关键词：新能源；节能动力汽车；电工电子设计
中图分类号：S611 文献标识码：A文章编号：
1电工电子设计技术与汽车节能
1.1汽车供油系统节能电工电子控制
现阶段在汽车发动机供油系统中，利用电子控制技术实现了发动机供油量、喷油压力、喷油率自动调节的精确控制。多点式的电子控制燃油喷射技术实现出喷油量与喷油定时的自动控制，并可以保证最佳的喷油速度。现在新型汽车多数采用的都是电控喷射系统，发动机的燃油经济性得到大幅提升。此外，电工电子控制系统可以实现对喷油大压力的精确控制，所以当发动机处于低速状态时，喷油压力会升高，从而减少了排气烟度；利用电子控制技术控制喷油率，可以实现着火前少喷油、着火后多喷油分层燃烧的技术要求。引外，电子电工控制系统还实现了发动机度与加速度的最佳配合度，可以在保证工况要求的前提下将排放烟度控制在最低水平，并降低油耗。与传统的化油器相比，燃油电子喷射系统大幅提高了燃油计量的精确度，从而大幅提升其经济性与动力性能。
1.2汽车电工电子点火节能系统
汽油机属于点燃式发动机，其利用电火花点燃混合气体进行点火，传统技术是利用点火系统中的机械式白金断电器来实现，这种断电器基于高速运转状态时，容易被磨损并烧蚀，从而导致发动机发生失火、动力性能下降等问题。采用电磁式或者霍尔式无触点断电器可以彻底解决该问题，并且降低了发动机维修的机率。可以说现代高性能的汽油机全部采用的是电子控制的无触点点火系统，采用传统的机械式点火系统时，如果发动机处于高速运转状态会出现断火问题，而电工电子点火系统不存在这种现象，提高了点火能量与燃烧速度，不仅可以大幅降低发动机的燃料消耗，而且对汽车的加速、动力以及排气净化性能也有明显的改善，此外，用户长期采用电子点火装置可以保证发动机一直处于高质量的点火状态。
1.3汽车电工电子设计趋势
汽车电工电子技术从开始的真空管、晶体管、集成电路，到后来的大规模集成电路，再到如今的计算机技术，汽车控制系统从局部控制技术发展为整车系统的控制设计，其电子技术也体现出信息化、智能化、交通控制网络化的特点，现代的高级轿车可能会装设几十个微控器、上百个传感器，所以从某种程度而言，汽车电子电工技术的发展程度也是衡量各国汽车工业发展水平的重要标志之一。电子电工技术在汽车领域的广泛应用提高了汽车的经济性、安全性与动力性，而且对汽车行驶的稳定性与舒适性有明显改善；此外，还降低了燃油的消耗，提高了汽车产业的环保性。
2研发新能源节能动力汽车及优化
2.1新能源节能动力汽车
现在出现的新能源节能动力汽车多种多样，下面简单介绍其中几种：
第一，甲醇发动机汽车。甲醇是煤与天然气作用下的产物，其具备燃烧速度快、燃烧地程中无烟、无焰的特点，其热值仅为汽油的二分之一。并且与石油相比，全球的煤资源相对更加丰富，根据现阶段的能源消耗水平来看，还可以使用很长一段时期。所以在发动机燃料中，甲醇的发展前景十分看好。现在在点燃式发动机上完全可以燃用甲醇，并且基本上无需对原发动机做较大改装，只需更换燃油系统的个别密封件即可。不过对于压燃式发动机而言，还是需要一些特殊的技术。
第二，天然气动力汽车，天然气是油气田与气田的产物，其在全球的贮量也相当大。在发动机中采用天然气作燃料的技术已经相当成熟了，其最大的特点就是污染物排放低，并且天然气不会对油产生稀释作用，所以可以有效延长发动机的使用寿命，降低汽车噪声。
第三，电动汽车，这种汽车的动力来自于电能，而很多方法均可以产生电能，比如火力发电、水力发电、风力发电以及核电等等，现在比较常见的电动汽车包括纯电动汽车以及燃油与电能混合动力汽车。电动汽车最大的特点就是零配件少，生产工艺比较简单，因此其制造成本仅为内燃机车的几分之一，不过其发展最大的瓶颈在于蓄电池的容量问题。
第四，太阳能动力汽车，相对于其它能源而言，太阳能取之不尽、用之不竭，而且其清洁度最高。太阳能动力汽车利用太阳能电池进行电能的存储，然后通过储存的电能驱动汽车，所以其本质也属于电动汽车的范畴。对于太阳能汽车而言，最大的瓶颈在于太阳能电池的转换效率。
2.2汽车节能优化
具体而言可以从以下几个方面实现汽车节能的优化：第一，减轻车体的重量，汽车处于空载状态的油耗比重很大，所以可以通过减轻车体重量实现节能的要求，据相关数据显增，车体重量降低10%，节油量可以达到8%左右。现阶段出现的新型材料大幅减轻了车体的重量，比如采用轻型有色金属取替钢铁，常见的有铝合金与镁合金等，也可以用塑料取代钢铁等。第二，减少行驶阻力，汽车在路面行驶过程中遇到的阻力来自于两个方面，一是空气阻力，另外一个则是滚动摩擦阻力。以一般车速行驶时，空气阻力会消耗发动机25%的功率。除了外部条件外，车体的外型与空气阻力也有着密切的关系，现代汽车的造型均向着更加完美的、流线型造型方展，不仅大大增加了汽车的美观性，而且可以有效减小行驶过程中的空气阻力。第三，进一步优化节能汽车空调，现在的汽车空调的制冷方式多为蒸汽压缩式，发动机轴驱动压缩机，空调处于开启状态时，会降低发动机约10%的功率，而增加15%的油耗。新型的高效压缩机会慢慢取代传统的往复活塞式压缩机，比如变排量斜盘式压缩机可以节能30%，其有可能成为未来汽车空调的主要机型。
3讨论
随着科学技术的发展，必有其它能源替代将要枯竭的石油，从过度依赖石油转向能源供给多元化。目前我们要大力依靠科技进步，引进和借鉴国外先进技术和科学经验，相信会有更节能、更环保、更先进的动力机汽车出现。
参考文献：
关键词：新能源汽车；动力电池；管理系统设计
引言
我国近年来整体经济建设发展非常迅速，道路行业的快速发展推动我国汽车行业的不断进步，改善我国人们的出行质量。新能源汽车具有运行高效稳定以及结构简单等优势。但是，此类汽车在电池设计方面需要消耗较高成本，续航里程短。为确保新能源电池使用寿命，控制汽车使用环节成本，要重视动力电池的管理系统设计开发工作。
1 、新能源汽车动力电池管理
一要加大关键技术攻关，鼓励车用操作系统、动力电池等开发创新。支持新能源汽车与能源、交通、信息通信等产业深度融合，推动电动化与网联化、智能化技术互融协同发展，推进标准对接和数据共享。二要加强充换电、加氢等基础设施建设，加快形成快充为主的高速公路和城乡公共充电网络。对作为公共设施的充电桩建设给予财政支持。鼓励开展换电模式应用。
2 、电池管理系系统设计使用的关键技术
1.检测工作参数，在电池管理系统当中，其工作参数检测主要包括工作电流、电压和温度等。在测量电池电压、充放电电流及电池温度等过程，需要采集单体电池的电压测量数据，利用该数据对电池工作状态加以判断；在估算荷电状态时，需要使用单体电池的电压，同时其他功能也需依赖电压数据展开计算。2.SOC算法，使用卡尔曼滤波方法作为SOC算法，可实现静态学习，利用残余电量的计算方法，对电池的SOC初始值进行计算。在此过程中需要借助大量实验数据，才能获取电池的准确使用信息，并且还应掌握电池两端温度信息以及电压值，确保SOC初始值的计算相对准确。然后利用此值作为基础输入值，并在卡尔曼滤波方法的运用下，对电池的SOC值进行估算。但是，在此过程运用的计算公式并非线性方程，需要在实际计算环节将其线性化，利用估计值以及给出误差协方差矩阵，对误差范围加以估算，最终获取精准的SOC值。
3 、新能源汽车的动力电池管理系统设计
3.1 主控ECU
主控ECU包含估算SOC、采集及计算电流、电压的程序，还有分析故障、给出报警以及数据通信程序等。主控单元将接收到参数（单体电池温度、电压等）以及所测量的自身SOC、电流、总电压等数据结合起来分析，判断出整个电池组所处的工作状态，并对其运行的历史数据进行记录。
3.2 管理方式
电池组的管理主要有两种形式：集中式和分布式。选择分布式管理，主要利用“主从分布”的结构，完成电流、温度和电压等信息检测，保证电池组形成均衡控制局面，利用该系统能够估算电池的SOC值，并且确认电池存在“过充”或者“过放”等问题之后，还能启动保护功能。控制板上能够提供电池和整车通信网络、CAN接口、上位机串口连接功能。在主控板的控制方面，能够和采集板模块功能紧密关联，且相互独立。由采集板对电池组内各单体电池各项参数进行检测，并实现均衡控制。由主控板完成电池组工作电流的采集、数据分析、SOC估算等。利用CAN网络，向整车控制器内传输电池状态实时信息和处理结果。主控板当中还具备和上位机通信功能，利用串口获取采集数据，向上位机传送，经上位机处理之后，显示结果，完成人机界面操作。
3.3 产品的集成化和标准化
电池管理系统主要用于锂离子电池。由于电池的种类不同，电池系统有不同的性能，在电池管理系统的设计中也存在很大的差异。将电池管理系统产品集成化、标准化运行，不需要对电池系统的类型予以区分，在测试精度，实施热管理，进行均衡管理以及电磁兼容性和电性能适应性等方面都实施集成化管理，保证电池管理系统的标准化运行。
3.4 电量检测
电量检测的算法设计需要基于电池模型，使用三阶等效模型，利用其高阶特点以及使用过程产生高斯白噪声，并且电池处于模式切换状态时，还会产生噪声。切换继电器环节，由于存在震荡，可能导致检测数据结果存在误差，车辆运动环节发生震动问题，也可对电池产生随机干扰。因此，将嵌入式以及电池检测的滤波算法考虑其中，将卡尔曼滤波这一算法加以扩展，可实现在电池电量发生变化之时，将其中随机噪声滤除。
3.5 动力电池系统可靠性设计优化建议
1.选择与动力电池系统相匹配的断路器和熔断器等保护器件，合理搭建动力电池系统拓扑结构。2.优化动力电池系统电气走线，提高动力电池系统的安全防护等级，避免系统正负极母线因破损污染等原因造成系统短路。3.选择更为安全可靠的动力电池，优化机车控制系统，避免动力电池滥用造成电芯内短路。4.配置一套由硬件组成的安全冗余保护电路，该保护电路通过电池系统电压和温度检测装置对检测结果的判断，直接对动力电池系统进行动作保护，避免电池管理系统（BMS）由于软件保护逻辑故障造成系统保护完全失效。
3.6 加强检测与评价的标准
电池管理系统在于复杂的车载环境中运行，要确保其处于各种气候环境中都处于良好的运行状态，就要对产品进行测试，确保电池管理系统具有良好的环境适应性。在电池管理系统的检测和评价中要按照标准执行，对各种温度环境、湿度环境以及振动环境的适应性进行检测、评价。具体按照如下的标准进行。其一，电池管理系统处于高温环境中运行，经过测试可以明确，其工作状态从室内温度提高到65 摄氏度，持续1 个小时之后，对电池管理系统数据是否准确进行分析。其二，电池管理系统处于低温环境中运行，经过测试可以明确，其工作状态从室内温度降低到零下25 摄氏度，持续1 个小时之后，对电池管理系统数据是否准确进行分析。其三，对电池管理系统的耐高温性能进行测试，可以明确，其工作状态从室内温度提高到85 摄氏度，持续4 个小时之后，对电池管理系统数据是否准确进行分析。其四，对电池管理系统的耐低温性能进行测试，可以明确，其工作状态从室内温度降低到零下40 摄氏度，持续4 个小时之后恢复到正常的室温，对电池管理系统数据是否准确进行分析。其五，对电池管理系统的耐温度变化性能进行测试，让系统在高温状态下维持2 个小时的时间，经过5 次的循环，恢复到正常的室内温度，对电池管理系统数据是否准确进行分析。其六，对电池管理系统的耐盐雾性能进行测试，在正常插接下进行持续6 个小时的盐雾测试，当室内温度恢复到正常状态之后，对电池管理系统数据是否准确进行分析。其七，对电池管理系统的耐湿热性能进行测试，持续48 个小时，当室内温度恢复到正常状态之后，对电池管理系统数据是否准确进行分析。
结语
总之，合理设计新能源汽车的电池管理系统，对于车辆的安全使用以及电池的高效利用影响较大。通过对电池使用原理深度分析，完善系统硬件和软件设计，满足汽车对动力电池的工作需求，提高电池利用效率，加速新能源汽车行业的发展。
参考文献
[1]王燕，王红云.电池系统建模与系统管理---评《电池建模与电池管理系统设计》[J].电池，2019(05)：25-26.
关键词：新能源；光伏发电；风力发电；控制
中图分类号：TM615 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）28-0109-02
新能源是21世纪人类解决能源问题和环境问题两大关键问题的钥匙，未来50年是人类大规模开发利用新能源的关键期，21世纪也是围绕新能源的技术革命和产业高速发展期。新能源技术是涉及电气、动力、材料、控制、电子、计算机、信息等多个学科交叉的高新技术，为了推动新能源发电技术的快速发展，目前需要加紧新能源技术的知识传播和相关人才的培养，为此，北京信息科技大学电气工程专业开设了“新能源发电技术”课程。
根据本校的实验条件和综合实力，新能源发电技术课程的重点不是新能源与电力系统的结合，而是新能源发电技术、电力电子技术和控制技术的结合。该课程旨在使学生了解国内外新能源发电技术现状，掌握风力发电、太阳能光伏发电、水力发电、生物质能发电、核能发电、分布式发电等新能源发电系统的工作原理、系统硬件组成和控制技术，为进一步分析和研究新能源发电系统及控制技术、电力电子系统设计与控制打下基础。
一、新能源发电技术课程教学改革的意义
随着新能源发电技术的快速发展，《新能源发电技术》课程的教学内容要不断更新，实践环节也随之更新，这就需要进行教学改革，其中实践教学改革是重中之重。教学实践表明《新能源发电技术》课程需要工程实践能力加深对新能源发电及控制技术的理解，教学过程中需要突出实践能力的培养，锻炼学生的独立思考能力、动手能力和工程实践能力；《新能源发电技术》课程教学改革更加注重实践性、创新性、开放性，重视培养学生的实践能力和创新能力，以便更好的和课题、科研衔接，为从事新能源专业打好基础。综上，急需进行《新能源发电技术》课程实践教学改革。
二、新能源发电技术课程教学内容
新能源发电技术突出新能源发电技术、电力电子技术与控制技术的有机结合，除了讲透三部分内容，还要将他们有机结合起来。但授课学时仅为32学时，内容繁多，课时有限，要想在课堂教学时间内使学生有效掌握关键技术，需要合理设置课程结构，对教学内容进行有效筛选。梳理教学内容，将其分成两部分：一是利用可再生能源和清洁能源发电，以便持续获得二次清洁能源――电能；二是对电能通过变换与控制，满足高质量的终端能源消费需求和电力的高效管理。
我国具有开发可再生能源的条件和历史，近年来可再生能源的开发和利用取得了长足的进展，以年均超过25%的增长速度成为世界能源领域增长最快的两点。截至2014年上半年，中国水电装机容量达到了2.9亿千瓦，风电装机容量达到了8300万千瓦，太阳能发电装机容量达到了2200万千瓦。其中，可再生能源发电装机超过全部发电装机的30%，可再生能源发电量超过全部发电电量的20%，风电装机容量连续5年快速增长，发展速度大大超过了预期，连续五年新增装机容量位居世界第一，太阳能光伏电池和太阳能热水器产量均居世界第一，水力发电、风力发电、太阳能光伏发电是新能源发电的主力军。生物质能、海洋能、地热源、核能等其他新能源发电技术还处于实验研究或商业探索阶段，市场份额较小。鉴于此，本课程首先介绍国内外新能源发展状况和最近技术，然后介绍新能源发电系统中涉及的电力电子变换电路及相关参数设计，再介绍新能源发电系统中的控制技术及控制算法，最后介绍各种新能源发电系统的工作原理，硬件组成及相关的控制技术。
具体章节安排如下：第1章新能源与发电技术综述，介绍国内外新能源发展技术及经济数据，这部分内容具有较强的时效性，结合每年的BP世界能源统计年鉴、国内外政策分析、各国的能源发展规划，使本章更具科学性和实效性。第2章介绍新能源变换与控制技术基础知识，除了复习电力电子技术里讲述的AC-DC、DC-DC、DC-AC、AC-AC四类典型变换电路，还增加了新能源发电系统里常用的驱动和保护电路分析，新的拓扑结构分析等内容。第3章为太阳能光伏发电技术，重点介绍光伏发电原理，太阳能电池板的电特性，离网型及并网型光伏发电系统、最大功率跟踪控制技术、光伏发电系统的控制策略。第4章为风力发电控制技术，介绍风力发电机组及工作原理，控制策略及相关的并网技术。第5～8章分别介绍水力发电技术、生物质能发电技术、海洋能发电技术及温差发电技术，第5～8章根据学时安排及教学效果，可安排自学，或者作为选学内容。
三、新能源发电技术实践内容建设
新能源发电技术具有很强的实践性和工程性。在实际教学过程中，应该添加实验教学内容，实践教学对帮助学生理解和掌握基本理论，培养学生的操作动手技能、创新意识和探索精神具有非常重要的作用。
实践教学内容分为两部分，仿真实验和实际电路设计实验。仿真实验主要包括太阳能光伏电池建模及电输出特性，光伏并网逆变器非线性控制策略仿真研究，双馈风力发电系统变流器非线性控制策略研究。实际电路设计实验共4个，分别是太阳能最大功率跟踪控制器设计、铅酸蓄电池充电控制器设计、小功率风力发电系统设计、基于uc3906的蓄电池充电管理器。
具体实施办法为，仿真实验在matlab仿真实验环境下进行，每个学生独立完成，仿真完成后按照要求的格式撰写实验报告。实际电路设计实验首先学生选题，根据不同的内容2～5人一组，然后小组成员分工，教师根据学生的程度可适当调整；然后设计电路，进行相关参数计算、器件选型；然后进行电路焊接、调试、软件编程、软硬件联合调试；组织学生答辩，最后撰写报告。由于实际电路设计实验以设计和分析为主，电路选型、参数计算、控制算法都要学生自己设计，要求每个学生都要动手，单独操作，掌握实验的方法和技能，培养独立分析问题和解决问题的能力。
四、教学方法和手段改革
采用开放式、案例式、讨论式、实操式教学方法。开放式教学指教学内容不局限于课本，而是多渠道开放式的，可选自图书馆，也可以选自互联网，教师有引导性的推荐一些主要参考书和阅读资料，鼓励学生自己查找和组织学习资料，这样一方面可以让学生接触国内外最新、最成功的教学内容和学科前沿信息，使学生了解科技的最近发展形势，站在学科发展的前列；另一方面，通过自己查找资料、组织学习内容，培养学生学习主动性、知识管理能力、自学能力和习惯。案例式教学将身边案例搬进课堂，帮助学生理解书本知识，建立起系统设计概念，了解系统设计步骤、设计方法、实验方法和实验设计等。讨论式教学鼓励学生积极参加课堂讨论，帮助学生建立新能源系统的知识结构，同时也锻炼了语言表达能力，将学习过程转化为师生共同学习、共同探索的提高过程。太阳能光伏发电小系统项目式实操教学，在风光互补发电实验平台上，实操太阳能光伏板能量转换实验、环境对光伏转换影响实验、太阳能电池光伏系统直接负载特性实验、太阳能控制器工作原理实验、接反保护实验、太阳能控制器对蓄电池的过充保护实验、太阳能控制器对蓄电池的过放保护实验、夜间防反充实验、离网型逆变器工作原理实验、独立光伏发电实验、并网型逆变器工作原理实验、光伏并网实验、风光互补功能操作。
五、存在的问题
新能源发电技术及相关的控制技术的实际应用越来越多，需要大量的应用技术型人才和研究型人才，在授课过程中发现该课程存在如下问题：（1）教材问题。国内外已经有多种版本的新能源发电及利用技术的专著，由于新能源发电技术涉及能源种类繁多，应用规模和水平相对较低，许多技术有待完善，开设新能源发电技术课程的专业也比较繁杂，缺少一本能兼顾各种新能源发电技术、控制技术、实验设备，并且能和学生专业基础很好结合的教材。（2）缺乏实践教学内容。现有的新能源发电技术实验平台大都是演示型操作平台，价格昂贵，导致不能满足每个学生都有动手设计、动手操作的实验要求，可操作性比较差。（3）师资队伍建设相对薄弱。目前新能源发电技术一线教师大都是从相近专业转型过来的，缺乏新能源发电系统研究，缺乏工程实践背景。
六、结语
新能源发电技术作为电气工程专业特色课程，需要教学改革、重点建设。本次课程改革应用于实践，收到了良好的效果，大大提高了学生的学习兴趣，特别是实践教学内容，教学效果明显提高。仿真教学摆脱了实验设备和成本的束缚，可以随时随地进行新能源发电系统设计，加深了对原理的理解；设计性的实际电路实验，不仅增强了学生的动手能力，提高了分析问题、解决问题的能力，更重要的是增强了学生的自信心。
参考文献：
[1]张巧杰，白连平，杨秀媛.太阳能光伏发电技术课程改革初探[J].教育教学论坛，2014，（49）：64-65.
关键词：电子技术；电力能源；计量管理；应用分析
1电力能源计量管理现状与作用分析
1.1管理现状
随着电子市场竞争变得愈发激烈，我国电子技术管理水平有了很大的提高，电子计量管理技术在实现安全生产的基础上，实现管理层面的科学化治理。同样电力能源管理范围逐渐扩大，用户使用过程中会出现一些问题，因此需要应用先进的电力能源技术，创新和改革客户端及变电站，全面分析电力电源整体管理工作的数据，促进电子技术水平的提高。目前我国电力计量技术水平正在不断提高，也是我国电力事业技术创新的重点所在。电力计量技术目前已经初步实现网络化、智能化与系统化，大幅度降低工作人员工作强度，保证电力工作系统运行过程中的安全性。电力计量技术与生产服务逐渐趋向一体化，大幅度降低供电企业的能源消耗，需要不断完善和更新电力企业的管理结构，调整管理流程与生产流程，通过科技创新的手段完善电子技术，达成有效生产与管理的目的，严格监察电子计量的设备与管理。将电力网络自动化技术应用到生活中，大幅度提高电力企业生产的综合效益。
1.2作用分析
电力是维持现代社会生产生活正常运行的主要能源，虽然现在电力生产技术不断优化与更新，在原有基础上降低了能耗，但是从持续发展的角度分析，还需要采取措施来对资源配置进行优化[1]。电子技术在电力能源计量管理中的应用，正好满足这一发展要求，来保证电能资源大规模计量的准确性，促进电力事业的进一步发展，提高资源配置效果；虽然我国电力行业发展迅速，但是从技术水平角度分析，大部分电力企业对电子技术的应用水平十分有限，对已经投运的电子设备未进行安全性能评估，并不能保证各设备运行不会对计量产生不良影响；社会经济水平的提高，对电力计量有更高的要求，电力计量一直都是关注要点。通过电子技术的应用，来确保电力计量的稳定性，提高电能资源质量，满足社会企业发展需求。
2促进电子计量技术管理水平提高的措施
2.1建立健全电子计量管理体系
实际中建立健全电子计量技术管理体系，促进电子计量管理水平的提高。通过健全制度与建立管理机构，推行岗位责任制，提高工作人员的责任意识，同时协调各工作部门间的关系。同时针对各部门制定相应的规章制度，除此之外，还需要建立相应的监督制度，提高工作人员的积极性与主动性。进一步落实电力计量的管理制度，建立健全工作管理的制度[2]。
2.2通过专业培训提高管理水平
对电力计量的工作人员进行专业培训，包括理论培训与技能培训，大幅度提高电子计量管理人员的工作能力；与此同时还需要对电力企业管理人员加强培训，制定培训制度时要结合不同岗位的具体要求进行，比如科技人员应该强化电力电子技术创新技术能力，创新研发新的产品与技术。企业有意识的加大科技创新的投入力度，安排管理人员学习国外先进管理经验与技术，创新产品与升级，促进电力计量技术综合管理水平的提高。
2.3提高设备综合管理水平
电力企业有意识的加强设备综合管理，这是两方面共同作用的结果：一方面电力设备是电力计量管理工作的核心组成部分，另一方面则是需要对设备进行定期检查，全面检查与管理设备。电力能源的工作管理人员需要做好相应的准备工作，对设备运行状况进行记录。当发现故障时要及时记录并上报问题，安排专业检修人员判断故障成因，采取有效措施进行完善。对设备的一些关键部位，比如传感器等创新研究，提高设备使用性能，延长设备使用寿命，对强化状态进行识别与矫正等[3]。电力能源企业结合实际情况建立完善的电力计量设备管理体系与运行体系。建立完善的设备管理制度，同时安排专门的相关管理人员，通过培训工作落实与贯彻电力能源设备的安全管理教育工作，严格管理与监督设备故障，科学化管理设备，通过规范制度管理的实施，提高安全生产与管理效率。电力计量管理水平提高得益于电力制度的实施与制定，落实人员思想理念。
3电子计量技术应用时需要注意的问题
近些年来我国电力计量设备技术发展迅速，在我国电力企业中得到广泛应用。但实际中令人担忧的是，目前我国电力技术水平相比于发达国家还存在一定的差距，实际应用中技术与系统存在一定的问题，创新电力计量技术。相关技术研究人员需要不断学习研究国外先进电力系统的科学技术，充分吸取有效的经验教训，参与到新产品的研发工作中，诸如传感器这类设备。提高研发与创新人员的积极性，实现高水平、科学化与先进性的发展。同时促进设备调节功能的强化与完善，设备故障践行自我矫正，提高电力设备使用性能，保证其在各种环境中的正常运行，保证计量工作的准确性。创新与改进电力设备传感器核心元件，促进提高电力设备工作的科学性，提高工作中设备的性能，延长电子设备的使用寿命。对电力计量设备出现的各种故障进行有效分析，提高故障诊断与检测的准确性。有效提高设备的工作效率，同时大幅度降低故障与意外发生率[4]。通信模块选择时要科学进行，选择可靠性高的模块，同时研究人员应该加大对通信功能与设备的研究力度。强化通信控制工作提高电力计量的管理水平，结合实际工作环境调整电力设备的系统，确保系统处于最佳的工作状态。加强创新和研究不同环境下工作的最佳状态，对电力计量的设备要不断地更新和改进，提高电力计量设备的可靠性。
4结束语
电力能源计量管理中应用电子技术可以显著提高管理效率及质量，推进电网自动化建设进程的加快。除此之外，还能有效降低电网运行故障出现的几率，确保供电运行的稳定及持续性，在降低运行成本的基础上实现电力企业经济效益的提高。所以电力企业应该重视电力能源计量管理自动化建设工作，提高计量管理自动化水平，实现提高电力计量准确性的目的。
参考文献
[1]陈卓.简析电力电子技术的现状与发展趋势[J].电子世界，2015（22）：112.
[2]岳金雪.我国电力电子技术的现状及应用[J].电子制作，2016（08）：89-91.
[3]吕鹏飞，曹腾.电力电子技术的发展及应用分析[J].电子技术与软件工程，2016（05）：63.
关键词：风力发电；太阳能发电；人才需求；风能与动力工程；新能源科学与工程
作者简介：陈建林（1975-），男，湖南浏阳人，长沙理工大学能源与动力工程学院，副教授；陈荐（1967-），男，湖南衡阳人，长沙理工大学能源与动力工程学院，教授。（湖南 长沙 410114）
基金项目：本文系长沙理工大学教研教改项目（项目编号：JG1236）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）22-0020-03
风电和太阳能发电是我国战略性新兴产业之一，发展风能与太阳能也是我国实现传统化石能源为主过渡为可再生能源和清洁能源为主的必然之举。近年来，我国风电与太阳能发电迅猛发展，对新能源产业人才提出迫切需求。自2006年以来，我国相继有华北电力大学、河海大学、长沙理工大学等多所高等院校开办“风能与动力工程”本科专业；按照2010年《教育部办公厅关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》，自2011年开始，我国部分高等院校又设置“新能源科学与工程”、“新能源材料与器件”等新能源产业相关的本科专业；2013年，根据教育部要求，“风能与动力工程”专业将统一更名为“新能源科学与工程”专业。面对新能源产业发展需求和我国新能源产业人才培养现状，本文对“风能与动力工程”专业过渡为“新能源科学与工程”专业的人才培养模式进行探索与实践。
一、我国风电产业发展现状
1.总体装机情况
自2007年，我国风电装机容量呈高速增长趋势。如表1所示为2001～2012年我国新增及累计风电装机容量（数据来源：CWEA）。2010年，我国（不包括台湾地区）新增风电装机1893万千瓦，累计风电装机容量4473万千瓦，超过美国跃居世界第一位。至2012年底，全国新增安装风电机组7872台，装机容量1296万千瓦；累计安装风电机组53764台，装机容量达到7532万千瓦；风电并网总量达到6083万千瓦，发电量达到1004亿千瓦时，风电已超过核电成为继煤电和水电之后的第三大主力电源。
图1 2001～2012年中国新增及累计风电装机容量
至2012年上半年，我国规划建设的百万千瓦级、千万千瓦级风电基地包括甘肃酒泉基地（首期380万千瓦）、蒙东基地通辽开鲁基地（150万千瓦）、蒙西达茂巴音基地（160万千瓦）、河北承德基地（100万千瓦）、新疆哈密基地（1080万千瓦）的建设项目已部分或全部完成。此外，全国还有6个百万千瓦级风电基地正在组织开展建设前期工作，分别为宁夏贺兰山基地（450万k千瓦）、甘肃武威民勤红沙岗基地（100万千瓦）、吉林四平大黑山基地（170万千瓦）、锡林郭勒基地（300万千瓦）、兴安盟桃合木基地（200万千瓦）、呼伦贝尔基地（250万千瓦）等。
至2012年底，全国累计核准风电项目1651个，累计核准容量9040万千瓦（含国家核准计划外项目517万千瓦），其中内蒙古自治区累计核准容量2084万千瓦，居全国之首。2012年上半年全国风电累计吊装容量6190万千瓦，累计并网容量5572千瓦，在建容量3468万千瓦，并网容量占核准容量的62%。其中内蒙古风电并网容量突破1500千瓦，领跑全国，河北、甘肃、山东、黑龙江、江苏、新疆、山西、广东、福建等省区并网容量也均超过100万千瓦。
2.风力发电投资企业情况
2012年上半年，国电集团新增并网容量190万千瓦，累计并网容量1172万千瓦，继续保持全国风电并网容量首位；华能集团新增并网容量100万千瓦，累计并网容量759万千瓦，居第二；大唐集团新增并网容量101万千瓦，累计并网容量675万千瓦，居第三。五大发电集团累计并网容量3170万千瓦，约占全国并网容量的57%。2012年上半年全国投资企业基本保持稳定发展状态，同比2011年上半年并网容量降低了约16%。表1所示为2012年上半年主要投资企业并网容量统计情况。
3.风电机组制造商情况
大规模风电基地建设，为我国风电机组制造商开拓了广阔的市场。2012 年中国风电新增装机容量排名前二十的企业几乎占据了国内98%的市场份额，其中金风新增风电装机容量最多，达到2521.5兆瓦，占据19.5%的市场份额。2012 年，我国风电新增装机容量排名前三的企业分别为金风、联合动力和华锐。2012年中国风电新增与累计装机排名前二十的机组制造商分别如表2与表3所示。
另外，我国海上风电也取得较大进展。截至2012年底，中国已建成的海上风电项目共计389.6兆瓦，是除英国、丹麦以外海上风电装机最多的国家。我国海上风电开发提供风电机组的制造商中，华锐、金风、Siemens 所占份额较大，机型主要以2MW以上的风电机组为主。
二、我国风电人才需求及培养现状
风电产业的高速增长也带来了风电人才的短缺。我国的风电人才需求主要为三个方向：一是风电开发企业，如国电、华能、大唐、国华、华电、中电投、中广核、华润等下属的风电场，主要从事风电场运行与维护方面的工作；二是风电机组制造商，如华锐风电、金风、广东明阳、国电联合动力、湘电风能、Vestas、上海电气、东汽、Gamesa、GE等，这类企业一般需要高端的风电研发人才；三是风电规划设计或建设单位，主要从事风电场的规划、设计和施工等方面的工作。
目前，我国风电人才培养大体上形成了三个层次的格局：第一梯队是博士、硕士研究生培养，主要由国内各高校及研究机构借助风电领域的课题研究培养和造就一批具有较高学术水平、创新能力的风电领域高层次人才。第二梯队是本科生培养。据统计，自华北电力大学2006年创办我国第一个风能与动力工程本专业以来，包括长沙理工大学、河北工业大学、内蒙古工业大学等，全国已开设风能与动力工程本科专业学校有16所（2013年起，“风能与动力工程”专业更名为“新能源科学与工程”专业）。第三梯队是高职生。高职院校主要培养从事风电机组制造、风电场运行与维护的一线技能型人才。
从长沙理工大学（以下简称“我校”）首届风能与动力工程专业毕业生就业考研与出国情况来看，毕业生出现不同层次的走向。截至2013年3月20日，风能与动力工程专业2009级毕业生63人，已签约49人，就业走向主要为中国大唐集团、国电集团、华能集团、电力投资集团、华润集团等发电企业的下属新能源公司，少部分为风电机组制造商和电力建设单位；读研7人，分别被华北电力大学、中南大学、湖南大学等大学预录取；出国深造2人，分别为丹麦科技大学和德国汉诺威大学预录取。从目前人才需求角度来看，由于近几年风电项目的迅速扩张，风电行业对风电场运行与维护的技能型人才有较旺盛的需求。
在风电大规模发展的同时，近几年我国太阳能发电也迅速扩张。截至2012年底我国累计光伏装机容量达到7.5GWp，预计2013年将新增光伏装机容量为10GWp，计划2015年新增光伏装机容量为40～50GWp，2020年新增80～100GWp。风电和太阳能发电作为新能源中两支主力军，出现并驾齐驱的局面，产业发展必然对专业人才提出迫切需求。2013年，教育部统一将“风能与动力工程”专业更名为“新能源科学与工程”专业。本专业也将面向更宽广意义的新能源产业需求，对专业培养方案进行调整。
三、新能源科学与工程专业人才培养模式的探索与实践
本科教育既是培养工程技术人才的中坚力量，又承担着为行业高端人才培养打基础的重要任务。本科生的优势在于理论基础、思维方法和发展潜力，但缺乏的是技术细节方面的训练。因此应始终以培养学生“基础理论扎实、工程实践能力与创新能力强为目标。从新能源产业自身发展角度来说，需要一批具有宽广知识体系、能够引领新能源技术发展的高水平创新型复合人才出现。新能源科学与工程本科教育应该既注重专业的基础性，又要注重工程实践性。为此，我校能源科学与工程专业人才培养模式在以下几方面进行了探索与实践。
1.以“厚基础、宽口径、强能力、高素质”为原则确立人才培养目标
2009年首届招生以来，本专业依托本校能源电力优势学科，立足新能源国家战略性新兴产业，面向风电产业人才需求，确定了“培养德、智、体、美等全面发展，基础扎实，知识面宽，有较高的综合素质、工程实践能力和创新能力强，具备较强的计算机应用能力和较高外语水平，系统掌握风能与动力工程专业基础理论和基本知识，能胜任风电场的规划、设计、施工、运行与维护，风力发电机组设计与制造，风能资源测量与评估，风力发电项目开发等风能与动力工程专业的技术与管理工作，并能从事其他相关领域的专门技术工作应用型高级工程技术人才”的人才培养目标。2011年，本专业被确定为湖南省省级特色专业。2013年，根据教育部对本科专业整理工作的统一部署，将“风能与动力工程”专业将更名为“新能源科学与工程”专业。本着“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的原则，对专业培养方案做了相应的调整，但仍然保留“风能与动力工程”专业的特色，以风力发电为重点，涵盖太阳能光伏/光热发电等新能源知识体系，培养具有宽厚理论基础和创新精神、实践能力强的应用型高级工程技术人才。
2.注重基础性和实践性相结合设置课程模块与培养环节
根据学校的特色和优势，编制风能与动力工程人才培养计划，共开设必修课35门，开设选修课23门，现已开出课程门数为58门，学生需选修33学分选修课程，选修课在总学分中的占比为19.6%。设置了理论力学、材料力学、风力机空气动力学、机械设计基础、电机学、电路理论、自动控制原理、风力发电原理、光伏发电原理与应用、太阳能热利用原理与应用等主要理论课程和计算机辅助设计、电工电子技术、微机原理与接口技术、风资源测量与评估、风电机组设计与制造、风电机组控制与优化运行、风电场电气工程、海上风力发电等技术类课程；以金工实习、电子工艺实习、机械设计课程设计、风电场电气工程课程设计、风电机组设计与制造课程设计、风电场认识实习、检修拆装实习、仿真实习、运行（毕业）实习、毕业设计（论文）等作为主要实践教学环节。风能与动力工程专业在教学环节的设置上实践教学贯穿全程。共4次集中实习，课程模块与培养环节关系如图2所示。
图2 风能与动力工程专业课程模块与培养环节关系
3.在工程实践中培养创新意识和创新能力
创新型人才是支撑和推动新能源产业发展的主要动力。创新源于实践，在工程实践中培养创新意识和创新能力。长沙理工大学经过多年的探索与实践，构建了培养“具有创新精神的应用型人才”的学生能力结构体系、能力培养的实施方案、实践教学体系以及管理模式，提出了“工程基础训练+工程创新训练+大工程意识训练”的工程教育模式。基于工程教育理念，形成了“三层次、四模块、三结合”的实践教学体系，即实验、实习、设计等主要实践教学环节按基础训练、提高训练、综合训练三个层次进行系统设计；将实践教学内容分为实验、实习、设计、课外实践四个模块；采用课内外、校内外、第一课堂与第二课堂三结合的方式组织实践教学。
新能源科学与工程专业是一个实践性很强的专业，在办学过程中十分重视实践教学，并建立了稳定的校内校外实习实训基地，通过加强实践教学培养学生的创新意识和动手能力。
（1）校内实习基地。建立校内“风电机组运行特性分析实验室”、“风力机变桨控制实验室”、“风力机偏航控制实验室”、“风力机组检修拆装实验室”、“大型风电场运行仿真实验室”、“风力机叶片振动特性实验室”、“风力机设备腐蚀与磨损实验室”、“光伏发电实验室”等专业教学实验室，为专业实验课、认识实习、拆装实习、仿真实习提供良好的条件。
（2）校外实习基地。根据本专业人才培养目标和要求，制定与社会发展需要相适应的人才培养方案，与大唐华银城步南山风电场、华电郴州仰天湖风电场、中电投九江长岭风电场、大唐漳浦六鳌近海风电场、湘电集团有限公司、湖南兴业太阳能有限公司、北京木联能软件技术有限公司等省内外相关企业共建“风能与动力工程”专业，形成学校与企业产、学、研全面合作的长效机制。风电专业骨干教师共18人次先后到内蒙古华电新能源辉腾锡勒风电场、福建大唐漳浦六鳌近海风力发电场、河南南阳方城风电场、新疆电力设计院、大唐甘肃酒泉风电场等风力发电企业进行技术交流和科技服务。风电专业学生在华电郴州仰天湖风电场、宁夏贺兰山风电场与太阳山光伏电站等基地开展了丰富的暑期实践活动。依托专业实验室，学生开展了大量科技创新实践活动，专业教师指导学生开展了部级（共4项）、校级（4项）“大学生研究性学习与创新性实验项目”的研究工作；参加全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、“挑战杯”湖南省大学生课外学术科技作品竞赛等各类科技性竞赛活动，获得较佳的成绩。
4.转变技术类或实践类课程的学习过程
本科教育的缺失是职业技能或技术细节方面的训练。理论知识宽广但实践动手能力差是目前本科教育存在的较普遍现象。本科毕业生感觉学了很多东西，又感觉什么也没有学到，学到的都是一些理论或概论性的东西。相反，高职院校的职业技能针对性很强，注重实际动手操作能力的培养，而弱化理论知识体系的教育，相比于本科生，高职生在职业技术方面更容易上手。但如果本科生像高职生那样培养，势必过于狭隘，也违背了大学本科教育的初衷。本科生的优势就在于理论基础、思维方法和发展潜力。因此，本科生的理论基础课程的学习可以沿用传统的书本教学为主，培养思维方法；技术类或实践类课程学习则应放弃那种“先书本，再实践”或“只有书本，没有实践”的教学方式，而应遵循“在实践中学习”的原则。针对不同的专业特点有选择性地开设或加强职业技能型的课程。对于本专业来说，则应加强计算机绘图、电气与控制、模拟仿真、机械设计与制造等模块的技能培养。如此，本科生则不但具有宽广的理论基础，而且具有较强的职业适应能力。
四、结论
风电与太阳能发电作为我国战略性新兴产业，呈现蓬勃生机的发展局面。新能源产业发展为新能源科学与工程专业毕业生提供了广阔的就业空间，同时本专业人才也必将成为推动新能源产业发展的动力。本专业应以“工程实践能力”为核心，夯实理论基础，强化实践能力和创新意识的培养，支撑新能源产业的发展。
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关键词：新能源科学与工程；风力发电；太阳能发电；人才需求；课程体系
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）26-0046-02
新能源属于我国战略性新兴产业，也是国民经济发展的基础性产业。面对环境污染与能源危机的双重压力，全球都在加快推进新能源产业发展。规模化开发与利用太阳能、风能、生物质能、地热能等为代表的新能源，实现我国传统化石能源过渡为清洁、可再生能源为主的能源结构是必然之举。中国将大力推动新能源产业的发展，在加大水电、核电、太阳能和风能设施建设的同时，计划在2020年前使新能源消费比例达到15%。特别是近年来风力发电和太阳能发电作为新能源电力的两支主力军迅猛发展，出现并驾齐驱的局面，新能源电力产业的蓬勃发展对新能源专业人才提出迫切需求。在这种形势下，怎样培养适应新能源产业需求的人才，既有巨大的机遇，也有很大的挑战性。
为适应我国战略性新兴产业的需要，自2006年以来我国相继有华北电力大学、河海大学、长沙理工大学等多所高等院校开办风能与动力工程本科专业；2010年教育部紧急下达《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》，自2011年开始，我国部分高等院校设置了新能源科学与工程、新能源材料与器件等新能源产业相关的本科专业。但怎么样才能更好地为国家发展新能源产业起到人才培养的支撑作用，培养什么样的新能源产业人才以及如何培养，怎么样结合学校自身的特色与资源优势开设专业方向和课程体系，是当前面临的主要课题。
一、我国新能源电力产业的发展形势
自2007年，我国风电装机容量呈高速增长趋势。2010年，我国（不包括台湾地区）新增风电装机1893万千瓦，累计风电装机容量4473万KW，超过美国跃居世界第一位。至2012年底，全国新增安装风电机组7872台，装机容量1296万KW；累计安装风电机组53764台，装机容量达到7532万KW；风电并网总量达到6083万KW，发电量达到1004亿千瓦时，风电已超过核电成为继煤电和水电之后的第三大主力电源。2013年我国风电又新增风电并网容量1492万千瓦。2014年我国风电发展目标为1800万千瓦。根据2014年国家能源局印发“十二五”第四批风电项目计划显示，列入“十二五”第四批风电核准计划的项目总装机容量为2760万千瓦（27.6GW）。从2011年开始，我国为把握风电发展节奏，促进产业健康有序发展，国家能源局开始制定风电项目核准计划，前三批风电核准规模分别为2683万千瓦、1676万千瓦（后又增补852万千瓦）和2797万千瓦。至此，“十二五”以来拟核准的风电项目规模累计已超过1亿千瓦。
在风电大规模发展的同时，自2009年以来我国太阳能光伏发电也迅速扩张。截至2012年底，我国累计光伏装机容量达到7.5GWp；截至2013年底，中国光伏发电新增装机容量达到10.66GWp，光伏发电累计装机容量达到18.16GWp。2013年全球光伏新增装机39GWp，比2012年增长28%。2013年，就新增光伏装机而言，中国、日本和美国成为世界上最大的三个市场，而德国则退居第四。中国2014年光伏发电的发展目标是全年新增光伏装机14GWp。根据《太阳能发电“十二五”规划》，中国光伏发电装机容量与发展目标如表1所示。
在太阳能光伏发电快速成长的过程中，全球太阳能光热发电也正以惊人的速度发展。截至2013年底为止，美国已有5座大型太阳能光热发电站投入运行，规模都在100MW以上。其中美国NRG能源公司联合Google、Brightsource公司投资22亿美元在加州莫哈维沙漠建设的太阳能发电站于2013年成功发电，装机规模为392MW，这是目前世界上规模最大的塔式电站。美国能源部SunShot计划光热发电的研发目标是到2020年实现75%的成本削减，在不依赖政策补贴的前提下将光热发电推至每千瓦时6美分甚至更低的水平。欧洲早在2009年12家跨国公司在德国慕尼黑签署协议，计划投资4000亿欧元在北非建立太阳能热发电厂，10年后开始供电，据估计到2050年，该项目在北非的发电厂将满足欧洲15%的用电需求，这也是目前世界上拟建中太阳能发电厂同类中最大的太阳能项目。此外，西班牙、南非、印度、智利、摩洛哥、以色列、沙特、阿联酋、科威特以及澳大利亚都已经开始了大规模光热发电的兴建，印度已有50MW规模的电站并网运行。中国在北京延庆县八达岭建设了首个规模为1MW的太阳能热发电示范电站，于2012年8月成功发电，但还没有商业化规模电站。可以预见，随着国外太阳能光热发电公司进入中国和国内太阳能光热发电技术的研究进展，中国未来十年将在太阳能光热发电方向上大有作为。
二、新能源科学与工程专业人才培养的定位
2012年，教育部将原风能与动力工程和新能源科学与工程合并统一改为新能源科学与工程。相应地，风动专业也将面向更宽广意义的新能源产业需求，需要对专业培养方案进行调整；特别是更名为新能源科学与工程，就业的主战场不能较好地定位，致使专业课程体系达不到市场的期望值，对该专业课程体系怎样设计仍需继续研究探讨。从用人单位和学生自身需求上来看，专业课程设置和职业能力培养占有很重要的位置。其主要原因有两个：一是我国经济水平还欠发达，从读大学所付出的成本上来看，大多数学生期望接受到职业技能方面的训练；二是用人单位企盼招收到适合于工程技术需要的、能够尽快进入工作角色的应用型、技能型、复合型人才。
对于专业设置，国内其它专业的普遍做法是根据就业渠道下设专业方向。专业必须有支撑产业为基础才会有生命力。因此，本文提出“以学科为基础设置大类专业，以产业为支撑开设专业方向”的观点。新能源科学与工程专业应该在强化“工程实践能力培养”的基础上，必须以风力发电、太阳能发电作为就业主战场，分别面向风电机组设计与制造、风电场工程、太阳能发电工程三个主要领域，设置各具特色的专业方向的课程体系。
三、新能源科学与工程专业课程体系的优化
新能源科学与工程专业自2010年教育部批准开设以来，全国已有34所高校开设此专业。2013年5月19日，“首届全国新能源科学与工程专业建设研讨会”在华北电力大学召开，指出课程体系是否合理、课程内容是否先进直接关系到人才培养的质量。现阶段我国系统培养新能源科学与工程专业本科生、研究生的工作才刚刚起步，对于相应课程体系的构建正处于探索阶段。
根据国内部分高校新能源科学与工程专业公布的培养方案，其课程体系设置与专业定位（如表2所示）。总体上来看，各高校的课程体系呈现自由发展、特色发展的局面，这有利于各学科交叉融合，促进新能源产业发展，但同时应注意一些专业基础课程的共性、相通性问题。课程体系可以大致分为两大类：一类是遵循厚基础、宽口径的原则，强调能源类基础理论课程教学（A类），但专业核心课程各高校有所偏重；另一类则是专业方向针对性较强，更强调职业能力培养（B类）。例如风动方向加强了力学、机械、电气方面的课程模块，太阳能方向则强调了半导体物理、材料科学的课程模块，但缺少光学、热学、电气工程方面的教学。
表2 国内部分高校新能源科学与工程专业的课程设置与专业定位
学 校 专业课程体系 专业定位
A类：
浙江大学、华中科技大学、西安交通大学、中南大学、重庆大学、上海理工大学等 专业基础课程：工程热力学、工程流体力学、传热学、应用电化学、固体与半导体物理、材料科学基础、工程制图、机械设计基础、电工电子技术、自动控制原理等
专业核心课程：可再生能源和新能源概论、太阳能电池原理与制造技术、太阳能光伏发电系统与应用、太阳能热利用原理与技术、风力发电原理、生物质能转化原理与技术、核能发电概论、氢气大规模制取的原理和方法、能源与环境、燃料电池概论、薄膜材料与器件、半导体材料、新能源材料、热泵技术、能源低碳利用技术、Matlab及其工程应用、CFD软件应用等 具备热学、力学、电学、机械、自动控制、能源科学、系统工程等理论基础，掌握可再生能源与新能源专业知识
B类1：
华北电力大学、河海大学、长沙理工大学、沈阳工业大学等 专业基础课程：理论力学、风力机空气动力学、材料力学、机械设计基础与CAD、、画法几何与机械制图、电机学、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、电机学、电力电子技术、自动控制原理、微机原理与接口技术等
专业核心课程：新能源与可再生能源概论、风力发电原理、风资源测量与评估、风电机组设计与制造、液压与气压传动、风电场电气工程、风电机组控制与优化运行、风力机组状态监测与故障诊断、风电机组测试与认证、风电场施工与管理、风电场建模与仿真、风力机设备材料、新能源材料、近海风力发电、风能与其它能源互补发电系统、风电场并网、风力发电机组计算机辅助设计、风电场规划与设计等 面向风电机组设计与制造、风电场工程等
B类2：
福建师范大学 理论物理基础、材料科学基础、固体物理学、材料分析方法与技术、材料热力学、单片机技术、电工电子技术、工程制图、磁性材料与器件、光电子材料与技术、太阳电池物理、光伏工程与技术、光热工程与技术、固体发光材料、半导体材料、电化学基础、磁熵变材料与磁制冷技术、传感材料及其传感技术、X射线分析技术、储能材料与技术、先进功能材料、光电薄膜与器件、锂离子电池原理与技术、材料设计与模拟计算、纳米材料与应用、新型能源材料与技术、太阳能光热转换理论及设备、太阳能热利用、薄膜材料与技术、光源设计与应用技术等 面向太阳电池及其它新能源材料技术研发
应当指出，大学的专业课程体系不可能完全为企业的需求而量身定做；即使课程体系相同，但由于学校资源的差别和培养方式、途径及方法的不同，人才培养的类型、质量与层次也会存在很大的差别。因此新能源本科专业教育主要考虑人才质量的基础性、技能型、创新型、复合型与可拓展性。专业基础课应该以能源科学为基础，兼顾高校各自的资源优势，设定各具特色的专业课程。
以长沙理工大学（以下简称“我校”）新能源科学与工程专业为例，应针对风机制造、风电场、太阳能发电站三个就业领域，结合学校现有学科与专业优势，培养目标定位于既具有较宽广、厚实的专业基础，又有专业方向的特长。为此，针对新能源产业的发展需求和我校的学科优势，新能源科学与工程专业可增设太阳能发电工程方向。主要面向太阳能光伏、光热发电站及并网工程，同时兼顾太阳能领域的技术研发，为太阳能光热发电储备人才，开设材料科学、光学、热学、电气工程等模块的课程，主干学科为材料科学、电气工程，使学生具有材料科学、光学、热学理论基础，具备电气工程的职业能力。目前我校已有的材料科学与工程、光电信息科学与工程、热能与动力工程、电气工程及自动化专业为太阳能方向的开设奠定了基础。
四、结论
当前，我国风电、光伏发电呈规模化发展的趋势，太阳能光热发电也未雨绸缪。为适应新能源电力产业蓬勃发展的需要，新能源科学与工程专业应该“以学科为基础设置大类专业，以产业为支撑开设专业方向”。在风力发电、太阳能发电专业方向上，遵循厚基础、宽口径的原则，在强化“工程实践能力培养”的基础上，分别面向风机制造、风电场工程、太阳能发电工程三个主要领域，专业基础课应以能源科学为基础，兼顾高校各自的资源优势，设定各具特色的专业课程体系。新能源产业属于国家战略性新兴产业，也是国民经济发展的基础性产业；面对环境污染与能源危机的双重压力，全球都在加速发展新能源产业。应当抓住这一有利时机，整合各校相关的资源优势，推动新能源科学与工程专业人才培养的发展，打造新能源专业品牌。
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关键词：电气自动化；节能理念；节能设计技术
引言：
我国在电气自动化研究方面做出了不懈努力，希望通过实现电气自动化来提高工作效率，减少投资量，优化生产环境。而近些年，随着我国能源资源不断匮乏、环境污染日益严重，使得我国可持续发展战略的实现越来越难。对此，相关人士认为应当将节能与自动化结合在一起，促使电气自动化的实施，不仅可以提高工作效率，还可以节约资源，改善生态环境。这一思想得到了业界人士的一致认同，加强电气自动化节能技术研究。本文笔者将基于当前电气自动化技术研究资料之上，探究如何在节能理念下进行电气自动技术设计。
一、电气工程设计注意事项
1、提升配电设计水平，使电能充分利用
起重机制造业内部需要充分的电气资源来带动各种设备运行，因此在建设其工程电气设施时要注重实用。除了满足设备用电外也要满足为起重机制造业内部工作人员的生活用电。在选用电气设施时要注意该设施是否有能负荷起重机制造业全体设施的用电，更要保证电气设备输电安全、高质；电气设备必须要符合起重机制造业内部的管理需求，以便在严格的控制下充分发挥设备的作用。供电系统务必稳定、快速、灵动、多样化、便于控制、易控、多样、便捷、畅通；电气系统应具有安全性，线路的绝缘距离以及强度必须合格，线路的负荷量以及热、动稳定的裕度一定要符合标准；供、配电技术符合安全标准；安装防雷设施；起重机制造业防雷方法；起重机制造业内具有特别功能的地方要注意对静电以及浪潮的危害防治；按照各建筑的火灾危害大小，使用不同的防火技术。
2、提升电力设施的运行能力，降低各种损耗
起重机制造业电力设施的设计原则是在最低的成本投入条件下满足起重机制造业内部所有的用电，因此需尽可能减少能耗，以及资源浪费。为了减少能源浪费，需提升设施的运行功效。
3、选用合适的负荷量以便设计系数合理，提升电气设施负荷以及利用效率。
起重机制造业的电力设施需在安全的条件下满足内部设备用电需求，设计系数的选定需做到负荷合适，电力得到最大限度的利用。将节能措施切实应用在有独特用电的地方，合理选择负荷率在节约能源的条件下让设备得到充分利用。
4、使用高新科技发掘新能源
电气工程设计中注意使用高新科技来发掘新能源是非常有意义的，这对于提高电气工程使用性有很大程度的提高。但是，目前利用高新技术来挖掘新能源存在诸多缺陷，促使新能源开发难度较大，并且容易造成大量资金损失。所以，为了避免新能源发掘和使用效果不佳，在电气工程设计中，一定要注意加强高新科技和新能源开发可靠性的分析，尽量保证高新科技可以有效应用，实现新能源有效开发，以便合理利用新能源。
二、节能理念下的电气自动技术设计
1、降低电力资源损耗
电力设施降低资源浪费最直接的节能方式设计便是减少运输线路的电阻，这样也能提高电网是使用时间，电阻越小其运输过程中的功率损耗就越小。减少电阻的方式一般是将电阻率较大的线路材料换为较小的；布置线路时要尽量走直线，避免导线盘旋情况出现，因为越短的导线在运输时损耗的电能就越小，因为电流的量是一定的；减少电阻的方式还有增大导线直径，从而达到节约电力资源的目的。节省电能的方式除了改变导线以外还可以在了解供电原理的情况下，尽量的缩短供电距离。
2.选择合适的无功补偿设施
无功功率补偿是整个电力系统中很重要的一个构件，也称为无功补偿。其作为减少变压器能耗的主力军，对提升整个电力系统的供电效率有着很重要的作用，同时也对节能有着很大的影响。所以必须谨慎的选择无功补偿设备，防止供电系统因此出现浪费电力资源的情况。
选用无功补偿设备的标准：
（1）参考设备参数。无功补偿设备要依据自己的需求详细对比设备参数，选用最合适的，具体的参数有电力负荷以及容量等；
（2）参照电网运行数据。选用无功补偿设备的主要目的是在线路负荷不足时进行补偿，因此必须将电网的具体负荷搞清楚，将各个线路的负荷量了解透彻。在负荷大的线路处使用动态补偿方法，反之安装静态补偿设施。如电动机所在线路安装动态补偿设施，将会在很大程度上降低能源损耗；
（3）投切方法符合实际。为了取得更好的补偿效果，选用投切方法时不能仅依据老模板，要选用目前适用面最广的方式进行投切，而且该方式的准确率必须要保持在较高水平；
（4）在施工现场安装设施。无功补偿设施最好在施工现场就进行安装，这样可以更好的节约电能。
3、使用高效率的照明设施
其实，照明设备也会消耗一定能源。所以，在电气自动化节能设计中需要对照明设施予以合理设计，尽量提高照明设施的节能效果。基于节能理念来进行照明设施节能设计，应秉承着节能和经济及使用等原则，选择节能效果好、应用性强、实用性高的节能照明设施，保证其比一般照明光源更加节能、经济、高效。
4、光伏设备发展带动电气自动化节能技术发展
光伏技术近年来在我国取得了长久的发展，甚至已迈入世界前列位置，由于我国的光伏制造业秉承创新的原则，所以发展的前景非常美好，在无数次的制造与设计中我们有着各种各样的自我飞跃。节能环保是当前光伏技术的热点话题，我国技术人员创造性的将光伏制造的自动化技术与节能理念结合在一起更是取得了重大的的进步。目前，我国制造的光伏已经在品牌效应和技术研发以及生产规模上有了大的突破，国内生产设施在性能上也能比肩国际水平。
结束语：
在我国能源日益匮乏、环境污染日益严峻的情况下，从节能理念出发来进行电气自动化技术设计，可以使电气自动化具有节能、环保的性能，为促进我国持续发展创造条件。综合本文的分析，笔者认为电气自动化节能设计技术，就是注意降低电力资源损耗、选用合适的变压器、使用高效率的照明设施、光伏设备合理运用等，希望对于电力自动化节能运行有所作用。总之，加强电气自动化节能设计技术研究与应用是非常有意义的。
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