周飛

新能源(新型可再生能源)主要包括太陽能、風能、水能、生物質(zhì)能、地熱能和海洋能等。我國政府高度重視可再生能源的研究與開發(fā)，“十二五”規(guī)劃和《中華人民共和國可再生能源法》中指出要重點發(fā)展太陽能、風力發(fā)電、生物質(zhì)能高效利用和地熱能的利用。近年來在國家的大力扶持下，我國在風力發(fā)電、太陽能利用以及海洋能潮汐發(fā)電等領域已經(jīng)取得了很大的進展。

生物質(zhì)能不但會搶奪人類賴以生存的土地資源，更將會導致社會不健康發(fā)展；地熱能的大規(guī)模開發(fā)將導致區(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；而風能和太陽能對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。

風力發(fā)電

目前，我國已超過美國，成為全球風電裝機容量最大的國家，同時也成為風能設備最大的生產(chǎn)國。隨著國內(nèi)風電產(chǎn)業(yè)鏈日臻完善、研究規(guī)模不斷擴大，成本下降非常顯著，競爭力也逐漸增強，但是在產(chǎn)業(yè)鏈最上游的新型材料及半導體器件（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電整機制造、關鍵零部件配套（發(fā)電機、電控、傳動系統(tǒng)等）以及并網(wǎng)技術領域。

沈陽工業(yè)大學在風電整機制造方面具有很強的實力，是我國最早從事風力發(fā)電技術研究的少數(shù)高校之一，設置有風能技術研究所，師資力量完善，先后承擔過多項大型橫、縱向課題，成果顯著。其設計的具有自主知識產(chǎn)權的1.5MW風電機組實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，占據(jù)一定的市場地位，產(chǎn)學研結(jié)合能力很強。

華北電力大學作為教育部直屬高校中唯一的以電力為學科特色的大學，成立了國內(nèi)首家“可再生能源學院”，下設風能與動力工程專業(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)容以大容量風力發(fā)電接入，對電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的影響為主，主要研究包括：風電場建模與仿真、風能資源測量與評估、風力發(fā)電機組狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷、風力發(fā)電機組只能控制與優(yōu)化運行、低速風能利用策略與先進風力發(fā)電理論，充分發(fā)揮了其在電力系統(tǒng)方面的優(yōu)勢。

重慶大學機械傳動國家重點實驗室，借助其在機械傳動領域的優(yōu)勢，在風電機組齒輪箱設計、動態(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)學研結(jié)合。

汕頭大學新能源研究所在大型風電機組空氣動力學、結(jié)構(gòu)強度及結(jié)構(gòu)動力學研究方面頗有作為，自行開發(fā)了大型風力機優(yōu)化設計系列軟件。

浙江大學流體傳動及控制國家重點實驗室對風力發(fā)電系統(tǒng)中的液壓技術有深入研究，包括風機制動系統(tǒng)、定槳距控制和變槳距控制等。

同濟大學機械工程學院在風電機組葉片動力學分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計、剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)模型分析方面經(jīng)驗豐富。

東南大學在風力發(fā)電機研究、設計方面走在前列。近期又集合學校優(yōu)勢學科，建立了風力發(fā)電研究中心，致力于以風力發(fā)電為核心的可再生能源發(fā)電及應用技術的基礎研究。

電控方面，清華大學、北京交通大學、中科院電工所都有很強的實力。清華大學電機工程與應用電子技術系原名電機工程系，歷史悠悠，師資力量雄厚，在風電接入對電力系統(tǒng)影響、風電機組建模仿真、風電變流器設計及控制等方面有深入研究。北京交通大學電氣工程學院早期隸屬于鐵道部，主要服務于我國軌道交通電傳動裝備產(chǎn)業(yè)，在大功率電力電子技術領域積累了豐富經(jīng)驗，研究實力在國內(nèi)高校處于領先地位。新能源研究所成立后從事大功率風電機組（直驅(qū)或雙饋）并網(wǎng)變流器、中大功率光伏發(fā)電逆變器、風電機組仿真及主控系統(tǒng)、微網(wǎng)技術研究，產(chǎn)學研結(jié)合能力很強。中科院電工所新能源發(fā)電技術研究組是國內(nèi)最早研究風力發(fā)電、太陽光伏發(fā)電的單位之一，其大型并網(wǎng)風電機組控制及變流技術、變槳距控制技術以及風電場集中和遠程監(jiān)控技術等較成熟，還有一些特色研究工作包括：風/光互補、風/柴系統(tǒng)及其控制逆變技術、控制逆變技術等。

光伏發(fā)電

光伏發(fā)電具有系統(tǒng)簡單以及維護方便等特點，應用面較廣，現(xiàn)在全球裝機總?cè)萘恳呀?jīng)開始追趕傳統(tǒng)風力發(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，中國大陸和臺灣的光伏電池廠商占全球總電池產(chǎn)量59%的份額。與風電產(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)高校對于光伏系統(tǒng)研究主要集中于工程應用方面，合肥工業(yè)大學教育部光伏系統(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)技術研究的國家重要的科學研究基地，掛靠合肥工業(yè)大學電氣與自動化工程學院，主要從事光伏組件建模及仿真、光伏逆變器設計及控制、工程化應用等研究工作，產(chǎn)學研結(jié)合較好，承擔多個大型光伏電站設計工作。

海外院校

由于新能源行業(yè)涉及領域多、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、高校、企業(yè)都在積極努力培養(yǎng)這方面的人才，學生的擇校就業(yè)也因此變得十分靈活。同時，也因為剛剛起步，目前面臨的多是工程應用技術類問題，因此我們的相關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域，由于技術壁壘很高，國內(nèi)的研究工作相對較少，但是可以選擇留學歐美高校，得到更進一步的提高。

澳大利亞新南威爾士大學光伏研究中心，由有著“太陽能之父”之稱的馬丁·格林教授領導，專注光伏電池的研究，自上世紀80年代起，30年間畢業(yè)于新南威爾士大學光伏中心的中國留學生已經(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畢業(yè)生的身影，其科研實力可見一斑。

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，丹麥是能源問題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。丹麥奧爾堡大學能源技術學院在風力發(fā)電、分布式發(fā)電、電力系統(tǒng)、電力電子及控制技術等領域有深入研究經(jīng)驗，并且與許多國家和組織開展合作，產(chǎn)學研實力很強。特別是在風力發(fā)電領域優(yōu)勢突出，核心研究領域包括：風力發(fā)電機組及風電場的控制與監(jiān)測、仿真、設計、優(yōu)化。

隨著新能源技術發(fā)展以及各項政策效應的逐步顯現(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)升級帶來歷史性機遇，新能源終將成為今后世界上的主要能源之一。

責任編輯：張婷

Tips：新能源材料與器件專業(yè)優(yōu)勢院校

文/南京航空航天大學 郭棟梁

該專業(yè)重點是研究與開發(fā)新一代高性能綠色能源材料、技術和器件（如通訊、汽車、醫(yī)療領域的動力電源），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)的學術研究方向。

新能源材料與器件專業(yè)設置，主要依托化學化工學院，跨能源科學、材料科學、化學等多個學科，擬培養(yǎng)能掌握新能源材料專業(yè)基本理論、基本知識和工程技術技能，掌握新能源材料組成、結(jié)構(gòu)、性能的測試技術與分析方法，了解新能源材料科學的發(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)生可在化學能源、太陽能及儲能材料等新能源材料領域從事科學研究與教學、技術開發(fā)、工藝設計等方面工作，也可繼續(xù)攻讀新能源材料及相關學科高層次專業(yè)學位。

新能源技術是21世紀世界經(jīng)濟發(fā)展中最具有決定性影響的五個技術領域之一，新能源材料與器件是實現(xiàn)新能源的轉(zhuǎn)化和利用以及發(fā)展新能源技術的關鍵。新能源材料與器件本科專業(yè)是適應我國新能源、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)展需要而設立的，是由材料、物理、化學、電子、機械等多學科交叉，以能量轉(zhuǎn)換與存儲材料及其器件設計、制備工程技術為培養(yǎng)特色的戰(zhàn)略性新興專業(yè)。

高校特色：

華東理工大學

以半導體材料技術、化學電源技術、太陽電池技術等為特色。未來就業(yè)集中在光伏太陽能、新能源開發(fā)和利用以及半導體材料器件的設計、化學電池開發(fā)等。

東南大學

依托電子科學與技術大類專業(yè)背景，專業(yè)內(nèi)容側(cè)重光電子材料及其應用方面，主要針對太陽能材料制備、檢測和應用，可以拓展到生物能等其他新能源。

四川大學

光電功能材料與器件方向，在新型能源材料與技術、化合物半導體晶體材料與制備技術、介電功能材料與制備技術、固體波譜學等方面的研究取得了國內(nèi)外同行公認的成就。光電信息功能晶體碘化汞和硒鎵銀的研制兩項成果分別獲得（1992年度和2000年度）國家發(fā)明二等獎和兩項部省級科技進步二等獎；鐵電薄膜研究獲得一項四川省科技進步一等獎，還獲得兩項部省級科技進步二等獎；薄膜太陽電池研究獲得一項中國高校發(fā)明二等獎。每年發(fā)表在國內(nèi)外著名學術刊物和學術會議上的為《SCI》、《EI》所收錄的高水平論文40余篇次。

蘇州大學

新能源材料與器件實驗教學中心目前已建成光伏技術實驗平臺、儲能技術實驗平臺、微電子技術實驗平臺、節(jié)能技術實驗平臺。學生可根據(jù)各自學科對新能源材料與器件實驗的教學要求和教學課時的不同，選擇不同平臺的實驗。