時間：2023-10-02 09:01:19
序論：在您撰寫新能源技術支持時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
關鍵詞：沼氣池；多傳感器信息融合技術；遠程數據傳輸；云技術；智能監控
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）10-0234-03
Abstract： Our country has a large population which results in a relatively shortage of energy and huge consumption of resources. As a renewable energy， the development of biogas energy has a broad space on the economic and ecological front so that rational development and use of biogas energy has very important significance. However， at present the use of methane is still relatively small in China countryside. In turn， there are a lot of problems in biogas management system， such as improving the efficiency in fermentation process and ensuring the system security. The system designed is based on using STM32 as the main control chip，as well as the wireless remote monitoring system of methane tank can provide real-time， online services for multiple users. People can collect and monitor the information of temperature and humidity， Methane concentration and pH-value in the monitoring environment by wireless sensor network technology. Then through the 4G wireless communication network cloud technology， it can analysis method and online data， giving a synthetical and overall evaluation of each index. Allowing authorized users through a variety of mobile terminal （such as mobile phone， PC， etc.） to master the real-time data， achieving remote monitoring.
Key words： biogas tank； multi sensor information fusion technology； remote data transmission； cloud technology； intelligent monitoring
1 概述
當前，隨著社會經濟生活的不斷發展，對能源資源消耗巨大，傳統能源將越來越少。新能源沼氣技術不僅能解決群眾生活用能的問題，也可以降低對傳統能源的依賴，保護生態環境，有效改善人們的生活質量，促進當地經濟可持續發展，因而在全國范圍內得到了大力推廣[1]。為了能順利地解決眾多能源問題、順利地使農村地區走上可持續型發展道路，合理地開發和利用農村能源將具有極其重要的意義[2]。但因沼氣使用的自動化程度和安全性不高，廣大農戶的使用情況并不理想。比如：發酵池內部甲烷濃度、二氧化碳濃度過高，均存在安全隱患；發酵效率易受溫度、氣體濃度和料液PH值影響，產氣率得不到穩定保障；傳統沼氣發酵技術僅僅憑借經驗，沒有實現數據化智能化控制，同時缺乏預警系統，不能將該技術的危險系數降到最低。如果能對多個沼氣池內各項指標采集實時數據，并及時做出決策，則可以顯著提升系統發酵效率、自動化程度和系統安全性。因此，本文提出了采用多傳感器信息融合技術實現對沼氣池的遠程智能監控。
2 多傳感器信息融合技術基本原理
多傳感器信息融合（MSIF）是目前我國信息領域一項頗有前景的研究方向，其主要過程就是將數據現場和多傳感器采集的信息數據結合，在一定的準則下，通過計算機技術實現自動分析綜合，達到所需要的決策和估計。它可以獲得比單個傳感器更可靠、更全面的綜合信息。避免了單個傳感器信息的不完整性，消除單個傳感器的信息盲區，有利于提高多傳感器信息處理結果的質量，實現最終的決策[3]。多傳感器數據融合技術充分利用了多個信源，類似于大腦對信息處理的過程，對所采集信息綜合支配和使用，實現對被測對象的統一解釋[4]。該系統中信息之間都是相互聯系的，信息融合將多傳感器之間的冗余和互補信息按一定的規則進行優化組合，合理地配置和運用各個傳感器所采集的信息，來達到對監測環境的一致描述[5]。
多傳感器的融合技術經常采用的方法有加權平均法、統計決策理論法、貝葉斯估計、模糊神經網絡、證據推理法等等 [6]。
3 智能沼氣池監控系統設計
3.1 智能監控系統結構
基于多傳感器數據融合技術的遠程智能沼氣池監控系統共分為三個層次。
第一層是分布式無線傳感器網絡。由分布在沼氣池內的甲烷傳感器（MQ-2）、二氧化碳傳感器（MG-118）、溫度傳感器、PH值傳感器等構成的多傳感器終端組成，用于池內各項指標的實時監測，并進行數據的實時采集。
第二層是云技術服務平臺。運用多協議融合技術將數據匯聚到現場智能主機，并通過4G無線通信網絡傳入云服務器平臺，完成特征級數據融合，并將分析處理后的數據提供給移動終端的用戶或維修中心監測，實現云服務器與現場測控設備之間高速、平穩的數據交換。
第三層是由移動終端設備組成。提供監測服務時，允許授權用戶通過手機、PC機等移動終端訪問云服務器平臺，并能將用戶或維修監控中心的控制信號傳輸給上位機，由上位機發出指令，實現遠程監控。如圖1所示是智能監控系統結構。
監控系統結構圖
3.2 系統的硬件設計
系統設計中的普通傳感器網絡節點由TI公司的CC2431芯片作為核心處理器，外加相應的電路，包括數據采集傳感器模塊、數據處理模塊、數據傳輸模塊、電源管理模塊等組成，用于傳感器數據的采集和處理并構成分布式無線多傳感器網絡系統。多傳感器網絡系統是整個信息數據融合的硬件基礎，多傳感器信息是它的操作對象，通過對信息進行綜合優化，實現融合的核心操作[7]。
而作為傳感器網絡系統的主控制器選擇了ATMEL公司基于ARM Cortex-M內核的STM32系列嵌入式處理器STM32F103C8T6，其高性能、低成本、低功耗，是作為嵌入式芯片的一大優勢，便于將實時數據匯聚到現場主機。如圖2，為無線傳感網絡節點的結構設計。
STM32F103C8T6作為現場主機內部核心芯片，使用了兩個重要的串口，其中USRT接口與CC2431芯片相接，用于處理無線傳感網絡節點匯聚到現場主機的數據，實現快速數據交互，而另一個串口與4G無線模塊相接，通過串口的AT指令使4G無線模塊與網絡相接，并將現場數據上傳至云服務器，同時接受云服務器發來的測控指令。圖3即為現場數據無線傳輸系統圖。
3.3 系統的軟件實現
服務器軟件的設計是本系統軟件實現最重要、最核心的部分?！霸品掌髌脚_”的搭建離不開性能可靠的硬件設施（如數據采集終端、無線傳感網絡等），也離不開相應的服務器軟件。因此，云服務器軟件的設計需充分考慮到各種復雜的網絡環境，用戶可以隨時訪問云服務并進行資源管理，而不再受地點或設備的限制，從而提供優質的用戶體驗。與此同時，通過實時接收云服務器監控結果，用戶能夠全面地掌控當前云服務器的運行狀態[8]。
針對大多數的Windows操作系統用戶，可采用B/S（Browser/Server，即瀏覽器/服務器）和C/S（Client/Server，即客戶端/服務器）兩種工作方式。基于Microsoft提供的標準網絡接口函數（如MFC的CSocket類等），結合沼氣發酵池中各數據采集終端的分布特點、指令和數據的傳輸方式，采用先進的多線程處理技術，設計出用于統一“監控中心”的服務器軟件，實現數據的準確傳輸。集控制和管理于一體的智能監控軟件管理系統如圖4所示。
以基于B/S架構的客戶端軟件為例，應用軟件應基于模塊化設計，可擴展性好，適用于各種應用現場，界面友好，操作簡單，易學易用，且具有“定時檢測”、“實時檢測”等多種用戶自定義功能，允許授權用戶通過互聯網實現對現場的實時監控，提供報表打印、數據分析等功能。對于C/S工作方式下的客戶端軟件，Android 智能手機操作系統具有開放性好、功能擴展性強，便于支持應用程序開發的優點[9]，則可基于安卓開發環境中使用Java的整合型可擴平臺Eclipsc來實現移動終端軟件的設計，做出具有良好的人機交互性的移動終端軟件，便于用戶更加直觀清晰地了解沼氣池內部數據指標，實現遠程智能沼氣池監控功能。
4 結論與展望
本論文設計的遠程智能沼氣池監控系統，應用了最新最熱、使用前景廣闊的多傳感器信息融合技術。國際上已有許多公司不斷推出智能傳感器產品，如美國的Honeywell公司固態電子中心（SSEC）開發的PPT系列的精密智能壓力傳感器具有數字補償、組態、控制、通訊的功能，具有RS- 232C，RS485，USB串行接口或EPP并行接口，國內也有研究機構與企業已經開始開發智能化傳感器[10]。
該系統的設計以沼氣池內環境信息采集處理為目標，設計了三級處理系統。設計中采用了數據融合思想，對采集到的環境信息進行同質和異質融合，去除冗余信息，減少數據通信量，避免傳感器采集沖突。采用了圖形化界面，并在本地計算機上實現了服務器功能，通過手機端智能實時監測沼氣池內環境情況。通過整個系統的有機運行，提高了發酵池內外應急聯動能力，提升了自動化水平和發酵池安全性，極大地節省了人力資源，降低了系統能耗?？梢灶A見，在未來生活中的各個領域，環境信息的動態監測與分析將會廣泛應用，可依據本系統進行相應功能的擴充與修改，必然能夠得到十分有價值的應用前景。
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關鍵詞：低碳經濟；新能源技術；能源開發利用；風力發電技術；水力發電技術 文獻標識碼：A
中圖分類號：X22 文章編號：1009-2374（2016）34-0106-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.052
工業革命的出現推動了社會生產力的發展，對人類社會經濟、政治、文化、軍事、科技等方面產生了巨大的影響，提高了人們的生活水平。但是在工業化發展的過程中，人們過度開發利用煤、石油等化石能源，導致能源需求量不斷增大，環境污染問題加劇，使人類的生存環境受到了巨大的影響。氣候作為人類賴以生存的自然環境的一個重要組成部分，它的任何變化都會對自然生態系統以及社會經濟系統產生影響。隨著我國社會經濟的快速發展和人口數量不斷的增長，政府開始重視能源問題對經濟發展的影響，開始探索新的經濟發展模式，主動調整發展戰略，倡導發展循環經濟和低碳經濟，大力發展新能源產業，加大新能源技術應用研究，從而降低能源消耗、減少溫室氣體的排放量、減輕工業化發展對生態環境的影響。新能源技術作為低碳經濟中的關鍵支點，對于發展低碳經濟有著十分重要的作用。在低碳經濟環境下要不斷發展新能源技術，不斷提高新能源技術水平，才能更好地為發展低碳經濟服務。
1 低碳經濟概念
“低碳經濟”是在全球氣候變暖和環境污染問題日益嚴重的背景下提出來的?！暗吞冀洕弊钤缫娭T于政府文件是在2003的英國能源白皮書《我們能源的未來：創建低碳經濟》。低碳經濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式，是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。低碳經濟實質是能源高效利用、清潔能源開發、追求綠色GDP的問題，核心是能源技術和減排技術創新、產業結構和制度創新以及人類生存發展觀念的根本性轉變。
低碳經濟由低碳技術、低碳能源、低碳產業、低碳城市和低碳管理5個要素構成。其中低碳能源是非常重要的一項內容。低碳能源是指高能效、低能耗、低污染、低碳排放的能源，包括可再生能源、核能和清潔煤，其中可再生能源包括太陽能、風力能、水力能、海洋能、地熱能及生物質能等。發展低碳經濟就要求我們改變現在的能源結構，減少化石燃料的使用，而開發和使用新能源是目前發展低碳經濟最重要的一項內容。
2 發展低碳經濟的意義
在能源日益短缺和環境污染問題逐漸加重的當下，發展低碳經濟有助于解決能源短缺問題，減少化石燃料的使用，降低二氧化碳排放量，緩解溫室效應的惡化。我國發展低碳經濟是貫徹科學發展觀、走可持續道路的本質要求，有助于我國經濟發展模式的轉變，促進我國產業結構的調整，改變以往低技術、高耗能、低附加值的產業，使其逐步成為高科技、低耗能、高附加值的產業。發展低碳經濟也有助于促進我國區域結構調整，改變對中西部地區的煤炭、礦藏等不可再生資源掠奪式的開采現狀。同時發展低碳經濟有助于我國融入世界最新的經濟發展與技術革新的浪潮中，提高對于全球性經濟風險的抵御能力，也是我國建設節約型社會、環境友好型社會和建設創新型國家的必然選擇。
3 新能源技術的概念
新能源技術是高技術的支柱，包括核能技術，太陽能技術，燃煤、磁流體發電技術，地熱能技術，海洋能技術等。其中核能技術與太陽能技術是新能源技術的主要標志，通過對核能、太陽能的開發利用，打破了以石油、煤炭為主體的傳統能源觀念，開創了能源的新
時代。
4 新能源技術的特征
4.1 新能源技術具有低碳的特征
由于現階段使用的煤炭、石油等化石能源產生的二氧化碳等其他排放物較高，所以稱之為高碳技術。新能源低碳技術主要是指利用一些低碳或者無碳的自然能源進行生產生活，例如太陽能、水能、風能、生物能等。新能源低碳技術與高碳技術相比較所產生的二氧化碳和其他排放物較低甚至沒有。新能源低碳技術的應用有助于減輕溫室氣體的排放，改變現有的生存環境。
4.2 新能源技術具有戰略性
隨著社會經濟的不斷發展，特別是工業化的發展，人們對于煤炭、石油等化石能源的依賴越來越強，但是這些能源都屬于不可再生能源，終有一天會枯竭。與傳統化石能源不同的是，太陽能、水能、風能和生物能這些都屬于是可再生的能源，而且儲量是非常多的，不會出現枯竭，可以保證能源使用的安全。隨著國家大力倡導發展循環經濟和低碳經濟，新能源技術產業將會成為社會經濟發展的重點產業，對于國家社會經濟的發展有著重大的影響作用，是國家可持續發展戰略中一項主要的措施。同時，新能源技術具有綠色環保無污染的特點，符合國家建設節約型社會和環境友好型社會的要求，有助于促進社會的協調發展。
4.3 新能源技術具有不確定性
目前我國對于新能源技術的應用還處于初級階段，在發展和應用過程中有著諸多的不確定性因素。由于新能源技術是一項新興的技術，人們對于新能源技術市場又不夠了解，因此新能源技術的投資具有高風險。但是正是因為新能源市場中有著諸多的不確定性因素，所以新能源技術又具有高回報的特征。
5 新能源技術的應用現狀
5.1 風力發電技術
風力發電技術是運用風能進行發電的一種新能源技術。風能是由地球表面大量空氣流動而產生的一種動能。全世界的風能儲量非常巨大，我國的風能儲量也非常豐富。風能資源一般主要分布在沿海地區和開闊大陸的收縮地帶，我國的風能主要分布在東南沿海地區和西北地區一帶。風能資源的利用主要是以發電為主，這種形式也是比較普遍的。在我國一些沿海島嶼、交通不便的山區，北方的草原牧區和邊疆以及風能儲備豐富的地區，有的家庭安裝微型風能發電設備，為生產生活提供電力，不僅能夠節約家庭開支，還可以起到保護環境的作用。但是，在風能的實際應用過程中依然有一些技術上的問題，由于風速、風向不夠穩定，變化比較頻繁，容易產生電能幅值和相位不穩定的現象，如果接入到電網中會對整個系統的穩定性造成威脅，影響電網的正常運轉。同時因為風力發電的新能源技術在我國發展時間不長，在風力發電設備研發上還缺少一些技術支持，現有的一些風力發電設備風能轉化效率過低，容易造成風能資源的浪費。因此要想使風能發電發展更加的穩定，就需要通過對新能源技術的研究，將不穩定的風能高效率地轉化為電網中所需要的電能，加快對風能新能源發電技術設備的研發，以便更好地提高風能的使用效率。
5.2 水力發電技術
水力發電技術是運用水的勢能和動能轉化成電能來發電的一種新能源技術。常說的水能資源主要包括河流水能、潮汐水能、海流能等能源，現階段利用最多的就是河流水能發電技術。由于水能資源屬于可再生資源，更重要的是開發水能資源對于河流的治理和開發利用有著十分重要的作用，可以改變現有的能源消費結構，而且水能資源開發和利用對環境不會產生污染，有助于生態環境的保護。
5.3 地熱發電技術
地熱發電技術是從地殼中抽取天然的熱能，主要用來進行地熱發電和直接利用。由于我國的地形地貌豐富，地熱能的儲備量也十分豐富且分布廣泛。地熱發電不需要消耗任何的燃料，主要是利用地熱能進行發電。根據不同溫度的地熱流體可以分為直接發電、綜合利用、制冷、工業干燥和供暖等多種用途。
6 新能源技術發展的建議
目前，我國新能源技術應用整體還處于起步發展階段，新能源的開發和利用減少了對傳統能源的依賴，緩解了能源使用壓力，降低了環境污染。但是在新能源應用過程中，由于新能源技術的不成熟，導致新能源利用率較低。因此，在低碳經濟環境下國家要給新能源技術發展提供政策，鼓勵新能源企業和科研人員，加強對新能源技術的創新力度，提升新能源設備的研發技術，提高新能源利用效率，建立有效的新能源市場競爭機制，完善我國的能源安全體系，為實現低碳經濟提供有力保障。同時積極學習國外先進的技術理念，加強與國外在新能源技術領域的合作，提高新能源技術的自出創新能力，促進我國的新能源技術發展。
總之，隨著傳統化石能源的日益枯竭和環境污染問題的日益嚴重，新能源的開發和應用將會成為社會發展過程中最主要的清潔能源。在可持續發展的理念下，節能減排勢在必行，發展低碳經濟已經逐漸成為社會發展的必然趨勢。新能源技術未來將會成為社會經濟發展的新支點和新產業，在低碳經濟環境下不能只單單停留在某個產品開發和環節應用中，要把新能源技術發展成為一個有效的產業鏈，使其成為一個有競爭力的產業。在新能源技術發展的過程中，要不斷強化新能源技術的創新意識和知識產權保護意識，加大新能源技術專業人員的培養力度，加強地區和機構間的合作只有通過不斷的提升新能源技術，減少對傳統化石能源的利用率，降低二氧化碳及相關排放物的排放量，才能真正實現低碳經濟的良性發展。
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關鍵詞：低碳經濟；電力新能源；可持續發展
一、引言
在全面構建可持續發展的經濟模式下，中國政府高度重視能源的可持續發展?！笆濉币巹澲忻鞔_提出在2020年，我國每單位GDP的CO2排放量與2015年相比要求降低18%，并著重將電力行業作為重點行業進行管控。英國、美國等國家的電力行業紛紛致力于能源效率提升和清潔能源結構的優化，并在一定程度上實現了低碳發展的目標。從歐美先進經驗來看，電力能源的可持續發展是低碳經濟的主要實現路徑。而我國處于經濟高速發展階段，立足于可持續低碳經濟，促進電力能源可持續發展是我國當前急需關注的重點問題。
二、中國電力能源發展現狀
我國正處于高度工業化的發展時期，依靠煤炭的火力發電仍是主要的發電方式。2016年我國總發電量59897億千瓦時，其中依靠煤炭燃燒的火力發電占比高達71.60%，雖然相比于2015年火力發電同比略有下降，但與發達國家的發電結構相比，仍遠遠高于其他清潔能源的占比（見表1）。中國電力行業作為煤炭消費大戶，如果按照現在電力能源的消耗速度來算，煤炭的可開采期限將不足60年。同時，在產電過程中產生大量的CO2、NO2等溫室氣體，將不利于我國低碳可持續經濟的發展。目前，我國正逐步實施以下措施促進電力能源的可持續發展。第一，煤炭總量控制?？刂泼禾肯M總量將是國家“十三五”規劃中的重要任務，國家力爭到2020年，將煤炭消費總量控制在42億噸左右，煤炭消費比重控制在62%②。第二，改革煤炭清潔發電技術。考慮到當前我國的特殊國情，燃煤發電的大形勢在一定時期內并不會改變，因此清潔煤炭技術的研發成為了我國電力行業進行溫室氣體減排的必要路徑。我國早在2004年就提出了“綠色煤電”計劃，并設立了示范電站及示范項目，意圖提高燃煤發電能源轉換效率，降低燃煤溫室氣體排放量。第三，清潔能源的研發與利用。中國具備較為充足的風能、水能、核能基礎，政府鼓勵電力企業致力于風能、水能、核能等新能源的開發與運用，并為行業提供必要的資金和政策支持，以此來加快電力行業能源結構的調整升級，為今后的可持續發展提供根本保證。第四，建立碳排放交易市場。我國政府借鑒國際先進的碳減排經驗，分別成立了北京、上海、天津等碳排放交易試點，并明確提出要在2017年建立全國范圍的碳排放交易市場。我國電力、紡織、石油等重點行業作為溫室氣體高排放行業被強制納入其中，碳減排不再局限于紙上談兵，而是與企業的直接經濟利益掛鉤，這一舉措將倒逼電力企業內部對于能源利用開發的技術革新，從根本上促進電力能源的可持續發展。
三、中國電力能源存在的問題
目前，我國電力能源正實施包括煤炭總量控制、改革煤炭清潔發電技術、研發利用清潔新能源、建立碳排放交易市場等措施促進電力能源的可持續發展。但筆者對上述電力能源措施實施現狀進行分析，總結發現現階段可能存在以下幾點需要關注的問題：
（一）電力能源發展規劃不明確
如上文所述，我國當前的電力能源結構相對單一，主要以燃煤發電為主，其他清潔新能源的比重相對較低，且燃煤發電技術還不能滿足高效低碳、清潔環保的要求，缺少國家戰略層面的發展規劃。此外，我國煤炭資源大多數分布在西部欠發達地區，發電機組大多設置在中東部發達地區，“西煤東運”成為了當前采用的主要方式。但是這項舉措加大了發電過程的運輸成本，只能解決燃煤之急，并不能從根本上解決這一矛盾。目前，我國缺少與低碳經濟發展相匹配的電力能源發展規劃，對于燃煤發電減排技術的研發政策還不夠明確，不能從根本上轉變電力能源結構，滿足不了全國范圍的電力需求。
（二）新能源技術支持不夠
雖然國家鼓勵電力行業研發和使用新能源，但是由于技術壁壘、開發成本等原因，各種新能源開發技術的水平都不夠高。比如說風能發電中最重要的是風電場所的選址，如何測量一定時期內的有效風速，如何保證風速的穩定性是目前急需解決的問題。此外，太陽能發電設備如何降低成本、水能發電設備如何避免季節性影響、其他生物質等新能源設備如何完善收購處理過程等，均很大程度地制約了我國新能源發電的進程。
（三）新能源電價難以確定
隨著電力新能源的不斷發展，我國的核能、風能、太陽能等能源的發電初始建設成本較高，相應的新能源電價在一定時期內比燃煤發電的價格高，將影響電力行業對于發電方式的選擇。較低的銷售電價與新能源開發成本等因素成為了短期難以避免的矛盾，在緩解這一矛盾的基礎上，如何確定合適的新能源電價將成為我國新能源發電順利轉型的重要一環。
（四）新能源制度體系不夠完善
目前，雖然我國政府陸續出臺了相關的政策方針促進電力能源的發展轉型，但是仍缺少系統完善的制度體系支持。以核能發電為例，我國欠缺關于核安全管理的法律法規體系，核電技術標準也沒有統一的標準，具有專業資格高核燃料處理能力的核電企業、核電人才更是少之又少。制度體系的不完善將導致新能源發展的緩慢，影響綠色、安全、經濟的新能源發電體系的構建。
四、中國電力能源可持續發展建議
筆者從低碳經濟電力能源發展的視角，針對我國當前電力能源發展存在的問題，提出相關建議。
（一）制定電力能源發展規劃
我國政府需要全盤規劃低碳發展目標，將經濟規劃、環保規劃相掛鉤，結合各部門、電力行業以及社會公眾的意見為電力能源發展設置約束性指標，并實施全面的計量、監督與考核，不斷改進與優化。政府還需要從國家戰略層面全方位建設特高壓輸配電網，從跨區域輸煤發電向輸電轉變，解決當前發電與配電不均衡的矛盾。此外，電力行業需要在政府的資金政策支持下加大對燃煤發電清潔技術的研發力度，按照碳減排指標考核體系對自身碳排放量進行統計和分析，以結果約束過程，促進電力能源結構轉變。各級政府相關部門要建立信息共享平臺，對電力企業的碳排放量進行實時監測，并定期進行考評。
（二）強化新能源技術開發
要實現電力能源低碳轉型就必須要提高對新能源技術的研發工作。從國際先進的經驗來看，政府部門在電力行業新能源技術研究開發、示范和推廣中發揮著舉足輕重的作用，我們不僅要加大新能源技術開發的投入，還要根據國內資源特點，建立研究、開發和示范一體化管理體系，并組織科研機構、電力企業等單位共同建立技術研究開發機制。各電力企業要充分運用發達的信息資源，加強國際合作，學習貫通國外的新能源技術，為新能源發電提供必要的技術支持。
（三）深化電價體制改革
我國電價機制還不夠完善，特別是新能源電價定價方面。政府需要繼續深化電價體制改革，形成既滿足市場供求關系，又能考量資源環境成本的合理電價機制；對于電力行業可再生能源產電提高補貼標準，建立可再生能源補貼發展基金；加大對于電價、碳排放、低碳經濟的宣傳，引導電力企業、社會大眾提高對新能源的關注，從意識層面推進清潔能源快速發展。
（四）健全法律法規制度體系
政府部門要響應能源發展“十三五”規劃，共同推進電力能源相關的制度體系建設。以上文提到的核能發電為例，一方面需要健全核安全管理的法律法規體系，另一方面要完善電力企業核能發電制度保障體系，統一核電技術標準，為發電企業核電設施投資提供制度支持。電力新能源的發展離不開高素質人才，我們需要“以人為本”，制定系統的新能源人才規劃及培養方案，從而保障電力企業核心競爭力，保障電力能源的可持續發展。
（五）構建碳排放交易市場
當前，全球能源互聯網已經上升為國家戰略和世界共識，作為全球能源資源配置平臺，其規模更大、技術更復雜。多種技術廣泛滲透融合的能源技術革命正在到來，互聯網理念深刻影響著電力行業的傳統業務形態和運作流程。作為全球能源資源配置平臺，全球能源互聯網的聯網規模更大、技術更復雜。2020年，國家電網公司將成為全球電力行業的科技領軍企業，全球能源互聯網構建迫切需要進一步提升科技創新能力，在保持傳統技術優勢的同時，面向未來加快突破戰略性新興技術，搶占全球電力技術制高點。技術創新是構建全球能源互聯網的前提，特高壓電網技術是關鍵，智能電網技術是基礎，清潔能源發電技術是重點，互聯電網運行控制技術是平臺。
特高壓電網是實現超遠距離、超大容量、安全可靠、綠色低碳、友好互動的能源資源優化配置平臺，將有效解決經濟發展和能源分布不均衡、經濟發達地區環境容量對傳統能源使用存在限制等問題，大幅度提高能源配置利用效率。為實現全球范圍超大容量、超遠距離的電力輸送，需要研究特高壓技術裝備，重點探索特高壓交流技術裝備、特高壓直流技術裝備。全球能源互聯網涉及跨洲能源電力輸送，由于世界各地地理和氣候各異，在一些特殊場合，受特殊條件和極端環境的限制，常規輸電技術難以滿足應用需求，需要研究新型輸電技術裝備，重點探索半波輸電、超導輸電、無線輸電、管道輸電等新型輸電技術。
智能電網是以電力為核心，涵蓋供電、供熱、供冷、供氣、電氣化交通等多個復雜系統的綜合能源網絡，通過能源技術與信息技術的深度融合，實現用戶可靠供電、能源資源優化配置、用戶雙向互動、推動能源綠色化和用能高效化。智能電網技術進步將推動全球能源互聯網結構形態、能源形態、控制形態、設備形態、通信方式的不斷演進與發展，在智能電網技術裝備方面，需要研究交流輸變電設備、直流電網技術裝備、配用電技術裝備、電能替代及能源轉化技術裝備、大規模儲能技術裝備和信息通信技術裝備。
在全球范圍內，社會經濟的發展，必將伴隨能源消耗的持續增加，石油、天然氣和煤炭等不可再生資源儲量有限性，導致用能日趨緊張，而化石能源消耗量的攀升，加速了全球氣候變暖趨勢，對生態系統、自然環境、水資源造成不可逆轉的破壞，開發應用綠色清潔能源是實現可持續發展的必然選擇。構建全球能源互聯網面臨著適應大規模清潔能源發電大容量、遠距離輸送和并網運行的間歇性、波動性，以及應對惡劣氣候條件下設備運行維護等重大技術挑戰，需要研究與之相適應的新能源發電技術裝備、常規清潔能源發電技術裝備、清潔能源匯集技術裝備和清潔能源運行控制技術裝備。
全球能源互聯網旨在推動能源發展方式轉變，使能源發展擺脫資源、時空和環境約束，通過廣泛連接各大煤電基地、大水電基地、大規模新能源基地和負荷中心，在洲際實現能源互聯互通。電網容量和規模的巨大發展，一方面滿足了國民經濟的電力需求，另一方面對電網的調度、運行和控制提出了更高的要求，同時需要建立高效的商業運營模式，支持跨國跨洲的電力交易運營，支持分布式電源靈活接入與運行，支持多種能源供應系統融合與能源共享運營。需要研究與之相適應的全球能源研究統一平臺、全球互聯電網仿真平臺、全球互聯電網安全控制與保護技術裝備、全球互聯電網調度技術支持系統和洲際電力交易技術支持系統。
一、新能源項目的后期管理現狀及主要問題
隨著互助縣近年來大力推廣新能源建設，目前，互助的新能源利用情況有了非常大的進步，普及率逐年上升。據統計，到2011年年底，約有126個村安裝了太陽灶，同時全縣沼氣池203戶，滿足了200戶村民炊事用氣。
然而，隨著新能源項目在農村的推廣，其后續管理工作也逐漸顯現出了一些不可忽視的問題。據了解，大部分項目仍然是“重開發、輕管理”，工程方只關注項目的開況，而在設施修建完成之后，忽略了其后續維護工作。很多項目在使用了一段時間后，因缺乏維護、無人看管而效率降低甚至荒廢，進一步可能造成整體資源的極大浪費，這實際上違背了使用新能源的根本目的。
通過實地調查研究，農村地區的新能源項目后期維護工作中主要存在如下問題：
1.后期管理維護的服務網絡不健全
目前，互助縣農村新能源建設的后期管理維護尚未形成完整的服務網絡。部分地區的新能源工程設備在后期的運行過程中發生故障、出現技術問題時出現了權責不明的情況。是由政府負責，村委會負責，還是由農戶自己解決，相關部門沒有明確的規定。能源站組織了一些專門的技術人員來負責維護的工作，但全縣范圍內仍沒有形成完整的。分層分級的維護體系和合理的服務網絡，各項后期管理所需要的配套設備準備不夠充足。在新能源設備設施發生了問題之后，沒有合理的機制確保能夠在最快的時間內將問題上報并解決。
2.缺乏有關新能源后期管理維護資金的支持政策
近年來，在新能源上投入了巨大的資金，而這些資金大多是用在項目建設上，對項目的后期管理維護很少重視。從村委會基層工作人員的描述中了解到，絕大部分的鄉鎮、政府都沒有投入專門的、定向的后期維護資金。正因為如此，當很多地方的新能源設施出現故障問題后，村委會沒有資金去組織維修，而農戶也不愿意自籌資金修繕，部分項目就出現了“一年好、二年差、三年垮”的局面。
3.缺少專職的技術人員
一是缺乏日常的看管、維護員工。很多大型的新能源項目，例如沼氣池，需要定期清掃，才能延長設備設施的使用壽命，而目前很多沼氣缺少相關的專業維修人員。而農村配備的相關工作人員數量不足，很多鄉存在幾個村才有一個沼氣技術員。同時，農民普遍欠缺相關知識，不能及時解決使用中出現的問題，這樣就使得大量沼氣池“因病報廢”，沒有充分發揮其應有的經濟效益和環境效益。
二、新能源建設后續管理的對策和建議
1.農戶參與的積極性不高
對于新能源后期管理維護工作，最終的服務對象、受益者和最重要的工作支持者都是農戶本身。對農戶而言，新能源早已不是一件新鮮事物，農戶對新能源的綠色環保性、科技性等特征有了基本的了解，然而就目前的情況而言，農戶對使用新能源、維護新能源設備設施的主動性不高，大多數仍處于如果政府提供就接受，而不會自主去購買的狀態。農戶對“花錢買環保”的態度并不積極。
2.建立完備的后期管理與維護體系
政府應該牽頭，針對現有的各種新能源項目，根據各鄉各自的實際情況和長期發展規劃，因地制宜，盡快建立完善的后期管理與維護服務體系，實現管理、維修在內的整體服務網絡，以推進農村能源的管理標準化、服務專業化，改變項目覆蓋面小，組織化程度低的局面。
中美兩國在能源產業發展模式上有很多相同之處，比如火電均是兩國目前最大的單一碳排放來源，再比如兩國都在大力支持發展太陽能、風電等與傳統化石能源不同的新能源。有觀察者稱，中美兩國正在聯手做全球應對氣候變化的領導者。
從能源產業規模、成本價格，甚至能源體制上來說，美國對于中國或許沒有十分明顯的優勢，但其強大的技術創新基因給美國增加了無可比擬的優勢。這應該就是我們從美國新能源產業中最需要學習借鑒的地方。
《能源》記者在美國加州的采訪行程中，聽到了多位美國新能源產業人士介紹其創新的技術，也有不少中國的企業家向記者吐露已經或即將引進美國相關技術的計劃。可以預見，未來中國從美國新能源領域引入先進技術的潛力將是巨大的，兩國間或將有越來越多的合作項目落地。
技術創新基因
加州不僅是美國信息技術的創新基地，也可以說是新能源技術的創新孵化基地，該地的許多新能源項目具有獨特的創新基因。
對互聯網巨頭來說，將信息科技的創新基因復制到新能源產業的技術開發上似乎是越來越熱門的事情。有數據顯示，谷歌公司已在風能和太陽能領域完成了數十宗投資，該公司在一年多以前就大約有34%的運營使用新能源。
在光熱發電領域，美國是全球擁有頂尖技術的地區之一。目前已投運的、全美最大的光熱發電站――伊萬帕太陽能電站采用了塔式光熱技術，是全球最新的技術之一。這一項目也吸引了谷歌公司的投資。
而全球裝機規模最大的塔式熔鹽電站新月沙丘項目也即將在美國投運，該項目將證明塔式熔鹽技術在100MW級大型電站上應用的可靠性，并將影響到整個光熱發電產業的發展。
Technology Partners公司是美國對新能源技術和相關初創公司投資最大的風投企業。對于投資新的清潔能源技術，該公司合伙人Ira Ehrenpreis身經百戰，說起來滔滔不絕。他投資的項目幾乎無一例外地都標有明顯的技術創新的標簽。
普通光伏發電站的轉換率為16―17%左右，“我投資了一家光伏公司，他們的技術可使光伏發電轉化率達到21―24%，而且成本更低。”Ehrenpreis對《能源》記者說，現有技術下，光伏電池板會受到飄落的樹葉、陰影等影響，使其整個電池板效率大大降低，而這家公司的技術可以使光伏板只有陰影部分的發電量受到影響，不會影響整個電池板的效率。
新的風機技術也受到Ehrenpreis的關注和投資。據Ehrenpreis介紹，一般情況下風力發電機有三片風葉，由于在物理上有一定的發電極限，為了更多的發電量，風葉的面積有越來越大的趨勢。他說：“我近期投資了一家風電公司，它們擁有的創新技術，不再使用傳統三片風葉的發電機，可使風葉面積更小，效率更高?！?/p>
“對美國的新能源產業來說，技術創新就是其最大的存活之道，也是最值得我們借鑒的地方。”一位到加州調研的中國新能源企業家感嘆到。
或許正是在擁有強大的創新技術基礎上，美國奧巴馬政府才如此有底氣地宣布了有史以來最重大的能源政策――美國清潔能源計劃。該計劃提出，要提高以風電和光伏為代表的清潔能源發電比重，以替代火電。
中美合作潛力
過去，中美能源合作多集中在清潔煤、油氣、核電等領域；如今，新的清潔能源技術為中美兩國提供了新的合作機遇。奧巴馬政府把清潔能源的合作作為兩國外交關系的支柱之一，希望通過該領域的合作，擴大美國能源科技、服務和產品的輸出。
《能源》記者在加州采訪的多家新能源企業都有向中國出口其技術和服務的計劃。美國可再生能源集團私募股權基金大中華區合作人傅可夫說：“目前我們正在和中國的合作伙伴進行探討，計劃在中國建設熔鹽儲能塔式光熱電站。我們預計會對電站進行技術支持、項目管理，負責提供核心的設備?！?/p>
同時，美國可再生能源集團私募股權基金也正在成立人民幣的基金，依托美國成熟技術和廣泛的中國市場，投資到中國的清潔能源/清潔科技相關產業。
運營全美最大光熱發電站的亮源公司也正在擴大與中國公司的合作。該公司營銷和政府事務高級副總裁Joseph Desmond對《能源》記者說：“我們目前已經和中電投的子公司青海黃河上游水電開發有限公司，以及上海電氣集團簽署了合作協議，在中國青海開發德令哈項目。”
德令哈項目將利用亮源公司經過驗證的塔式光熱技術發電技術。該項目總體規劃建設6*135MW機組，一期包括兩站機組，凈發電量628448MWhe/年，平均每年供電的家庭數量45.2萬多戶。
此外，亮源公司還與中國可再生能源工程研究院簽訂了諒解備忘錄，在光熱電站的選址、施工、降低成本和培訓方面向其提供指導。2014年11月，該公司還與上海電氣集團總公司簽署了一份成立合資公司的協議，旨在中國建造公用事業的CSP發電廠。
中美兩國光伏產業之間的交流合作也在逐漸增多。加州太陽能產業協會前主席、太陽能產業協會光伏事業部輪值董事Barry Cinnamon7月底在舊金山見到《能源》記者時興奮地說道：“三個星期后，我會到上海去跟中國的一些太陽能廠商談合作，還會從上海坐高鐵到蘇州。很有意思的是，中國的光伏制造企業都集中在長三角地區。”
1.新能源與可再生能源發展現狀
現在我國的新能源與可再生能源產業發展已初具規模。但是在發展中還存在許多問題。主要表現在：整體上缺乏科學規劃，發展不均衡；自主研發企業數量少、投入少，既有的成果實際推廣應用成效甚微，新能源規?；a之前的成本也較高，配套設施跟不上；在新能源產業方面面臨著基礎設施和基層公共服務能力嚴重缺失的問題。
2. 加強對新能源和可再生能源的利用
2.1 科學評估新能源和可再生能源的資源潛力 城市的新能源和可再生能源的合理利用，需要科學評估城市新能源、可再生能源的資源潛力。
2.2合理規劃不同政策和資金投入下的利用規模 新能源和可再生能源的資金可獲得量、當前利用量與政策以及資金投入量密切相關。以生物能為例，秸稈、畜禽糞便和林木薪柴等可收集利用的數量與可作為沼氣、秸稈發電、氣化液化等利用的規模的大小，不僅與農業政策有關，而且還與政府給予的資金、技術支持有關。
2.3能源結構的低碳化 由于目前國內外未將水電、核電以外的可再生能源列入能源消費核算體系，改變以煤為主的中國能源消費結構，需要相當長的時間，需要付出巨大的人力、物力和財力，才可能實現“發展”和“低碳”兩個目標。制定規劃的任務就是在發展與減排之間求得一個平衡點。
2.4 繼續調整能源產業結構 優先開發水電，適度控制煤炭產能增長，是調整現階段能源結構的主要任務。我國是世界上煤炭生產規模最大的國家，農業生產結構中，煤炭占70%。我國電力結構特別是電源結構明顯不合理，水火電比例為1∶5，火電比重偏大，需要繼續貫徹優先開發水電的方針，并加快發展核電，加快優化電源結構。
2.5 做好地質勘探等前期工作，制定科學規劃和開發方案 在充分摸清煤、油、氣、田的地址構造特征、賦存狀況、儲量規模及分布等的基礎上，制定科學開發方案，是今后開發過程中能夠實現低碳化的關鍵。
3 .促進新能源產業健康發展的建議
3.1政府應出臺戰略計劃，加強產業引導 根據我國國情，考慮新能源與可再生能源市場的運行，建立和完善新能源和節能政策體系，建立能源管理機構和咨詢機構，使得政策對新能源和節能產業的制度保障具有綜合性和戰略性。
3.2加大技術創新和投資力度 技術創新是新能源與可再生能源發展的關鍵。中國目前的新能源技術創新能力較低。因此要加大核心技術的自主研發力度，從人才方面注重新能源研發的技術性專業人才的培養。對于投資巨大、外部性明顯的新能源技術研發，必須以國家投入為主、社會資本參與的方式，建立公共研發平臺和檢測平臺，成立工程技術中心，在技術研發、風險投入、上市融資等方面加大政策傾斜，形成集研發應用于一體的產學研技術創新體系。
3.3堅持實用性第一的原則 基礎設施的完善。如電網布局、新能源汽車賴以運行的充電站建設等，通過完善基礎設施，為新能源的應用提供基本條件；完善補貼機制。需要在補貼領域和補貼方法上進行擴展，如財稅支持等；調整能源利益結構。通過補貼或績效考核等途徑，對現有能源利益結構進行調整。
3.4促進經濟發展與新能源及可再生能源的供需平衡 調整國內的能源消費政策，鼓勵使用新能源與可再生能源，大規模啟動國內市場，建立綠色能源的民族品牌。
