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这几天，网上讨论最多的是限电。限电好像各个省的原因不完全一样，但大家公认一点，跟碳达峰、碳中和的目标有关。  作为一个紧密关注高考的博主，万事都能联系到高考。今天就来谈谈跟碳中和紧密相关的能源与动力工程、新能源科学与工程、储能科学与工程这三个专业。 这三个专业在本科专业目录里都属于工科下面的能源动力类，所以这三个专业的联系是很紧密的。 碳达峰、碳中和的概念  先谈一下碳达峰、碳中和的基本概念，把概念搞清楚，对这三个专业的判断基本就出来了。 先说一下碳，碳是指能引起温室效应的二氧化碳、甲烷等各种气体。为了衡量对气候环境的影响，科学家把其他气体换算成二氧化碳的当量。所以，“碳”指的是二氧化碳的当量。 我国承诺，2030年碳达峰，2060年碳中和。顾名思义，碳达峰就是二氧化碳的排放量达到峰值，不再增加。碳中和，就是零碳排放，人产生的二氧化碳和自然界吸收的一样。因此，需要碳减排，就是用各种方法来减少二氧化碳的排放。 各位，现在是2021年，离2030年只有9年了，时不我待。所以，大家都感受到了限电等种种事情，因为碳减排的任务太重了。 根据丁仲礼院士的演讲，现在二氧化碳的排放主要是，86%的化石燃料的燃烧，14%土地利用变化产生，23%被海洋吸收，31%被陆地吸收，进入大气的有46%。 OK，看到这里，大家应该明白如何碳减排了。  丁仲礼院士说，碳减排要三端发力。第一，电力端，不要烧化石燃料，用非碳新能源替代这些煤、石油、天然气。第二，能源消费，用电力、氢能、地热等代替传统能源。第三，固碳端，提高捕获、固化碳的能力，不让它进入大气。 能源与动力工程  能源与动力工程简称能动，这是一个很传统的专业，各大工科院校基本都开设，比较好的有清华、西交大、浙大、华科等学校。 顾名思义，能动研究的是能源转换，把自然界的太阳能、风能、水能、化石能源等转化为工业上可用的电能、机械能。一开始，能动研究的是各种锅炉、内燃机和蒸汽发电机，所以经常被称为锅炉专业。 能动主要学习的内容分几大块：理论物理方面的，理论力学、材料力学、燃烧学、热力学、流体力学等；机械方面的，工程制图、机械设计、工程材料；电子方面的，电工电子技术、自动控制原理、测试技术等等。 能动主要的就业单位是：火电厂、电力系统、电力设计院、内燃机制造公司、汽车制造公司、空调制冷相关的行业，还有石化等相关行业等。 我们可以看到，按照碳中和的目标，火电厂要关停、汽车要推广新能源汽车，这是能动专业两个非常重要的就业行业。这个没有了，能源与动力工程专业的前景就比较暗淡。 当然，如果从研究来说，能动专业还是有前景的，因为需要研究对环境的影响，能源的能效比，清洁燃烧等种种问题。 大家要注意，研究跟就业不完全一样。 新能源科学与工程  这个专业是2010年开设，2011年开始招生。第一批开设的学校有浙江大学、华中科技大学、西安交通大学、东北大学、中南大学、重庆大学、河海大学、华北电力大学、上海理工大学、南京理工大学、江苏大学等。第一批的学校都比较好。 新能源科学与工程研究的是新能源相关的工程技术，包括风能、太阳能、生物质能、核能等。这是个交叉学科，涉及的内容很多，除了能源与动力相关的课程之外，还要学习太阳能热利用原理、清洁能源利用理论、生物质能源利用原理、储能原理与技术、新能源发电与并网技术…… 大家看到这些课是不是晕了？相当于又是一个本科学习的时间。因此，虽然大家都叫新能源，事实上各个学校的侧重是不一样的。这点大家一定要注意。 比如，华科大的新能源主要是清洁和可再生能源，河海大学主要是风能，华北电力的方向比较全，有风能、生物质能和光伏。  新能源现在很火，而相关专业开设的时间不长，是不是新能源专业的就业很好呢？从目前来看，各个公司对新能源需求的人确实在慢慢增多。像华能集团下设有新能源公司，即便是传统的能源公司，也要招相关的新能源方面的人才。随着时间的推移，估计新能源的人才需求量会变大一些。 不过。我并不认为新能源的就业会非常火爆，因为它的课程太杂，不容易学精，或者说新能源专业知识不是很大的专业门槛，真正的专业基础还是能源与动力那些基础课程。所以，新能源专业门槛不高。 其次，现在大量的新能源就业是去生产现场。因为水能、风能、光伏等都是远离城市的偏远地段，这个可能很多人不愿意。不过，博士可能在研究院的多，可以在城市里。 最后，现在新能源企业主要靠补贴生存，收入待遇一般。 总之，新能源专业的前景不错，但目前一般。 储能科学与工程  这是一个很新的专业，2019年国家才增设，2020年全国首所大学，西安交通大学，才第一次招生。不过，这也是一个很热的专业，在2021年，有25所大学增设了这个专业，包括北京科技大学、华北电力大学、中国石油大学、华中科技大学、武汉理工大学、哈尔滨工业大学、东北电力大学、福建师范大学、长沙理工大学、青海大学等。现在全国有26所大学开设这个专业。 储能需求随着大量使用新能源而多了起来。因为电力系统的运行是这样的，要求发电和用电是平衡的，电不能大规模储存。对于火电厂来讲，只要有一套自动调节系统，就可以控制了。 但是，新能源，像风能、水能、太阳能不好人为控制，波动性很大。比如水电站有丰水期和枯水期，通过蓄水能做一点储能；太阳能也随天气变化，风能也是，有刮大风的日子，也有无风的日子。 因此，要大量使用新能源发电，首先要解决好这个供需平衡的问题，就是在大量发电的日子里，把用不掉的电储存起来，这样在枯水期或者无风的季节里，也有电可用。 另外，储能技术在新能源汽车、智能家居里面也非常有用。因为大家可以看到，要碳中和，那么在消费领域尽量要用电，所以储能电池的研发是个关键。 储能科学是现代科学发展的前沿，也是交叉学科。在西交大，把它放入了未来科学学院，这个规格是很高的。 储能科学与工程还没有毕业生毕业，不过这个专业方向的前景应该是非常好的，感兴趣的朋友可以关注一下。 |
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