Apa bahan dan perangkat energi baru?

Yang dimaksud dengan energi baru adalah energi yang belum dimanfaatkan secara besar-besaran dan sedang aktif dalam penelitian dan pengembangan, yang berbeda dengan energi konvensional seperti batu bara, minyak bumi, gas alam, dan PLTA skala besar dan sedang. Misalnya, energi matahari, energi angin, energi biomassa modern, energi panas bumi, energi laut, dan energi hidrogen semuanya merupakan sumber energi baru. Bahan energi baru merupakan bahan utama yang digunakan dalam proses mewujudkan transformasi dan pemanfaatan sumber energi baru tersebut serta mengembangkan teknologi energi baru.

Saat ini, bahan energi baru yang lebih banyak dipelajari dan relatif matang terutama bahan sel surya, bahan baterai listrik, bahan sel bahan bakar, bahan energi biomassa, bahan energi angin, superkapasitor, bahan energi nuklir, dll.

Bahan dan perangkat energi baru utama adalah penelitian dan pengembangan bahan utama dan desain perangkat dan pembuatan konversi dan pemanfaatan energi baru. Jurusan ini merupakan salah satu jurusan angkatan pertama yang terkait dengan industri baru strategis nasional yang ditambahkan oleh Kementerian Pendidikan pada tahun 2010, dan merupakan salah satu jurusan termuda dalam kategori materi teknik.

Profesor Li Meicheng mengatakan bahwa konotasi utama bahan dan perangkat energi baru terletak pada integrasi bahan dan perangkat energi baru. Berbeda dengan bahan tradisional seperti bahan paduan, bahan energi baru bukanlah bahan sederhana, tetapi memiliki sifat struktural dan fungsional. Misalnya, bahan inti panel surya tidak silikon sederhana, tetapi untuk membentuk struktur tertentu (seperti sambungan PN), dan dapat mencapai fungsi konversi fotolistrik. Oleh karena itu, penelitian bahan dan perangkat energi baru tidak hanya bahan atau komponen, tetapi menggabungkan keduanya. Dengan kata lain, jurusan ini berfokus pada bagaimana menembus garis patahan antara bahan dan perangkat energi baru.

Ambil mobil listrik, misalnya, di mana teknologi baterai listrik berkembang pesat. Misalnya, baterai negatif lithium titanate memiliki keunggulan kinerja pengisian cepat, umur panjang, keamanan tinggi, dll., Kerugiannya adalah kepadatan energi rendah, harga tinggi, cocok untuk penggunaan bus. Namun, baru-baru ini, baterai pengisian cepat karbon negatif telah membuat kemajuan pesat, dan kepadatan energinya yang tinggi serta biaya rendah diharapkan dapat menggantikan baterai negatif lithium titanate. Apa pun jenis baterainya, bahan dan perangkatnya tidak dapat dipisahkan, dan bahan akhirnya harus dibuat menjadi baterai. Tentu saja, ini hanya sebagian kecil dari bidang penelitian bahan dan perangkat energi baru.

Apa bidang penelitian bahan dan perangkat energi baru?

Profesor Li Meicheng mengatakan bahwa bidang penelitian aktif saat ini dari bahan dan perangkat energi baru adalah:

Pertama, proses konversi energi. Misalnya, energi cahaya menjadi listrik, energi cahaya menjadi panas, energi cahaya menjadi energi kimia, energi angin menjadi listrik, energi biomassa menjadi listrik, dan sebagainya. Misalnya, sel surya mengubah energi cahaya menjadi listrik, dan fotosintesis buatan mengubah energi cahaya menjadi energi kimia.

Kedua, penangkapan dan penyimpanan energi. Pada November 2016, Perdana Menteri Li Keqiang memimpin pertemuan Komisi Energi Nasional, yang membahas dan menyetujui Rencana Pengembangan Energi Lima Tahun ke-13. Li menyarankan untuk fokus pada pengembangan dan pemanfaatan energi terbarukan, terutama energi baru pada teknologi jaringan dan penyimpanan energi, terobosan teknologi jaringan mikro, energi kebijaksanaan "Internet +" konstruksi yang komprehensif, meningkatkan kemampuan penyesuaian sistem tenaga, meningkatkan kemampuan yang diberikan energi baru , mengembangkan efisiensi tinggi dan teknologi hemat energi dan kompetisi energi yang menguasai ilmu pengetahuan dan teknologi. Pada tahun 2016, Administrasi Energi Nasional menyetujui pembangunan proyek demonstrasi penyimpanan energi kimia skala besar nasional untuk pertama kalinya secara nasional, dan juga mengajukan target inovasi khusus untuk teknologi penyimpanan energi ultrakapasitor berkapasitas besar. Teknologi penyimpanan energi akan menjadi salah satu bidang penelitian utama dalam lima tahun ke depan. Selain itu, pelapis permukaan impeller turbin angin (anti korosi dan sifat lainnya), sel bahan bakar, dll., adalah bidang penelitian bahan dan perangkat energi baru.

Sensor dalam sistem energi terintegrasi. Ini adalah area lain di mana Profesor Li baru-baru ini menyadari bahwa bahan dan perangkat energi baru dapat digunakan secara luas. Di bawah latar belakang pendalaman terus menerus dari reformasi sistem tenaga listrik, transformasi jaringan listrik tradisional dan pembangunan sistem energi terintegrasi telah menjadi tren umum, tetapi masih ada kekurangan node kunci, atau beralih ke berkomunikasi satu sama lain. Meningkatnya kompleksitas energi yang terhubung ke sistem energi membutuhkan penyebaran yang cerdas. Namun, jaringan saat ini tidak memiliki "mata" dan "telinga" untuk menyebarkan energi dengan cepat dan akurat. Sensor "mata" dan "telinga" ini, persis di mana bahan energi baru dan profesi perangkat masuk. Kemungkinan penggunaan bahan energi baru akan menghasilkan inovasi yang hebat.

Bagaimana dengan Bahan dan perangkat energi baru?

Pada Juli 2012, Universitas Tenaga Listrik China Utara menjadi tuan rumah Simposium Nasional ketiga tentang pembangunan bahan dan perangkat energi baru. Lebih dari 70 orang berpartisipasi dalam acara tersebut, termasuk prinsipal bahan dan perangkat energi baru dari lebih dari 30 universitas, perwakilan dari perusahaan energi baru dan asosiasi industri, dan unit penerbitan energi baru. Ni Weidou, akademisi Universitas Tsinghua, berbicara tentang pengembangan dan permintaan bakat di bidang energi baru. Dia menunjukkan bahwa pengembangan industri energi baru harus mengambil jalan praktis, dan perguruan tinggi dan universitas yang mengkhususkan diri dalam energi baru harus mendasarkan pada karakteristik mereka sendiri, mengatasi hambatan pengembangan, dan berkontribusi pada pembangunan energi baru. Wakil direktur komite fotovoltaik Asosiasi Energi Terbarukan China, sekretaris jenderal Wu Dacheng menunjukkan dalam pertemuan itu, pelatihan personel energi baru harus memperkuat pendidikan dasar bakat universal, pengenalan guru yang wajar, memperkuat pertukaran dan pendidikan bersama.

Latar belakang jurusan materi dan perangkat energi baru di universitas yang berbeda sangat berbeda, sehingga mata kuliah juga memiliki karakteristiknya sendiri. Mengambil Universitas Tenaga Listrik China Utara sebagai contoh, kurikulumnya menampilkan kombinasi disiplin dan persimpangan yang kuat. Profesor Li Meicheng mengatakan bahwa bahan dan perangkat energi baru yang utama melibatkan tiga aspek berikut: mekanisme fisik dan kimia adalah dasarnya, bahan adalah tubuh utama, dan perangkat adalah kinerja material. Perguruan tinggi dan universitas harus menggabungkan karakteristik profesional mereka sendiri dan menjadikan ketiganya secara organik melalui pengaturan kurikulum yang wajar.

Kursus utama :( informasi lengkap dari masing-masing sekolah)

Fisika keadaan padat, kimia fisik, kimia dan fisika material, energi, elektrokimia, teknologi catu daya, fisika dan perangkat semikonduktor, bahan penyimpan energi dan teknologi persiapan, metode analisis dan pengujian material, transformasi dan aplikasi energi, prinsip teknologi hemat energi canggih dan teknologi, sel surya, prinsip dan teknologi baterai lithium ion, desain integrasi sistem energi, tren pengembangan energi baru dunia dari seri kuliah, dll.

Dan ilmu energi baru dan perbedaan utama rekayasa

Kedua jurusan termasuk dalam kategori teknik, tetapi bahan dan perangkat energi baru termasuk dalam kategori material, dan sains dan teknik energi baru termasuk dalam kategori tenaga energi. Ilmu dan teknik energi baru berorientasi pada industri energi baru, dengan rentang profesional interdisipliner yang kuat dan besar. Landasan disiplin berasal dari berbagai ilmu dan teknik, dan terkait erat dengan fisika, kimia, material, mesin, elektronik, informasi, perangkat lunak, ekonomi, dan banyak jurusan lainnya. Sesuai dengan kebutuhan sosial dan akumulasi profesional mereka sendiri, perguruan tinggi dan universitas telah menetapkan karakteristik mereka sendiri dari ilmu energi baru dan jurusan teknik, tujuan pelatihan, Pengaturan kurikulum, arah utama dan sebagainya sangat berbeda.