了研究。而引起氣候變化的因素較多,所以該類問題的處理十分復雜。通過對最基本和最常見的經濟學概念展開分析,則能夠重新進行傳統概念的界定,從而為經濟學研究提供新的思路。因此,低碳經濟理論的發展,在一定程度上豐富了傳統經濟學內容,從而推動力經濟學理論的發展。
(二)使經濟學體系構建得到了完善
就現階段而言,低碳經濟及相關理論已經被納入到了國際經濟研究中,從而使有關經濟學的研究領域得到了拓寬。從理論關系角度來看,經濟學為國際經濟學的研究基礎,所以國際經濟學的發展能夠使經濟學得到進一步延伸,并且使其得到更為廣泛的應用。而對國際經濟學展開研究,最大的目標就是利用有關理論促進國家經濟的發展。通過使國家的國際收入和支出保持平衡,則能夠完成與國家經濟發展相適應的貿易和金融體系的建立。因此從國際經濟學角度來看,其會被劃分成多個部分。將低碳經濟理論融入國際經濟學研究,則能使國家之間的經濟協作得到加強,繼而使其成為真正的國際經濟學。
(三)使新型消費方式得到了推廣
低碳經濟理論的發展,使得低碳經濟與“刺激消費”的不協調關系得到了妥善處理。從國際市場經濟發展情況來看,發達國家的居民將成為消費的主要全體,而這些人的消費方式已經開始轉變,即逐步完成從生存消費到享受消費的過渡。在這種情況下,持續進行物質消費刺激,將導致二氧化碳排放問題更加嚴重,并且將導致能源遭到過度消耗。而這樣發展經濟,將導致經濟出現毀滅性的發展趨勢。低碳經濟理論的出現,則使人們的消費方式發生了再次轉變,從而使人們由物質消費轉變成精神消費,繼而使經濟發展獲得了新的動力。
(四)為環境問題的解決提供了途徑
近年來,隨著環境污染的加重和能源的不斷減少,人們對環境問題也越發重視。而想要實現環境治理,并非是一朝一夕的工作,所以使人類的發展受到了困擾。低碳經濟理論的出現,則為豐富環境問題的解決提供了新的措施。利用界定產權的相關方法,低碳經濟的發展使得人們交易過程中的各項支出得到了大幅度縮減,從而在一定程度上實現了社會資源的優化配置。在這一過程中,政府機制的作用則十分有限。此外,在處理無法界定產權的溫室氣體排放治理問題時,也可以采取碳交易、碳關稅和談貿易等低碳經濟相關辦法,從而使環境問題得到進一步接近。因此,在對國家與國家的環境問題進行處理時,通常需要以低碳經濟理論為指導。
三、結論
總之,為加強環境保護,我國還應該堅持發展低碳經濟,以便使經濟發展帶來的碳排放問題得到解決。為達成這一目標,在發展工業經濟的過程中還要以低碳經濟理論為指導,以便通過不斷嘗試新的發展途徑促進中國經濟的可持續發展。
參考文獻:
[1]陳浩,付皓.低碳經濟的特性、本質及發展路徑新論[J].福建論壇(人文社會科學版),2013,05:2934