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| 【專業(yè)解讀】?jī)?chǔ)能科學(xué)與工程：“駕馭”能源，“存取”自如 |
| http://www.taolaoge.com 2023年9月15日 來(lái)源：陽(yáng)光高考信息平臺(tái) |
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有一種技術(shù)可以減少火力發(fā)電對(duì)大氣的污染；可以保障電網(wǎng)供電的質(zhì)量和穩(wěn)定性；可以利用波峰波谷差價(jià)優(yōu)化電費(fèi)；甚至結(jié)合分布式光伏屋頂，未來(lái)發(fā)電多用電少的家庭可以賺錢……這就是儲(chǔ)能給我們帶來(lái)的好處。讓我們跟隨西安交通大學(xué)國(guó)家儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)（中心）常務(wù)副主任蘭劍老師，華北電力大學(xué)能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院副院長(zhǎng)沈國(guó)清老師、儲(chǔ)能科學(xué)與工程教研室副主任苗政老師，一起來(lái)了解儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)。
一、專業(yè)解析
讓能源“存取”更自如
“儲(chǔ)能技術(shù)，是指將不同形式的能量進(jìn)行存儲(chǔ)，再將其轉(zhuǎn)化成所需的能量形式加以利用的技術(shù)，像抽水蓄能、電池儲(chǔ)能都是技術(shù)比較成熟的儲(chǔ)能方式，有著不同的應(yīng)用場(chǎng)景。”據(jù)華北電力大學(xué)儲(chǔ)能科學(xué)與工程教研室苗政老師介紹，能源的形式有很多，比如機(jī)械能、電能、化學(xué)能、熱能等。儲(chǔ)能不止是儲(chǔ)電，但目前主要體現(xiàn)在電力應(yīng)用上。過(guò)去當(dāng)用電負(fù)荷增高，電源側(cè)發(fā)電能力不足，就會(huì)影響電網(wǎng)運(yùn)行。現(xiàn)在新型電力系統(tǒng)運(yùn)行模式是以源（發(fā)電）、網(wǎng)（電網(wǎng)）、荷（負(fù)荷）、儲(chǔ)（儲(chǔ)能）為整體規(guī)劃的，“儲(chǔ)”相當(dāng)于一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)峰、提效，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
華北電力大學(xué)能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院副院長(zhǎng)沈國(guó)清老師說(shuō)：“通俗地講，儲(chǔ)能就是能量多的時(shí)候把它存起來(lái)，需要的時(shí)候再取出來(lái)。儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展讓我們可以擺脫時(shí)間和地域的限制，大大增加了人們運(yùn)用能源的主動(dòng)性。”
儲(chǔ)能科學(xué)與工程學(xué)什么？
儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)，以能量的存儲(chǔ)即儲(chǔ)能技術(shù)為研究對(duì)象，是一個(gè)多學(xué)科深度交叉融合形成的新興專業(yè)，具有多樣化的應(yīng)用背景、多維度的知識(shí)體系、多層次的專業(yè)構(gòu)架等特征。
西安交通大學(xué)該專業(yè)本科階段研究各種儲(chǔ)能技術(shù)的原理、儲(chǔ)能材料的開(kāi)發(fā)與研制、儲(chǔ)能設(shè)備的研制與制造、儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行策略、其經(jīng)濟(jì)性和大數(shù)據(jù)分析等。儲(chǔ)能基礎(chǔ)課程設(shè)置了物理、工程力學(xué)、計(jì)算機(jī)、電路、工程圖學(xué)、現(xiàn)代電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論、儲(chǔ)能化學(xué)基礎(chǔ)、儲(chǔ)能原理等。專業(yè)課程設(shè)置了儲(chǔ)能熱流基礎(chǔ)、傳熱傳質(zhì)學(xué)、熱質(zhì)儲(chǔ)存技術(shù)及應(yīng)用、可再生能源及其發(fā)電技術(shù)、氫能儲(chǔ)存與應(yīng)用、儲(chǔ)能材料、電化學(xué)基礎(chǔ)、納米材料與能源、新型儲(chǔ)能電池技術(shù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電力系統(tǒng)分析、能源互聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)等。
華北電力大學(xué)聚焦規(guī)模化先進(jìn)儲(chǔ)能+碳中和技術(shù)、高效儲(chǔ)能器件研發(fā)、電力儲(chǔ)能裝備與系統(tǒng)集成等研究方向，專業(yè)基礎(chǔ)類課程包括：工程制圖基礎(chǔ)、儲(chǔ)能概論、電工技術(shù)基礎(chǔ)、化學(xué)基礎(chǔ)原理、工程熱力學(xué)、工程流體力學(xué)、傳熱與傳質(zhì)、數(shù)理方程、電子技術(shù)基礎(chǔ)、材料科學(xué)與工程技術(shù)、材料固體理論基礎(chǔ)、數(shù)值分析基礎(chǔ)、電化學(xué)工程、自動(dòng)控制原理、過(guò)程參數(shù)檢測(cè)及儀表。專業(yè)核心課包括：儲(chǔ)熱技術(shù)及應(yīng)用、儲(chǔ)能電池技術(shù)、氫能技術(shù)及應(yīng)用、儲(chǔ)能與綜合能源系統(tǒng)、儲(chǔ)能電站系統(tǒng)等。
二、專業(yè)與就業(yè)
人才需求呈井噴式增長(zhǎng)
近年來(lái)，隨著智能電網(wǎng)、太陽(yáng)能/風(fēng)能等可再生能源發(fā)電、電動(dòng)汽車和移動(dòng)式設(shè)備等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，能源技術(shù)和消費(fèi)革命不斷升級(jí)，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國(guó)家能源和社會(huì)發(fā)展的重要需求，這也使得儲(chǔ)能領(lǐng)域的人才需求呈現(xiàn)井噴式增長(zhǎng)。
據(jù)西安交通大學(xué)國(guó)家儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)（中心）常務(wù)副主任蘭劍老師介紹，到2030年儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)上下游需求人數(shù)共計(jì)65.74萬(wàn)人。目前，我國(guó)現(xiàn)有儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)人才較少，2020年儲(chǔ)能從業(yè)人員共計(jì)約為17.07萬(wàn)人，與2030年相比尚有48.67萬(wàn)人的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)人才缺口。2021-2030年十年內(nèi)，平均每年人才需求超過(guò)4.8萬(wàn)人。從我國(guó)人才區(qū)域分布看，2021-2030年間，華北和西北地區(qū)產(chǎn)業(yè)每年人才需求總數(shù)占比約為15%，為7200人。從我國(guó)現(xiàn)有儲(chǔ)能人才結(jié)構(gòu)來(lái)看，不僅缺少領(lǐng)軍人才、復(fù)合型創(chuàng)新人才緊缺，骨干工程人才和基礎(chǔ)人才的存量也不足，人才已經(jīng)成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展和升級(jí)的最大軟肋。因此，需要提高我國(guó)儲(chǔ)能相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)數(shù)量和質(zhì)量，支撐我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
第一批畢業(yè)生都去哪兒了
隨著可再生能源的普及，儲(chǔ)能技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用不斷拓展，從汽車動(dòng)力電池到大型電站乃至航空航天，儲(chǔ)能的應(yīng)用無(wú)處不在。該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后，可在新能源裝備、新能源汽車、電力系統(tǒng)、發(fā)電、電池等涉及儲(chǔ)能材料、器件、裝備、應(yīng)用等領(lǐng)域，從事創(chuàng)新研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)、工業(yè)制造、項(xiàng)目管理等工作；也可在科研院所和高等院校從事科學(xué)研究和教學(xué)工作；還可以選擇考研深造。
西安交通大學(xué)第一批就讀儲(chǔ)能科學(xué)與工程的2019級(jí)本科生將于今年畢業(yè)，截止2023年4月底，繼續(xù)讀研深造比例達(dá)到89%，深造學(xué)校均為西安交通大學(xué)、上海交通大學(xué)、清華大學(xué)等高校。
華北電力大學(xué)在2019級(jí)能源動(dòng)力工程專業(yè)內(nèi)選拔兩個(gè)班，從大二開(kāi)始按照儲(chǔ)能方案進(jìn)行人才培養(yǎng)，第一批學(xué)生也將在2023年畢業(yè)。有三分之二的學(xué)生選擇繼續(xù)深造，考研方向集中在儲(chǔ)能和熱能，就業(yè)主要面向五大發(fā)電集團(tuán)。
三、報(bào)考指南
63所院校開(kāi)設(shè)專業(yè)，7個(gè)國(guó)家產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)
2020年1月，教育部、國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《儲(chǔ)能技術(shù)專業(yè)學(xué)科發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2020—2024年)》，計(jì)劃明確要求加快培養(yǎng)儲(chǔ)能領(lǐng)域“高精尖缺”人才，增設(shè)若干儲(chǔ)能技術(shù)本科專業(yè)、二級(jí)學(xué)科和交叉學(xué)科。同年，西安交通大學(xué)獲得教育部批準(zhǔn)，增設(shè)全國(guó)首個(gè)儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)。
2021年全國(guó)共有25所院校獲批儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)，2022年14所院校經(jīng)批準(zhǔn)備案設(shè)置該專業(yè)，2023年有23所院校開(kāi)設(shè)該專業(yè)。截止目前，全國(guó)共有63所院校獲批開(kāi)設(shè)儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)。
根據(jù)《儲(chǔ)能技術(shù)專業(yè)學(xué)科發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2020—2024年)》，國(guó)家將大力推動(dòng)建設(shè)若干儲(chǔ)能技術(shù)學(xué)院或研究院，建設(shè)一批儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)。據(jù)華沈國(guó)清老師介紹，目前，全國(guó)獲批國(guó)家儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)的高校共有7所。2021年西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、華北電力大學(xué)獲批全國(guó)首批國(guó)家儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)；2023年哈爾濱工業(yè)大學(xué)、重慶大學(xué)、中國(guó)石油大學(xué)（北京）、上海交通大學(xué)4所高校，獲批第二批國(guó)家儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)。
加快“高精尖缺”人才培養(yǎng)
西安交通大學(xué)儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)，依托學(xué)校八個(gè)理工類優(yōu)勢(shì)學(xué)科（含三個(gè)A+學(xué)科），整合課程體系，出版全國(guó)首部培養(yǎng)方案《儲(chǔ)能科學(xué)與工程本科專業(yè)知識(shí)體系與課程設(shè)置》，采用本碩博“基礎(chǔ)-專業(yè)-創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”梯次遞進(jìn)的培養(yǎng)方式，大一學(xué)生開(kāi)展儲(chǔ)能專業(yè)通識(shí)教育，大一學(xué)年末按照熱質(zhì)儲(chǔ)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)和電磁儲(chǔ)能三個(gè)模塊，結(jié)合個(gè)人意愿和綜合成績(jī)進(jìn)行模塊選擇。學(xué)生可跨模塊選擇儲(chǔ)能專業(yè)特色課程，全面滿足儲(chǔ)能專業(yè)學(xué)科交叉復(fù)合型人才培養(yǎng)需要。
華北電力大學(xué)整合動(dòng)力工程及工程熱物理、電氣工程、材料科學(xué)與工程、機(jī)械工程、物理學(xué)、化學(xué)工程與技術(shù)等與儲(chǔ)能密切相關(guān)的優(yōu)秀專業(yè)師資，成立儲(chǔ)能科學(xué)與工程教研室。課程設(shè)置方面，學(xué)校基于“特設(shè)專業(yè)+專業(yè)方向+公選課程”的“三層次”模式，構(gòu)建“大類招生、交叉培養(yǎng)、通專融合”的儲(chǔ)能專業(yè)本科生培養(yǎng)體系，形成點(diǎn)面結(jié)合、全校各專業(yè)合力培養(yǎng)儲(chǔ)能人才的機(jī)制。
天津大學(xué)儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)施入校后選拔，突破現(xiàn)有專業(yè)和學(xué)院的限制，整合化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)(工)、材料科學(xué)與程、功能材料、能源與動(dòng)力工程、電氣工程及自動(dòng)化、智能電網(wǎng)信息工程等七個(gè)國(guó)家一流本科專業(yè)，建設(shè)儲(chǔ)能科學(xué)與工程本科專業(yè)，培養(yǎng)儲(chǔ)能領(lǐng)域的“高精尖缺”人才。
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