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新能源 新动力

     阳光高考原创稿件 作者:刘京艳

在很多城市的道路两旁都能看到一种“风光互补路灯”。这种路灯顶部多出了两顶“小帽子”,一顶是小型风能发电机,一顶是太阳能电池板。这两顶“帽子”既可以独立发电,也可以联合发电。这就是新能源技术在我们生活中最普通的应用之一。

21世纪人类面临的两大基本问题是能源问题和环境问题,发展新能源是解决这两大问题的必由之路。我们走进华北电力大学可再生能源学院,采访了风能、光伏发电、生物质能三个专业方向的教学负责人,对“新能源科学与工程”专业一探究竟。

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一、专业解析

什么是新能源科学与工程

除了不受供电线路影响的太阳能灯,新能源的重大应用还有很多,比如,嫦娥三号月球探测器,神州十号与天宫一号对接,太阳能动力飞机首次尝试环球飞行……甚至废旧的人民币也可以作为生物质发电材料,焚烧转化为电能。这些都是新能源技术带给我们的惊喜。

那什么是新能源呢?新能源是相对于常规能源而言,从名称看,一个“新”字将它与传统能源区别开来。新能源是采用新技术和新材料而获得,在新技术基础上系统地开发利用的能源,如太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等。传统的化石能源在地球上的储量是有限的,并且在燃烧过程中会产生大量污染或有害气体。与传统的化石能源相比,新能源的利用过程往往是可循环的,对环境没有污染或者污染很小。

这里简单说一下风能、光伏、生物质能。风电比较好理解,就是如何将风能转化为电能。太阳能主要就是光热和光伏,以光伏为主,其发电的基本原理是“光生伏特效应”。生物质能主要是利用生物转化技术和热化学转换技术,将生物质转换成燃料物质。华北电力大学可再生能源学院胡笑颖老师说:“比如小麦收获了以后的麦杆,稻子加工后产生的稻壳,木材加工后的木屑、树枝、树皮等,这些农林废弃物都可以成为生物质发电的主要材料。利用这种技术,我们可以将生物质资源转化为各种清洁的能源,如沼气、燃料乙醇等。”

课程设置和人才培养各校有差别

根据《普通高等学校本科专业目录(2012年)》新能源科学与工程属于工学中的能源动力类。由于它是面向新能源产业的,其学科交叉性强、专业跨度大,学科基础来自于多个理科和工科,与物理、化学、材料、机械、电子、信息、软件、经济等诸多专业密切相关。各高校根据社会需求和自身已有专业积累,设立了各具特色的新能源科学与工程专业,培养目标、课程设置、专业方向等都有较大差别。

比如,华中科技大学的新能源科学与工程专业的培养目标是集清洁与可再生能源科学及工程知识与现代信息技术为一体的跨学科复合型高级技术人才和管理人才。

厦门大学新能源科学与工程专业是面向核能、太阳能、风能、生物质能、化学储能、能效等国家急需的新能源产业方向,培养具有创新精神和实践能力的科学研究、技术开发、工程应用、经营管理人才的新兴专业。

河海大学新能源专业以风能为主要方向。研究的是新能源发展所涉及到的基本气动力学理论、控制理论和发电运行理论。学习空气动力学、电路、控制理论等专业基础课。学习风力机、风力发电机组控制,风力机塔架与基础、海上风电场、风电场规划与选址等专业课。

胡笑颖介绍,现在很多高校都开设了新能源科学与工程专业,但大家的专业方向、课程设置有很大不同。2013年由华北电力大学牵头联合40多所高校建立了 “高校新能源科学与工程专业联盟”,希望能推进专业核心课程体系建设,加快统编教材建设。

二、专业与就业

人类的生存和发展离不开能源。化石能源是工业革命的基础,现在世界能源消耗的主力还是煤炭、石油、天然气三大传统能源,但使用年限只有百年量级。各种新能源只占能源消耗不到20%的比重,还处在起步阶段,但它的发展空间是巨大的。新能源必将成为未来保证全球可持续发展的重要支撑产业。试想哪一天这个比例倒过来,新能源占到80%,传统能源不到20%,这对人类生活的影响会有多么巨大!

看行业大环境

我国高度重视和关注新能源产业的发展,新能源产业已列为我国可持续发展战略中的重要组成部分。国务院的《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》提出了七大新兴战略产业,其中四项与新能源产业密切相关。“十二五”期间的重要任务是培育和发展新能源产业,其中包括核能、太阳能和生物能源等可再生能源,以及发展新能源汽车和应用间隙性可再生能源需要的储能系统和动力电池等。国家“十三五”规划100个大项目中,第37项就是实现新一代光伏、大功率高效风电等核心关键技术突破和产业化。因此,新能源科学与工程专业的就业前景是非常好的。

国家可再生能源信息中心也发布过一组数据:截至2013年底,我国生物质能发电核准的装机容量是12226兆瓦。国家“十二五”规划提出2020年要达到3万兆瓦。从12226到3万还有很大的差距。

从光伏产业运行情况看,截至2015年6月底,我国光伏发电装机容量达到35.78吉瓦。这意味着“十二五”的五年间,我国光伏装机从2010年的0.89吉瓦起步,实现了超过40倍的扩充。

“十二五”期间,风电产业执行“集中式+分布式”并重的发展战略。未来中国将在沿海等电力负荷较大的地区建立一批分布式风电基地,到2020年要达到2亿千瓦-2.5亿千瓦。很多研究者指出,进军海洋是未来发展风能的新方向。

从这一组组数据中不难看出,国家对新能源的开发和利用是非常重视的,它可以说是新一轮经济发展的竞争焦点和战略制高点。因此,有专家预测,太阳能、风电、生物能、电动汽车等新能源领域的相关专业人才未来就业及发展前景非常看好。

看当前就业状况

新能源科学与工程专业的毕业生主要到核能、电力、制冷、低温、汽车、船舶、流体机械、石化、冶金、化工、新能源等中外大型企业从事研究、开发、策划、管理和营销等工作;也可在高等院校、科研院所和政府机关,从事教学、科学研究与管理工作。

因各校的专业方向不同,毕业生的主要就业领域也有一定的区别。如华中科技大学新能源科学与工程专业的毕业生主要在电力、动力、汽车、化工、冶金、机械等部门从事节能减排和太阳能、风能、生物质能等新能源及自动化等相关方面的研究、教学、设计、开发等工作。

河海大学毕业生风电场运营单位需求量比较大,从目前就业情况看,已有的风电场或者在规划的风电场都缺乏风电人才,很多从业者都是从热电厂转过去的,专业人才缺乏。该校新能源科学工程毕业生一般在风电场从事运行和维护工作,也有少量学生会去大型设备厂从事研发工作。

厦门大学该专业毕业生可进入新能源产业相关企事业单位、政府部门、科研院所等,厦门大学还与英国伯明翰大学建立了2+2合作办学项目,毕业生也可以出国深造、创新创业等。

据华北电力大学老师介绍,华电新能源科学与工程专业本科毕业生,一般是去一线的生产单位,研究生毕业去研究所、设计院比较多一些。学生会根据专业方向不同,选择不同的对口单位。从2015年的就业数据看,生物质能方向40%进入国企和事业单位,33%选择在国内外高校继续深造;光伏发电方向,进入国企和事业单位的有30%,选择继续深造的有55%;风能方向39.8%进入国企和事业单位,37.4%选择国内外高校继续深造,其他进入私企和自主择业。

生物质能方向就业对口单位主要有华能、大唐、神华、中电投、国电等发电集团公司的燃煤电厂、生物质电厂,华北、西北、西南、中南、华东五大电力设计院,以及各省级电力设计院、电科院,环卫集团、广大集团等环保企业,东锅、上锅、哈锅等锅炉、汽机等制造单位。除此之外,还可以去ABB、西门子等跨国企业,从事相关工作。

光伏发电方向的学生毕业后能胜任太阳电池设计与制造、光伏系统设计、光伏电站规划、设计、施工、运行与维护以及太阳能发电新技术开发等方面的技术与管理工作。

风电方向就业对口单位主要有五大发电集团的风电场(如华能、国电、大唐、华电、中电投);电力设计院(如华北、西北、西南、中南、华东等);各省设计院、电力勘测设计院;风电整机制造企业、叶片制造企业、电气设备厂和其他相关的工作。除此之外,加入一些大型的跨国企业,如GE、Gamesa等,也是不错的选择。

三、报考指南

“新兴战略产业”的相关专业

基于新能源产业对于可持续性发展的重要支撑和目前新能源专业人才匮乏的现状,教育部于2010年7月下发了《教育部关于公布同意设置的高等学校战略性新兴产业相关本科新专业名单的通知》(教高[2010]7号)批复部分高校设置新能源科学与工程专业,自2011年开始招生。

首批获批的高校包括浙江大学、华中科技大学、西安交通大学、东北大学、中南大学、重庆大学、河海大学、华北电力大学、上海理工大学、南京理工大学、江苏大学等十多所高校。

经过几年的发展,开设该专业的院校不断增加,报考人数逐年递增。据阳光高考平台数据显示,到目前为止全国开设新能源科学与工程专业的院校已有58所。

报考时看清专业方向和招生范围

由于这个专业开设时间不长,各校关于新能源科学与工程专业本科生的培养方案、培养模式和培养体系则处于不断探索和完善中。同时也根据社会需求和自身已有专业积累,设立了各具特色的新能源科学与工程专业。

如华北电力大学的新能源科学与工程是教育部2011年批准设的,2012年将原有的风能与动力工程跟新能源科学与工程合并,合并以后共设有三个专业方向,即风电、太阳能光伏、生物质。报考时三个专业方向的专业代码是不同的,按三个专业招生。

河海大学该专业前身也是风能与动力工程,后来改成新能源与科学工程,培养方案更侧重于风能。主要的优势也在于开设了海上风电场等特色型课程。

还有其他很多985高校以热能动力为背景,更多地偏重于生物质能。

考生在报考时,最好对学校特色和专业方向有所了解,看准目标比较清楚后,再选择符合自身情况的学校和专业。另外,很多院校该专业不是全国招生,考生在报考时一定要以当年下发的招生专业目录为准,查看你想报考的高校和专业在当地是否有招生计划。

理工科基础要求较高

新能源科学与工程专业的学科基础来自于多个工科和理科,如物理、化学、电气、动力、机械、自动化等。如果考生具备扎实的基础学科理论和良好的工程素养,学习这个专业将更具优势。

由于这个专业比较新,很多知识不在现成的教科书上,而是在最新的国际文献里,因此学生需要较多地阅读国外的文献,与国际一流大学、研究机构交流,要有较好的英文水平。

从就业的角度看,那些具有较好独立思考能力、动手能力、工程实践能力的综合人才更受用人单位青睐。

专业推荐

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四、录取数据

2014年部分高校新能源科学与工程专业录取分数

(下图以广西省2014年部分高校录取数据为例。考生可自行修改查询条件。点击图片进入阳光高考“参考分数选志愿”系统。专业平均分需进入系统后,再点击查看。)

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