能源与动力工程的发展前景

李红喆 孟欣 张彦美

摘 要：能源与动力工程是一个国家经济发展的物质基础，只有能源与动力工程发展壮大，才能更快的促进人类社会的发展。随着世界工业的电气化、机械化、自动化程度不断提高，无论是发达国家还是发展中国家都争相发展能源与动力工程，我国在现代化进程中不断加强能源与动力技术的发展，并制定相关国家发展战略。本文论述了能源与动力工程专业的概念，分析能源与动力工程技术，介绍能源与动力工程的发展前景。

关键词：能源与动力工程 新能源 技术 开发

中图分类号：TK 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2018）02-0-01

一、能源与动力工程

能源与动力工程致力于对传统能源的利用及新能源的开发，和如何能够更高效的利用能源。早在20世纪50年代我国就已形成能源动力类专业，1993年原国家教委将其调整为4个专业，即热能工程、制冷与低温工程、热力发动机、流体机械与流体工程；1998年教育部将上述4个专业进一步合并为热能与动力工程专业；2000年教育部在能源动力学科教学指导委员会下分设了三个委员会：热能动力工程，核工程与核技术以及热工基础课程教学指导分委员会；2012年教育部新版高校本科专业目录中调整热能与动力工程为能源与动力工程。目前，全国现有100余所高校设有能源动力类专业。国家对能源与动力工程不断做出调整以适应当前社会经济的发展需求，准确的定位了能源与动力就是研究热能、机械能、动能、电能、太阳能、核能等的转换并且应用它们来高效产生动力供人类使用。今天，人类不再单一追求能源与动力工程技术的高度发达，而是提出了更高的要求：节能环保。传统能源可以提供源源不断的动力，但传统能源是有限的，要想在有限的空间内释放无限的能量，这就要求人类要不断开发新能源并提高其效率。

二、清洁化

传统化石能源煤炭、石油、天然气等仍在整个能源比重中占据主导，而且估计在今后很长一段时间内这一地位还不会改变。这些传统化石能源主要直接应用于火力发电，这会带来一系列严重的环境问题，每年有数十万吨含硫等有害物质排放到大气，使环境遭到严重污染；局部地区形成酸雨，严重污染水土；产生大量的温室气体CO2导致温室效应，严重破坏着人类赖以生存的环境。因此，对能源动力生产过程中所造成的环境问题要及时地进行妥善处理，只有实现能源清洁化，才能保证人类社会经济的可持续发展。环境问题已经不再是一个国家的事，而是全世界、全人类都在密切关注的问题，全世界各国积极行动营造环境友好型社会。要想尽快解决，尽早行动则要求高校培养高素质高学问的能源与动力工程相关专业的应用型人才。我国能源工业面临着经济增长缓慢、环境保护力度不强的重大压力，新能源的开发利用显得尤为重要。同时新能源开发技术和装备制造是新能源利用的重要基础和支撑。世界各国对新能源开发利用进行着激烈的竞争，而我国由于长期使用传统能源，导致新能源开发技术和装备制造能力严重不足。2000年的统计资料表明，我国化石能源剩余可储采为石油20.5年，煤炭92年，天然气为63年，优质能源十分匮乏。如果我国能源与动力工程发展不能顺应时代，多年后甚至会导致我国出现能源危机。因此，加速新能源如风能、潮汐能、地热能、太阳能等等的开发和利用，壮大新能源装备制造产业，已经成为国家制造业发展的重点。为此，国家先后出台了《可再生能源产业发展指导目录》、《中华人民共和国可再生能源法》、可再生能源中长期发展规划、中华人民共和国节约能源法、能源发展“十二五”规划等法律规定和政策。

三、动力高效化

能源与动力工程中动力方面则包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷及相关测试技术。

1.太阳能热发电技術

太阳能是取之不竭用之不尽的能源 ，他有两种能量转化的方式：光-电、光-热-电。其中第二种发电技术称作太阳能聚焦式热发电（CSP），是一种太阳能高温热利用技术，2005年，太阳能热发电技术开始蓬勃发展，国际研究和推广活动频繁进行。但直到2005年太阳能热发电原理上没有大的突破，仍然采用以前的塔式、槽式、碟式三条技术路线，改进和发展多体现在细节技术。这就要求能源与动力工程专业型人才要敢于创新。

2.高炉煤气发电技术

通过利用钢铁生产过程中的副产品：高炉煤气、焦炉煤气进行发电。其中高炉煤气气量大，而焦炉煤气的热值较高。目前重要问题是如何提高热效率，办法是提高锅炉的参数（蒸汽的压强和温度）。在整个综合利用高炉煤气的过程中，包括煤气除尘、炉顶煤气余压发电（TRT）和煤气调配等工艺技术。在这些工艺中，采用 先进的自动控制技术，有着简便易行、节能环保的作用[1]。

3.世界核电技术

核聚变是利用氢或它的同位素氘和氚在超高温、超高压特定条件下聚合成一个较重的原子核 ，同时释放出巨大能量。批量化建设第三代核电站，加紧研制新一代核电站，第4代的超临界水冷堆，先进压水堆、先进核燃料循环等关键技术，形成先进、高效、清洁、安全的核能技术。核电在我国已由起步进入了发展阶段[2]。

4.海上风力发电技术

在海上进行风力发电，将风能转化为电能。首先海上资源评估技术是非常关键的，因为海上风力发电的成本是陆地额两倍，其次要提高单机装机容量，或者改进多机组并联技术。改进传统的通过齿轮箱驱动和完全无齿轮箱直接驱动方式，采用混合驱动大容量风机的设计和制造混合驱动技术，这样将会获得更高的速度，更小的转矩。在海上风电发展中，注重提升风电技术，最快速地降低成本是海上风电发展的重要目标[3]。

总结

时代在进步，能源与动力工程更应与时俱进。我国的能源资源是有限的，在传统能源开发利用程度与效率降低的同时要充分利用天然气、水电、核电等清洁能源，加快新能源与可再生能源开发，实现能源、经济、环境的可持续发展。

参考文献

[1]赵献锋.浅谈高炉煤气发电技术[J].中国科技博览，2010，14；307

[2]欧阳予.世界核电技术发展趋势及第3代核电技术的定位[J].发电设备，2007，5；325-331

[3]赵群，柴福莉.海上风力发电现状与发展趋势[J]机电工程 ，2009，12；5-8

作者简介：李红喆（1996-），男，山西省运城市，现就读于中北大学（朔州校区）能源与动力工程专业。

孟欣，男，现就读于中北大学（朔州校区）能源与动力工程专业。

张彦美，男，现就读于中北大学（朔州校区）能源与动力工程专业。