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海洋能論文范文1
【關(guān)鍵詞】海洋能;海洋能發(fā)電;可再生能源
Abstract：This paper presents the elements and the characteristic of the Ocean Energy Generation Technology，and recommend the actuality of the Ocean Energy Generation Equipment.
Key word：Ocean Energy;Ocean Energy Generation Technology;reproducible Energy
1.引言
2008年全球一次能源消費(fèi)量為143851TWh，其中81.2%來自化石燃料。隨著礦物燃料的日趨枯竭，世界主要海洋國家紛紛將目標(biāo)轉(zhuǎn)向蘊(yùn)藏豐富能源的海洋，不斷加大科技和資金投入，以期在海洋可再生能源開發(fā)利用的“爭奪戰(zhàn)”中搶得先機(jī)。海洋能主要指波浪能、潮流能（海流能）、潮汐能、溫差能和鹽差能等可再生能源。海洋能總量是巨大的，據(jù)估計(jì)與全球一次能源消費(fèi)能源的50%相當(dāng)，其中，全球海浪發(fā)電的理論儲(chǔ)量為29500TWh/年左右，全球潮汐（含潮流）發(fā)電的理論儲(chǔ)量為7800TWh/年左右，全球海洋熱發(fā)電轉(zhuǎn)換的理論儲(chǔ)量為44000TWh/年左右，全球鹽差能的理論儲(chǔ)量估計(jì)為1650TWh/年左右。雖然海洋能源分布不均勻，但在每一個(gè)海岸，往往不止一種形式可以供應(yīng)當(dāng)?shù)氐碾娏π枨?。我國重視海洋可再生能源的開發(fā)利用，將包括海洋能在內(nèi)的新能源產(chǎn)業(yè)視為引領(lǐng)我國未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的七大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。近年來，我國先后設(shè)立了“908專項(xiàng)（我國近海海洋可再生能源調(diào)查與研究項(xiàng)目）”和“海洋可再生能源專項(xiàng)資金”支持計(jì)劃等，支持海洋能的海島獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)與并網(wǎng)示范工程、關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、新技術(shù)研究試驗(yàn)以及公共支撐服務(wù)體系建設(shè)等，并擬在海洋能資源豐富地區(qū)建設(shè)海洋能示范電站，開展萬千瓦級(jí)潮汐電站建設(shè)工作。
2.國外海洋能發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀
2.1 波浪能發(fā)電技術(shù)
現(xiàn)階段，波浪能發(fā)電技術(shù)的基本原理是：利用物體在波浪作用下的升沉和搖擺運(yùn)動(dòng)將波浪能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，或利用波浪的爬升將波浪能轉(zhuǎn)換成水的勢(shì)能。波浪能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)一般包括三級(jí)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)：一級(jí)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將波浪能轉(zhuǎn)換成某個(gè)載體的機(jī)械能;二級(jí)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將一級(jí)能量轉(zhuǎn)換所得到的能量轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機(jī)械的機(jī)械能;三級(jí)能量轉(zhuǎn)換通過發(fā)電機(jī)將旋轉(zhuǎn)機(jī)械的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。根據(jù)一級(jí)能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的原理，波能發(fā)電技術(shù)可分為振蕩水柱技術(shù)、筏式技術(shù)、收縮波道技術(shù)、點(diǎn)吸收（振蕩浮子）技術(shù)和鴨式技術(shù)等。振蕩水柱技術(shù)是利用空氣作為轉(zhuǎn)換介質(zhì)的，其優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不與海水接觸，防腐性能好，安全可靠，維護(hù)方便;其缺點(diǎn)是二級(jí)能量轉(zhuǎn)換效率較低。目前，國外建成的振蕩水柱發(fā)電裝置有英國的LIMPET電站（500kW固定式）、葡萄牙的400kW固定式電站和澳大利亞的500kW漂浮式裝置。應(yīng)用筏式技術(shù)的發(fā)電裝置主要由鉸接的筏體和液壓系統(tǒng)組成，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備抗浪性能較好，缺點(diǎn)是設(shè)備成本高。目前，國外建成的筏式發(fā)電裝置有英國Cork大學(xué)和女王大學(xué)研究的McCabe波浪泵波力裝置和蘇格蘭Ocean Power Delivery公司的Pelamis（海蛇）波能裝置。
應(yīng)用收縮波道技術(shù)的發(fā)電裝置主要由收縮波道、高位水庫、水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組成，其優(yōu)點(diǎn)是一級(jí)轉(zhuǎn)換沒有活動(dòng)部件，可靠性好，維護(hù)費(fèi)用低，在大浪時(shí)系統(tǒng)出力穩(wěn)定;不足之處是小浪下的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率低。目前，國外建成的收縮波道發(fā)電裝置有挪威350kW的固定式收縮波道裝置以及丹麥的WaveDragon。
應(yīng)用點(diǎn)吸收技術(shù)的發(fā)電裝置主要由相對(duì)運(yùn)動(dòng)的浮體、錨鏈、液壓或發(fā)電裝置組成，其主要特點(diǎn)是點(diǎn)吸收式發(fā)電裝置的尺度與波浪尺度相比很小。目前建成的點(diǎn)吸收式發(fā)電裝置有英國的AquaBuOY裝置、阿基米德波浪擺、PowerBuoy以及波浪騎士裝置。
應(yīng)用鴨式發(fā)電技術(shù)的發(fā)電裝置的橫截面成鴨蛋形，發(fā)電效率很高，在短波時(shí)的一級(jí)轉(zhuǎn)換效率接近于100%，但抗風(fēng)浪能力有待提高。
2.2 潮流能（海流能）發(fā)電技術(shù)
潮汐是一種周期性海水自然漲落現(xiàn)象。在太陽和月球引力作用下，海水作周期性的運(yùn)動(dòng)，它包括海面周期性的垂直升降和海水周期性的水平流動(dòng)。垂直升降部分為潮汐的位能，被稱為潮差能;水平流動(dòng)部分為潮汐的動(dòng)能，被稱為潮流能。潮流能的主要特點(diǎn)是：
①較強(qiáng)的規(guī)律性和可預(yù)測性;
②功率密度大，能量穩(wěn)定;
③潮流能的利用形式通常是開放式的，不會(huì)對(duì)海洋環(huán)境造成大的影響。
一般說來，最大流速在2m/s以上的水道，其潮流能均有實(shí)際開發(fā)的價(jià)值。
新型潮流能發(fā)電裝置作為一種開放式的海洋能量捕獲裝置，無需巨額的前期投資;利用該裝置發(fā)電時(shí)，由于葉輪轉(zhuǎn)速慢，不產(chǎn)生大的噪聲，不影響人們的視覺環(huán)境，各種海洋生物仍可以在葉輪附近流動(dòng)，因此可保持良好的地域生態(tài)環(huán)境。潮流能發(fā)電裝置根據(jù)其透平機(jī)械的軸線與水流方向的空間關(guān)系可分成水平軸式和垂直軸式2種結(jié)構(gòu)。垂直軸式發(fā)電裝置研究起步較早，目前國外主要的設(shè)備樣機(jī)有加拿大Blue Energy公司的Davis四葉片垂直軸渦輪機(jī)、意大利Ponte di Archimede International SpA公司和Naples大學(xué)航空工程系合作研發(fā)的Kobold渦輪垂直軸水輪機(jī)（130kW）、美國GCK Technology公司的螺旋形葉片的垂直軸水輪機(jī)和日本Nihon大學(xué)的垂直軸式Darrieus型水輪機(jī)。水平軸式發(fā)電裝置是近10多年才興起的，與垂直軸式結(jié)構(gòu)相比，水平軸式潮流能發(fā)電裝置具有效率高、自啟動(dòng)性能好的特點(diǎn)。目前國外主要的設(shè)備樣機(jī)有英國Marine Current Turbine公司的1.2MW雙葉輪結(jié)構(gòu)的“Seagen”樣機(jī)、挪威Hammerfest Strom公司的300 kW并網(wǎng)型潮流能發(fā)電原型樣機(jī)。
2.3 潮汐能發(fā)電技術(shù)
潮汐能發(fā)電與水力發(fā)電的原理、組成基本相同，也是利用水的能量使水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。潮汐能發(fā)電技術(shù)研究始于歐洲，早期的潮汐能電站有德國（1912年）的布蘇姆潮汐電站和法國（1966年）的朗斯河口潮汐電站，其中朗斯電站的建成及其近40年的成功運(yùn)行證實(shí)了潮汐電站技術(shù)的可行性，它使潮汐電站進(jìn)入了實(shí)用階段。目前，在英、加、俄、印、韓等13個(gè)國家運(yùn)行、在建及擬建的潮汐電站達(dá)139座，進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的10余座潮汐電站均為100MW～1000MW級(jí)。據(jù)資料顯示，韓國正在建設(shè)世界上最大的潮汐電站――Shihwa湖大型潮汐電站。
2.4 溫差能發(fā)電技術(shù)
熱帶海洋表層與千米深處存在著基本恒定的20℃～25℃的溫差，這就提供了一個(gè)量大且穩(wěn)定的能源。海洋溫差能是利用海洋表面的溫海水（26℃～28℃）加熱某工作介質(zhì)并使之汽化，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)獲取動(dòng)力;同時(shí)，利用從海底提取的冷海水（4℃～6℃）將做功后的乏氣冷凝，使之重新變?yōu)橐后w。按照工作介質(zhì)及流程的不同可分為開式循環(huán)、閉式循環(huán)、混合式循環(huán)。開式循環(huán)的工作介質(zhì)是表層溫海水，其優(yōu)點(diǎn)在于產(chǎn)生電力的同時(shí)可進(jìn)行海水淡化，缺點(diǎn)是設(shè)備尺寸大，機(jī)械能損耗高，單位功率的材料占用大，施工困難。閉式循環(huán)的工作介質(zhì)是氨等低沸點(diǎn)物質(zhì)，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備尺寸小、機(jī)械耗能低、系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率高，缺點(diǎn)是不能進(jìn)行海水淡化。混合式循環(huán)同時(shí)包括開式循環(huán)和閉式循環(huán)，其特點(diǎn)是效率高、設(shè)備造價(jià)低，且可實(shí)現(xiàn)海水淡化。目前，溫差能發(fā)電技術(shù)和裝備尚處于示范試驗(yàn)階段，國外主要有美國奎爾哈公司的開式循環(huán)OTEC溫差能電站、印度海洋技術(shù)國家研究所的陸基溫差能電站和日本佐賀大學(xué)的混合溫差能電站。
3.國內(nèi)海洋能發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀
3.1 波浪能發(fā)電技術(shù)
我國波浪能發(fā)電技術(shù)研究已有30多年的歷史，先后研建了100千瓦振蕩水柱式和30千瓦擺式波浪能發(fā)電試驗(yàn)電站，利用波浪能發(fā)電原理研制的海上導(dǎo)航燈標(biāo)已商業(yè)化并出口。目前，國內(nèi)處于試驗(yàn)階段的設(shè)備主要有：國家海洋技術(shù)中心開發(fā)的浮力擺波浪能發(fā)電系統(tǒng)、廣州能源研究所開發(fā)的鴨式波浪能發(fā)電裝置（10kW）和點(diǎn)吸收式波浪能發(fā)電裝置（10kW）、華南理工大學(xué)開發(fā)的擺式振蕩浮子式波浪能發(fā)電系統(tǒng)和七一研究所開發(fā)的筏式波浪能發(fā)電系統(tǒng)。
3.2 潮流能（海流能）發(fā)電技術(shù)
“八五”和“九五”期間，我國研建了70千瓦和40千瓦的潮流實(shí)驗(yàn)電站。在 “十一五”科技支撐計(jì)劃和海洋能專項(xiàng)資金支持下，我國啟動(dòng)了一項(xiàng)百千瓦級(jí)垂直軸潮流能示范試驗(yàn)電站、一項(xiàng)小型水平軸潮流能示范電站和多項(xiàng)潮流能示范工程建設(shè)。
目前，國內(nèi)處于試驗(yàn)階段的設(shè)備主要有：浙江大學(xué)的25kW水平軸潮流發(fā)電裝置、哈爾濱工程大學(xué)的萬向系列垂直軸潮流發(fā)電裝置（70kW和40kW）和東北師范大學(xué)的5kW模塊化潮流能發(fā)電裝置。
3.3 潮汐能發(fā)電技術(shù)
我國大陸海岸線長（達(dá)18000km），海灣、河口多（近200個(gè)），可開發(fā)潮汐能年總發(fā)電量大（約60TW?h），裝機(jī)總?cè)萘靠蛇_(dá)20GW。近五十年來，中國在有關(guān)潮汐電站的研究、開發(fā)方案及設(shè)計(jì)方面做了許多工作，但建成投運(yùn)的潮汐電站數(shù)量很少，目前正常運(yùn)行或具備恢復(fù)運(yùn)行條件的電站有8座，總裝機(jī)容量不及可開發(fā)總量的1%，開發(fā)潛力巨大。
3.4 溫差能發(fā)電技術(shù)
2004～2005年，天津大學(xué)完成了對(duì)混合式海洋溫差能利用系統(tǒng)的理論研究課題，并就小型化試驗(yàn)用200 W氨飽和蒸汽透平進(jìn)行了研究開發(fā)。在“十一五”科技支撐計(jì)劃支持下，國家海洋局第一研究所和華電青島發(fā)電有限公司正開展15千瓦閉式溫差能電站研建工作。
4.結(jié)束語
海洋溫能作為一種清潔、可再生的能源，具有很好的發(fā)展前景。其開發(fā)、利用對(duì)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的提高具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)海洋能發(fā)電技術(shù)及其裝備的研究，是一項(xiàng)可持續(xù)能源需求的高技術(shù)投資項(xiàng)目，關(guān)系國家能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，經(jīng)濟(jì)前景廣闊，現(xiàn)實(shí)意義重大。
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海洋能論文范文2
關(guān)鍵詞：海島建設(shè) 太陽能 風(fēng)能 潮汐能
前言
我國將加快海島的開發(fā)建設(shè)和保護(hù)管理工作，在10年內(nèi)將使海島地區(qū)的交通、水電等基礎(chǔ)設(shè)施得到明顯改善，垃圾及污水處理得到妥善處理，同時(shí)全面改善和提高海島生活、生產(chǎn)及投資環(huán)境。海島是潛力巨大的資源寶庫，也是支撐未來發(fā)展的戰(zhàn)略空間。我國海域遼闊，海洋資源豐富，開發(fā)潛力巨大。經(jīng)過多年發(fā)展，我國海洋經(jīng)濟(jì)取得顯著成就，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展發(fā)揮了積極帶動(dòng)作用。大力發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，進(jìn)一步提高海洋經(jīng)濟(jì)的質(zhì)量和效益，對(duì)于提高國民經(jīng)濟(jì)綜合競爭力，加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，全面建設(shè)小康社會(huì)具有重大戰(zhàn)略意義。
一、太陽能、風(fēng)能、潮汐能一體化發(fā)電系統(tǒng)
將太陽能、風(fēng)能、潮汐能三類能源的利用有機(jī)融合，太陽能、風(fēng)能、潮汐能一體化綜合發(fā)電系統(tǒng)是一個(gè)高效率、低成本、節(jié)能、環(huán)保、極具商業(yè)價(jià)值的綜合發(fā)電系統(tǒng)。
利用三種能源的周期性，互補(bǔ)不足，綜合利用，有效融合，達(dá)到能源的穩(wěn)定利用，對(duì)促進(jìn)新能源的利用和發(fā)展，緩解我國能源資源短缺以及實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也符合科學(xué)發(fā)展觀的基本要求，對(duì)于建設(shè)資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會(huì)的意義也十分深遠(yuǎn)。
1、太陽能、風(fēng)能、潮汐能三類能源的利用有機(jī)融合
在我國的海島，太陽能、風(fēng)能、潮汐能三類能源豐富，單獨(dú)利用技術(shù)日趨成熟，但成本較高，三者能源綜合利用的設(shè)備還不多。為此，我們將太陽能、風(fēng)能、潮汐能三類能源的利用有機(jī)融合，以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，促進(jìn)新能源的利用和發(fā)展，緩解我國能源資源短缺以及實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展為目的，采用跟蹤聚光裝置兩次反射多面鏡太陽能聚光發(fā)電和塞內(nèi)加爾式風(fēng)力機(jī)達(dá)到以下創(chuàng)新點(diǎn)：1.太陽能、風(fēng)能、潮汐能三者一體化綜合利用，降低成本；2.跟蹤聚光裝置兩次反射多面鏡太陽能聚光發(fā)電，低成本、高效、快速、簡便利用太陽能；3.塞內(nèi)加爾式風(fēng)力機(jī)低風(fēng)速啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)、高效率持續(xù)發(fā)電、低噪音；4.解決了潮汐能利用中嚴(yán)格受到地理位置限制的問題；5.聚光架采用三角形桁架結(jié)構(gòu)，在確保其剛性和穩(wěn)定性的前提下，最大限度節(jié)省鋼材使用量；6.蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提高傳動(dòng)比和承載能力，易于維修及改造升級(jí)用于省力手動(dòng)裝置推廣使用。技術(shù)指標(biāo)有：1.風(fēng)光互補(bǔ)矩陣發(fā)電峰值功率為25.116kW；2.聚光器的理論聚光比>6.5，實(shí)際聚光比>5.0；3.自動(dòng)跟蹤太陽裝置的跟蹤誤差
太陽能、風(fēng)能、潮汐能一體化綜合發(fā)電系統(tǒng)，光電轉(zhuǎn)換部分采用自動(dòng)跟蹤聚光光伏發(fā)電，將數(shù)倍的太陽光聚集到太陽能電池板上，通過提高單位面積電池板的日照強(qiáng)度，使得產(chǎn)生同樣電能所需要的半導(dǎo)體材料大大減少，相當(dāng)于用普通材料代替昂貴的半導(dǎo)體材料，因此能夠大幅度地降低光伏發(fā)電的成本，具有商業(yè)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)（1.2×10 kWh），潛在的運(yùn)行溫度可達(dá)500°C（商業(yè)化運(yùn)行的溫度已達(dá)到400°C），商業(yè)化的年凈效率為14 %，有最低的材料要求，可以模塊化或聯(lián)合運(yùn)行，可以采用蓄熱降低成本。風(fēng)能發(fā)電部分采用塞內(nèi)加爾式風(fēng)力機(jī)產(chǎn)生電能。潮汐能利用部分利用蓄水箱收集海水，把海水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能。三者綜合一體利用，節(jié)約單獨(dú)利用的成本，大大提高經(jīng)濟(jì)效益、實(shí)現(xiàn)低成本和高性價(jià)比的新能源綜合利用。
縱觀世界范圍內(nèi)，風(fēng)-光互補(bǔ)新能源利用設(shè)備的研究已經(jīng)非常普遍，太陽能、風(fēng)能、潮汐能單獨(dú)利用技術(shù)日趨成熟，相關(guān)研究也非常普遍，但是太陽能、風(fēng)能、潮汐能三者綜合利用的設(shè)備還不多，相關(guān)研究也還有很大的空間。
2、海島上風(fēng)力發(fā)電將成為重要的能源形式
海島上有豐富的風(fēng)能資源和廣闊平坦的區(qū)域，使得近海風(fēng)力發(fā)電技術(shù)成為近來研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在近海風(fēng)力發(fā)電廠的商業(yè)化運(yùn)行是國內(nèi)外風(fēng)能利用的新趨勢(shì)。隨著風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展，陸地上的風(fēng)機(jī)總數(shù)將趨于飽和，海上風(fēng)力發(fā)電場將成為未來發(fā)展的重點(diǎn)。海上發(fā)電也是近年來國際風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域，是“方向中的方向”。中國海上風(fēng)能資源儲(chǔ)量遠(yuǎn)大于陸地風(fēng)能，儲(chǔ)量10m高度可利用的風(fēng)能資源超過7億kW，而且距離電力負(fù)荷中心很近。海上風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè)，加快了海島的建設(shè)與發(fā)展。
3、海島潮汐發(fā)電的發(fā)展前景
在探索發(fā)展能源新路上，潮汐能和其他新能源一樣，已受到很大重視。目前制約潮汐發(fā)電的因素主要是成本因素，到目前為止，由于常規(guī)電站廉價(jià)電價(jià)的競爭，建成投產(chǎn)的商用潮汐電站并不多。然而，由于潮汐能蘊(yùn)藏量巨大及其發(fā)電的許多優(yōu)點(diǎn)，人們還是非常重視對(duì)潮汐發(fā)電的實(shí)驗(yàn)和研究。潮汐發(fā)電是一項(xiàng)潛力巨大的事業(yè)，經(jīng)過多年來的實(shí)踐，在工作原理和總體構(gòu)造上基本成型，可以進(jìn)入大規(guī)模開發(fā)利用階段，隨著科技的不斷進(jìn)步和能源資源的日趨緊缺，潮汐發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來將有飛速的發(fā)展，其前景是非常廣闊的。
要使潮汐能資源開發(fā)規(guī)模躍上一個(gè)臺(tái)階，主要應(yīng)在以下方面做出努力：
（1）在經(jīng)營和技術(shù)改革上，要做好規(guī)劃方案，提高電站建設(shè)的質(zhì)量及經(jīng)營管理水平等主觀因素。
（2）要多借鑒國外已有潮汐能發(fā)電技術(shù)的研究以及開發(fā)的對(duì)潮汐能利用的新技術(shù)。我們可以積極借鑒英國、瑞典等潮汐能發(fā)電技術(shù)相對(duì)成熟國家的新技術(shù)，例如新型的潮汐發(fā)電裝置、水下潮汐電站等，并且應(yīng)自主研發(fā)出該方面的新技術(shù)，發(fā)展我國的潮汐能發(fā)電事業(yè)。
（3）政府也應(yīng)加大給予潮汐能利用的開發(fā)優(yōu)惠條件，制定相應(yīng)的扶持政策加稅收減免和電價(jià)補(bǔ)貼等優(yōu)惠政策來吸收投資者，并制定和完善相應(yīng)的電力競爭，使投資者更注重技術(shù)和管理的改革，使得潮汐發(fā)電有充足的資金投人和積極的技術(shù)開發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)更快更好地發(fā)展。
二、海島清潔能源的利用對(duì)海島的開發(fā)價(jià)值
風(fēng)能和潮汐能都是可再生資源，取之不盡、用之不竭的無污染可再生新能源，具有誘人的發(fā)展前景，風(fēng)力發(fā)電由于其具有效益和環(huán)保上的一系列優(yōu)勢(shì)，將首先成為可以與常規(guī)能源發(fā)電相競爭的新能源發(fā)電方式。潮汐發(fā)電近年來也獲得了很快的發(fā)展，技術(shù)上不斷進(jìn)步，加之蘊(yùn)藏量巨大，開發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯，未來的發(fā)展空間也不可估量。21世紀(jì)注定是一個(gè)開發(fā)利用新能源的時(shí)代，而由于發(fā)展早，技術(shù)進(jìn)步大，風(fēng)能和潮汐能的利用注定將在我國的發(fā)展中發(fā)揮越來越大的作用，風(fēng)力發(fā)電和潮汐發(fā)電必將對(duì)我國的傳統(tǒng)發(fā)電行業(yè)形成強(qiáng)勢(shì)的沖擊，一個(gè)大規(guī)模開發(fā)風(fēng)能和潮汐能的時(shí)代即將來臨！
1、海上風(fēng)電。優(yōu)化開局，扶持與農(nóng)漁業(yè)兼容發(fā)展的潮間帶風(fēng)電建設(shè)，積極發(fā)展離岸風(fēng)電項(xiàng)目，提高產(chǎn)業(yè)集中度，有序推進(jìn)海上風(fēng)電基地建設(shè)。加強(qiáng)海上風(fēng)電輸電規(guī)劃，完善配套基礎(chǔ)設(shè)施，提高氣象保障能力，加強(qiáng)電網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)研究。
2、海洋潮汐能。加強(qiáng)海洋能資源勘查，科學(xué)選劃海洋能利用空間。改變傳統(tǒng)的“填海造島”、“填海造地”的開發(fā)方式，充分利用潮汐帶，建立蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其上部可以結(jié)合旅游、地產(chǎn)或其他產(chǎn)業(yè)進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)建設(shè)。建設(shè)近岸萬千瓦級(jí)潮汐能電站、近岸兆瓦級(jí)潮流能電站、海島多能互補(bǔ)獨(dú)立電力系統(tǒng)等示范工程，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
積極開發(fā)利用潮汐能、波浪能、海上風(fēng)能等清潔能源，鼓勵(lì)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)。在濱海濕地、三角洲和海島等典型生態(tài)區(qū)，鼓勵(lì)發(fā)展生態(tài)漁業(yè)、生態(tài)旅游和海洋清潔能源，充分發(fā)揮其藍(lán)色碳匯功能，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的有機(jī)統(tǒng)一。
加快發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè)節(jié)能環(huán)保技術(shù)。增強(qiáng)涉海企業(yè)節(jié)能減排意識(shí)，建立以企業(yè)為主體的節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新體系。推廣先進(jìn)節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品，積極發(fā)展海洋環(huán)保裝備及環(huán)保材料，加快淘汰高耗能老舊漁船和裝備，著力解決海上溢油、重金屬、有機(jī)污染物、放射性物質(zhì)等主要海洋污染物的防治問題。加快制定涉海行業(yè)節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)。
三、對(duì)我國海島建設(shè)的發(fā)展及前景展望
我國海島資源豐富，區(qū)位特殊，是我國海洋經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要依托。但是海島一般遠(yuǎn)離大陸，交通不便，而且淡水資源短缺。近年來，在對(duì)海島的開發(fā)利用中出現(xiàn)了一些問題，首先是海島開發(fā)普遍缺少規(guī)劃，隨意炸山采石、傾倒垃圾等已造成海島生態(tài)大規(guī)模退化和破壞，工程項(xiàng)目大規(guī)模圍填造成許多珍貴海島整體滅失。特別是一些特殊海島保護(hù)不力，危害到國家利益和權(quán)益，在我國已經(jīng)公布的77個(gè)領(lǐng)海基點(diǎn)中，位于海島上的就有75個(gè)，有些海島還是重力點(diǎn)、天文點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、全球衛(wèi)星定位控制點(diǎn)，而目前這些島嶼普遍存在著安全隱患。據(jù)悉，國家海洋局目前已全面啟動(dòng)海島規(guī)劃、立法、政策研究和特別保護(hù)區(qū)建設(shè)工作。預(yù)計(jì)在1-2年內(nèi)，《國家海島保護(hù)與開發(fā)規(guī)劃》、《海島開發(fā)與保護(hù)管理辦法》等，建立和完善海島保護(hù)和開發(fā)法律制度體系，加強(qiáng)海島生態(tài)和環(huán)境管理。今后對(duì)海島的開發(fā)利用將堅(jiān)持保護(hù)為主、適度開發(fā)的原則，保護(hù)海島資源和生態(tài)環(huán)境，維護(hù)國家海洋權(quán)益和國防安全。同時(shí)調(diào)整海島開發(fā)秩序，發(fā)展海島港口、旅游、漁業(yè)及海洋能源等資源優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。
海島作為國防的前沿和海洋資源和環(huán)境的核心點(diǎn)，有著很高的權(quán)益、安全、資源和環(huán)境價(jià)值。由于歷史原因，有的經(jīng)濟(jì)建設(shè)相對(duì)落后，是我國東部的"西部區(qū)域"。因此，從事海島管理工作必須要有明確的思路，我認(rèn)為最主要的是把握好以下幾條：
一是要堅(jiān)持開發(fā)與保護(hù)并重，堅(jiān)持在開發(fā)中保護(hù)，在保護(hù)中開發(fā)的方針，堅(jiān)定不移地走可持續(xù)發(fā)展的道路。二是要堅(jiān)持以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心。發(fā)展是硬道理，海島工作必須圍繞經(jīng)濟(jì)建設(shè)這個(gè)中心，使海島經(jīng)濟(jì)成為國民經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)。三是要堅(jiān)持因島制宜，打好"特色牌"。每個(gè)海島都有自己的特點(diǎn)，一定要從自身的實(shí)際出發(fā)，揚(yáng)長避短，在充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)上做足文章，切不可照搬別人的經(jīng)驗(yàn)。21世紀(jì)是海洋世紀(jì)。發(fā)展海洋事業(yè)，是中國走向現(xiàn)代化的必由之路。
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海洋能論文范文3
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)能和太陽能對(duì)于地球來講是取之不盡、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，我國已超過美國，成為全球風(fēng)電裝機(jī)容量最大的國家，同時(shí)也成為風(fēng)能設(shè)備最大的生產(chǎn)國。隨著國內(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，競爭力也逐漸增強(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)，未來還將籌備生物質(zhì)發(fā)電和太陽能利用專業(yè)。研究內(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)電場建模與仿真、風(fēng)能資源測量與評(píng)估、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷、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)研究組是國內(nèi)最早研究風(fēng)力發(fā)電、太陽光伏發(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)開始追趕傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電。太陽能發(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)。
我國光伏業(yè)正處在爆發(fā)式增長期，中國大陸和臺(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迄今為止唯一的專門從事光伏系統(tǒng)技術(shù)研究的國家重要的科學(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，以及我國新能源行業(yè)開始起步，人才的缺乏已經(jīng)成為極為突出的問題，國家、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)光伏中心的中國留學(xué)生已經(jīng)撐起了中國光伏產(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)力可見一斑。
在歐洲，各國都十分重視新能源的開發(fā)利用。作為生態(tài)村理念的首創(chuàng)國，丹麥?zhǔn)悄茉磫栴}解決得最好的國家之一。早在2006年，我國就與丹麥簽署了“可再生能源”合作項(xiàng)目，國內(nèi)許多高校分別與丹麥高校開展聯(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)，并且與許多國家和組織開展合作，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)電場的控制與監(jiān)測、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)、太陽電池技術(shù)等為特色。未來就業(yè)集中在光伏太陽能、新能源開發(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)太陽能材料制備、檢測和應(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)；薄膜太陽電池研究獲得一項(xiàng)中國高校發(fā)明二等獎(jiǎng)。每年發(fā)表在國內(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。
海洋能論文范文4
關(guān)鍵詞：油污水處理；裝備；標(biāo)準(zhǔn)化；探索
中圖分類號(hào)：P75 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005－9857（2016）01－0073－05
黨的十報(bào)告明確提出，要“提高海洋資源開發(fā)能力，發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境，堅(jiān)決維護(hù)國家海洋權(quán)益，建設(shè)海洋強(qiáng)國，高度關(guān)注海洋安全”，凸顯了海洋開發(fā)與利用和海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)并重的戰(zhàn)略思路和要求。我國海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷程也表明，在海洋油氣資源的開發(fā)利用全產(chǎn)業(yè)過程中，海洋油污水處理裝備的研發(fā)與應(yīng)用同樣十分重要與迫切。2011年發(fā)生的蓬萊19－3油田溢油事故和2010年發(fā)生的大連新港“7．16”油污染事件對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響十分嚴(yán)重，至今依然不能消除［1］。然而，我國油污水處理裝備在產(chǎn)品質(zhì)量、耐用程度、自動(dòng)化水平、處理效率和處理效果等方面仍有不少問題亟待解決。因此，分析其在管理、研究、制造和實(shí)踐應(yīng)用方面落后的原因，加強(qiáng)海洋油污水處理裝備的標(biāo)準(zhǔn)化管理是一個(gè)值得研究的課題。
1海洋油污水處理裝備標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)總體思路
海洋油污水處理裝備標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作的總體思路是：重視目標(biāo)引導(dǎo)，強(qiáng)化過程動(dòng)態(tài)監(jiān)控和管理，節(jié)約公共資源，減少行政干預(yù)，充分動(dòng)員社會(huì)資金和人才積極性，建立科學(xué)的與國際接軌的標(biāo)準(zhǔn)化管理體系，促進(jìn)和保障油污水處理裝備走上快速發(fā)展之路，趕超國際同類裝備的先進(jìn)水平。
2海洋油污水處理裝備現(xiàn)狀與革新
國內(nèi)外油污水處理裝備的研發(fā)和應(yīng)用，基本上都經(jīng)過了3個(gè)發(fā)展階段［2］：20世紀(jì)60年代以前，屬于油污水處理裝備起步期，裝備主要以自然分隔和分流的管道容器組合為主；60－90年代為發(fā)展階段，從油污水處理理論到應(yīng)用范圍，再到裝備制造工藝和新產(chǎn)品自動(dòng)控制，都有長足的發(fā)展，不同場合和不同種類的油污水處理裝備十分豐富，品種繁多；進(jìn)入21世紀(jì)以來，油污水處理裝備在油污水處理效果、能耗控制、新材料應(yīng)用研究以及裝備小型化研究等方面，進(jìn)入了一個(gè)從量變到質(zhì)變的發(fā)展時(shí)期，取得豐碩成果。
2．1世界海洋油污水處理裝備現(xiàn)狀
國外油田含油污水處理采用的設(shè)施主要有沉砂池、API隔油池、斜板隔油池（CPI）、自然除油罐、混凝除油罐、粗粒化罐、壓力沉降罐、浮選池（柱）、壓力濾罐、單閥濾罐、組合式處理裝置、水力旋流分離器和精濾器等。從油污水處理過程的工作原理看，有物理法、化學(xué)法、理化法、生物法等油污水處理裝備種類；從油污水處理裝備應(yīng)用場所看，有陸地油田地表油污水處理裝備、陸地油田地下密閉式油污水處理裝備、海洋固定平臺(tái)油污水處理裝備、水面移動(dòng)平臺(tái)油污水處理裝備、潛航器油污水處理裝備等類別；從裝備工作方式和關(guān)鍵處理材料看，又有膜過濾式、壓力分離式、沉砂分隔池式、生物降解式、水力旋流式等油污水處理裝備種類。
2．2我國海洋油污水裝備開發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)狀
我國海洋油污水處理裝備目前主要依靠進(jìn)口。國內(nèi)相關(guān)高校與研究機(jī)構(gòu)也紛紛展開了油水旋流分離器的研究，如清華大學(xué)、石油大學(xué)、四川大學(xué)等高校院所。大慶石油管理局申請(qǐng)了兩錐體結(jié)構(gòu)的油水混合液預(yù)分離水力旋流器專利，勝利油田設(shè)計(jì)院申請(qǐng)了單錐體結(jié)構(gòu)水力旋流器專利，西安交通大學(xué)發(fā)表了類似三錐體結(jié)構(gòu)的旋流器的研究論文。國家海洋局東海標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心牽頭研制的機(jī)械壓縮油水處理裝置也取得了預(yù)期成果［3］。
2．3海洋油污水處理裝備管理與技術(shù)革新
目前國內(nèi)參與海洋油污水處理裝備開發(fā)與研究的熱情較高，參與的涉海單位、科研院所及高校也較多，重復(fù)研究、重復(fù)建設(shè)和低水平研究、研究成果的先進(jìn)性與適用性較差等問題比較突出。同時(shí)，在項(xiàng)目研發(fā)管理和產(chǎn)品技術(shù)規(guī)程方面沒有統(tǒng)一規(guī)劃，缺少頂層設(shè)計(jì)，需要對(duì)國內(nèi)海洋油污水處理裝備進(jìn)行政策引導(dǎo)、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置和規(guī)范研究應(yīng)用體系方面的總體布局，從而引導(dǎo)和促進(jìn)我國海洋油污水處理裝備的技術(shù)革新。
3組織機(jī)構(gòu)與頂層設(shè)計(jì)
海洋油污水處理裝置標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，要面向國際油污水處理技術(shù)前沿、面向國家能源戰(zhàn)略需求、面向國家海洋經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場，要組織國家層面的海洋油污水處理領(lǐng)域高層次專家，研究制定國家海洋油污水處理裝備開發(fā)與研究的標(biāo)準(zhǔn)化體系，從標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的角度，做好頂層設(shè)計(jì)。海洋油污水處理裝備標(biāo)準(zhǔn)化體系是規(guī)劃、引導(dǎo)、管理和規(guī)范其研發(fā)行為的綜合體系，使海洋油污水處理裝備從社會(huì)需求開始，到項(xiàng)目策劃、項(xiàng)目方案評(píng)估與論證、項(xiàng)目決策、項(xiàng)目實(shí)施和項(xiàng)目成果檢驗(yàn)與應(yīng)用等全過程，納入標(biāo)準(zhǔn)化體系的制約和引導(dǎo)范圍之內(nèi)，保證各個(gè)環(huán)節(jié)處于國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)的水平，最終實(shí)現(xiàn)油污水處理裝備研發(fā)成果的國際先進(jìn)水平。
4建立國家海洋油氣資源開發(fā)油污水處理裝備標(biāo)準(zhǔn)化體系
建立海洋油污水處理裝備的標(biāo)準(zhǔn)化體系，首先，需要集中國內(nèi)行業(yè)專家和專門機(jī)構(gòu)的力量，制定好能確切反映油污水處理裝備市場需求，滿足海洋資源開發(fā)過程中海洋油污水處理需要的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；其次，要建立起以“管理人員、使用設(shè)備材料、生產(chǎn)研發(fā)方法和流程”三要素為主軸的管理標(biāo)準(zhǔn)體系；最后，充分發(fā)揮油污水處理裝備標(biāo)準(zhǔn)體系的保障和促進(jìn)作用，使油污水處理裝備具有適應(yīng)市場變化的能力，跟上時(shí)代的節(jié)拍，能夠隨著其相關(guān)材料、技術(shù)和方法，乃至其相關(guān)產(chǎn)業(yè)裝備的進(jìn)步或改善而升級(jí)更新，保持其總體技術(shù)的先進(jìn)性。油污水處理裝備標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作應(yīng)該從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)和管理標(biāo)準(zhǔn)的形成兩個(gè)方面開展。
4．1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
油污水處理裝備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要根據(jù)當(dāng)前國際、國內(nèi)油污水處理裝備的科學(xué)技術(shù)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)具有普遍性和重復(fù)出現(xiàn)的技術(shù)問題進(jìn)行研究和設(shè)置。4．1．1油污水處理裝備物理形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)海洋油污水處理裝備的物理形態(tài)，表面上無關(guān)乎開發(fā)研究的關(guān)鍵技術(shù)，似乎不是一個(gè)重要的問題。實(shí)際上，與其他海洋工程裝備不同，由于其應(yīng)用的環(huán)境條件，以及當(dāng)前海洋資源開發(fā)利用的實(shí)際需求多數(shù)在海洋平臺(tái)、船舶或海洋其他油氣開采裝置上，其外在形體的大小，往往是決定能否投入生產(chǎn)實(shí)踐和發(fā)揮作用的最主要因素。因此，海洋油污水處理裝置的物理形態(tài)控制標(biāo)準(zhǔn)與其他技術(shù)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)同等重要，組織和引導(dǎo)涉及海洋油氣開發(fā)利用的企事業(yè)單位，編制應(yīng)用于海洋油氣平臺(tái)、海洋船舶、海洋建筑工程、海洋觀測裝置和海洋能源裝置等不同場合和功能的海洋油污水處理裝備的物理形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，作為研發(fā)項(xiàng)目立項(xiàng)的控制標(biāo)準(zhǔn)之一，引導(dǎo)油污水處理裝備的小型化和集約化發(fā)展。4．1．2材料和工藝標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)技術(shù)專家充分研究掌握當(dāng)前國際海洋油污水處理裝備制造技術(shù)水平，特別是加強(qiáng)對(duì)各關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和新型材料的使用研究，制定國內(nèi)海洋油污水處理裝備的原材料標(biāo)準(zhǔn)、零部件標(biāo)準(zhǔn)、工藝和工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品成品的標(biāo)準(zhǔn)等系列標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)并規(guī)范國內(nèi)海洋油污水處理裝備研發(fā)項(xiàng)目、海洋油污水處理裝備實(shí)際使用。4．1．3裝備環(huán)保技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)海洋油污水處理裝備是屬于海洋環(huán)保領(lǐng)域的海洋工程裝備，其環(huán)保技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)遵循現(xiàn)有《含油污水處理工程技術(shù)規(guī)范》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，還必須持續(xù)推進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修訂。在制定油污水處理裝備海洋水質(zhì)、空氣和海洋底質(zhì)等常規(guī)污染防治標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，應(yīng)該把油污水處理裝備的聲光電等衍生污染納入控制體系，一并建立相應(yīng)的綜合污染控制標(biāo)準(zhǔn)。4．1．4裝備能源消耗標(biāo)準(zhǔn)油污水處理裝備的能源消耗指標(biāo)是重要控制因素，能源消耗是環(huán)境保護(hù)和節(jié)能的間接指標(biāo)，是油污水處理裝備研發(fā)和應(yīng)用過程中必須重點(diǎn)考核和評(píng)估的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。油污水處理裝備能源消耗標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該包括研發(fā)過程能耗指標(biāo)、應(yīng)用生產(chǎn)過程中的實(shí)際能耗指標(biāo)、運(yùn)行壽命期維護(hù)保養(yǎng)能源指標(biāo)，以及技術(shù)路線的科學(xué)合理性和可更新性。4．1．5海洋油污水裝備可持續(xù)發(fā)展為確保油污水處理裝備的先進(jìn)性，就必須在標(biāo)準(zhǔn)體系中規(guī)定其“與時(shí)俱進(jìn)”的途徑和步驟，主要從國際國內(nèi)主流技術(shù)方法、主要材料的發(fā)展方向進(jìn)行把握，同時(shí)也要重視信息技術(shù)與油污水處理裝備研發(fā)與使用之間的跨界融合，特別是3D打印技術(shù)的現(xiàn)代研究成果在油污水處理裝備方面的應(yīng)用能力與未來趨勢(shì)。
4．2管理標(biāo)準(zhǔn)
結(jié)合國家科學(xué)技術(shù)管理的特點(diǎn)和現(xiàn)狀，以管理流程體系為基礎(chǔ)，建立國家海洋油污水處理裝備管理標(biāo)準(zhǔn)，是當(dāng)前國家海洋油污水處理裝備發(fā)展的必由之路。按照標(biāo)準(zhǔn)化管理工作的理論，在ARIS平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)對(duì)制度、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的管理，將制度、標(biāo)準(zhǔn)與流程進(jìn)行匹配，可實(shí)現(xiàn)“三大”標(biāo)準(zhǔn)基于流程的協(xié)同［4］，從而實(shí)現(xiàn)海洋油污水處理裝備管理的科學(xué)化、現(xiàn)代化、可推廣復(fù)制，可持續(xù)發(fā)展。4．2．1建立以行業(yè)協(xié)會(huì)為主的組織管理體系在國家科技計(jì)劃管理部際聯(lián)席會(huì)議領(lǐng)導(dǎo)下，以國內(nèi)海洋環(huán)保領(lǐng)域相關(guān)專家為主，成立油污水處理裝備行業(yè)管理協(xié)會(huì)，其職責(zé)主要包括跟蹤國家油污水處理裝備發(fā)展水平，引導(dǎo)油污水處理裝備發(fā)展方向，確認(rèn)油污水處理裝備科技研發(fā)工程項(xiàng)目的條件，進(jìn)行海洋油污水處理裝置研發(fā)項(xiàng)目和研發(fā)產(chǎn)品的綜合評(píng)估等。行業(yè)協(xié)會(huì)面向社會(huì)涉海高校、企事業(yè)單位，面向國際國內(nèi)頂尖專業(yè)人才，形成資源配置和項(xiàng)目建設(shè)的建議，實(shí)現(xiàn)海洋油污水處理裝備的有組織、有計(jì)劃、有目標(biāo)、有創(chuàng)新的跨越式發(fā)展。4．2．2國家資源綜合調(diào)配制度海洋油污水處理裝備是海洋公益性需求，需要國家重點(diǎn)扶持，包括政策扶持、資金扶持、技術(shù)扶持。海洋油污水處理裝備是國家節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略的重要攻堅(jiān)方向，在市場資源配置條件下，需要政府利用公共資金的杠桿作用，配合普惠性政策，吸引和鼓勵(lì)社會(huì)市場資源，積極投入海洋油污水處理裝備技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)和成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，支持和鼓勵(lì)海洋油污水裝備的關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵材料，以及創(chuàng)新技術(shù)的研究與應(yīng)用。4．2．3行業(yè)準(zhǔn)入制約制度為防止低水平重復(fù)研究、重復(fù)建設(shè)，同時(shí)遏制海洋油污水處理裝備過度依賴進(jìn)口，扶持和推動(dòng)國產(chǎn)油污水處理裝備研發(fā)，促進(jìn)新產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)，加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，依據(jù)相關(guān)法律法規(guī)和規(guī)劃政策，制定油污水處理裝備投入生產(chǎn)實(shí)踐的準(zhǔn)入制度。準(zhǔn)入制度應(yīng)該對(duì)社會(huì)機(jī)構(gòu)、從業(yè)人員資質(zhì)、研發(fā)產(chǎn)品與目標(biāo)等對(duì)象，從質(zhì)量保證、安全生產(chǎn)、建設(shè)布局、節(jié)能降耗等方面進(jìn)行規(guī)范，建立并形成進(jìn)入海洋油污水處理領(lǐng)域的基準(zhǔn)條件。4．2．4建立質(zhì)量擔(dān)保制度在海洋油污水處理裝備管理標(biāo)準(zhǔn)的體系中，建立質(zhì)量擔(dān)保責(zé)任制度將是一個(gè)全新的有益的嘗試。在依法治國、簡政放權(quán)的大形勢(shì)下，未來海洋油污水處理裝備的管理將依賴于行業(yè)協(xié)會(huì)的專家決策和評(píng)估團(tuán)隊(duì)。強(qiáng)化責(zé)任意識(shí)，管控科技學(xué)術(shù)腐敗，避免“官員任性”向“專家任性”轉(zhuǎn)移，建立質(zhì)量擔(dān)保責(zé)任制度將行之有效。海洋油污水處理裝備質(zhì)量擔(dān)保責(zé)任，針對(duì)海洋油污水處理裝備研發(fā)的參與者、生產(chǎn)者、推廣應(yīng)用者和決策與評(píng)估者不履行職責(zé)，從而導(dǎo)致項(xiàng)目失敗、應(yīng)用效果低下、社會(huì)和國家資源浪費(fèi)等不良后果而應(yīng)承擔(dān)的質(zhì)量擔(dān)保義務(wù)，并負(fù)有相應(yīng)的法律責(zé)任。針對(duì)不同環(huán)節(jié)的參與者，按參與者的職責(zé)，分別承擔(dān)不同的質(zhì)量擔(dān)保責(zé)任，建立質(zhì)量擔(dān)保責(zé)任清單或責(zé)任承擔(dān)標(biāo)準(zhǔn)，納入海洋油污水處理裝備管理標(biāo)準(zhǔn)體系。4．2．5建立動(dòng)態(tài)監(jiān)管與跟蹤制度結(jié)合科技部推出的改革方案，在海洋油污水處理裝備行業(yè)協(xié)會(huì)的組織下，召集行業(yè)專家團(tuán)隊(duì)，組織海洋油污水處理裝備研發(fā)項(xiàng)目評(píng)審、立項(xiàng)、過程管理和結(jié)題驗(yàn)收等工作，重點(diǎn)對(duì)項(xiàng)目研究過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤管理，并對(duì)成果及應(yīng)用效果進(jìn)行綜合評(píng)估，形成標(biāo)準(zhǔn)化管理流程和環(huán)節(jié)，適時(shí)對(duì)項(xiàng)目研發(fā)進(jìn)行干預(yù)和控制，對(duì)項(xiàng)目取得的優(yōu)秀成果進(jìn)行及時(shí)推廣和應(yīng)用。4．2．6建立目標(biāo)明確和績效導(dǎo)向的激勵(lì)與制約制度在海洋油污水處理裝備研發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)當(dāng)緊隨國家科技管理改革的步伐，同步建立海洋油污水處理裝備技術(shù)進(jìn)步的目標(biāo)，對(duì)裝備研發(fā)與應(yīng)用的全過程進(jìn)行公開透明的責(zé)任專家監(jiān)督與社會(huì)監(jiān)督的雙重監(jiān)督。對(duì)項(xiàng)目研發(fā)集體與個(gè)人、項(xiàng)目推薦專家與機(jī)構(gòu)、項(xiàng)目評(píng)審專家與單位，同時(shí)建立責(zé)任追究與成果獎(jiǎng)勵(lì)的“三公”制度，強(qiáng)化責(zé)任制度，鼓勵(lì)和激發(fā)社會(huì)資金和海內(nèi)外行業(yè)優(yōu)秀人才投入到海洋油污水處理裝備的研發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展和進(jìn)步。4．2．7建立統(tǒng)一的評(píng)估機(jī)制使用國家資金的項(xiàng)目或研發(fā)產(chǎn)品示范應(yīng)用，要引入第三方監(jiān)督和評(píng)估機(jī)制，進(jìn)行項(xiàng)目事中監(jiān)督評(píng)估和事后效果評(píng)估。第三方監(jiān)督評(píng)估機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)是具備相應(yīng)職能和技術(shù)水平的社會(huì)機(jī)構(gòu)，根據(jù)項(xiàng)目性質(zhì)和內(nèi)容的需要，通過委托或公開招標(biāo)的方式確定。評(píng)估的內(nèi)容應(yīng)該由行業(yè)協(xié)會(huì)在建立海洋油污水處理裝備標(biāo)準(zhǔn)體系過程中一并確立，在規(guī)定評(píng)估指標(biāo)體系的同時(shí)，明確評(píng)估結(jié)果對(duì)項(xiàng)目相對(duì)人的制約作用，且確保有效。
5結(jié)論
依托國家領(lǐng)域內(nèi)專家?guī)斓募夹g(shù)支持，通過行業(yè)協(xié)會(huì)的組織與協(xié)調(diào)，建立起包括機(jī)構(gòu)、流程、質(zhì)量保障、動(dòng)態(tài)監(jiān)管、激勵(lì)制約等內(nèi)容的管理標(biāo)準(zhǔn)體系，建立起包括應(yīng)用性、操作性、材料與工藝、能源消耗與環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等內(nèi)容的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，形成要素齊備、結(jié)構(gòu)嚴(yán)密、功能完整的海洋油污水裝備標(biāo)準(zhǔn)化工作流程，提升海洋油污水處理裝備的建設(shè)能力，趕超國際先進(jìn)水平，促進(jìn)國家海洋戰(zhàn)略在海洋油氣資源開發(fā)利用領(lǐng)域的快速發(fā)展。
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［11］胡曉林，劉紅兵．幾種油水分離技術(shù)介紹［J］．熱力發(fā)電，2008，37（3）：91－92．
海洋能論文范文5
在這方面，重點(diǎn)需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環(huán)境特征對(duì)各類污染物作用的機(jī)理和規(guī)律研究，第二類課題是海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)研究，第三類課題是海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用吸防治措施與對(duì)策。
一、海洋環(huán)境特征
對(duì)各類污染物的作用機(jī)理和規(guī)律研究以海洋流體動(dòng)力對(duì)各類污染物遷移、擴(kuò)散、轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究為基礎(chǔ)，考慮各種自然環(huán)境因素（浪、流、風(fēng)、光、溫度、濕度）、物理因素（擴(kuò)散、揮發(fā)、沉降、吸附、釋放）、化學(xué)因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋復(fù)雜條件下的運(yùn)動(dòng)及演變規(guī)律，并建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型。此外，近年來，在我國沿海海域，赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此，除了加強(qiáng)赤潮的監(jiān)測和預(yù)報(bào)外，也應(yīng)加強(qiáng)在建立赤潮生長機(jī)理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。
此項(xiàng)研究應(yīng)通過現(xiàn)場觀測、物理模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來進(jìn)行。由于現(xiàn)場觀測工作耗資巨大，且受到許多客觀條件的限制，所獲得的數(shù)據(jù)往往有許多綜合因素的共同作用，很難將其中的單因素影響分離出來，因此，往往只能用它來作為對(duì)某一水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型進(jìn)行檢驗(yàn)其可行性和精度的一個(gè)實(shí)例。
用數(shù)學(xué)模擬方法來建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型是一個(gè)較為有效的方法。目前，在這方面國內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型，這些水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數(shù)學(xué)模型；波浪數(shù)學(xué)模型；液流相互作用模型；近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型。
在水流數(shù)學(xué)模型研究方面，對(duì)于較大范圍的海域，通常可采用深度平均的潮流教學(xué)模型，對(duì)于紊動(dòng)影響不顯著的海域，可不考慮湍流影響，而對(duì)于湍流效應(yīng)顯著的區(qū)域，如排污口近區(qū)，則應(yīng)考慮湍流效應(yīng)。此外，采用坐標(biāo)變換，可建立一種能夠考慮復(fù)雜地形和套流效應(yīng)的三維潮流數(shù)學(xué)模型，這樣才能夠較好地重現(xiàn)實(shí)際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數(shù)學(xué)模型可以以N－S方程和通用的k－單流體數(shù)學(xué)模型。也可以基于多流體模型的基本概念，分別對(duì)兩相本身的湍流輸運(yùn)規(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進(jìn)行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學(xué)模型。
在波浪數(shù)學(xué)模型研究方面，可應(yīng)用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數(shù)方程組，以提高求解效率。從水波發(fā)展方程出發(fā)，可導(dǎo)出一種用于大區(qū)域波浪變形問題的數(shù)學(xué)模型。通過引入弱非線性波色散關(guān)系，可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應(yīng)。對(duì)高階Boussinesq方程的進(jìn)一步研究，可使方程的色激性從入水到深水都達(dá)到很高精度，并提高方程的非線性精度，可以更精確的計(jì)算較深水域波浪的非線性特征。
針對(duì)帶自由表面的波浪場問題，通過把能有效模擬自由面形態(tài)的N—S方程和波能平衡方程的結(jié)合，可導(dǎo)出一個(gè)能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個(gè)方程可模擬規(guī)則波和不規(guī)則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數(shù)學(xué)模型，可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面，對(duì)于弱流情形，可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型；對(duì)于強(qiáng)流情形，可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型?？梢詫⑤椛鋺?yīng)力的計(jì)算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來，建立一種輻射應(yīng)力計(jì)算的新方法，用該方法可對(duì)較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬。
在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二維應(yīng)力一通量代數(shù)全場模型，可對(duì)非對(duì)稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過分?jǐn)?shù)值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報(bào)系統(tǒng)作為目標(biāo)，在分析近海環(huán)境中各種物理、化學(xué)和生物現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，針對(duì)近海海域水污染的特點(diǎn)，從三維湍流模型出發(fā)，在動(dòng)量方程中引入表面風(fēng)應(yīng)力、底部切應(yīng)力以及柯氏力的作用；在輸運(yùn)方程中引入反映物理、化學(xué)、生物等作用的源、匯項(xiàng)，可建立一個(gè)統(tǒng)一考慮物理、化學(xué)和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報(bào)模型，它可為環(huán)境評(píng)價(jià)、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計(jì)等提供重要的科學(xué)依據(jù)；同時(shí)對(duì)確定水域環(huán)境容量，從而制定水域環(huán)境保護(hù)策略，也具有十分重要的理論價(jià)值和應(yīng)用前景。
應(yīng)該指出，在海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型研究方面，數(shù)學(xué)模擬無疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數(shù)學(xué)模型，其模型中所需的必要參數(shù)和邊界條件的處理是研究水質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵，直接影響到水質(zhì)模型的科學(xué)性和預(yù)測能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無法從數(shù)學(xué)模型本身來取得的，有些可以通過現(xiàn)場觀測來得到，但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過基本機(jī)理的研究才能得到，在這方面物理模型實(shí)驗(yàn)研究將是一個(gè)有效的手段。
能模擬海洋動(dòng)力因素的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，現(xiàn)代化的量測儀器和測試系統(tǒng)是開展物理模型實(shí)驗(yàn)研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統(tǒng)，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直結(jié)構(gòu)，獲得流場中水質(zhì)點(diǎn)速度的空間分布和時(shí)間過程；并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時(shí)間變化過程，可用以分析定量污染物團(tuán)在波浪及波流相互作用下擴(kuò)散的基本特征和擴(kuò)散系數(shù)。
二、海洋災(zāi)害的精確預(yù)報(bào)及海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)的研究
海洋災(zāi)害主要包括風(fēng)暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。
90年代以來，我國海洋災(zāi)害所造成的損失每年達(dá)上百億元人民幣，是世界上海洋災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費(fèi)用很高，一旦發(fā)生破壞，將會(huì)造成重大的人員傷亡和巨額財(cái)產(chǎn)損失。當(dāng)前我國海洋能源開發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動(dòng)是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設(shè)施能夠安全服役免遭破壞，面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴(yán)酷和復(fù)雜多變的環(huán)境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現(xiàn)的臺(tái)風(fēng)數(shù)目占全球的38%，其中對(duì)我國可能造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)每年有7—8個(gè)。每當(dāng)臺(tái)風(fēng)在我國登陸或接近我國沿海通過時(shí)，都會(huì)在沿岸局部地區(qū)產(chǎn)生風(fēng)暴潮，形成風(fēng)暴潮災(zāi)害。
在我國北方海域，冬季由于受寒潮影響，沿岸地區(qū)每年都有結(jié)冰現(xiàn)象，結(jié)冰嚴(yán)重的年份則出現(xiàn)冰害。若對(duì)這些海洋災(zāi)害估計(jì)不足將會(huì)帶來巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成，不但可給結(jié)構(gòu)物以強(qiáng)大的冰壓力，而且由于冰激引起的振動(dòng)作用，也會(huì)給海洋平臺(tái)的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區(qū)溢油的遷移規(guī)律及預(yù)防和清理技術(shù)，至今尚未進(jìn)行過深入的研究。對(duì)近岸大面積冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都會(huì)引起海冰的斷裂，斷裂后冰塊的尺度直接影響其對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺(tái)，為了抵抗冰害，往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式，冰排對(duì)錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動(dòng)力相互作用，也是目前尚未解決的課題。在海冰力學(xué)的研究中，除進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬外，實(shí)驗(yàn)研究也是一個(gè)重要的手段。在實(shí)驗(yàn)研究中，模型冰可采用凍結(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來進(jìn)行，它們各有其優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學(xué)研究中的一個(gè)課題。
我國是一個(gè)多地震的國家，海域中時(shí)有地震發(fā)生。強(qiáng)烈的地震將有可能是海上工程設(shè)施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結(jié)構(gòu)物發(fā)生破壞，除其直接經(jīng)濟(jì)損失極大外，其次生災(zāi)害——火災(zāi)、環(huán)境污染等的后果也不堪設(shè)想。
近年環(huán)太平洋地區(qū)地震的頻度和強(qiáng)度都在上升，造成重大災(zāi)害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特別是抗震防災(zāi)的基本原理和減震技術(shù)措施需要認(rèn)真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應(yīng)和振動(dòng)破壞機(jī)理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明，地震及由此引發(fā)的巨浪共同作用對(duì)水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴(yán)重。水工建筑物的這類破壞機(jī)理，至今國內(nèi)外對(duì)此都很少研究，且由于試驗(yàn)條件的限制，國內(nèi)外對(duì)此方面的試驗(yàn)研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個(gè)新領(lǐng)域。
海上水工建筑物在長期運(yùn)行過程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來自兩個(gè)方面：其一是結(jié)構(gòu)的老化、疲勞、超載、內(nèi)部損傷（裂縫）、地基沉降變形以及環(huán)境的物理化學(xué)損傷（低溫、凍融、大氣侵蝕）等；其二是設(shè)計(jì)不周或設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，施工質(zhì)量差，原材料不合格，管理維護(hù)不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成重大的影響。
因此，發(fā)展以下的一些技術(shù)和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環(huán)境荷載在幅值。時(shí)間及方向上的隨機(jī)性所導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的不確定性情況下，對(duì)現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康診斷和評(píng)估剩余可靠度的理論；結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測的新技術(shù)和新方法；結(jié)構(gòu)病害治理用的新材料、新技術(shù)和新方法；海洋工程結(jié)構(gòu)在多種復(fù)雜海洋環(huán)境條件下（風(fēng)、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優(yōu)化理論研究，設(shè)計(jì)與建造新型抗災(zāi)工程結(jié)構(gòu)；研究和設(shè)計(jì)使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計(jì)使用期限內(nèi)有足夠的安全度，而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。
為了及時(shí)掌握海洋環(huán)境的風(fēng)云變幻和災(zāi)害的可能來臨，發(fā)展海洋環(huán)境及災(zāi)害的預(yù)報(bào)技術(shù)是非常必要的。為此需要建立以下一些系統(tǒng)，如建立由近海到遠(yuǎn)海的海洋環(huán)境及災(zāi)害觀測網(wǎng)絡(luò)、預(yù)報(bào)與預(yù)警系統(tǒng)、沿岸防災(zāi)準(zhǔn)備和各類應(yīng)急處理系統(tǒng)；以主要海域和海岸帶區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展為背景，進(jìn)行重點(diǎn)研究，建立數(shù)字化的海洋環(huán)境信息系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)；以及建立海岸和近海工程設(shè)施防災(zāi)減災(zāi)數(shù)字信息系統(tǒng)，將海岸和近海工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合，建立數(shù)學(xué)物理模型，通過多媒體技術(shù)，形象化地描述災(zāi)害成因、發(fā)生機(jī)理、傳播規(guī)律、模擬災(zāi)害破壞的過程，建成智能化的防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)。
三、海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用及防治措施
為了充分利用海洋空間，現(xiàn)代海洋空間利用除傳統(tǒng)的港口和海洋運(yùn)輸外，正在向海上人造城市、發(fā)電站、海洋公園、海上機(jī)場、海底隧道和海底倉儲(chǔ)的方向發(fā)展。
人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計(jì)海上生產(chǎn)、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)和海底工程，估計(jì)到21世紀(jì)，可能出現(xiàn)能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機(jī)場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等，日本已經(jīng)于99年8月在東京灣用6塊380米長，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機(jī)場。
由此可見，隨著海洋資源與空間的開發(fā)利用，各類海上工程建筑物數(shù)量不斷增多、規(guī)模日益復(fù)雜和龐大，保證這些海上工程設(shè)施的安全運(yùn)行及采取海洋工程防災(zāi)減災(zāi)措施將越來越重要。海岸帶和近岸海域是各種動(dòng)力因素最復(fù)雜的地區(qū)，但同時(shí)又是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)最為發(fā)達(dá)的地區(qū)，海上工程建設(shè)如果考慮不當(dāng)將會(huì)在一定程度上引發(fā)環(huán)境災(zāi)害。工程設(shè)施可能破壞原有海岸帶的動(dòng)態(tài)平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會(huì)改變海岸的形態(tài)，破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地，若對(duì)含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當(dāng)則會(huì)造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對(duì)海洋環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染。日益增多的海上退役工程設(shè)施如果不及時(shí)處理也將會(huì)逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災(zāi)減災(zāi)的任務(wù)是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災(zāi)害帶來的報(bào)失，另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災(zāi)害。
隨著人類對(duì)海洋資源的不斷開發(fā)和利用，海洋環(huán)境保護(hù)與人類生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開發(fā)中的環(huán)境問題，主要內(nèi)容包括：航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運(yùn)及其疏浚物拋放對(duì)海洋環(huán)境的影響，深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結(jié)構(gòu)的環(huán)境和生態(tài)影響；破波帶及其附近水域沿岸流對(duì)物質(zhì)輸運(yùn)擴(kuò)散規(guī)律研究；大型海岸工程、岸灘保護(hù)和整治工程引起的海域環(huán)境的變遷和海岸演變；海岸演變、防護(hù)及開發(fā)利用新概念的原則與理論，如由于工程措施所引起的海岸動(dòng)力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調(diào)。
隨著沿海大、中型城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城平建設(shè)中的污水深海排放技術(shù)，感潮水域污水多點(diǎn)排放漂移擴(kuò)散研究，天然海灣、人工湖及人工運(yùn)河的水質(zhì)交換能力，人工沙灘的保護(hù)措施，灘涂圍墾對(duì)水域環(huán)境的影響等，都將是需要認(rèn)真解決的問題。
鑒于黃河三角洲海岸線不斷依退所帶來的國土面積減少、陸上設(shè)施受到威脅甚至破壞、對(duì)黃河三角洲濕地自然條件的毀滅性破壞等一系列問題，也是非常迫切需要研究的課題。此外，長江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸開發(fā)、灘涂圍墾和岸灘保護(hù)及整治工程對(duì)水域影響所引起的環(huán)境問題及其對(duì)策，也是需要重點(diǎn)研究的課題。
以主要經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的河口和海岸帶地區(qū)以及主要海域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展為背景，建立一個(gè)數(shù)字化的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展模擬系統(tǒng)。與防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)一樣，將環(huán)境工程、水利工程、土木工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合，建立模型，通過多媒體技術(shù)，形象化地針對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，預(yù)測由于發(fā)展經(jīng)濟(jì)帶來的海域環(huán)境水污染的惡化、海洋自然災(zāi)害（臺(tái)風(fēng)、巨浪、風(fēng)暴潮、地震、冰害、地質(zhì)災(zāi)害）頻發(fā)的情況。人類活動(dòng)特別是大規(guī)模工程建設(shè)所引起的海洋環(huán)境的變遷和海岸演變，以及它們之間的相互作用，用數(shù)字手段統(tǒng)一地加以處理，建立智能化的決策支持系統(tǒng)，以促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、健康地發(fā)展，將會(huì)是決策部門進(jìn)行宏觀決策和具體規(guī)劃時(shí)的一個(gè)十分有效的手段。
海洋能論文范文6
關(guān)鍵詞 材料成型與控制工程 課程體系 教學(xué)改革
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
新能源主要包括太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能、氫能和核聚變能以及由可此衍生出來的各種非常規(guī)能源。相對(duì)于傳統(tǒng)能源，新能源普遍具有儲(chǔ)量大、可再生、污染少的特點(diǎn)。因而也常被稱為可再生能源或清潔能源。在2010年制定的全省“十二五”能源發(fā)展規(guī)劃中，積極推進(jìn)可再生能源發(fā)電。重點(diǎn)發(fā)展生物質(zhì)能發(fā)電和太陽能發(fā)電。以湖北省為例，預(yù)計(jì)2015年湖北電網(wǎng)發(fā)電裝機(jī)容量6220萬kw，其中水電裝機(jī)3771萬kw，火電裝機(jī)2332萬kw，新能源發(fā)電裝機(jī)120萬kw（風(fēng)力發(fā)電20萬kw、光伏發(fā)電30萬kw、生物質(zhì)能50萬kw、垃圾發(fā)電20萬kw）。①
新材料與新能源是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的命脈，廣泛滲透于人類的生活之中，影響著人類的生存質(zhì)量。新材料是高新技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性與先導(dǎo)性行業(yè)，每一次材料技術(shù)的重大突破都會(huì)帶動(dòng)一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)群的發(fā)展，其研發(fā)水平及產(chǎn)業(yè)化規(guī)模已成為衡量一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和國防實(shí)力的重要標(biāo)志。新能源的迅速發(fā)展，最終離不開新材料推進(jìn)。新能源材料的開發(fā)已經(jīng)越來越引起世界各國研究機(jī)構(gòu)的廣泛重視，新的技術(shù)和成果不斷涌現(xiàn)?？梢哉f，新能源材料的開發(fā)和利用已成為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要影響因素。
為適應(yīng)時(shí)代的需要，國家大力培養(yǎng)這一新興產(chǎn)業(yè)的專業(yè)人才。工學(xué)材料類專業(yè)的調(diào)整幅度最為突出。新設(shè)置的材料類冶金工程、金屬材料工程、無機(jī)非金屬材料工程、高分子材料工程等四個(gè)專業(yè)從原則上覆蓋了原來的（1993年教育部頒布的高等學(xué)院本科專業(yè)目錄）材料類的有色金屬冶金、冶金物理化學(xué)、冶金、金屬材料與熱處理、金屬壓力加工、粉末冶金、復(fù)合材料、腐蝕與防護(hù)、鑄造、塑性成形工藝及設(shè)備、焊接工藝及設(shè)備、無機(jī)非金屬材料、硅酸鹽工程高分子材料與工程以及化工類的高分子材料及化工等近十五個(gè)專業(yè)。近幾年來我國材料科學(xué)教育改革的迅速發(fā)展，幾乎全國所有設(shè)有有關(guān)材料專業(yè)的院校均已程度不同地參與了材料學(xué)科教育改革，并且開始出現(xiàn)了力圖根本突破原教育模式的新思路新方案。教育部2010年7月批準(zhǔn)在浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、中南大學(xué)等十一所高校設(shè)立新能源科學(xué)與工程專業(yè)，在四川大學(xué)、中南大學(xué)、湘潭大學(xué)等十五所高等院校設(shè)立新能源材料與器件專業(yè)。目前，湖北省武漢市共有高校26所，大部分的工科院科都設(shè)置有材料學(xué)科，且教學(xué)和科研實(shí)力都較強(qiáng)。其材料專業(yè)中以金屬材料、無機(jī)材料、高分子材料為主，華中科技大學(xué)、武漢大學(xué)等一流大學(xué)已經(jīng)進(jìn)入了新能源材料的研究。
1 當(dāng)前課程體系存在的問題
自1998年國家教育部將原鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等專業(yè)合并成為“材料成型及控制工程”專業(yè)后，原鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等老專業(yè)變成了新專業(yè)所包含的學(xué)科方向。我國新的“材料成型及控制工程”專業(yè)的專業(yè)課程設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱等，總體上的一致之處是壓縮了原來的專業(yè)知識(shí)的教學(xué)內(nèi)容，但目前還沒有形成統(tǒng)一模式。②“材料成型及控制工程”是寬口徑的新專業(yè)，辦學(xué)歷史很短，完善的課程體系尚處于初始探索階段。現(xiàn)行的材料成型及控制工程專業(yè)課程體系中以金屬材料為主要方向，與新能源產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展不適應(yīng)，對(duì)學(xué)生的就業(yè)也造成一定影響。
1.1 學(xué)科導(dǎo)論課定位不準(zhǔn)
在目前“材料成型及控制工程專業(yè)”的課程體系中，金屬材料仍占有較大的份量，教學(xué)內(nèi)容對(duì)非金屬材料，特別是新型復(fù)合材料的闡述較少，沒有體現(xiàn)新能源的發(fā)展對(duì)新材料的重大影響。
1.2 課程分配沒有結(jié)合新材料的發(fā)展
雖然在現(xiàn)行的課程體系中，理論課時(shí)較多，但專業(yè)課程中力學(xué)基礎(chǔ)理論課時(shí)少，相關(guān)的基礎(chǔ)理論支持性理論不全面，綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少，致使學(xué)生面對(duì)大型結(jié)構(gòu)件材料的認(rèn)識(shí)不足，對(duì)新能源領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)軟件的接觸機(jī)會(huì)較少。
1.3 所開課程與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系不夠緊密
目前開設(shè)的課程中，學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)較少，生產(chǎn)實(shí)習(xí)中，學(xué)生大多以參觀的形式進(jìn)入相關(guān)企業(yè)，時(shí)間倉促，無法深入地認(rèn)識(shí)企業(yè)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限，與新能源材料相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備更少。學(xué)生很難理解課程內(nèi)容，實(shí)際應(yīng)用更難。在課程體系中，只注意傳統(tǒng)材料科學(xué)與技術(shù)教學(xué)的設(shè)置，不能滿足現(xiàn)代工程教育的需要。
1.4 實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)不明確
實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用金屬材料工程的設(shè)置內(nèi)容較多，大多數(shù)為對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容與知識(shí)的驗(yàn)證。實(shí)踐教學(xué)的系統(tǒng)性不強(qiáng)，缺乏創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)性強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐內(nèi)容，不能對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位系統(tǒng)的工程思維進(jìn)行訓(xùn)練。實(shí)踐課程設(shè)置形式單一，理想狀態(tài)下的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)脫離了“面向崗位”的宗旨。③
2 面向新能源發(fā)展的優(yōu)化方向
為滿足社會(huì)需求，材料成型及控制工程專業(yè)培養(yǎng)的人才應(yīng)比原來單一專業(yè)的人才所具備的知識(shí)結(jié)構(gòu)應(yīng)更合理，知識(shí)面應(yīng)更寬，所具備的綜合素質(zhì)應(yīng)更好，適應(yīng)性應(yīng)更強(qiáng)。④課程體系的可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。
2.1 面向新能源的快速發(fā)展，提升專業(yè)的方向特色
隨著新能源的不斷發(fā)展，新型復(fù)合材料及大型材料結(jié)構(gòu)件的覆蓋面越來越廣，與其他學(xué)科間的交叉滲透也在不斷加強(qiáng)，本學(xué)科目前的專業(yè)設(shè)置和學(xué)科研究方向要能滿足本學(xué)科相關(guān)行業(yè)今后對(duì)人才的需求，結(jié)合地理優(yōu)勢(shì)加強(qiáng)特色內(nèi)容的教學(xué)，不斷通過專業(yè)課程的調(diào)整和改革，培養(yǎng)出合格人才，推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
2.2 優(yōu)化課程體系，培養(yǎng)綜合素質(zhì)，突出“實(shí)踐、實(shí)用”
課程體系可按圖1的模式進(jìn)行優(yōu)化，在完善現(xiàn)有的培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，注重知識(shí)體系的構(gòu)建和課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)，體現(xiàn)培養(yǎng)的科學(xué)性和專業(yè)化。從知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力培養(yǎng)來滿足新能源發(fā)展的素質(zhì)要求，同時(shí)抓好課程內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)節(jié)，梳理完整的學(xué)科結(jié)構(gòu)，重視生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用和獲取知識(shí)的科學(xué)方法，以綜合能力的提高為目標(biāo)，并推動(dòng)專業(yè)建設(shè)的可持續(xù)性發(fā)展。
2.3 模塊分類強(qiáng)化，突出“實(shí)踐、實(shí)用”教育理念
對(duì)課程體系進(jìn)行模塊分類（如圖2）后，逐一完善和改進(jìn)。新的課程體系強(qiáng)化核心基礎(chǔ)課程，形成理論力學(xué)——材料力學(xué)——結(jié)構(gòu)力學(xué)——工程熱力學(xué)等不同層次的力學(xué)知識(shí)體系。引進(jìn)新能源材料的熱點(diǎn)，加入桿塔設(shè)計(jì)、大型材料結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)方向的課程。實(shí)踐學(xué)習(xí)類課程加強(qiáng)對(duì)當(dāng)前新能源科技發(fā)展信息的吸取，增加應(yīng)用軟件的學(xué)習(xí)，以工程軟件實(shí)訓(xùn)的形式加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。在人文社會(huì)科學(xué)類模塊中，加入鍛煉學(xué)生的溝通及表達(dá)能力的課程，如學(xué)術(shù)講座、論文寫作、溝通與交流等內(nèi)容，培養(yǎng)未來現(xiàn)代工程的職業(yè)精神。優(yōu)化的課程體系既夯實(shí)基礎(chǔ)又提高綜合素質(zhì)，學(xué)生也具有了相應(yīng)的材料應(yīng)用維護(hù)、管理所必需的設(shè)計(jì)和測試能力，突出了“實(shí)踐、實(shí)用”教育理念。
2.4 探討專業(yè)新需求，實(shí)現(xiàn)本專業(yè)的可持續(xù)發(fā)展
對(duì)“材料成型及控制專業(yè)”畢業(yè)生的社會(huì)就業(yè)情況進(jìn)行全面的社會(huì)調(diào)查，研究本學(xué)科專業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)和對(duì)專業(yè)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、人文素質(zhì)、創(chuàng)新素質(zhì)的具體要求，探討新能源的發(fā)展對(duì)“材料成型及控制工程專業(yè)”的課程新需求，一方面實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)辦學(xué)特色；另一方面，通過課程體系的優(yōu)化，促進(jìn)教學(xué)思想的不斷更新，以“新材料”推動(dòng)師資培訓(xùn)的“新發(fā)展”，以合理的課程體系幫助學(xué)生順利就業(yè)。
3 結(jié)語
在結(jié)合當(dāng)前新能源快速發(fā)展的條件下，探索“材料成型及控制專業(yè)”課程體系特色，新的專業(yè)培養(yǎng)模式既要體現(xiàn)國內(nèi)外的“大材料”思想，又要具有較為鮮明的新能源和地方特色，以適應(yīng)專業(yè)發(fā)展的要求。優(yōu)化的課程體系既滿足“大材料”通才教育，又合理規(guī)劃好新能源發(fā)展條件下“材料成型及控制工程”專業(yè)的新內(nèi)涵和外延，突出金屬材料、復(fù)合材料的在新能源行業(yè)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)專業(yè)范圍，探索新的專業(yè)課程結(jié)構(gòu)和完整的培養(yǎng)體系。
注釋
① 周世平.新能源技術(shù)與湖北能源發(fā)展綜述[J].湖北電力，2011.35（5）：1-6.
② 樊自田，魏華勝，陳立亮，等.建設(shè)新型課程體系 培養(yǎng)寬知識(shí)面人才[J].高等工程教育研究，2004（1）：11-12.
