光伏工作環(huán)境范文

時間:2024-02-26 17:50:42

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篇1

關鍵詞:離網發(fā)電;光伏電站;方案設計

中圖分類號:TM615 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)05-0023-02

無電地區(qū)電力建設是我國實現電力普遍的一項重要任務要求。2002年開始,我國陸續(xù)組織實施了“送電到鄉(xiāng)”工程,光明行活動等,通過因地制宜開發(fā)利用當地的可再生能源資源,為無電地區(qū)提供清潔

電力。

1 離網光伏電站的發(fā)電系統(tǒng)原理

太陽能發(fā)電系統(tǒng)是利用根據光生伏打效應原理制成的太陽能電池將太陽輻射能直接轉換成電能的發(fā)電系統(tǒng)。它主要由太陽能電池方陣、控制器、蓄電池組、逆變器等部分組成,其系統(tǒng)結構如圖1所示:

圖1 離網光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖

2 離網光伏電站的系統(tǒng)配置選型

2.1 太陽能電池板

20kWp離網光伏電站,選用250Wp多晶硅電池組件,共80塊組件,10塊組件串聯為1組,分成8個太陽電池串列。組件參數見表1。

2.2 太陽能控制器

系統(tǒng)額定電壓:DC220V

輸入電流=組件的峰值電流×并聯塊數×安全系數

=8.81×8×1.25

=88.1A

太陽能控制器技術參數見表2。

表1 光伏組件技術參數表

序號 指標 參數

1 峰值功率 250Wp

2 開路電壓(Voc) 37.6V

3 短路電流(Isc) 8.81A

4 工作電壓(Vmppt) 30.4V

5 工作電流(Imppt) 8.23A

6 組件效率 15.27%

7 最大外形尺寸 1650×992×45mm

8 工作溫度 -40°C~+85°C

表2 太陽能控制器的技術參數

序號 指標 參數

1 額定蓄電池電流(A) 100

2 最大光伏組件功率(kWp) 20

3 充電回路壓降(V) ≤1.35

4 放電回路壓降(V) ≤0.1

5 空載電流(mA) ≤50

6 保護功能 蓄電池充滿過放控制

蓄電池充滿、欠壓、過放LED指示及蜂鳴器報警;短路保護(空氣開關和保險);反接保護;防反充保護;MOSFET模塊開關

7 工作環(huán)境溫度范圍(℃) -30~+50

8 防護等級 IP20

2.3 蓄電池

離網光伏電站需要配置存儲蓄電池。蓄電池容量(Ah)與負載容量(Ah)之比宜在3~6倍以上:連續(xù)陰雨天數較少地區(qū)約為3~4倍以上。連續(xù)陰雨天數較多地區(qū)約為5~6倍以上。

離網光伏電站儲能系統(tǒng)選擇閥控式膠體鉛酸蓄電池,其優(yōu)點是壽命較長、免維護。

蓄電池的選用要求:陰雨天連續(xù)使用3天。

蓄電池的容量計算如下:

蓄電池容量=(負載耗電量/系統(tǒng)電壓)×備電時間×放電率修正系數/(放電深度×低溫修正系數)

負載耗電量:20kWp離網光伏電站為20kWh;

備電時間:3天;

系統(tǒng)電壓:220V;

放電深度:0.5;

放電率修正系數:1.1;

低溫修正系數:0.8;

則20kWp離網光伏電站蓄電池容量為750Ah。

蓄電池的容量選擇:800(Ah)

直流電壓304V,因系統(tǒng)的損耗存在,所以蓄電池的電壓為210V~260V,選用2V800Ah,110個串。

蓄電池技術參數見表3:

表3 蓄電池技術參數

序號 指標 參數

1 標準條件下的額定容量C10 2V/800Ah

2 標準條件下的額定工作電壓 2V

3 標準條件下的蓄電池自放電率(28天)

4 標準條件下的浮充電壽命 ≥10年

5 允許工作環(huán)境溫度范圍 -20℃~+55℃

6 推薦使用環(huán)境溫度 15℃~30℃

7 允許工作環(huán)境濕度范圍 92%RH

8 蓄電池壽命終止容量

2.4 逆變器選型

離網光伏電站負載主要為照明、電視、廣播等。選擇離網型逆變器技術參數見表4。

2.5 防雷匯線盒選擇

為了減少電池串并聯的直流電纜量和直流損耗,采用2路匯線盒進行一次匯流。匯線盒應具備以下特點:(1)可同時接入2路輸入,每回設15A熔斷器保護,熔斷器的耐壓值為1000V;(2)每回均可承受DC1000V電壓;(3)配有專用防雷器,正負極都具備防雷功能;(4)直流輸出母線端配有可分斷的直流斷路器。

2.6 交流配電柜選擇

選用30kVA交流配電柜1臺,雙路輸出。其主要技術特性如下:

容量:30KVA;

輸入:逆變器單相輸入;

輸出:雙路單相AC220V,每個輸出至少2路接線端子;

測量功能:電壓測量,電流測量,電度測量;

保護功能:漏電保護器。

表4 離網逆變器技術參數

類型 指標 參數

直流輸入 輸入額定電壓(DC)(V) 220

輸入額定電流(A) 65.84

允許輸入電壓范圍 180-300

交流輸出 額定容量 20kVA

輸出額定功率 16kW

輸出額定電壓及頻率 220V,50Hz(單相)

輸出額定電流 90.9

過載能力 150%,10秒

保護能力 過載、短路、欠壓、過壓、過溫

冷卻方式 溫控強制通風

使用環(huán)境溫度(℃) -30~50

防護等級 IP20

3 結語

由于自然環(huán)境條件的制約,至今仍存在著許多未通電的村落,這些無電村落地處偏遠,交通不便,大電網延伸解決這些地區(qū)的通電問題不符合電網的經濟輸送距離。采用離網光伏電站解決這些地區(qū)農牧民基本生活用電問題無疑是一個既經濟又有效的電力解決方案。電站建成后能夠解決無電地區(qū)農牧民群眾的照明、看電視、聽廣播等基本生活用電問題,提高文明生活用能水平,使農牧民能及時了解現代科技、文化、信息、市場等情況,提高農牧民群眾的綜合文化素質,提高農牧民群眾保護生態(tài)環(huán)境的意識,這對維護民族地區(qū)的穩(wěn)定將起到積極的作用。

參考文獻

[1] 李安定.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工程[M].北京工業(yè)大學出版社,2001.

[2] 李剛.太陽能發(fā)電原理[M].北京電力出版社,2003.

[3] 王長貴,崔榮強,周篁.新能源發(fā)電技術[M].中國電力出版社,2003.

[4] 國家發(fā)展和改革委員會,國家科學技術部.光伏,風力及互補發(fā)電村落系統(tǒng)[M].中國電力出版社,2004.

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關鍵詞:光伏建筑一體化、BIPV

中圖分類號:TB857文獻標識碼: A

一、光伏發(fā)電

1、光伏發(fā)電簡介

1839年,法國科學家貝克雷爾(Becqurel)發(fā)現,陽光照在半導體材料上會產生電位差,這個物理現象后來被稱為“光伏效應”,由此誕生了可應用的光伏發(fā)電。在世界能源日趨緊張的狀況下,太陽能作為清潔、可再生能源,光伏發(fā)電應用被電能專家密切關注,再加上政府的扶持,光伏工業(yè)得以飛速發(fā)展。光伏發(fā)電作為一種新能源開發(fā)的技術應用, 對環(huán)境保護、經濟發(fā)展發(fā)揮著巨大作用。

2、光伏發(fā)電的技術特點

光伏發(fā)電具有安全可靠、無噪聲、無污染、無需燃料、故障率低、維護簡便、可無人值守、建設周期短、工程規(guī)模大小隨意等許多優(yōu)點,是常規(guī)發(fā)電方式所不能比擬的。該技術已經在不少領域的設備供電上得到成功應用,但由于其發(fā)電量較小、光電轉化率低、建設成本高、受氣候條件制約等缺點又制約了該技術普遍應用。

3、光伏發(fā)電產業(yè)發(fā)展狀況

歐洲光伏工業(yè)協(xié)會(EPIA )預測,到2040年,光伏發(fā)電將占總電力的20%以上,到本世紀末將占到60%以上。我國光伏發(fā)電產業(yè)從地區(qū)分布來看,主要集中在浙江和江蘇地區(qū),裝機容量分別達到66.3和62.4兆瓦,全國光伏發(fā)電應用占比分別為37.6%和35.4%。從應用形式來看,主要是光伏發(fā)電與建筑集成的形式,總裝機容量達到162.7兆瓦,在該地區(qū)光伏發(fā)電應中占比為92.3%。在國際市場拉動和國內政策的扶持下,我國的光伏產業(yè)鏈已基本形成。

從近期看,光伏發(fā)電可以作為常規(guī)能源的補充,可以解決小規(guī)模系統(tǒng)設備用電,而小型的光伏發(fā)電系統(tǒng)集成于建筑物中,直接為建筑內的負荷供電,將是這種常規(guī)能源補充的一種有效應用形式,是未來光伏產業(yè)推廣與應用的一大發(fā)展方向。

二、光伏建筑一體化應用

1、光伏發(fā)電技術在建筑上應用

光伏發(fā)電在建筑上的應用,不僅縮短了輸電線路環(huán)節(jié), 同時減少了土地占用,具有明顯的社會效益與經濟效益。業(yè)內對光伏發(fā)電與建筑一體化應用稱為BIPV (Building Integrated Photovoltaics)。由于太陽能光伏方陣所產生的是直流電,且隨著太陽光強度的太小而變化,為了得到穩(wěn)定、可靠的交流電,采用逆變器、濾波器及控制裝置形成穩(wěn)定可控的交流電源,除向負荷供電外,還可將多余的電能向電網反饋,系統(tǒng)應用示意圖如下:

2、光伏方陣與建筑的集成方式

光伏方陣與建筑物的集成方式有兩種:一種是將封裝好的晶硅型電池組件置于建筑屋頂組成光伏方陣(見下圖左);另外一種是將非晶硅型光伏方陣與建筑的集成化(見下圖右),即將光伏電池制作成玻璃幕墻、防水卷材等形式,既是光伏發(fā)電的電池組件,又是建筑的幕墻、防水材料,集發(fā)電與裝飾為一體,是今后的光伏建筑一體化發(fā)展的主要趨勢。當然,將以上兩種方式綜合利用也是可行的,光伏發(fā)電系統(tǒng)其余的備安裝于建筑內。

三、BIPV應用系統(tǒng)設計

(一)設計前分析

1、氣象統(tǒng)計、分析

光伏發(fā)電系統(tǒng)若要成功應用到建筑上,先決條件是該建筑物所在地要有充裕的陽光,這就需要對該建筑所在地的氣象進行統(tǒng)計、分析,計算該建筑所在地區(qū)的年日照時間,同時分析其經濟性,得出該建筑是否有必要應用光伏發(fā)電系統(tǒng)。

2、安全性分析

光伏發(fā)電系統(tǒng)是以建筑作為載體,是依附于建筑物的,光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑集成化應用的安全性涉及以下三方面:

(1)光伏組件本身的結構強度是否能承受惡劣氣候(颶風、雷電、冰雹、大雪等)的沖擊,在惡劣氣候條件下是否能正常工作,這些因數必須考慮,在選型時要求光伏組件廠家出具相關測試報告,必要時還要再進行試驗,符合要求后才能在工程上應用;

(2)光伏組件及相關設備安裝在建筑上后,對建筑結構、消防是否有影響,應進行評估;

(3)光伏發(fā)電系統(tǒng)對建筑物內的人員安全、其它設備正常運行是否有影響也應進行評估。

3、環(huán)境分析

光伏發(fā)電系統(tǒng)應用到建筑物上,環(huán)境影響分析主要從建筑內、外兩方面進行,應對光伏組件及相關設備裝置對環(huán)境是否造成污染進行評估。

4、經濟分析

BIPV的成本最主要是受光伏組件價格影響,按照前2年的市場價格,單(多)晶硅電池組件的價格一般在30~35元/W范圍內,非晶電池的峰瓦價格在23~28元/W范圍內。再加上逆變器、蓄電池、控制器、儀表、輸電線路等其它費用,單(多)晶硅電池組件發(fā)電成本大約在50~70元/W范圍內,非晶硅電池組件40~60元/W。隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)技術的不斷革新,其系統(tǒng)成本也將隨之降低,可以粗略估計,到2020年,光伏系統(tǒng)的成本將降低1/3,其成本降低走勢如下圖:

此外,陽光日照時效也是影響B(tài)IPV供電成本的主要原因之一,以我國I類光照的西北地區(qū)為例,以年峰值日照時數2200小時為例,單晶硅光伏發(fā)電系統(tǒng)每峰瓦成本按32元計算,每千瓦時供電成本約1.4元;非晶硅光伏發(fā)電系統(tǒng)每峰瓦成本按26元計算,其供電成本約1.25元;對于一些要求比較高的光伏發(fā)電系統(tǒng),每峰瓦成本在60元左右,其單位供電成本在3.7元左右。

光伏供電成本還與系統(tǒng)的電能損耗、工程建設費用有關,這些因素綜合決定了BIPV供電成本的高低。

5、與建筑整體協(xié)調分析

光伏發(fā)電系統(tǒng)應用到建筑后,作為建筑的一部分,需與該建筑的裝飾效果協(xié)調一致。如光伏組件的比例尺度、顏色應與建筑整體風格相吻合,與建筑的其他部分相協(xié)調統(tǒng)一。

6、工程實施分析

光伏發(fā)電系統(tǒng)和建筑是兩個不同使用功能的系統(tǒng),若將這兩個系統(tǒng)有效結合,在建筑的設計方案、初步設計、施工圖設計、施工組織設計中進行詳盡分析。

(三)BIPV設計

1、建筑方案設計

對于應用光伏發(fā)電的建筑物,在設計過程中要合理確定光伏系統(tǒng)各組成部分在建筑中的位置,并滿足其所在部位的建筑防水、排水等功能要求,同時便于系統(tǒng)的維護和更新。建筑物的體型及空間組合設計應為光伏組件接收更多的太陽光創(chuàng)造條件,光伏組件的安裝部位應

避免受景觀環(huán)境或建筑自身的遮擋,并宜滿足光伏組件冬至日全天有3h以上建筑日照時數的要求。

在新建建筑上安裝光伏系統(tǒng),建筑結構設計時應事先考慮受光伏方陣及相關設備傳遞的荷載效應;在既有建筑上增設光伏系統(tǒng)必須進行結構驗算,保證結構本身的安全性。

2、BIPV光伏系統(tǒng)設計

根據BIPV系統(tǒng)應用原理,在系統(tǒng)設計中,配套設備、部件的型號根據工程需要進行選擇。

(1)方陣設計

光伏方陣在設計時,應考慮到建筑排水問題,不應造成局部積水、防水層破壞、滲漏等情況。還應考慮光伏方陣應采取必要的通風降溫措施,以抑制其表面溫度升高。一般情況下,置于屋頂的光伏組件與安裝屋面之間設置50mm以上的空隙,組件之間也留有空隙,會有效控制組件背面的溫度升高。光伏組件不得跨越主體結構的變形縫,應采用與主體建筑的變形縫相適應的構造措施。

在光伏方陣與建筑集成應用時,這對于本身不透光的晶體硅太陽電池而言,調整電池片之間的間隙來調整建筑的透光量,如光電幕墻和光電采光頂。同時要考慮與建筑整體效果相匹配,如顏色、尺寸大小等。光伏組件選擇時應注意,目前市場上大部分的光伏組件規(guī)格相對比較單一,要適應建筑多樣化的要求,需要進行專門的設計與生產。

(2)光伏組件選擇

目前可供選擇的光伏組件有單晶硅、多晶硅、薄膜電池等,其優(yōu)劣性如下,設計者可根據工程需要進行選型。

1)單晶硅電池的光電轉換效率約為15%左右,最高達到24%,這是目前所有種類的太陽能電池中光電轉換效率最高的,且堅固耐用,使用壽命一般可達15年,但成本很高,未廣泛使用。

2)多晶硅電池的光電轉換效率約12%左右,使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短,但成本比單晶硅電池要底,現在工程應用較多。

3)薄膜式太陽電池的光電轉換效率約為10%左右,主要優(yōu)點是在弱光條件也能發(fā)揮光電轉換作用,硅材料消耗很少,電耗更低,工藝過程大大簡化。但其缺點是光電轉換效率偏低,且不夠穩(wěn)定,隨著使用時間延長,其轉換效率會衰減。 現工程上應用還未普遍,不過隨著技術的革新,這種高性價比的電池材料在將來會大顯身手。

(3)光伏方陣的結構設計

光伏方陣與建筑主體結構的連接和錨固必須牢固可靠,設計時必須經過驗算來保證連接的可靠性及安全性。建筑的設計壽命一般在50年左右,而光伏組件的使用壽命大概只有20年左右,方陣與建筑結合時,根據光伏組件的連接方式,充分考慮在使用期內的多種最不利情況。進行結構強度驗算時,不但要校核安裝部位結構的強度和變形,而且需要計算支架、支撐金屬件及各個連接節(jié)點的承載能力。

(4)光伏匯流箱設計

在較大規(guī)模的BIPV系統(tǒng),為了光伏組件串與逆變器之間接線少、方便維護、提高安全性,需要在光伏組件與逆變器之間增設光伏匯流箱,小規(guī)模的BIPV系統(tǒng)可不設光伏匯流箱。光伏匯流箱將若干個光伏組件串進行并聯接入(匯流),再通過防雷器與斷路器后輸出,接入到逆變器。光伏匯流箱技術要求如下:

1)工作溫度范圍:-25℃ --65℃,環(huán)境濕度:95%;

2)可以滿足室外安裝要求,防水等級要求為IP65及以上;

3)箱內要求有與光伏組件串數量相等的正、負極防反二極管,對接入的光伏組件串有防反功能;

4)配有光伏專用防雷器,匯流的正、負極都具備防雷功能;

5)具有智能監(jiān)控裝置,是對光伏組件串的電壓、電流進行監(jiān)控。

(5)逆變器選擇

由于光伏組件輸出的是直流電,而我國建筑中很多負載需要交流220V電源。不管是獨立式BIPV系統(tǒng),還是并網式BIPV系統(tǒng),都需要逆變器將直流電轉換成交流電,BIPV系統(tǒng)對逆變器的技術要求如下:

1)輸出的電壓、頻率穩(wěn)定,且在一定范圍內可以調,電壓波形中諧波成分盡量?。?/p>

2)具有125%-150%的電壓過載能力,有短路、過載、過熱、過電壓、欠電壓等保護功能和報警功能,自動開關及斷路保護;

3)工作環(huán)境溫度范圍:-15℃ --55℃,濕度:85%;

4)轉換流損失小,逆變效率高,逆變率一般應在85%以上;

5)快速動態(tài)響應、啟動平穩(wěn),啟動電流小,運行穩(wěn)定可靠;

6)最大功率點跟蹤(MPPT)控制,自動電壓調整,防止單獨運行;

7)輸入的直流電壓、電流及輸出的交流電壓、電流顯示。

(6)控制器選擇

這里所說的控制器是指對光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流充電、交流逆變進行控制的設備,控制器應具有以下功能:

1)逆變器、蓄電池故障報警及保護;

2)蓄電池最優(yōu)充電、放電顯示、控制;

3)具有輸入高壓(HVD)斷開和恢復連接的功能,輸出欠壓(LVG)發(fā)出聲光告警信號;

4)具有負載短路保護、充電短路保護、蓄電池極性反接保護、雷擊保護;

5)工作環(huán)境溫度范圍為-15℃ --55℃,空氣濕度不得超過90%;

6)繼電器輸入輸出開關以或MOSFET模塊。

(7)控制器選擇

目前太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中最大的能量損失在于蓄電池。雖然現在市面上蓄電池琳瑯滿目,但很多不適合用于BIPV系統(tǒng),目前較適合BIPV系統(tǒng)的蓄電池有鉛酸蓄電池,鉛酸蓄電池具有性能穩(wěn)定、壽命長、容量大、價格低等優(yōu)點。光伏蓄電池的幾個主要技術指標要求如下:

1)電壓:每單體蓄電池標稱電壓為12v,實際電壓隨充放電的情況而變化;終止電壓一般不能低于1.8v;

2)容量:處于完全充電狀態(tài)的單體鉛酸蓄電池的電池容量不得低于100Ah;

3)放電時間:放電時間視放電電流的大小而定,正常情況下為10小時;

4)使用壽命:在-15℃-40℃使用環(huán)境下,正常使用,鉛酸蓄電池浮充壽命一般要求在10年以上;

5)內阻:電池的內阻不是常數,在充放電過程中隨時間不斷地變化,內阻愈小的電池性能愈好。

(8)其它設備選擇

光伏發(fā)電系統(tǒng)除了上述裝置外,還需變壓器、配電箱柜等設備,這些設備可根據相關規(guī)范進行選型與設計。

四、結束語

BIPV系統(tǒng)現還處于初步應用階段,這是由于光伏組件的光電轉化率還比較低,該技術的瓶頸未得以突破,但其具有無可比擬的優(yōu)越性被廣乏看好,在電力領域有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。在光伏產業(yè)技術革新的過程中,若要加速其發(fā)展速度,除了企業(yè)自主創(chuàng)新外,還跟各級政府的政策優(yōu)惠和財政支持、配套措施輔助密不可分,相信在不久的將來,光伏技術必將在我們的生活和工業(yè)生產中發(fā)揮著重要的作用。

參考文獻:

[1] 《2011-2012年中國光伏產業(yè)發(fā)展研究年度報告》中國可再生能源發(fā)展項目辦公室主編2012.3

[2]《太陽能光伏建筑一體化工程設計與案例》李現輝、郝斌主編著2012.3

[3]《光伏建筑一體化工程》中國建筑工業(yè)出版社楊洪興周偉 編著2009.1

篇3

(常熟理工學院電氣與自動化工程學院,常熟 215500)

摘要: 根據光伏電池輸出特性,利用MATLAB建立數學模型,針對不同外部條件進行了仿真研究,仿真結果與光伏組件實際輸出特性相符,并發(fā)現串聯光伏組件在局部陰影遮擋條件下的功率曲線具有多個峰值,這對光伏最大功率點跟蹤算法提出了新的要求。

關鍵詞 : 光伏組件;局部陰影;多峰特性

中圖分類號:TP391.9 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)17-0112-03

基金項目:本文受常熟理工學院大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃項目支持。

作者簡介:王尚玉(1993-),男,江蘇南京人,學生,研究方向為電力電子;鐘黎萍(1970-),男,白族,湖南桑植人,工學博士,副教授,研究方向為電力電子與電氣傳動。

0 引言

邁入21世紀后,隨著生活水平的日益提高,人類對工業(yè)生產導致的環(huán)境污染重視程度加大。在這種情況下,開發(fā)利用新能源,提高清潔能源的利用效率,已經成為不少國家重點研究的領域。在太陽能光伏發(fā)電方面,近幾年我國取得了較大的進步。太陽能作為一種現代化清潔能源,它不僅無污染,而且還具有用之不盡、取之不竭等特點,是現代化最具有代表性的新能源之一。

從理論上來看,利用太陽能發(fā)電,最核心的環(huán)節(jié)就是通過光伏組件將太陽能轉化為電能。從目前的實際情況來看,轉化率較低是影響太陽能發(fā)電大規(guī)模推廣和利用的主要問題。在針對太陽能光伏發(fā)電的研究中,對于如何提高太陽能的轉換效率,是一個非常重要的問題。在本文的研究中,主要是通過相關的太陽能電池模型的對比分析,研究外界環(huán)境,如光照強度、環(huán)境溫度等,對太陽能光伏發(fā)電所造成的實際影響。通過研究發(fā)現,太陽能光伏發(fā)電也會受到局部陰影遮擋的影響,基于這種情況,本文同時對局部陰影遮擋下的光伏輸出進行研究。

1 光伏建模

1.1 光伏電池的等效數學模型

太陽能電池的I-V特性主要與日照強度G和環(huán)境溫度T有關,即I=f(V,G,T)。根據電子學理論,光伏電池的等效數學模型為:

式中:I為光伏電池輸出電流,V為光伏電池輸出電壓,Iph為光生電流,Ibk為二極管飽和電流,q為電子電荷量,Rs為光伏電池的串聯電阻,r為二級管特性因子,F為玻耳茲曼常數,T為環(huán)境溫度,Rsh為光伏電池并聯電阻。

光伏電池等效電路如圖1所示。

1.2.1 光照強度G對光伏電池的影響

根據設定的仿真參數進行仿真,得到在相同溫度(T=25℃)下光伏電池的輸出電壓與電流和功率的曲線,分別如圖3和圖4所示。

由仿真結果可知,在相同環(huán)境溫度下,隨著日照的強度不斷增大,光伏電池所能輸出的最大電流和最大功率也不斷增大。

1.2.2 環(huán)境溫度T對光伏電池的影響

根據半導體的相關理論,在溫度升高的情況下,載流子的擴散系數會不斷升高。這樣光生電流I也會隨溫度的升高而有所增加;開路電壓直接同制造電池的半導體材料禁帶寬度有關,而禁帶寬度隨溫度的變化率是-0.003eV/℃,從而導致開路電壓的變化率約為-2mV/℃,大約是室溫時電池開路電壓0.55V的0.4%。

根據設定的仿真參數進行仿真,得到在同一光照強度下光伏電池的輸出電壓與電流和功率的曲線,分別如圖5和圖6所示。

由仿真結果可知,在光照強度一定時,光伏電池所能輸出的最大電流和最大功率隨溫度增大而減小。由此可得,光伏組件工作環(huán)境溫度的增加對光伏組件的輸出有負面影響。實際工作中,光伏陣列應安置在低溫、恒溫的地方,以保持良好的輸出特性。

2 光伏組件的串聯運行

2.1 串聯光伏的特點

太陽能光伏是利用光電轉換,最小單元是太陽能光電池,其尺寸一般在4cm2到225cm2之間。單體太陽能電池所產生的電流很小,一般在20~25mA/cm,工作電壓為0.5V左右,因此功率也很小,不能單獨的作為電源來使用。將單體太陽能光電池進行串并聯后封裝,就形成了太陽能電池組件。串行結構具有以下特點:

①串行結構中由于陣列中省去了阻塞二極管,陣列損耗下降;②抗熱斑和抗陰影能力增加,多串MPPT設計,運行效率高;③系統(tǒng)擴展和冗余能力增強。

2.2 光伏組件串聯結構

將多個太陽能電池最小模塊進行串并聯,從而形成光伏陣列,利用其發(fā)電。本文研究串聯光伏電池組件,其電路模型如圖7所示。

實際工作中,每一個被串聯的光伏電池模塊都并聯一個旁路二極管,以使得某一塊光伏電池被陰影遮擋時,整個電路的電流從旁路二極管上流通。

2.3 局部陰影遮擋下串聯光伏的最大功率輸出

為了解局部陰影遮擋下串聯光伏組件的輸出特性,從串聯支路中取出兩個電池組件A和B進行分析,如圖8所示。

圖8中:I為外部負載上電流,I1、I2分別為光伏電池A和B的輸出電流,V1、V2分別為光伏電池A和B的輸出電壓。本文中用于Matlab建模的簡化光伏電池數學模型如式(1)所示:

式中:C1、C2為修正系數;G為太陽輻射值;Gref為光伏接收輻射參考值,為1 kW/m2;Tref為光伏電池溫度參考值,Tref=25 ℃;a為短路電流溫度系數;b為開路電壓溫度系數;ISC為短路電流;VOC為開路電壓;IM,VM為最大功率點的電流、電壓;RS為光伏組件的串聯電阻。電池參數參照DC01-175 型單晶硅光伏組件進行定,VM=36.2 V,VOC=43.9 V,IM=4.85 A,ISC=5.30 A,a=0.05,b=-0.35,RS=1Ω。

在均勻光照強度下,每個光伏電池的參數認為都是一致的,旁路二極管處于斷態(tài)。

此時:I=I1=I2=F(V);V1=V2=F(I);

U=V1+V2;P=U*I

電壓電流曲線維持膝形特性,電壓功率曲線維持單峰性。

在非均勻光照強度下,若光伏組件B局部受到陰影遮擋,則其參數將發(fā)生改變,電流I2將減小,為Ic2。此時,I1≠Ic2,電流I從光伏電池B的旁路二級管流過。此時:

V1=F1(I1);V2=F2(I2); I1=F1(V1);I2=;F2(V2)

在0<I<Ic2和Ic2<I<I2兩種情況下:V1=F1(I);V2=F2(I);U=V1+V2;I=I1=F1(V1);P=U*I

電壓電流曲線發(fā)生變化,為雙膝性;電壓功率曲線也發(fā)生變化,為雙峰形。

圖中:

G=800模擬在輕度(1/3)遮擋下的輸出;

G=600模擬在重度(1/2)遮擋下的輸出。

3 結論

局部陰影遮擋會導致光伏組件輸出能力下降,且隨著遮擋面積的增大,所能輸出的最大功率減小,輸出最大功率點與遮擋比例呈反比。在相同光照強度下,伏電池所能輸出的最大電流和最大功率隨溫度增大而減小。串聯光伏組件的V-P特性曲線呈多峰值特性,在實際工作中,應考慮在局部陰影遮擋下對光伏陣列最大功率輸出點的追蹤,以確保系統(tǒng)的功率輸出達到最佳狀態(tài),盡可能的減小系統(tǒng)功率的損失。

參考文獻:

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篇4

關鍵詞:光伏發(fā)電; 鋰電儲能;混合供電管理;雙向逆變

Abstract:In recent years,The photovoltaic power generation has become an important form of distributed generation,Step-by-step into the civilian。In order to meet the family,Focuses on the use of photovoltaic power generation system,Lithium energy storage systems,Discharge management system,User side of the power situation,City of electrical intervention and control management system integrated the run design content。By Photovoltaic power、The friendly intervention of electrical,storage of energy storage systems and home power grid,To achieve the photovoltaic and Mains complementary support load, Effectively play the energy-saving effect。

Keywords:photovoltaic power generation;lithium energy storage;a mixed supply management;bidirectional inverter

中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:

0引言

太陽能具有資源豐富、開發(fā)方便、清潔無污染等優(yōu)點,光伏發(fā)電作為太陽能發(fā)電的主要應用形式,已成為一種重要的分布式發(fā)電技術。隨著光伏、風電等可再生能源發(fā)電技術的發(fā)展,分布式發(fā)電日漸成為滿足負荷增長需求、提高能源綜合利用效率、提高供電可靠性的一種有效途徑,并在配電網中得到廣泛的應用。

但分布式發(fā)電的大規(guī)模滲透也產生了一些負面影響,如單機接入成本較高、控制復雜、對大系統(tǒng)的電壓和頻率存在沖擊等。這限制了分布式發(fā)電的運行方式,削弱了其優(yōu)勢和潛能?;旌蟿恿π拖到y(tǒng)設計為發(fā)電技術及可再生能源發(fā)電技術的整合和利用提供了靈活、高效的平臺。

光伏發(fā)電受光照和溫度等外界條件的影響較大,其功率輸出具有較強的波動性與間歇性,給電能質量和電網調度帶來了很大的挑戰(zhàn),因此在家庭應用中配備一定的儲能裝置組成光伏-蓄電池混合發(fā)電系統(tǒng),改善系統(tǒng)動態(tài)和靜態(tài)特性特性。

本文首先介紹含鋰電池儲能的光伏發(fā)電和市電混合供電設計系統(tǒng)的詳細方案,其特征是:

集光伏、市電和錳酸鋰電池供電為一體;具有邏輯控制功能;逆變輸出純正的正弦波;同時具有電壓調整功能,輸出電壓穩(wěn)定可靠。通過光伏發(fā)電、儲能和市電控制管理系統(tǒng)研究和設計,完成獨立光伏儲能發(fā)電接入工程總體技術方案,為實現綠色光伏電源無障礙介入提供技術指導。

1總體方案設計

光伏發(fā)電陣列通過充電控制連接鋰電儲能系統(tǒng),鋰電儲能經由一個雙向DC/DC 換流器通過充放電系統(tǒng)接入逆變單元,同時連接市電。市電輸出控制電路和隔離逆變都連接AC輸出接口。該系統(tǒng)以光伏發(fā)電用電為主,光伏發(fā)電不足時由市電介入,在沒有市電和光伏發(fā)電不足時采用蓄電逆變支持負載工作的先后順序。

2光伏發(fā)電系統(tǒng)設計

2.1 光伏電池陣列設計

系統(tǒng)的光伏組件選用功率為195 Wp 的單晶硅太陽電池組件,工作電壓約為36.5 V,開路電壓約為41 V。根據家庭用電情況滿足室內照明、冰箱、電視、電腦等用電設備。系統(tǒng)電壓DC48V,雙向逆變器功率為2KW,光伏方陣為4塊195Wp組件,采用2串2并方式連接。

光伏電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)中最基本的電能產生單元,單體電池的輸出功率較小,需經串并聯形成光伏陣列以獲得較高的輸出電壓和較大的輸出功率。

太陽電池的輸出特性

光伏性能圖

3蓄電系統(tǒng)設計

3.1 儲能裝置選擇

綜合比較各種儲能技術在新能源發(fā)電領域的應用特點,鋰電池作為新型綠色儲能產品,具有壽命長、體積小、容量大等特點,在該項目中我們選用錳酸鋰電池,在功率配比、循環(huán)使用壽命、使用費用等各個方面,均比較適合本項目的設計要求。

3.2 儲能裝置充放電系統(tǒng)

對于儲能系統(tǒng),設計采用雙向逆變器實現光伏發(fā)電、鋰電池儲能系統(tǒng)與市電的能量交互。雙向逆變器采用逆變/充電一體機可以實現純正弦波輸出交流電壓,以及在交流逆變器中集合了蓄電池充電功能、交流自動切換開關等。該儲能系統(tǒng)配置的監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控范圍覆蓋充電電流、蓄電池容量等各方面。充、放電電流實時測量,系統(tǒng)同時實時監(jiān)控電壓值,以保證系統(tǒng)運行在最佳狀態(tài)下,延長系統(tǒng)使用時間。

4市電接入及控制管理系統(tǒng)設計

4.1市電介入工作模式

該工作模式為當光伏不處于發(fā)電狀態(tài)或光伏發(fā)電不能滿足負載用電時,由市電(交流)輸入經隔離變壓器隔離降壓后,經整流器進行整流濾波,由逆變器逆變后給負載提供純正弦波電能。同時市電通過整流后可以為蓄電進行充電。

4.2整體控制管理系統(tǒng)設計原理

具體工作原理如下:

1)、當日照充足,系統(tǒng)光伏輸入功率大于負載功率時,保持長期由光伏輸入經逆變DC-AC轉換,輸出交流電向負載提供電能,同時對逆變器后備鋰電電池進行充電,直至鋰電電池組電壓充到設定的過高壓保護點Vch值。

2)、當日照不充足或光伏輸入功率小于負載功率時,當鋰電電池組電壓降低到設定點Vb時,由蓄電逆變轉為市電交流供電,并且交流電經由逆變控制單元和光伏發(fā)電同時向鋰電電池組進行充電。當逆變器后備電池組電壓恢復到Vch時,斷開交流供電,重新由光伏輸入或逆變器后備電池組對負載提供電能。

3)、當光伏電池處于不發(fā)電狀態(tài)時,該系統(tǒng)將處于交流市電供電模式,同時由交流供電經由雙向逆變單元向后備鋰電電池組進行充電。只有當具有光伏發(fā)電時轉至1和2狀態(tài)。

4)、該系統(tǒng)供電由三路供電組成,分別為市電供電模式,后備鋰電電池提供供電模式以及光伏發(fā)電供電模式。根據工作環(huán)境按1)、2)、3)的邏輯模式工作。

系統(tǒng)原理圖

5結論

本系統(tǒng)設計具有真正包含光伏發(fā)電、蓄電儲能和市電接入的實際運行能力,能夠真正實現分布式光伏發(fā)電、蓄電儲能和市電供電之間的混合式供電。通過光伏發(fā)電和市電接入有效的保證系統(tǒng)供電的穩(wěn)定可靠,可體現分布式光伏發(fā)電、市電接入及儲能系統(tǒng)智能協(xié)調工作,有利于光伏分布式發(fā)展和提高光伏發(fā)電經濟效益。

參考文獻

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[6] 茹美琴.風光柴蓄復合發(fā)電及其智能控制系統(tǒng)研究[D].合肥工業(yè)大學,2004, 6

篇5

關鍵詞: 光伏玻璃 壓延輥 彎曲 熱處理 撓度

引言

光伏玻璃壓延輥與普通壓延輥相比,工作環(huán)境溫度高,冷熱變換范圍大,一次使用時間長,在壓延輥筒的車、磨、壓花過程中,輥筒需承受很大的壓應力,易導致彎曲變形。經技術人員調查、分析對輥筒彎曲變形產生影響的各種因素,從消除應力等多方面采取對策方案,經多次試驗,最終找出了輥筒壓花變形的主要原因。在此基礎上采取相應的措施,壓延輥彎曲變形均在0.02至0.03mm之間,從根本上解決了壓延輥彎曲變形的問題。

壓延輥輥筒彎曲原因分析

1.應力對壓延輥的影響

1.1.輥筒在長期滾壓中,由于反復受“升溫―降溫”這一循環(huán)過程,可產生內應力。在以后加工過程中會導致輥筒變形;

1.2.輥筒在加工過程中,由于受力不均勻,產生加工應力,導致彎曲。

針對以上兩種現象,采用去應力退火處理,熱處理后再進行輥筒壓花時,還是出現彎曲現象,并無明顯效果,具體數據如下:

實驗數據表明,內應力對于輥筒的變形不起主要作用。

2.壓延輥壓制撓度分析

根據上圖裝夾方式,實際壓花過程中,工件的受力情況可視為一端固定,一端為活動支座的變截面筒支梁,其受力情況,按照以下公式計算:

代入數值得P=420kg,最大撓度ymax=0.03mm,即工件壓花中最大彎曲變形為0.03mm,由此產生的最大跳動量為0.06mm,此值與壓花前工件跳動量之和應為壓花后工件上產生的最大跳動。為驗證此理論,我們首先進行了實體仿真,通過造型分析,輥筒的彎曲變形情況如下圖所示:

由造型分析得出在壓力作用下,輥筒在2/3處彎曲變形量最大,這和上述理論分析完全

相符,同時也和實際壓花過程中的彎曲情況是一致的。

綜上所述,輥筒表面壓花時的受力狀態(tài)是輥筒在滾壓力作用下受到移動集中載荷的彎曲應力,同時變形處表面材料在滾壓力作用下產生一定深度的塑性變形形成所需花紋。通過改變受力截面改變應力集中區(qū)可以改變輥筒的抗彎能力,從而改變輥筒滾花后表面幾何精度。試驗情況如下表:

篇6

【關鍵詞】太陽能;光伏建筑一體化;研究設計;孤島效應

隨著社會經濟的發(fā)展,全球的能源也在日益的短缺中,故此我國也更加注重再生能源的開發(fā)。因此,太陽能光伏建筑一體化也應運而生,它不僅是一種新能源的利用方式,更是直接把太陽能對建筑的輻射能直接轉化為電能的發(fā)電方式,不僅可以滿足該建筑的用電需求,還是節(jié)約能源的好辦法。以下本篇來就來研究太陽能光伏建筑一體化的設計方法。

1.太陽能光伏建筑一體化原理和發(fā)展前景

1.1光伏建筑一體化的設計原理

太陽能光伏建筑一體化其實就是一個發(fā)電系統(tǒng),其原理也就是將光伏電池(太陽能電池)安裝在建筑物中或是與建筑物相結合的方式,從而會產生光電效應,此時就可以直接將太陽能的可再生輻射能源直接轉化成電能,電能再經過配套的逆變控制器轉換,從而使這種發(fā)電方式產生的電能可以直接滿足該建筑的用電量。當然,如果用電量富余的情況下,還可以將其送給市政電網中,以此來滿足對于可再生電能的開發(fā)和利用。

1.2光伏建筑一體化系統(tǒng)的發(fā)展前景

光伏建筑一體化系統(tǒng)不僅能提高經濟效益,還能實現低碳、環(huán)保、綠色、可持續(xù)發(fā)展的社會理念,對于部分電量短缺的地區(qū)也是很有益處的,還可以提高我國的電力水平。在建筑物的使用光伏發(fā)電的一體化系統(tǒng),設置光伏陣列來產生電力,不僅可以滿足建筑的用電需求,還可以增加建筑的經濟效益,帶來更好的經濟收益。在我國開展光伏建筑一體化的發(fā)電項目,不僅清潔環(huán)保,而且低成本高效益,作為一種新的發(fā)電能源,不僅可以改善我國目前的用電狀態(tài),還能減少我國的資源浪費,使得再生的太陽能發(fā)電得到充分的使用,增強我國的電力開發(fā)水平。

2.太陽能光伏建筑一體化的設計需求

2.1光伏建筑一體化的設計步驟

在研究太陽能光伏建筑一體化的開發(fā)中,應該遵循一定的設計步驟,不僅包括對當地資源的可行性研究,還應該對太陽能光伏組件和電池的容量進行科學的判斷和研究計算,保證光伏建筑一體化在設計階段的完整性。其設計步驟如下圖所示:

1 確定太陽能電池安裝的可行性

2 計算太陽能電池的安裝面積

3 計算所需太陽能電池的容量

4 計算用戶的用電量

5 系統(tǒng)設計完成

2.2 太陽能光伏建筑一體化建設中要點

在光伏建筑的一體化設計中,應該注重與周邊建筑環(huán)境的協(xié)調,要在保持建筑環(huán)境的基礎上進行設計操作;對于建筑的光伏發(fā)電設計中,還應該不影響建筑的結構,而且還要在工程造價允許的范圍之內設置太陽能電池板;而且,在實際的施工當中,如果太陽能電池的發(fā)電容量小就應該結合逆變器和控制器,使得電量資源得到充分的應用。

2.3設置光伏一體化的建筑位置

在太陽能光伏建筑一體化的建設中,對于地點的選擇也有依據,應該根據實際的情況去決定可以鋪設太陽能電池的數量,并且還要確定好太陽能電池板的安裝位置。并且還要在不影響建筑美觀的情況下,結合建筑內用電的實際狀況,計算出最佳的太陽能電池板數量,以確保一體化的光伏建筑可以滿足人們的用電需求。

3.光伏建筑中太陽能光伏方陣的設計需求

3.1系統(tǒng)中的光伏組件技術

太陽能光伏方陣中的設計中,應該考慮到天氣的因素,盡可能的加大光伏方陣的面積,并且還要提高光伏方陣的使用壽命。光伏組件的選擇,應該選取壽命在大于20年的組件,并且工作環(huán)境中應該經受住45度的溫度,光伏組件應該以相同顏色,且無外表損傷的方式放置,組件中電池的排列也應該整齊無斑,還應做好防冰雹、防沙塵等措施。

3.2如何確定太陽能光伏方陣的最佳傾角

在太陽能光伏建筑一體化的設計中,應該考慮到光伏方陣角度對光伏系統(tǒng)的影響,太陽輻射的多少直接影響發(fā)電量,故此可以設置相對的傾角來提高光伏建筑的發(fā)電率。由于我國是在北半球,故此可以選擇30度的傾角來進行太陽能光伏方陣的安裝,提高一體化光伏建筑的發(fā)電量。

3.3太陽能光伏電路的設計

一體化的太陽能光伏建筑發(fā)電系統(tǒng),就是利用太陽的輻射來進行發(fā)電的,因此在設計光伏電路的時候,需要考慮到太陽照射的因素,因此可以設計一個等效電路來實現對太陽能量的連接和轉換。具體的電路設計如下:

3.4太陽能光伏建筑中電池組件的大小

在太陽能光伏建筑一體化設計中,應該考慮到電池組件的大小,并參照電池組件的技術要求來制定設和系統(tǒng)需求的電池組件規(guī)格,并將其安裝在太陽能的光伏組件中。只有將電池組件的大小設置成功,才可以提高太陽能光伏建筑的發(fā)電量,提高我國對再生能源的利用率。

4.設計光伏建筑一體化中的附屬設施

在光伏建筑一體化的設計中,還應該對交流配線系統(tǒng)和直流配線系統(tǒng)的運行進行監(jiān)控和檢測,還有確保系統(tǒng)的防雷、以及接地系統(tǒng)的安全,因此對于系統(tǒng)中的附屬設施也應該有明確的設計目標才行。

4.1設計交、直流配電系統(tǒng)

太陽能光伏建筑一體化設計中,交流配電系統(tǒng)的安全也關系到整個系統(tǒng)的正常運行,因此可以設置漏電保護、電隔離等裝置,方便對交流配電系統(tǒng)的故障維護。在光伏建筑一體化中對于直流配電系統(tǒng)的設計,使用不同線徑的電纜,用串聯和并聯的方式分別滿足電網對電壓的需求和負載對發(fā)電功率的需求,建設外部環(huán)境對系統(tǒng)的影響,從而提高光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)的運行安全。

4.2輔助配套設施的設計需求

光伏建筑一體化建設中,對于輔助的配套設施,應該對其進行設計和選型,不僅要滿足系統(tǒng)的使用需求,還應該有體積小、使用簡便、壽命長,并具有防雷電、冰霜等一系列惡劣氣象條件,以此來提高用電的安全,并確保光伏建筑一體化系統(tǒng)的安全運行。

5.設計光伏建筑一體化中逆變控制器

在太陽能光伏建筑一體化中,逆變控制器就是負責逆變、保護與控制的功能,可以將直流電轉化為交流電,也可以將交流電的電壓、頻率等同時進行控制,在整個光伏建筑一體化中還有與防治“孤島效應”的功能,保證了光伏系統(tǒng)的安全。

5.1逆變控制器的設計需求

在對逆變控制器的設計中,應該保證其使用的壽命在20年以上,而且逆變控制器還應該滿足光伏方陣的最大使用功率,不管是光照、電壓、溫度怎么變化波動,都要確保逆變控制器可以正常運行。還需要具有防雷、防短路、防電壓異常的功能,必須確保其對電流轉換率在90%,確保電能質量及電網和建筑的安全運行。

5.2防孤島效應設計

在光伏建筑一體化的設計中,應該做好一切的保護措施,因此逆變控制器還應該有防孤島效應的功能。在孤島效應發(fā)生時,應該及時斷開電網,確保光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)的安全,減少對供電質量的影響,提高光伏發(fā)電的安全性,為我國太陽能光伏建筑一體化的建設提供有力的保障。

6.結論

由上可知,太陽能光伏建筑一體化不僅是將太陽能充分的利用,更是將發(fā)電產品集成到建筑應用上的新技術,利用太陽能光伏建筑一體化不僅具有經濟效益,還具有能源效益,可以節(jié)省我國的用電資源,提升我國對再生能源利用的形象,值得在實際的建筑開發(fā)中應用推廣。

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篇7

關鍵詞:智能監(jiān)測;預警系統(tǒng);太陽能光伏技術;安卓用戶

隨著城市化的推進,農業(yè)資源不斷緊缺,從事農業(yè)生產的人員日趨減少,勞動力成本不斷攀升,而社會對農產品的需求卻日益增長。原有的農業(yè)生產方式已經不能滿足社會發(fā)展的需要,必須對傳統(tǒng)農業(yè)進行技術更新和改造。設施農業(yè)以人為手段改變溫、光、水、肥等動植物生長環(huán)境因素,創(chuàng)造動植物生長發(fā)育所需的適宜環(huán)境,擺脫氣候、土地等條件的制約,行成可控條件下集約化、標準化、高效化生產,保證農產品周年生產和均衡上市,是集約高效農業(yè)的重要形式[1-2]。設施環(huán)境信息數字化采集和設施裝備的智能化、自動化管理調控是現代設施農業(yè)有別于傳統(tǒng)農業(yè)的核心技術之一。目前,世界各國溫室控制技術發(fā)展很快,一些國家在實現自動化的基礎上正向著完全自動化、無人化的方向發(fā)展。然而,浙江省乃至全國設施農業(yè)仍以小規(guī)模分散經營為主,設施裝備水平較低,精細化、自動化、智能化管理控制技術相對滯后[3-4]。依據現階段農田分布特征,農業(yè)生產投入成本和農產品市場價值,以及江浙區(qū)勞動力成本不斷攀升等現狀,為求最大程度地降低設備成本投入、提高設施農業(yè)管理效率、降低農業(yè)勞動力成本,最大程度地發(fā)揮設施農業(yè)功能和效益,依托光伏技術、移動互聯網技術和信息技術,本研究設計并開發(fā)了一款基于光伏技術的農業(yè)環(huán)境實時遠程監(jiān)測與預警系統(tǒng),包括太陽能光伏板、多個信息監(jiān)測模組、信息傳輸模組、信息存儲處理模組及移動端APP,實現了對大棚溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度等環(huán)境要素的智能監(jiān)測和異常預警。順應“物聯網+農業(yè)”的大勢所趨,為農業(yè)在各個時期的精準管理和預警提供信息支持,以最少的資源消耗獲得最大的產出[5]。

1無線遠程監(jiān)測系統(tǒng)設計方案

1.1供電模組

電源包括太陽能電池組及蓄電池組或儲能電容組及充放電控制保護電路。太陽能電池組將太陽能轉化為電能,信息監(jiān)測模組對應電連接蓄電池組或儲能電容組及充放電控制保護電路,太陽能產生的電能經蓄電池組及充放電控制保護電路分別向多個信息監(jiān)測模組供電。

1.2數據采集模組

本課題設計的溫室大棚智能監(jiān)測系統(tǒng),溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度傳感器作為測量的第一部分,要求傳感器具有較高的精度、可靠的轉換和信號的精確捕捉等性能,數字式傳感器具備高可靠性、高集成度、高分辨率、高精度、強抗干擾能力等優(yōu)點,被廣泛應用于農業(yè)、工業(yè)、軍事、氣象和醫(yī)療等眾多領域,本研究采用新型的數字式DHT11濕度傳感器、LM35溫度傳感器、BH1750FVI光照傳感器完成數據的實時采集,完成信息的轉換和處理,為信息傳輸做準備。

1.3數據傳輸模組

信息傳輸模塊是無線信息傳輸模組,其通過WIFI通信網絡、GSM通信網絡、CDMA通信網絡將來自信息采集模塊的實時農業(yè)環(huán)境信息傳輸至信息存儲處理模塊。

1.4信息儲存處理模組

信息存儲處理模塊搭建于云服務器之上,依賴于云的動態(tài)擴展計算能力進行信息的分析及處理,信息存儲處理模塊接收來自信息監(jiān)測模塊的實時農業(yè)環(huán)境數據,并與預設的農業(yè)信息標準值進行比較,根據預設標準值與實時監(jiān)測的農業(yè)信息值的比較結果,通過移動互聯網推送服務將報警消息推送至任意一臺安裝了環(huán)境檢測預警APP的終端設備。

2軟件系統(tǒng)設計顯示終端移動端

APP全稱為“農業(yè)環(huán)境監(jiān)測預警系統(tǒng)移動端”,簡稱“農業(yè)環(huán)境監(jiān)測預警”,是面向大田和溫室農業(yè)物聯網應用的軟件,利用手機/平板的便攜性和操控靈活性等優(yōu)勢,實現對農業(yè)生產環(huán)境(溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度等)的遠程實時監(jiān)測,記錄歷史環(huán)境數據,自動生成圖表進行展示。同時,及時對農業(yè)生產環(huán)境異常狀況進行報警提醒。有效節(jié)省人力成本,提高智慧農業(yè)的數字化管理效率。

2.1開發(fā)運行環(huán)境

本研究為開發(fā)農業(yè)物聯網監(jiān)控系統(tǒng)———“農業(yè)環(huán)境監(jiān)測預警系統(tǒng)移動端”構建了通用的應用系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境,由“JDK(JavaDevelopmentKit)+AndroidSDK(SoftwareDevelop-mentKit)+AndroidStudio"構建。其中,JDK是整個Java的核心,包括Java運行環(huán)境,Java工具和Java基礎的類庫;AndroidSDK是由Google提供的完全開放源代碼的Android專屬軟件開發(fā)工具包,用于開發(fā)基于Android操作系統(tǒng)的第三方軟件,為程序設計者提供豐富的控件;AndroidStudio是基于intelliJIDEA,提供集成的An-droid開發(fā)工具用于開發(fā)和調試。

2.2系統(tǒng)功能展示

2.2.1歡迎界面。用戶通過掃描二維碼下載app,或者拷貝程序,在基于Android操作系統(tǒng)的手機或者平板電腦上安裝,打開應用,歡迎界面閃現程序開發(fā)單位:寧波市農業(yè)科學研究院,1.5秒后,系統(tǒng)自動跳入主界面,操作流暢,界面友好。2.2.2主界面。以寧波聚光太陽能52溫室為例,最上面展示當前的實時環(huán)境數據,包括溫度、濕度、太陽輻射和二氧化碳濃度,下面圖表顯示各環(huán)境參數的變化曲線

。2.2.3單項環(huán)境數據詳細展示。單擊圖形區(qū)域可進入單項的詳細數據界面,數據展示查詢當天的傳感器采集數據。通過手指在屏幕上觸控,如雙指縮放、拉伸,單指拖曳查看,圖上顯示詳細數值。

2.2.4歷史數據展示。單擊主界面右上角的鐘表圖形,程序跳出時間選擇框,選擇需要查詢的日期,系統(tǒng)展示該日期的24小時溫度、濕度、太陽輻射和二氧化碳濃度曲線圖。點擊右上角返回圖表,即可返回主界面。

2.2.5監(jiān)測地點切換。單擊主界面左上角的聚光太陽能測試52文本框,程序出現監(jiān)控溫室下拉單,可供隨意切換監(jiān)控地點,環(huán)境監(jiān)測數據自動更新。2.2.6異常環(huán)境報警。在服務器中心設置農業(yè)環(huán)境參數閾值,對所有app即時生效,傳感器數據超出閾值時實時觸發(fā)報警。程序發(fā)送推送消息,提醒用戶采取相應措施。2.2.7程序維護更新。當程序有最新版本時,用戶在開啟程序,系統(tǒng)會跳出對話框,供用戶更新到最新版本,或者忽略。實現程序的不斷完善,保證用戶能夠使用最新版本的程序。

3結論

數字化、自動化、智能化是未來設施農業(yè)的發(fā)展方向,是設施農業(yè)開展實際生產的客觀需求。本研究集成傳感器網絡、物聯網技術、嵌入式技術、現代通信技術等新型技術,實現了設施內光、溫、濕、氣等環(huán)境數據的遠程實時監(jiān)測功能。與國內已有設施農業(yè)環(huán)境監(jiān)測管理系統(tǒng)相比,本研究產品在實際應用中具備以下優(yōu)勢:第一,采用獨立的分布式電源管理方式提供電能控制所述信息監(jiān)測模塊的工作狀態(tài),保障檢測的實時進行,避免由于線路故障、停電施工等因素對監(jiān)測工作的干擾;第二,系統(tǒng)內信息監(jiān)測模塊采用無線傳輸,實現在遠程,環(huán)境條件惡劣的工作環(huán)境中有效監(jiān)測的可能,降低人為因素造成對農作物生長環(huán)境的局限性;第三,在監(jiān)測過程中提供監(jiān)測預警功能,使作業(yè)人員遠程第一時間得知環(huán)境異常情況,以便及時采取措施改善環(huán)境,避免了因為環(huán)境異常和極端環(huán)境導致農作物減產,甚至絕收現象;第四,系統(tǒng)結構簡單,集成度較高,安裝簡單,使用成本低廉,更易被農戶接受,具有較高的推廣應用價值。本系統(tǒng)憑借精度高、節(jié)能、環(huán)保、系統(tǒng)結構簡單、集成化程度高、界面美觀大方、費用低廉等優(yōu)勢,已在寧波市農科院東錢湖園區(qū)、慈城三友基地等投入使用,平臺工作穩(wěn)定,監(jiān)測效果理想,顯示出較強的應用潛力。應用本系統(tǒng),能為用戶提供決策管理的信息支持,有利于提升精細化和智能化管理水平,節(jié)約勞動力,降低勞動者的生產強度,提高生產效率;同時也為農產品提供詳細的生產數據,建立生產環(huán)境大數據資料,有助于建立農產品可追溯檔案。

參考文獻

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篇8

關鍵詞:經濟報道 通俗化 寧波模式

近幾年來,“可持續(xù)發(fā)展”理念的不斷推廣,環(huán)境保護得到了更多的重視,“低碳發(fā)展”成為全國乃至全球許多城市、企業(yè)摸索的方向。在2015年12月結束的巴黎地方領導氣候峰會上,低碳發(fā)展的“寧波模式”受到全球500多個參會城市和地方代表的肯定與關注,也成為全國優(yōu)秀示范。對于寧波來說,如何更好地向全國介紹寧波經驗,推廣寧波的低碳化發(fā)展模式,是宣傳工作的重要內容。筆者以2015年度浙江省廣播電視政府獎二等獎《低碳發(fā)展的寧波模式》為例,來探討經濟報道的通俗化處理。

題材的發(fā)掘

經濟報道所面對的最大挑戰(zhàn),就是如何做得淺顯易懂。因為電視的受眾面較廣,我們要做的就是尋找有親和力的切入點,因此題材的選定,即我們將要傳遞什么信息,傳播什么內容,是節(jié)目成敗的關鍵。

為此,《低碳發(fā)展的寧波模式》主創(chuàng)人員前期搜索了大量的資料,了解政府部門和企業(yè)在摸索低碳發(fā)展道路上所歷經的艱難過程和取得的成績,并多次咨詢發(fā)改委、經信委等部門,保證選取的案例更有代表性和典型意義。整個采制過程共耗時半個月時間,采訪點遍及海曙、江東、江北、鄞州、鎮(zhèn)海、象山、北侖、杭州灣新區(qū)等多地。

報道內容層層遞進

早在2012年,寧波就在全國率先提出“碳排放”十三五期g實現峰值的目標,寧波作為中國東南沿海重要的國際港口城市,要實現這一目標,能源結構改革、綠色港口建設、產業(yè)結構調整是繞不開的話題,而我們的報道正是圍繞這三個方面來進行的。

開篇《能源消費 清潔當道》從全國規(guī)模最大的“光伏村”――鄞州龍觀鄉(xiāng)李岙村入手。在全村共247戶新建村民聯排住宅的屋頂上,共裝有1976塊太陽能光伏瓦片,通過太陽能每年能發(fā)出50萬度電量。而第二個典型例子則是全球最大的光伏建筑一體化項目――上汽大眾寧波基地的成品車停車場,整個停車場安裝了7萬多塊光伏板,它每年的發(fā)電量有2200萬度,相當于3萬戶寧波家庭一年的用電量。整篇報道,兩個案例都以人物為切入點,以數據為支撐,既體現了“光伏發(fā)電”規(guī)模之大,又展現了寧波在積極探索低碳發(fā)展道路上所創(chuàng)造的一個個“第一”和一件件成效,揭開“寧波模式”在全國范圍內的率先示范作用。

由于寧波港口城市的重要地位,中篇的主題就定為綠色港口的建設。位于舟山港的寧波港股份公司投資近5億用電能代替柴油對港口的龍門吊進行改造,截至2015年底已經完成300余臺龍門吊的“油改電”,不僅大量減少了“碳排放”,還為公司節(jié)省了能源成本一億多元。同樣是在舟山港,全省首個高壓港口岸電項目正在建設中,國內外所有不同噸位的船只都可以接上岸電,大量減少了柴油的燃燒量。而最后一個例子是500輛以液化天然氣為動力的LNG集卡車的投運。三個事例緊扣“綠色港口”的主題,從已經完成的到正在建設的,體現出港口推廣“低碳模式”的創(chuàng)新做法和決心。

尾篇的主題為產業(yè)結構的低碳調整,總體來說,在十二五期間,寧波市工業(yè)的整體比重從55.6%下降至51.8%,而服務業(yè)的比重則由40.2%增加到了44%。以這一宏觀數據為切入點,報道重點展現了傳統(tǒng)企業(yè)在“低碳浪潮”中成功的三種轉型:全市塑料行業(yè)萬臺注塑機的節(jié)能改造,傳統(tǒng)化工企業(yè)從高耗能、高排放的粗放型模式轉為節(jié)能環(huán)保的集約型模式,模具行業(yè)從家庭作坊式的生產模式到形成集群,共同發(fā)展。

從能源結構改革到綠色港口建設,再到產業(yè)結構調整,三篇報道層層遞進,從寧波能源、產業(yè)結構的現狀出發(fā),以多個典型案例充實報道,闡述了寧波在“低碳發(fā)展”模式的探索中取得的突出成績?!兜吞及l(fā)展的“寧波模式”系列報道》系統(tǒng)總結了寧波近五年來在經濟、社會發(fā)展“低碳化”道路上取得的喜人成績,港口龍門吊“油改電”等很多成功案例及經驗,對我國城市低碳化發(fā)展具有較高的借鑒意義和推廣價值。

多樣化的電視手法

以尾篇為例,三個案例,三種不同的企業(yè),在尋求“低碳”發(fā)展的道路上殊途同歸。在三個案例的講述過程中,記者選取了不同的切口,即注塑機的改造難關,余熱利用設備的開發(fā),“低小散”模具企業(yè)的“抱團取暖”尋求共同發(fā)展。切口雖小,但展現的是不同的企業(yè)在自己的領域里創(chuàng)新、改造的過程,而這種創(chuàng)新探索的精神正是企業(yè)實現低碳化轉型,獲得生態(tài)效益和經濟效益雙贏的源動力。為了不讓觀眾產生視覺疲勞,記者在三個案例的表現上,采用了多樣化的電視手法。注塑機節(jié)能改造采用動畫的表現形式,讓復雜的原理簡明易懂。企業(yè)在注塑機的發(fā)動機上做文章,讓它能夠根據注塑機的工作流程自動切斷和啟動電源,最終量變發(fā)生質變?;て髽I(yè)的轉型利用現場同期、人物故事的講述形式,比如反復開會討論,圖紙的反復修改等,用這些細節(jié)去還原企業(yè)技術骨干探索新技術難關的漫長過程,讓觀眾體會到企業(yè)尋找低碳發(fā)展之路的艱難和決心。象山賢庠的模具行業(yè)作為第三個案例,也具有代表性。在電視手法上,記者采用了前后對比的方式來展現,不僅有企業(yè)生存狀態(tài)的前后對比,還有包括員工工作環(huán)境、工作狀態(tài),工廠的投入產出、先進化程度等方面的前后對比,直觀地展現了傳統(tǒng)“低小散”、破舊簡易的作坊和如今現代化企業(yè)的對比,視覺沖擊力強。

篇9

前言

綠色建筑已成為21世紀全球建筑可持續(xù)發(fā)展的總體趨勢。發(fā)展綠色建筑對于加速轉變我國建筑業(yè)發(fā)展方式和城鄉(xiāng)建設模式、實現節(jié)能減排目標、滿足改善民生重大需求、增強建筑業(yè)國際競爭力具有重要意義。在此背景下,我國綠色建筑的政策法規(guī)、規(guī)范標準、推廣和評價標識機構等逐步完善,對綠色建筑的認識也日益深刻,綠色建筑的工程實踐案例越來越多,綠色建筑發(fā)展逐步進入快速軌道。

2.工程概況

該工程位于合肥市蜀山區(qū)黃山路上,地上31層(不含設備層),1層2層為商業(yè),3層為餐飲,4~31層為辦公,屋頂為上人平屋面,建筑面積約為4.9萬平方米;地下2層,為地下車庫、人防、設備用房,建筑面積約為1.1萬平方米;總建筑面積約為6萬平方米??偼顿Y約2.8億元人民幣,綠色建筑二星級增加成本約每平方米320元人民幣。

3. 二星級綠色公共建筑的電氣特征

根據對該工程二星級綠色建筑的申報的批復要求,在滿足相關建筑節(jié)能設計規(guī)范標準前提下,電氣主要示范技術有屋頂太陽能光伏、用電分項計量,控制項有照明照度值、照明功率密度值、照明統(tǒng)一炫光值、照明光源的顯色指數,一般項有建筑智能化系統(tǒng)定位合理、信息網絡系統(tǒng)完善、樓宇設備自動控制系統(tǒng)技術合理、系統(tǒng)高效運行,沒有優(yōu)選項。

3.1屋頂太陽能光伏

屋頂太陽能光伏采用獨立系統(tǒng),不與市政電力并網。系統(tǒng)總裝機容量為136.4kWp,該系統(tǒng)主要由776塊單晶硅太陽能電池板、控制器、蓄電池、逆變器等組成。單晶硅太陽能電池板采用正南朝向方正安裝,安裝角度為25度。發(fā)電主要用于地下車庫照明、樓梯走道照明、大樓夜晚亮化照明。陰雨天由蓄電池供電,用完不能滿足時,則轉換成由市政電力直接供電。

3.2用電分項計量

大樓的電梯、空調、給排水等用電設備采用分類分項計量,照明用電先按室、所、部門進行分區(qū)計量,再按樓層分層計量,最后再在配電房低壓配電出線各回路設置計量。計量設備均帶通信功能,這樣可以進行遠程自動化抄表,大大減輕管理人員的抄表工作,同時,這些計量數據為將來運營管理時按表收費提供依據,另外,還可以為專業(yè)軟件進行能耗的監(jiān)控、統(tǒng)計、分析提供基礎數據。

3.3照明照度值、照明功率密度值

本工程均采用高光效照明光源、高效照明燈具及節(jié)能附件。照明照度值控制在不小于以下數值、照明功率密度值控制在不大于以下數值:

普通辦公室300LX照明功率密度9瓦/平方米

高檔辦公室500LX照明功率密度15瓦/平方米

會議室300LX照明功率密度9瓦/平方米

檔案室200LX照明功率密度7瓦/平方米

一般商業(yè)營業(yè)廳300LX照明功率密度10瓦/平方米

地下停車庫75LX 照明功率密度4瓦/平方米

門廳200LX照明功率密度7瓦/平方米

電梯廳150LX照明功率密度6瓦/平方米

樓梯走道75LX 照明功率密度4瓦/平方米

3.4照明統(tǒng)一炫光值、照明光源的顯色指數,

作為綠色建筑對建筑室內的照明質量的要求更加重視更加嚴格,照明統(tǒng)一炫光值、照明光源的顯色指數是衡量建筑室內的照明質量的重要指標。照明光源的顯色指數不應小于80,照明統(tǒng)一炫光值不應大于《建筑照明設計標準》中規(guī)定的最大值。

3.5建筑智能化系統(tǒng)定位合理、完善

結合本工程自身功能要求、建設目標以及智能建筑設計標準,以安全、舒適、高效、節(jié)能為設計原則。

安全即是保證綜合辦公樓內的所有機電設備的正常運行、為辦公樓內工作人員提供人身、財產安全保障。

舒適即是為辦公人員提供舒適、便捷的工作環(huán)境提供優(yōu)美的背景音樂及各種會議場所的討論或其它功能環(huán)境,營造舒適怡人的氛圍提供內部適宜的空氣溫度、相對濕度和空氣潔凈度等環(huán)境參數指標,保障水、電、空調等能源供應。

高效即是利用現代化的通訊手段與辦公條件滿足市政內部各部門之間和與外部互通信息,滿足市政內部各部門之間和與外部互通信息,實現使用者能及時得到相關服務,為管理者提供物業(yè)管理。

節(jié)能即是延長設備使用壽命、節(jié)省能源、節(jié)省人員、提高設備利用率。

建筑智能化系統(tǒng)包含綜合布線系統(tǒng)、計算機網絡系統(tǒng)、電話語音系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、數字會議系統(tǒng)、公共信息系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)(含圖像監(jiān)控、防盜報警)、 一卡通系統(tǒng)(巡更管理、停車管理、門禁、售飯)、樓宇設備自動控制系統(tǒng)。

3.6樓宇設備自動控制系統(tǒng)技術合理、系統(tǒng)高效運行

樓宇自動化系統(tǒng)包含空調通風監(jiān)控系統(tǒng)、給水排水監(jiān)控系統(tǒng)、高低壓變配電監(jiān)控系統(tǒng)、樓宇照明監(jiān)控系統(tǒng)、電梯監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)本著既要先進、實用、可靠,又要做到投資合理、效益最佳的目的,樓宇自動化系統(tǒng)依據暖通空調、給排水及電氣等專業(yè)要求,采用了計算機、網絡及控制技術,對樓內的機電設備和其它裝置進行集中監(jiān)視、控制和管理,使這些設備安全、可靠、高效地運行,最大限度地滿足業(yè)主對現代化樓宇管理的需求,創(chuàng)造安全、健康、舒適宜人和能提高工作效率的優(yōu)良環(huán)境,節(jié)約能源,減少維護人員。

4.小結

篇10

關鍵詞:機電一體化技術專業(yè);調研;專業(yè)改革

一、調研目的

圍繞安徽省、亳州市等區(qū)域產業(yè)結構升級和社會發(fā)展要求,結合亳州職業(yè)技術學院十三五發(fā)展規(guī)劃和教育教學改革實際,探索并完善以“辦學特色與社會需求相融合、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育相融合、實踐教育與行業(yè)協(xié)同相結合、素質教育與核心價值觀相融合、個性化培養(yǎng)與質量標準相融合”等為主導的人才培養(yǎng)機制,大力培養(yǎng)生產、建設、服務、管理第一線的具有審美修養(yǎng)的高素質技術技能人才。就專業(yè)人才的社會需求、專業(yè)崗位需求、學生就業(yè)去向、職業(yè)技能要求、職業(yè)素質要求、相應的職業(yè)資格、專業(yè)發(fā)展建議等問題,組織教研室骨干教師深入行業(yè)企業(yè)、兄弟院校和畢業(yè)生中進行廣泛深入的調研,連續(xù)兩年對畢業(yè)生進行了問卷調查,獲取翔實的第一手資料,并對調研材料進行科學的分析和研究,初步提出專業(yè)改革和建設的思路。

二、調研內容及數據分析

(一)行業(yè)企業(yè)

1、信義光伏產業(yè)(安徽)控股有限公司

信義光伏產業(yè)(安徽)控股有限公司是信義玻璃全資子公司,成立于2007年,注冊資金15420萬港元,位于安徽省蕪湖經濟技術開發(fā)區(qū),為集團旗下最主要的太陽能光伏玻璃生產基地。主要從事太陽能光伏玻璃的研發(fā)、制造、銷售和售后服務。產品主要服務于華東輻射華北、華中地區(qū)。公司擁有3條共計1500T/D的太陽能光伏玻璃生產線,是目前國內最大的太陽能玻璃生產基地之一。公司光伏玻璃產品包括:超白壓延玻璃、AR光伏玻璃、TCO玻璃、背板玻璃、超白浮法玻璃。

產品全,市場份額所占比例較高,產品質量優(yōu)是該公司的主要競爭優(yōu)勢,集團現有15000人,蕪湖工業(yè)園現逾4000人,其中高職學歷員工占公司員工總人數的30%,主要從事技術、研發(fā)、生產以及管理工作,該公司的人才主要來源于各大本專科院校以及內部培養(yǎng),目前該企業(yè)最緊缺人才為機電類及電氣類專業(yè)畢業(yè)生,企業(yè)具體崗位對技能的要求除了良好的專業(yè)知識外,優(yōu)秀的溝通能力與學習能力也是很重要的。對于我院機電類專業(yè)頂崗實習的學生剛入職可從事基礎的電工、設備維護等工作,2~3年后可向工程師、技術員發(fā)展,也可向基層管理人員發(fā)展。企業(yè)較注重的是實際動手能力,但這方面的能力需要有深厚的專業(yè)知識作為基礎,剛入職職場,須沉住氣,愿意從基礎工作崗位干起,信義玻璃內部98%的管理人員和技術人員均從車間一線培養(yǎng)和提拔。該公司人才需求情況分布如圖1所示。

2、安徽三安光電有限公司

安徽三安光電有限公司是由三安光電股份有限公司投資的全資子公司,于2010年1月正式落戶蕪湖產業(yè)化基地,項目占地2000畝、總投資120億元人民幣,芯片年產能600萬片,是國內生產規(guī)模最大的LED外延片、芯片的生產和研發(fā)基地。

工作環(huán)境,薪資福利,行業(yè)發(fā)展前景好是該公司的主要競爭優(yōu)勢,公司現有3200人,其中高職學歷員工占公司員工總人數的30%,主要從事基層管理、技術工藝、設備管理等工作,該公司的人才主要來源于校園招聘和網絡招聘,目前該企業(yè)最緊缺人才為技術員,企業(yè)具體崗位要求畢業(yè)生具有較強的理論知識,學習能力強,團隊合作意識,動手和創(chuàng)新能力,2015年該公司人才需求學歷結構分布如圖2所示。對于我院機電類專業(yè)頂崗實習的學生剛入職可從事設備維護、設備管理、機臺操作以及工藝技術等工作,1~2年后可提升至工藝技術人員、設備管理以及基層管理人員,2015年該公司人才需求崗位分布情況如圖3所示。企業(yè)較注重的是應屆畢業(yè)生需加強就業(yè)觀念指導、吃苦耐勞、溝通能力強和團隊合作意識。

3、蕪湖海螺擠出裝備有限公司

蕪湖海螺擠出裝備有限公司是蕪湖海螺集團第二板塊海螺型材下屬公司,國有企業(yè)。公司主要業(yè)務包括:塑料型材、管材、發(fā)泡等擠出模具的設計和加工制造。該公司研發(fā)隊伍技術過硬,擁有奧地利TOP型材模具先進設計理念,并引進了先進的設計加工軟件,設備主要從德國、瑞士、美國和日本等國進口,具有較強的市場競爭優(yōu)勢,發(fā)展趨勢好,并努力開拓國外市場。現有企業(yè)員工100人,本科以上17人,大專以上65人,占比60%,主要從事設計、產品研發(fā)、技術操作等工作,該公司的人才主要來源于各大本??圃盒R约熬哂邢嚓P工作經歷的社會招聘人員,目前該企業(yè)最緊缺人才為數控技術、模具設計及機電類專業(yè)畢業(yè)生,企業(yè)具體崗位要求畢業(yè)生具有鉗工、數控銑床、車床和加工中心等專業(yè)實訓經歷。企業(yè)較注重的是實際動手能力,高職畢業(yè)生需要加強系統(tǒng)的理論知識學習。

(二)兩屆機電一體化技術專業(yè)畢業(yè)生問卷調查

為了更好地促進我院高職人才培養(yǎng)工作水平的不斷提高,向行業(yè)企業(yè)輸送更多、更好的優(yōu)秀人才,我們制作了機電一體化技術專業(yè)就業(yè)問卷調查表,問卷信息作為我院高等職業(yè)教育宏觀管理和改革的有關參考,受調查對象是我院機電一體化技術專業(yè)在企業(yè)頂崗實習滿一年的兩屆畢業(yè)生,調查時間為每年四月份的最后一個周末,共收到2015屆畢業(yè)生問卷97份,涉及45家企業(yè),崗位主要集中在數控加工、工業(yè)自動化控制、設備維護、銷售、管理、制圖等,詳細數據見表1。

近幾年,利用參加安徽省職業(yè)技能大賽和全國職業(yè)技能大賽的機會,學院、系部領導以及機電教研室成員還多次實地考察學習安徽職業(yè)技術學院、安徽機電職業(yè)技術學院、蕪湖職業(yè)技術學院等兄弟院校的先進經驗。

三、制定機電一體化技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案的建議

1、機電一體化專業(yè)行業(yè)的職業(yè)崗位(群)及工作任務分析

機電一體化專業(yè)從事的職業(yè)崗位(群)有機械設計制造、電工電子、計算機網絡、機電一體化控制等方面,機電產品性能及機電設備安裝、調試、運行、檢測與使用維修方面,機電一體化產品的設計開發(fā)、制造及設備控制、生產組織管理,可承擔電子、機械、信息、及其交叉領域中的相關技術工作。穩(wěn)定而熟練的操作工是完成生產任務的基本保障,而要使產品在生產過程中具有高質量,設備維護人員又是重要的一方面,具有更熟練的操作技能或更寬的知識面或有復合技能的人更會受到企業(yè)的歡迎[2]。

2、對人才培養(yǎng)目標的建議

調研結果表明企業(yè)要求學生的知識面寬,專業(yè)技能要好,工作態(tài)度端正,人際交往要友善并具備一定的溝通能力。所以企業(yè)不僅看重知識技能,更看重工作態(tài)度、學習態(tài)度、團隊精神、溝通能力。所以對于該專業(yè)人才的培養(yǎng)建議,課程知識不要太深、但應具有一定的寬度。機電一體化技術專業(yè)的人才定位應該是具有相關社會能力的技術技能型人才。

3、對課程設置的建議

該專業(yè)的課程設置是以能力為本位,以職業(yè)實踐為主線、以項目課程為主體的模塊化專業(yè)課程體系.按照職業(yè)教育的要求和本專業(yè)技術技能型人才的培養(yǎng)規(guī)律,專業(yè)課程設置和課程內容安排,都以學生的職業(yè)能力和專業(yè)知識的應用為主要目標,打破按照學科體系、知識體系設課的慣例。在整個教學課程體系中,以專業(yè)技能為主要項目,每個項目徹底改變原有的教學課程體系。以項目為中心,設置多個技能模塊。專業(yè)課種類與課時合理配置。對本專業(yè)而言,因學生主要從事機電設備安裝、維護、維修,故在技能訓練的項目應有一定的寬度,而在必備技能上要達到應有的職業(yè)資格等級工要求。

4、對教學模式改革的建議

根據調研,為實現培養(yǎng)具有綜合職業(yè)能力人才的目標,應打破以學科體系的課程模式,重構課程體系。根據人才培養(yǎng)的目標,對原有的課程內容進行解構和重組,制定全新的課程標準,選擇適宜學生發(fā)展、適合企業(yè)要求的教學內容,并兼顧技能證書的需求。課程內容的實施宜采用項目教學法.應特別加強實踐性環(huán)節(jié)教學,如對機電一體化設備的安裝與調試,可編程邏輯控制器的應用等環(huán)節(jié)的教學應采用項目教學法,并有課程大作業(yè)及畢業(yè)設計作為綜合性能力訓練的課程,社會能力的培養(yǎng)應在所有的專業(yè)課程的教學過程中滲透,要求專業(yè)教師在自己承擔的專業(yè)課教學別注意對學生的職業(yè)道德的引導,在課程考核中應有對相關社會能力的考核指標。

5、對專業(yè)師資配置及任職要求的建議

本專業(yè)教師應具有一定的企業(yè)經歷及教師資格證書,具有本專業(yè)高級以上職業(yè)資格證書或相應技術職稱,具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神,能準確把握行業(yè)發(fā)展動態(tài)與相關行業(yè)保持緊密聯系,具備本專業(yè)領域堅實的理論知識和較強的實踐能力,能遵循職業(yè)教育教學規(guī)律正確分析、設計、實施及評價教學,具備一定的課程開發(fā)和專業(yè)研究能力,具有處理相關公共關系的能力。

6、對專業(yè)實驗實訓資源配置的建議

為了達到知識、理論、實踐教學在時間上、場所上、教師上均實現一體化,高標準建設校內和校外實訓基地,最大程度地建設生產性的實訓環(huán)境,對本專業(yè)特別加強現代電氣控制、液壓與氣動、機電一體化設備安裝與調試、加工中心、電力電子與電力拖動、機械拆裝實訓室等校內實習基地建設,并建立校企合作長效機制。

參考文獻:

[1]張明杰.高職院校特色專業(yè)建設的現狀與思考[J].職教論壇,2014(15):64-68.

[2]楊合意.高職院校機電專業(yè)學生就業(yè)崗位和培養(yǎng)要求的調查與分析[J].職業(yè),2010(11):13-14.

[3]楊永春.交通職業(yè)類院校如何辦好機電類專業(yè)[J].黑龍江教育,2015(4):11-14.