美国留学新能源专业分析

2011-07-02

美国留学新能源专业

越来越多的学生关注新能源的一些方向申请问题,主要是不知道诸如太阳能发电,潮汐发电,风能这些新能源在美国的实际专业发展前景问题,希望下面的信息能为申请新能源专业的学生提供帮助和指导。

1. 汽车减排—电子系
传统的电力电子技术将获得很大的发展空间。从去年开始,电子系不太热门的Power方向的招生规模相应扩大。现在的发展方向是:一方面,通过提高电力转化效率减少排放量,另一方面电动力汽车将进一步发展,尤其是新能源汽车电机及控制器的设计、试验及制造,美国政府、中国政府、日本、西欧都投入了大量的资金。美国大学以弗吉尼亚理工大学、俄亥俄州立大学、中佛罗里达大学、威斯康辛麦迪逊大学实力最为雄厚,亚利桑那州立大学和东北大学等也拥有不俗的科研力量。

2. 低碳—化学、化工系
化工是一个特殊的行业,节能环保是化工企业的核心问题。化工行业与碳排放密切相关,是低碳经济的核心行业之一。例如:氟化技术的发展,降低燃油中的含碳量,是减少传统能源污染的非常有潜力的办法。
美国德州很多学校都有实力强劲的化工系,当地有很多的跨国大石油公司和化工公司,就业前景非常好。(比如综合排名不太高的德州理工大学,化工系实力不容小视)

3. 太阳能,风能等新能源---电子系、材料系、物理系
太阳能虽然已经在生活中投入使用,但因为太阳能电池转化效率低、价格昂贵,不能大规模的推广。因此,太阳能的进一步研究也获得了较多的研究经费。其中光电材料、电子光声伏打学为研究领域之一。以Tufts大学为例,电子系就在该领域引入了新的教授。太阳能专业的同学,工作形势不错,尤其是美国中西部太阳能丰富的地区。比如新墨西哥和亚利桑那州,都有很大的太阳能研究中心。在美国北部,例如波士顿,也有很多从事太阳能开发的公司。University of Delare、Arizona State University、Georgia Institute of Technology、Penn State University、Caltech、 MIT、Cornell University等大学拥有太阳能研究中心。 美国位于科罗拉多州的National Renewable Energy Lab在太阳能研究方面是美国第一的研究中心。
风力发电方面,也是一个大的发展趋势。其中以北卡大学实力最为雄厚。

 

4.燃料电池—化学系、化工系、材料系、环境系
燃料电池显然是现在的研究热点。每年美国的物理协会年会、化学协会年会、材料协会年会上,到处可见燃料电池的研究进展。
美国位于加州大学欧文分校(University of California, Irvine)的National Fuel Cell Research Center (NFCRC), 是美国最著名的燃料电池研究中心。康涅狄格大学(University of Connecticut)的Connecticut Global Fuel Cell Center资金和科研力量也很雄厚,另外还有,Michigan的Kettering University、Ohio的Case Western Reserve University、Stark State College以及南卡大学(University of South Carolina)的 Center for Fuel Cell Research。南卡大学的这个研究中心,是美国国家自然基金支持的唯一一个燃料电池研究中心。

5.智能电网—电子系(电力、通讯、控制技术、系统工程)、计算机系。
奥巴马上任后提出了新的能源计划,将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代,建立美国横跨四个时区的统一电网;发展智能电网产业,最大限度发挥美国国家电网的价值和效率,将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理;全面推进分布式能源管理,创造世界上最高的能源使用效率。
美国政府推行智能电网有三个目的,一个是由于美国电网设备比较落后,急需进行更新改造,提高电网运营的可靠性;二是通过智能电网建设将美国拉出金融危机的泥潭;三是提高能源利用效率。美国政府要建立一个信息化的新型能源系统,将能源资源的生产、储存、运输、转换(发电)、输电、配电、供电、用电,以及各种用电、用能设备信息化、联网化和智能化整合,解决各种能源资源之间的优化平衡、各种电源转换之间的优化平衡、各种能源需求之间的优化平衡,从而提高能源资源的利用效率、能源设备的使用效能、能源投资的经济效益,以及节能减排的实际效果,从而提高能源系统对社会经济发展的总体效益。
智能电网的发展,需要很多领域的交叉合作:
通信类:建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础,因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统的支持。
材料、超导:智能电网中的设备将充分应用在材料、超导方面的最新研究成果,从而提高功率密度、供电可靠性和电能控制技术
控制技术:提供对输电、配电和用户侧的控制方法并且可以管理整个电网的有功和无功。
在这领域的主要美国大学有:北卡州立大学(最雄厚)、华盛顿大学、亚利桑那州立大学、德州A&M、康内尔大学、爱荷华大学、佐治亚理工等。加拿大的一些学校也有很强的科研实力。比如多伦多大学。

 

6. 微生物燃料电池 (microbial fuel cell)—生物系
从生物/微生物中提取电能在20世纪初就被发现,直到20世纪70年代陆续有研究文章发表.因为能源危机的问题,现在MFC的研究表现的越来越热.在这方面做的比较好的是比利时的一个研究组,他们的电池功率目前是最高的。宾夕法尼亚州立大学的Bruce Logan以及麻省大学阿姆赫斯特分校的Dr Lovley是最为著名的。除此以外,密歇根州立大、亚利桑那州立大学、马里兰大学等也有相关的研究中心。

7.传统石油工业:
短期看,靠新能源的发展并不能满足经济发展的需要,所以传统石油工业将继续保持原有实力。今后的发展重心是高效开采和利用的新方法。通过改进工艺,提高原油、成品油的质量,为社会提供清洁的石油产品,并降低成品油使用过程中二氧化碳的排放量。
实力雄厚的美国大学有德克萨斯大学奥斯汀分校、斯坦福大学、德州A&M大学、塔尔萨大学、科罗拉多矿业大学宾州州立大学、俄克拉荷马大学、路易斯安那州立大学、南加州大学、德州理工大学。尤其是德州的各个大学,拥有地理资源优势,几乎全部石油工业上有企业在德州都有工厂。就业前景非常好。加拿大的阿尔贝托大学实力也很雄厚。
新能源相关专业录取没有特殊要求,能源专业只是作为相关传统专业的延伸,因此录取要求也和传统专业基本一致。
有志于从事新能源领域发展的准留学生该如何做留学选择和职业规划呢?
新能源并不是一个单独开设出来的专业,从学术背景考虑,学好传统专业的基础课,提高参与相关的研究领域的继续学习和研究能力,是准留学生需要做到实处的地方。选择留学就是选择了新领域和挑战,因此学生只能够以不变应万变,有了扎实的基础,才有能力去开拓新的疆土并创造新的价值。目前高校及研究所及相关机构做这方面课题的比较多,研究经费很充足,因此奖学金机会也会很多。

 

另外,申请新能源专业的学生,应多注意交叉学科的申请

如果打算在新能源领域发展,同学们该如何做专业选择和职业规划呢?
在申请相关专业的时候,第一要注意所在地区的地理优势,比如太阳能,美国中西部太阳能资源丰富,相关的研究中心实力比较雄厚,工作前景较好;第二,要注意所在地区的经济因素,比如说,德州遍布各大石油公司、化工公司,在化工类、材料类、石油类等领域,大学与这些公司的合作较多,发展前景好;第三,不要仅局限于本学科,多注意交叉学科的申请,很多新能源专业综合了很多学科的背景,需要很多领域的交叉合作。

目前来看,新能源专业相关学生的毕业方向大致有以下三方面:第一,工程学(engineering),比如开发新能源技术,这就要选择工程类院校,并且对新能源有一定侧重的;第二,能源经济学(energy economics),从经济的角度分析各种新能源的可行性,经济类别的学校都可以选择,有没有能源侧重都无所谓,经济原理到哪都适用;第三,能源政策(energy policy),主要从国家政策的角度研究环境保护政策,以及促进新能源开发政策等,这就要选择国家政策比较好的学校,并且有能源政策或环境政策侧重。
新能源的相关专业并不是一个单独开设出来的专业,从学术背景考虑,学好传统专业的基础课,提高参与相关的研究领域的继续学习和研究能力,是准留学生需要做到实处的地方。目前国外高校及研究所及相关机构做这方面课题的比较多,研究经费很充足,因此奖学金机会也会很多。

希望想要申请新能源相关专业的同学们及早做好科研的准备,争取拿到全额奖学金的offer。

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