创新自动化科学与技术是建设创新型陕西的核心
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普通高等学校本科专业设置申请表(备案专业适用)学校名称(盖章):浙江师范大学学校主管部门:**教育厅专业名称:智能科学与技术专业代码:080907T所属学科门类及专业类:工学、计算机类学位授予门类:工学修业年限:四年申请时间:2021年专业负责人:郑忠龙XX:0制目录1.普通高等学校增设本科专业基本情况表2。
学校基本情况表3。
增设专业的理由和基础4。
增设专业人才培养方案5。
专业主要带头人XX6。
教师基本情况表7。
主要课程开设情况一览表8.其他办学条件情况表9.学校近三年新增专业情况表填表说明⒈本表适用于普通高等学校增设《普通高等学校本科专业XX》内专业(XX控制布点的专业除外)。
⒉申请表限用A4纸张打印填报并按专业分别装订成册.⒊在学校办学基本类型、已有专业学科门类项目栏中,根据学校实际情况在对应的方框中画√。
⒋本表由申请学校的校长签字报出.⒌申请学校须对本表内容的真实性负责。
1。
普通高等学校增设本科专业基本情况表⒉学校基本情况表注:专业平均年招生规模=学校当年本科招生数÷学校现有本科专业总数XX3。
增设专业的理由和基础4。
增设专业人才培养方案5。
专业主要带头人XX5、蔡秀珊注:填写三至五人,只填本专业专任教师,每人一表。
6.教师基本情况表7.主要课程开设情况一览表8。
其他办学条件情况表注:若为医学类专业应附医疗仪器设备清单.9.学校近三年新增专业情况表。
一、科学和技术的关系随着现代科学技术发展的日新月异,科学和技术的相互、相互促进的关系日益明显,出现了科学技术一体化的新特点和新趋势。
回顾历史,科学与技术的关系发展到今天大致经历了三个发展阶段。
第一阶段是远古社会时期,即整个原始社会和奴隶制社会期间。
在漫长的古代社会,技术的起源比科学早得多,技术从生产、生活实践中直接起源,如火的使用,石斧等石器的制作,风车、水车等利用自然力的工具的制作等。
这种最早的技术是直接发端于实践经验的手工技艺,它与生产活动融为一体。
那时几乎没有以科学理论的应用为特征的技术。
到了奴隶社会,出现了文字语言和脑体分工之后,才出现了早期的科学,但还属于经验形态。
它和古代哲学融为一体,称为“自然哲学”,这是它的一个显著特点。
古代科学的最高成就是古希腊科学,如欧几里德的几何学、阿基米德的浮力定律和杠杆定律、托勒密的地心说、希波克拉底的医学等,技术与科学基本是独立发展的,技术掌握在工匠手里,在实践中靠师徒相传缓慢发展,而科学掌握在哲人学者手中,成为有闲人的智力游戏和精神享受。
所以,古代的工匠传统是科学产生的重要历史根据,科学则长期表现为对技术发展的依赖。
第二阶段是中古时期和近代前期,即封建社会时期直到19世纪初。
欧洲中世纪以后,实验方法创并发展成为科学最重要的实践基础,科学也从经验形态发展为实验形态,逐渐从自然哲学体系中分化出来。
分化出来的自然科学开始向技术接近,技术也加入了科学的成分,但基本上还是在工匠那里沿续,科学与技术仍处于各行其道的分离状态。
科学的起源除了技术这个基础之外,还依赖于人类抽象思维能力的发展,科学哲学家贝尔纳在《科学的社会功能》一书中指出:“现代科学具有双重的起源,它既起源于巫师、僧侣或者哲学家的有条理的思辨,也起源于工匠的实际操作和传统知识。
”;科学史家梅森也说过:“科学主要有两个历史根源。
首先是技术传统,它将实际经验与技能一代代传下来,使之不断发展。
其次是精神传统,它把人类的理想和思想传下来并发扬光大”;科学起源的这一特点,决定了科学在中古时期直到近代前期与技术的分离。
一、简答题1.?如何认识生态自然观和生态文明建设之间的关系生态自然观的基础1.生态自然观的科学基础。
(1)生态科学认为人处于食物链金字塔的顶端,人是生态系统的调控者和协同者;人和生物共同遵守“物物相关”、“相生相克”、“协调稳定”等生态规律。
(2)生态科学主张以整体、循环、平衡和多样性的生态理念,研究生物多样性的保护和作用、生态系统的存在和演化,研究人和生态系统之间的辩证关系。
2.生态自然观的技术基础。
(1)生态技术是包括环保技术在内的“一种积极控制或事先控制”的“持续技术”,它被用于对风能、太阳能、地热和水资源的利用和对废物的再利用以及造林、治沙、滴灌等;它“不仅是一类技术的总称,更主要是一种技术观和技术选择战略”。
(2)生物技术不仅包括传统生物技术,更主要包括基因工程、细胞工程以及“生物冶金技术”(细菌浸矿)、“环境生物技术” (生物降解)等现代生物技术。
(3)生态技术和生物技术等对于“全面促进资源节约”、“加大自然生态系统和环境保护力度”等都具有重要作用。
生态文明是指通过不断完善社会制度、改善人的价值观念和思维方式,促进经济、社会和环境协调发展,建设人与自然和谐统一的新的社会文明,它有助于实现生态自然观,有助于持续、健康地搞好现代化建设,它“是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计”。
(2)生态自然观强调重新审视和辩证理解“人类中心主义”,正确认识人类与生态系统的关系,为建设生态文明奠定了理论基础。
(3)建设生态文明,“必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念”,“坚持节约资源和保护环境的基本国策,坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针,坚持生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路”; 要“把生态文明建设放在突出地位,融人经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程,努力建设美丽中国,实现中华民族永续发展”。
2.?怎样认识科学和技术的发展动力答:辩证唯物主义认为,事物发展的根本原因在于事物内部的矛盾性,人的认识活动是在实践和认识的矛盾运动中展开的,科学技术作为人类特殊的认识与实践活动,其发展也有自身复杂的矛盾运动,这些矛盾运动构成了推动科学技术发展的动力。
《技术创新管理》作业答案第一章创新的价值一、填空题1.江泽民同志多次强调:“创新是一个民族的(源泉),是一个国家兴旺发达的不竭的(动力)”。
2.技术创新=发明+(开发)+(商业化)。
3. 根据美国学者Kumpe and Plet(1994)的分析,几十年来,主流的企业发展模式经历了最初的效率型企业、质量型企业,到后来的灵活性企业,现在正在向(创新)型企业转变二、简答题1. 什么是技术创新?【答案】从企业管理的角度,技术创新就是一种新的思想的产生,到研究、发展、试制、生产制造到首次商业化的过程2. 什么是科学与技术?【答案】科学是系统化和形式化的知识。
科学是工业增长的引擎,是创新的基础.包括基础科学研究与应用科学研究。
技术是应用于产品、生产过程和销售中的知识、技能和设备.技术能够嵌入到人、材料、工作的认知和物质过程、设备和工具中。
技术成功的准则也是技术的(能否完成任务?),而不是商业的3.技术上的先进性,是否就意味着技术创新的成功?试举例说明【答案】不一定,例如摩托罗拉的铱星计划.(进一步展开说明)4。
什么是研究与发展(开发)?【答案】科学与技术的发现或发明活动可以概括为研究与发展(R&D),包括:基础研究、应用研究和技术发展(development)5.产品(技术)生命周期一般分为哪几个阶段?【答案】引入期:新产品引进市场,新产品生命周期的开始或由于重大创新的出现,或对产品的重大改型发展期:产品标准化、工艺过程合理化;销量急剧上升;工艺创新比产品更重要。
成熟期:销量基本稳定;重点是提高效率、降低制造成本、改进服务质量。
衰退期6。
中国企业技术创新能力的现状【答案】改革开放三十多年来,我国广大企业为了生存和发展,逐步积累起一定的创新能力。
但是必须看到,与发达国家和新兴工业化国家相比,企业创新能力仍然薄弱。
技术创新基础条件薄弱技术创新投入偏低,投入结构不合理关键技术自给率低,缺乏核心竞争力。
目前中国企业自主创新能力薄弱,创新资源投入不足,投入结构不合理,有近四分之三以上的大中型工业企业没有自己的技术开发机构,多数行业的关键核心技术与装备基本依赖国外的状况没有根本性的改变,企业掌握和运用专利制度的能力不强.企业自主创新能力薄弱,已经成为制约我国经济社会发展的瓶颈,中国企业的技术创新能力亟须大幅提升。
考试返回上一级单选题(共30题,每题2分)1 .交通大学的前身是1896年创建于上海的(),1921年改称交通大学。
•A.南洋公学•B.电报局•C.北洋西学学堂•D.招商局我的答案:A参考答案:A答案解析:暂无2 .1959年7月31日,国务院发出(),同意教育部关于交通大学上海、西安两个部分分别独立成为上海交通大学和西安交通大学,以及两校分设后若干具体问题的处理意见。
•A.《关于在高等学校中确定一批重点学校的决定》•B.《关于交通大学上海、西安两个部分分别独立成为上海交通大学和西安交通大学的批复》•C.《关于交通大学上海、西安两个部分分别独立成为两个学校的报告》•D.《关于交通大学迁校及上海、西安有关学校的调整方案的报告》我的答案:A参考答案:B答案解析:暂无3 .江泽民学长先后()次专程回母校看望师生,称赞校园苍松翠柏,环境优美,是学习的好地方,应该出科学,出智慧,出新的科学家。
•A.2次•B.3次•C.4次•D.5次我的答案:A参考答案:C答案解析:暂无4 .由西安交通大学姚熹教授发起创办的()期刊是国际上唯一涵盖电介质所有研究领域的期刊。
•A.《JAD》•B.《JDA》•C.《JPA》•D.《JFA》我的答案:A参考答案:A答案解析:暂无5 .被交大学生赞誉为讲坛“常青树”的西迁学者是()。
•A.彭康•B.姚熹•C.马知恩•D.钟兆琳我的答案:B参考答案:C答案解析:暂无6 .为了独立自主地发展我国的电力工业,从20世纪50年代中期开始,陈学俊就根据我国能源资源特点,结合教学与研究生培养工作,在国内率先开展()研究,为我国电站锅炉设计提供了理论依据。
•A.气固两相流与气液两相流研究•B.气固两相流研究•C.气液两相流研究•D.锅炉设计研究参考答案:A答案解析:暂无7 .因为后勤工作管理严格,服务周到,因此,西安交通大学曾被誉为()•A.小江南•B.小上海•C.小北京•D.小香港我的答案:B参考答案:B答案解析:暂无8 .1981年,时任高教部部长的蒋南翔同志在纪念交大建校85周年暨迁校25周年的讲话时说,西迁精神是“社会主义觉悟”的表现,什么是社会主义觉悟()。
单选题1:[2分]创新型人才最显著的标志之一,就是他们拥有常人难以想象的( )。
没有坚强的创新意志,艰巨的创新活动将难以取得成功。
A :刻苦精神B :精神压力C :顽强意志D :拼搏精神2:[2分]在市场经济中,企业之间的竞争尤为激烈。
为此就需要不断地创新,从而就需要( )专业技术人才。
A :创新型B :实干型C :学习型D :以上都是3:[2分]团队精神是一种个人对所属的集体关心与热爱,为集体的成就感到自豪的( )。
创造者如果没有团队精神,发挥整体力量,在现代社会要想取得重大的科技创造,则是难以想象的。
A :品质B :情感C :荣誉感D :精神4:[2分]创新方法在国外又被称为( )。
是创新活动中带有普遍规律性的方法和技巧。
A :创新工具B :发明技巧C :创新技法D :创新实践5:[2分]1938年,被誉为( )的奥斯本,总结出了现在非常著名的“头脑风暴法”,并取得了应用上的成功。
A :企业管理大师B :创造方法之父C :创新思维专家D :以上都是6:[2分]发散思维从问题的要求出发,( )去探求多种答案的形式思维,不墨守成规,不拘泥于传统的做法,从而发挥出更多的创造性。
A :沿相同的方向B :沿不同的方向C :沿相反的方向D :沿更多的方向7:[2分]实施( ),培养好创新人才,国家的知识创新、科技创新才有了生力军。
A :人才选拔B :人才战略C :创新教育D :人才发展8:[2分]信息时代的管理创新就是利用信息传递和反馈作用来实现( )。
A :有效控制B :自动调节C :管理自动化D :机械化9:[2分]5W1H法也叫六何分析法,是一种思考方法,也可以说是一种创新方法,它由美国陆军部首创,通过连续提六个问题,构成设想方案的制约条件,设法满足这些条件,便可获得( )。
A :创意设计B :创新目标C :创造方案D :思考方法10:[2分]头脑风暴现在成为无限制的自由联想和讨论的代名词,其目的在于产生新观念或( )。
1、创新能力要求诸要素之间的相互平衡协调,并不是(B、一种动态的平衡协调)。
2、对产品的改进,使之适应不同市场和政府的要求,是属于:D、支持和扩展现有的经营领域3、在《经济发展理论》中,创新是只企业家对生产要素“进行新的组合”,从而获得()的过程。
B、超额利润4、创新的主体是()。
A、创新人员1、在传统的科学与技术转化的线性模式中,对专业技术人员的创新能力的要求是()。
B、单一的和静态的2、()是新时代专业技术人员职业素养提升的主旋律,是获得持续竞争优势的不竭动力。
A、自主创新能力的培养3、尊重病人自主权或决定,在病人坚持己见时,可能要求医生( )。
D、必要时限制病人自主性4、创新的四大职能主要是()。
A、战略定位营销研究与发展生产与组织计划1、专业技术人员技术学习能力培养的关键环节是()。
A、探寻技术学习源2、( )是环境氛围主要体现之一。
A、周围成员的心理相容和和谐程度3、党的十六大报告指出,认真贯彻公民道德建设实施纲要,弘扬爱国主义精神,以为人民服务为核心,以集体主义为原则,以()为重点。
C、诚实守信4、理论创新的实质就是()。
A、解放思想,事实求是1、以下哪项不是三星集团成功的因素:C、不引进成套技术,而是通过多种渠道获取非成套技术2、英国的( )耗尽家产和自己的生命创建了护理事业。
C、南丁格尔3、以下哪项不属于技术创新的类型:D、发展模式创新4、以下哪项不属于任务水平指标范围内的任务特征:A、任务具有长期性1、医学人道主义的核心内容是( )。
A、尊重病人2、企业创新的目标是( )。
C、提升企业的核心竞争力3、我国企业制度创新主要是建立()。
A、现代企业制度4、创新还具有(),即创新符合社会意义和社会价值。
C、价值性1、企业如果想要掌握外国技术、真正建立自己的核心竞争力而不是以来低成本劳动力来占领市场,就必须要学习( )。
A、领先企业的隐性知识2、( )活动属于创意设计产业。
A、室内设计3、动机的最重要功能是( )。
强企业主体地位,拓成果转化新路作者:马思遥来源:《科技创新与品牌》2024年第02期西咸新区位于西安、咸阳两市建成区之间,是我国首个以创新城市发展方式为主题的国家级新区。
2014年1月,国务院同意设立西咸新区的批复中,明确赋予了西咸新区建设“我国向西开放的重要枢纽、西部大开发的新引擎和中国特色新型城镇化的范例”的发展定位。
至2024年,西咸新区已正式成立10年。
2015年2月,习近平总书记在陕西考察时强调“发挥西咸新区作为国家创新城市发展方式试验区的综合功能”。
多年来,西咸新区积极推动“科创中国”“秦创原”双平台互融互促,深入推进“三项改革”(职务科技成果单列管理、技术转移人才评价和职称评定、横向科研项目结余经费出资科技成果转化),大力强化企业科技创新主体地位,推动协同创新服务,实施“揭榜挂帅”项目,建立企业创新联合体,组建科技服务团,加强人才引领,着力推动四链深度融合,走出了一条科技成果转化新路。
创新组织形式优化产学研链条结构在推动科技成果转化方面,产学研是一个绕不开的话题,密切产学研之间关系,优化合作链条,构建健康的产学研分工合作体系能够为创新驱动发展战略提供重要的助力与支撑。
2023年11月,西咸新区联合陕西省科协成立了陕西省会企校企协作服务中心,并举办“百会百校助千企行动”秦创原总窗口重点产业链科技成果转化供需对接路演,依托学会、高校、院所、企业等载体,建立以需求库、成果库、专家库、资源库、信息库为核心,实现创新资源、创新要素快速匹配的技术服务平台。
通过服务平台,西咸新区把人才资源、科技成果引进企业、园区,帮助企业提升产品竞争力和技术创新力,以新机制、新模式,健全科技成果转化服务体系,构筑会企校企协作示范。
此外,西咸新区还推动了陕西省自动化学会与新区入区企业中核华辰共同建立了建筑机器人协同创新服务中心,聚焦科技咨询、联合攻关、人才培训、组织赋能等方面,探索组建双方专家共同参与的科研团队和校企联合体创新平台,结合工程领域机器人与智能建造领域的难点问题,开展调查研究、学术探讨和技术预见,联合推进关键核心技术攻关,助力企业转型升级提质增效。
《专业技术人员的创新能力与创新思维》继续教育共需科目——职业道德和能力建设模块1、( C)首次提出了物联网的雏形。
A.美国自动识别中心B.比尔盖茨C.美国麻省理工学院.D.国际电信联盟2、(A)是产学研结合的重要组织形式。
A.产业技术创新战略联盟B.引导企业加大创新投入C.引导创新资源向企业集聚D.营造企业技术创新的良好环境3、移动互联网的立足点是(C )A.信息网B.资源网C.互联网D.称动网4、(D)产业是当今世界经济中最富有活力的先导性、战略性产业。
.A.新能原B.下一代互联网C.航空航天D.生物技术5、( A)自主创新的基础和衡量指标,也是市场竞争的重要手段。
A.知识产权OB.专利O C.科技产权0 D.人才指标6、(C)是将云基础设施与软硬件资源创建在防火墙内,以供机构或企业内各部门共享数据中心内的资源。
A.云游戏.B.云安全C.私有云D.云储存7、(D)是实现中国社会生产力跨越式发展的必由之路,也是增强我国自身竞争力、提高我国国际地位的必由之路。
A.科技B.人才C.国防D.创新8、材料的复合化已成为新材料开发中行之有效的一种普遍方法。
但目前形成产业的,主要是(C)材料。
A.高性能金属复台B.半导体超品格材料C.树脂基结构复台D.高温超导材料9、(C)是为了应对多品种、中小批量生产而诞生的一项制造自动化技术。
A.敏捷制造技术B.数据化制造技术C.柔性制造技术D.数控加工技术10、移动互联网是以(A)作为接入网的互联网。
.A.移动通信网B.固定通信网C.无线网络D.有线网络11、要实现跨越式发展,需要多方面社会因素的配合,而其中最重要的因素是( B)。
A.信息化发展B.科技创新C.国防力量D.人才资源12、(D)是一种运用数学方法和系统工程方法对产品结构和性能进行分析、决策,以获取最优解的设计方法。
A.计算机辅助设计B.有限元分析方法C.网络化异地设计D.优化设计方法13、(C )所需的氘和氚蕴藏在海水中,取之不尽,对环境几乎无污染,是种干净、安全的理想能源。
创新自动化科学与技术是建设创新型陕西的核心
作者:管晓宏
来源:《西部大开发》2015年第03期
科技创新和科技新成果在陕西有效转化是建设创新型省份的核心。
赵正永书记2014年6月27日在创新型省份建设推进大会指出“要夯实创新型省份的基础,抓科技创新成果转化,实现技术、资本、企业有效对接,确保我省的科技创新成果有序接替、源源不断,要抓基础教育和新技术研发和人才队伍建设,促进更多优秀人才脱颖而出”。
娄勤俭省长强调“要建立充分激发创新活力的机制,完善各项激励政策,促进科技成果尽快就地转化”。
陕西虽然是资源大省,但实践证明走过度开发利用资源直至资源枯竭再实施经济转型的老路将付出巨大的环境成本,损害生存条件,也并非是经济发展的必由之路。
陕西也是制造业大省,降低制造业的能耗,提高资源利用率对发展陕西经济至关重要。
陕西同样是科技大省。
发挥科技第一生产力的作用,积极转化和应用科技新成果,充分巧妙利用资源,让传统制造业焕发青春,就能避免“先枯竭、再转型”,“先污染、再治理”的工业发展老路,创出一条创新型省份的新路。
自动化新技术的应用能够为创新型省份建设作出重要贡献。
自动化科学与技术诞生于工业制造过程中对自动化的需求,在第二次世界大战前后受军事科技强劲牵引,逐步发展成为专门的技术和学科,成为人类文明进步和现代化的标志。
自动化不仅可以部分或全部代替人的体力或脑力劳动,而且可以完成人类依靠自身的体力和脑力劳动无法直接完成的任务。
网络使自动化技术超越了时空和地域的限制,能够极大地提高生产效率和产品质量,减轻人类的劳动强度、降低了原材料和能源消耗,创造前所未有的社会经济效益和社会财富,从而导致国家实力的增长、生态环境的改善和人民生活水平的普遍提高。
自动化也是国防现代化的标志,具有自动导航和控制功能的无人和载人航天器、航空器、航海器,网络化和自动化的军事指挥和武器系统是现代高技术战争的基础。
目前,第四次工业革命正在世界范围内孕育。
德国政府提出了“工业4.0”计划,世界主要大国政府都提出了相应科技引领和创新的社会经济发展计划。
如果说前三次工业革命源于蒸汽机、电力、信息在工业中应用,第四次工业革命将以信息网络与物理系统深度融合为标志信息物理融合系统,包括传感器网络、物联网、务联网、智能电网、智能交通系统等等,从智能终端、智能家居、智能楼宇到智能工厂、智慧城市的各个方面实现。
自动化科学与技术是信息物理融合系统的基石之一,能够在“两化融合”和孕育的第四次工业革命中发挥特殊作用。
我国的国民经济发展水平决定了“工业化”与“信息化”的“两化融合”,“以信息化带动工业化”、以“信息化改造传统产业”成为国策,也是相当长时期内的国家重大需求。
自动化技术是“两化融合”的重要手段。
应用自动化新技术能够大大提高传统制造业的产品水平和效率,增强
竞争力,降低能源电力工业的能耗和运行成本,减少环境污染,并推动信息技术在传统产业的应用,拉动信息技术创新的需求。
能源与环境问题事关人类社会的生存和可持续发展。
消耗燃煤、石油等化石能源为主的能耗模式已难以为继。
大面积、持续性严重雾霾污染已经直接关系到我国人民的生存环境。
目前我国的能源与环境问题与能源结构密切相关。
下表中给出了部分大国的一次能源结构。
可以看出,我国的一次能源近70%是燃煤,污染排放比较严重,远高于其他大国的比例,这是我国能源结构的根本问题,也是环境问题特别突出的根本原因。
改变大国的能源结构非常困难。
美国的一次能源中燃煤比例曾接近50%,近年来大力增加天然气的使用,燃煤的使用已经减少到20%。
显然,鉴于我国能源蕴藏结构等实际情况,不可能照搬美国改变能源结构的方法。
节约能源消耗并由此减少污染排放是解决世界能源问题最有效、最无争议的途径之一,其重要性日益受到重视。
现代信息科技与系统工程方法为解决我国能源问题和相伴的环境问题提供了新途径,在基本不改变能源生产工艺和消耗设备的情况下,通过信息物理融合能源系统充分获取能源生产和消耗的准确信息,优化和协调能源电力生产系统和能源使用系统的运行,就满足能源需求并显著减少燃煤及其他化石能源消耗,具体做法包括:提高可再生新能源的利用率、优化协调传统能源与可再生新能源发电、能源使用端的节能优化、能源电力生产与需求的配合。
全球的风能、太阳能资源总量足以满足人类全部的能源需求。
我国建立了7个风电基地,包括地处西北的酒泉风电基地和新疆大阪城风电基地,风电装机容量超过3-4个三峡电站的装机容量,已经是世界第一。
但风能、太阳能的产能不确定,能量的产生完全由风速、光强等自然条件决定,无法精确预测,也无法大规模经济存储,可再生新能源的大规模接入电网会给电网运行带来一定困难。
不仅如此,在我国电力工业现行体制下,电网运行部门充分使用和消纳可再生新能源的积极性不高。
因此,虽然我国风电装机容量大,但电网的风电利用量却处于较低水平。
电力生产的能耗与生产水平和系统运行状态的关系复杂,优化生产调度能够在不改变任何设备且满足需求的情况下降低一次能源(燃煤)的消耗。
风电、光电与可存储的水电和抽水蓄能配合使用,就能够存储消纳一部分不确定可再生能源,提高可再生新能源的利用率。
西北地区的能源种类丰富,包括水电、火电、风能、太阳能,“水火风光”一应俱全。
随着西部水电能源基地的建成,“水火风光”能源的协调配合,特别是水电与可再生新能源的协调配合,能够取得提高可再生新能源利用率、降低能耗和污染的巨大社会经济效益。
然而,水电的生产涉及水资源利用,要同时考虑防洪、输水、灌溉、航运、环保、生态等多个目标以及流域管理约束。
水电与其他能源的协调配合需要水利与电网调度运行部门的协调配合。
我国黑色冶金、有色冶金、建材、化工四大高耗能行业用电量,占全社会总用电量的近三分之一。
另外,楼宇建筑能耗也非常惊人,目前占到我国总能耗的30%以上,涉及电、热、天然气等多种能源,具有巨大节能空间。
改进生产设备和工艺节能受到极大重视。
但产业界和管理部门对相互关联的综合能源系统的运行优化可能产生的巨大节能减排效益的认识和重视程度还不够。
例如,楼宇建筑能源系统的优化控制运行可以节能20%以上,但楼宇能源控制管理系统在楼宇投资中所占比例很小,大多数楼控系统都不能正常运行,更谈不上运行优化。
由于电力等二次能源生产的一次能耗一般呈非线性特性,即不同的负载或需求水平上的单位能耗不同,因此能源供应与需求的协调优化也是能源系统节能减排的重要途径。
协调需求侧电能和其他能源介质的生产、存储和使用,调整不同时段的用能需求模式,可以使得电力能源供应系统能够按更加节能的方式生产。
优化调度有一定柔性的能源需求和电力负载(例如电解铝、电解锌,电动汽车充电,楼宇空调系统等),能够使能源需求在一定程度上匹配可再生能源的生产过程,形成柔性负载追逐可再生新能源的新用能模式,促进新能源发电不确定性在需求侧的有效消纳,达到节能降耗目标。
根据我国能源电力系统的现状、相关参考资料以及国内外相关对比研究,通过优化运行能源电力系统、楼宇能源系统和高耗能企业的能源系统,有可能节约总煤耗10%以上,相当于每年节约4亿吨的标准煤,取得巨大的节能减排社会经济效益。
能源电力系统的优化运行涉及能源生产和消耗的基础数据和信息及复杂的系统优化问题,我国电力能源系统目前的运行机制、基础数据、信息获取和优化计算距节能减排的运行优化目标存在较大差距。
自动化科技与系统工程方法为能源供需系统运行的节能优化提供了新的途径。
信息获取和处理技术如新型传感器、传感器网络等的发展能够保证获取更加准确的能耗、环境、系统状态等节能优化与控制所必须的信息。
系统建模和优化方法的发展使得求解大规模复杂系统优化问题成为可能。
政府领导力强,统筹、协调能力强是我国特有的优势。
能源供需整体系统运行的节能优化是完全能够实现的,通过系统优化实现节能减排是完全可行的。
由此可见,创新自动化科学与技术及推广应用,对创新型省份建设至关重要。
陕西科技界、教育界、工业界应该重视自动化领域的拔尖创新人才培养,新理论和新方法探索,关键新技术开发和推广应用,为创新型省份建设输送所需要的人才和技术,为实现创新型省份建设的总目标作出贡献。
(作者系陕西省自动化学会理事长,西安交通大学长江学者特聘教授、电子与信息学院院长)。