摘要：在對(duì)“新能源與分布式發(fā)電技術(shù)”課程建設(shè)與實(shí)踐中，精選了教學(xué)內(nèi)容，在選擇教學(xué)內(nèi)容時(shí)注重知識(shí)面寬度與深度的結(jié)合，注重理論部分和實(shí)踐部分的結(jié)合，探索靈活多樣的教學(xué)方法與手段，并對(duì)考核方式等方面進(jìn)行了改革和實(shí)踐，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，取得了較好的教學(xué)效果。
　　關(guān)鍵詞：新能源；分布式發(fā)電；課程建設(shè)；教學(xué)實(shí)踐
　　作者簡(jiǎn)介：熊遠(yuǎn)生（1979-），男，河南新縣人，嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，副教授；劉青松（1965-），男，山西太原人，嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，副教授。（浙江 嘉興 314001）
　　基金項(xiàng)目：本文系嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院2012年教學(xué)改革項(xiàng)目的研究成果。
　　中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）30-0108-02
　　新能源一般是指在新技術(shù)基礎(chǔ)上加以開發(fā)利用的可再生能源，包括太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮�、水能、海洋能和潮汐能等；此外，還有氫能、沼氣、酒精、甲醇等，而已經(jīng)廣泛利用的煤炭、石油、天然氣等能源，稱為常規(guī)能源。隨著常規(guī)能源的逐步枯竭以及化石能源在燃燒過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染問題日益突出，以環(huán)保和可再生為特質(zhì)的新能源越來越得到各國的重視。研究開發(fā)新能源與能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，不僅成為科技界的當(dāng)務(wù)之急，而且上升到了經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略安全的范疇。在各種形式的新能源利用中，由于電能具有易傳輸、用途廣等一系列優(yōu)點(diǎn)，使得利用新能源進(jìn)行發(fā)電技術(shù)備受矚目。根據(jù)國家發(fā)改委2013年頒布的《分布式發(fā)電管理暫行辦法》，分布式發(fā)電是指在用戶所在場(chǎng)地或附近建設(shè)安裝、運(yùn)行方式以用戶端自發(fā)自用為主、多余電量上網(wǎng)，且在配電網(wǎng)系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特征的發(fā)電設(shè)施或有電力輸出的能量綜合梯級(jí)利用多聯(lián)供設(shè)施。相對(duì)于傳統(tǒng)的集中式發(fā)電，分布式發(fā)電因具有初期建設(shè)投資低、發(fā)電方式靈活等優(yōu)勢(shì)，在全球范圍內(nèi)越來越被看好。在分布式發(fā)電系統(tǒng)中，電源通常采用光伏、風(fēng)力等新能源。
　　隨著新能源與分布式發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展，培養(yǎng)這方面的人才顯得尤為重要。目前，我國部分高校的電氣專業(yè)已在本科高年級(jí)開設(shè)課程“新能源發(fā)電技術(shù)”或其相近課程，2012年開始，嘉興學(xué)院在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)中首次將“新能源與分布式發(fā)電技術(shù)”作為一門選修課，在大四上學(xué)期開設(shè)。其目的在于幫助學(xué)生比較全面地了解和基本掌握除常規(guī)發(fā)電形式以外的能源利用形式及其相關(guān)技術(shù)，特別是新能源發(fā)電技術(shù)的前沿動(dòng)態(tài)，在拓寬學(xué)生新能源利用領(lǐng)域知識(shí)面的同時(shí)，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生投身新能源領(lǐng)域建設(shè)的使命感和責(zé)任感。學(xué)生學(xué)好該課程，可以提高對(duì)已學(xué)課程知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，并對(duì)今后的就業(yè)和職業(yè)發(fā)展都有積極的意義。這門課程涉及內(nèi)容多且雜，涉及知識(shí)面廣，為了在有限的學(xué)時(shí)中能夠盡快引導(dǎo)學(xué)生入門，在理論與實(shí)踐兩個(gè)方面的能力都有所提高，筆者從課程教學(xué)內(nèi)容安排、教學(xué)方法與手段和考核方式等方面進(jìn)行了一定的探索和研究。
　　一、精選教學(xué)內(nèi)容
　　“新能源與分布式發(fā)電技術(shù)”是一門專業(yè)性、綜合性較強(qiáng)的課程，其中新能源部分就涵蓋有風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮�、氫能、海洋能等多種新能源。[1，2]為充分就地利用這些新能源，一般采用分布式發(fā)電技術(shù)，分布式發(fā)電技術(shù)又涉及到儲(chǔ)能、并網(wǎng)及微電網(wǎng)等。[3]因其涉及的專業(yè)知識(shí)面比較寬廣，學(xué)生普遍反映不太容易找到學(xué)習(xí)規(guī)律，難以把握重點(diǎn)，部分內(nèi)容理解困難。因此，結(jié)合“新能源與分布式發(fā)電技術(shù)”課程的培養(yǎng)目標(biāo)，精選該課程的教學(xué)內(nèi)容，在選擇教學(xué)內(nèi)容時(shí)注重知識(shí)面寬度與深度的結(jié)合，注重理論和實(shí)踐部分的結(jié)合。
　　1.知識(shí)面寬度與深度的結(jié)合
　　為使對(duì)學(xué)生對(duì)“新能源與分布式發(fā)電技術(shù)”有全面的了解，風(fēng)能、太陽能、潮汐能、海洋能、地?zé)崮�、生物質(zhì)能、氫能、儲(chǔ)能、微電網(wǎng)、并網(wǎng)等知識(shí)都出現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容中。對(duì)各種新能源的發(fā)展歷史、資源分布和特點(diǎn)、各種類型的新能源能量轉(zhuǎn)化方式、發(fā)電原理進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，讓學(xué)生清楚其基本概念和原理即可。考慮到電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)要求，對(duì)部分內(nèi)容可只做概述性講解，讓學(xué)生了解其基本概念即可。如太陽能熱轉(zhuǎn)換原理、風(fēng)力機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)原理、生物質(zhì)熱裂解過程等。
　　在各種新能源發(fā)電中，目前應(yīng)用廣泛的是風(fēng)能和太陽能。為此，本課程對(duì)其中的光伏發(fā)電技術(shù)和直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行重點(diǎn)講解。對(duì)光伏陣列從廠家提供的手冊(cè)講起，推導(dǎo)出基于廠家提供參數(shù)的工程模型，結(jié)合軟件仿真得到光伏陣列的外特性，講授常用最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法，并討論其具體實(shí)現(xiàn)。講解直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電的基本原理及常用最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法。討論其最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法的具體實(shí)現(xiàn)等。
　　在各種新能源與分布式發(fā)電中，并網(wǎng)系統(tǒng)是其中的主流。為此，本課程對(duì)并網(wǎng)進(jìn)行重點(diǎn)講解。主要內(nèi)容包括并網(wǎng)要求及標(biāo)準(zhǔn)、并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、并網(wǎng)控制策略、孤島檢測(cè)技術(shù)、低電壓穿越技術(shù)及并網(wǎng)逆變器實(shí)現(xiàn)等。
　　2.理論部分與實(shí)踐部分的結(jié)合
　　“新能源與分布式發(fā)電技術(shù)”是一門工科課程，更注重于實(shí)踐應(yīng)用。在對(duì)理論部分進(jìn)行講解后，配以相關(guān)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論部分的掌握及提高實(shí)際動(dòng)手能力。如在講述光伏陣列外特性及最大功率點(diǎn)跟蹤控制后，開設(shè)光伏陣列外特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)。針對(duì)一塊具體的光伏陣列，要求學(xué)生連接實(shí)際電路，在尋找到最大功率點(diǎn)后，調(diào)整參數(shù)，測(cè)量并記錄其輸出電壓和輸出電流，從而繪制出其P/V特性曲線及I/V特性曲線。改變太陽光的入射角度后，重新測(cè)量記錄；部分遮擋情況下，進(jìn)行測(cè)量記錄，對(duì)照所講理論部分及最新文獻(xiàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。在講述并網(wǎng)相關(guān)內(nèi)容后，開設(shè)并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，首先依據(jù)并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電能質(zhì)量的要求，利用電能質(zhì)量分析儀測(cè)試實(shí)際光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電能質(zhì)量；隨后在模擬風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，借助于已有的軟硬件平臺(tái)，編寫自己的控制算法，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，并測(cè)試相應(yīng)的電能質(zhì)量。
　　二、探索靈活多樣的教學(xué)方法與手段
　　1.重點(diǎn)講授與專題討論相結(jié)合
　　目前正是人類大規(guī)模開發(fā)利用新能源的關(guān)鍵時(shí)期，因此有關(guān)新能源與分布式發(fā)電技術(shù)的新知識(shí)必定也層出不窮，并且由于部分知識(shí)點(diǎn)有一定的難度，僅依靠學(xué)生自己獲取相關(guān)知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。從教學(xué)實(shí)踐來看，教師對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)講授是必要的，尤其是涉及風(fēng)光發(fā)電技術(shù)及并網(wǎng)等，可加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。

相關(guān)熱詞搜索：分布式 新能源 發(fā)電 課程建設(shè) 實(shí)踐