能源是国民经济的命脉,是人类生存和发展的物质基础。随着能源领域生产和消费水平不断提高,我国已经成为世界最大的能源生产国和能源消费国。煤炭、油气、电力、新能源和能源装备产业全面发展,能源技术不断升级,这也使得能源领域的人才需求大幅增长。在大学开设的专业中,很多都和能源息息相关。让我们一起来认识几个能源与动力类和其他与能源相关的专业。
能源与动力工程
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能源与动力工程属于工科中的能源动力类。1998年教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录》,将“热能工程”“热能工程与动力机械”“热力发动机”“制冷及低温工程”“流体机械与流体工程”“水利水电动力工程”“工程热物理”“能源工程”和“冷冻与冷藏”等9个专业合并成1个专业,即“热能与动力工程”。
新能源科学与工程
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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。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。
储能科学与工程
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有一种技术可以减少火力发电对大气的污染;可以保障电网供电的质量和稳定性;可以利用波峰波谷差价优化电费;甚至结合分布式光伏屋顶,未来发电多用电少的家庭可以赚钱……这就是储能给我们带来的好处。储能技术,是指将不同形式的能量进行存储,再将其转化成所需的能量形式加以利用的技术。
氢能科学与工程
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1874年,凡尔纳在小说《神秘岛》中写道:“总有一天,水可以被电解为氢和氧,并用作燃料,而构成水的氢和氧……将会成为供暖和照明的无限能源。”曾经的科幻,正照进现实。随着“双碳”目标的提出,氢能作为清洁高效的二次能源备受关注。本科专业中也有和“氢”相关的专业……
所谓新能源,是指区别于煤、石油、天然气以及大中型水电等常规能源,尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。比如,太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及氢能等都属于新能源。而新能源材料就是实现这些新能源转化和利用以及发展新能源技术过程中所使用的关键材料。
新能源材料与器件专业目前比较活跃的研究领域有:一、能量的转换过程。比如,光能转化为电能,光能转化为热能,光能转化为化学能,风能转化为电能,生物质能转化为电能,等等。比如,太阳能电池就是把光能转化为电能,人工光合作用是把光能转化为化学能。二、能量的捕获与存储……
这两个专业都属于工学门类,但新能源材料与器件专业属于材料类,新能源科学与工程属于能源动力类。新能源科学与工程面向新能源产业,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。
电气工程涵盖电能的转换、利用和研究三方面。小到一个开关、一个手机,大到航天飞机、宇宙飞船都离不开电。电是怎么来的?在我们的生活中,人类如何能够顺利、安全地使用电能?如何通过发电、变电、输电、配电,把电能送入千家万户?这都是电气工程及其自动化专业主要研究和解决的问题。
在《普通高等学校本科专业目录》中,电气工程及其自动化属于工学电气类。电气类专业一直在我国高等院校工科专业中占据十分重要的地位,而电气工程及其自动化又是其中不可或缺的专业之一。这一专业所涉及的范围较广,不同的大学在课程设置上都会有各自的侧重点。简单的来说,就是培养电气工程师的专业。
对于理科生来说,这个专业具有很强的吸引力。几乎所有的制造类企业都需要电气工程及其自动化专业人才,这也是其专业优势所在。由于开设院校众多,电气工程及其自动化在各个高校的培养特色和课程设置上也有不同侧重。有的侧重于电力系统、电力部门,有的偏向于交通铁路部门,有的偏重于自动化。
“智能电网信息工程”是2010年教育部为了加大互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术等产业人才培养力度,而开设的重要战略性新兴产业专业之一。从专业名称上看,智能电网信息工程研究对象离不开“智能电网”和“信息”技术等相关领域。
智能电网信息工程涉及到的学科领域宽广,涵盖电气工程、能源技术、信息技术、控制技术、计算机等领域。毕业生能在电网公司、发电公司、信息技术公司、科研设计、高等院校、相关行业或部门从事设计、开发、生产运行与管理、科学研究、技术支持等工作。
智能电网信息工程专业主要包括电网和信息工程两部分,电网传输的是能量,属于强电;无线电、电子、通信、网络传输的是信号,是以弱电为主。所以专业课包括“强电”和“弱电”两部分。当然,各高校在实际学科建设中课程设置也是各有特色。