《新能源概論》課程教學(xué)大綱

1、新能源概論課程教學(xué)大綱課程名稱：新能源概論英文名稱：Introduction to New Energy課程編碼：x4031141學(xué) 時 數(shù)： 32其中實(shí)踐學(xué)時數(shù)： 0 課外學(xué)時數(shù)：0學(xué) 分 數(shù)： 2適用專業(yè)：化學(xué)工程與工藝 課程簡介新能源概論是化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)選修課。新能源科學(xué)以新技術(shù)前沿、新能源經(jīng)濟(jì)與政策等方面的內(nèi)容為對象，基礎(chǔ)知識與發(fā)展前沿相結(jié)合；課程內(nèi)容豐富，主要包括能源的基本理論和基本知識，二次能源及新能源的開發(fā)、轉(zhuǎn)換與利用，同時介紹當(dāng)前新能源經(jīng)濟(jì)與政策等；新能源技術(shù)學(xué)習(xí)包括太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、核能、水能、氫能、海洋能、地?zé)崮艿戎饕履茉葱问降闹匾拍詈屠碚摶A(chǔ)，

2、尤其是太陽能發(fā)電、核能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電的基本原理和相關(guān)計算，使學(xué)生獲得較寬廣的能源科學(xué)技術(shù)知識。通過新能源概論課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能理解開發(fā)新能源來替代化石能源的必要性和緊迫性，了解新能源相關(guān)基本理論、基本知識，掌握對二次能源及新能源的開發(fā)、轉(zhuǎn)換與利用；掌握新能源轉(zhuǎn)換為電能的工程原理和實(shí)現(xiàn)過程，具備一定的工程能力；了解新能源和可再生能源對于能源的可持續(xù)性發(fā)展和社會節(jié)能減排、綠色環(huán)保的重要意義，培養(yǎng)學(xué)生并影響周邊人建立低碳消費(fèi)意識；同時掌握新能源相關(guān)政策支持、管理制度、相關(guān)法律文件。課程目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系表課程目標(biāo)畢業(yè)要求（1）了解新能源相關(guān)基本理論、基本知識；掌握對二次能源及新能源的開發(fā)、轉(zhuǎn)換與利

3、用。（2）掌握新能源轉(zhuǎn)換為電能的工程原理和實(shí)現(xiàn)過程，具備一定的工程能力。2-2能夠應(yīng)用工程基礎(chǔ)知識對研究對象進(jìn)行正確地表達(dá)、分析工程問題；（3）太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、水能、核能、氫能源燃料電池等都是可持續(xù)能源，這些新興能源在工程施工的時候會對社會、安全、文化都有一定的影響或者改變，要適應(yīng)社會需要和民眾接受程度，多宣傳、多普及知識，從而達(dá)到更好的效果。6-1能分析和評價工程實(shí)踐對社會、健康、安全、法律、文化的影響，以及這些制約因素對項(xiàng)目實(shí)施的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任（4）了解新能源和可再生能源對于能源的可持續(xù)性發(fā)展和社會節(jié)能減排、綠色環(huán)保的重要意義，培養(yǎng)學(xué)生并影響周邊人建立低碳消費(fèi)意識。（5）

4、掌握新能源相關(guān)政策支持、管理制度、相關(guān)法律文件。7-1能夠知曉環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的理念和內(nèi)涵，理解工程實(shí)踐對生態(tài)環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響；三、課程教學(xué)內(nèi)容、基本要求、重點(diǎn)和難點(diǎn)(一)緒論、能源的概念及分類、新能源的作用和技術(shù)發(fā)展（4學(xué)時）1教學(xué)內(nèi)容：能源的含義、分類及歷史演變；新能源在能源供給中的作用；新能源技術(shù)的發(fā)展；中國能源現(xiàn)狀、問題與對策。2基本要求：理解新能源的含義；掌握新能源的分類；了解中國能源現(xiàn)狀及存在的問題。3重點(diǎn)是：新能源的分類；發(fā)展新能源與可再生能源的重大戰(zhàn)略意義。4. 難點(diǎn)是：能源品味的含義。(二) 太陽能 （4學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容：太陽能熱發(fā)電技術(shù)研究發(fā)展概況，太陽能熱

5、發(fā)電站基本系統(tǒng)與構(gòu)成塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，盤式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，太陽池?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)太陽能利用方式，太陽能電池的工作原理，太陽能光伏發(fā)電歷史和現(xiàn)狀，太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)，太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用，太陽能電池的分類，太陽能電池制造工藝，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成，獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。2.基本要求：了解太陽能熱發(fā)電技術(shù)研究發(fā)展概況；掌握槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)；盤式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，太陽池?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)，太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)；掌握太陽能電池的工作原理，太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成，獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)，并網(wǎng)光伏發(fā)電系。3.重點(diǎn)是：太陽能資

6、源特點(diǎn)；太陽能光熱利用；太陽能光伏發(fā)電技術(shù)；4.難點(diǎn)是：光伏發(fā)電原理；PN結(jié)；光伏電池分類和特點(diǎn)。(三)生物質(zhì)能技術(shù)（8學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容：生物質(zhì)能概述；生物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)；生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換和發(fā)電技術(shù)；生物質(zhì)燃燒；生物質(zhì)氣化、熱解、液化；生物乙醇、柴油、丁醇、沼氣技術(shù)。2.基本要求：了解生物質(zhì)資源特點(diǎn)及類別；知道生物質(zhì)能發(fā)電前景；掌握生物質(zhì)燃燒、氣化、熱解、液化原理和應(yīng)用；理解生物乙醇、柴油、丁醇、沼氣技術(shù)。3.重點(diǎn)是：生物質(zhì)燃燒原理；生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)；生物乙醇技術(shù)；生物柴油技術(shù)。4.難點(diǎn)是：乙醇燃料技術(shù)；生物發(fā)酵技術(shù)。 （四）水能 （2學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容：中國水能資源概況；水能的地位與作用；中國

7、水資源的特點(diǎn)；水能開發(fā)利用的原理；徑流調(diào)節(jié)與水能計算；水力發(fā)電技術(shù)；水能利用發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。2.基本要求：了解中國水資源概況和水資源開發(fā)的特點(diǎn)；知道水能開發(fā)利用原理和水能計算；掌握水力發(fā)電技術(shù)原理和水電站的基本構(gòu)成；3.重點(diǎn)是：水力發(fā)電原理；水能計算；水庫的分類。4.難點(diǎn)是：水能計算和水電站機(jī)電設(shè)備工作原理。(五)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)（2學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容：風(fēng)能資源的表征；風(fēng)與風(fēng)力設(shè)備，風(fēng)力機(jī)工作原理，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備；風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行方式風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀與展望。2.基本要求：了解風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀與展望；掌握風(fēng)力機(jī)工作原理；知道風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行方式。3.重點(diǎn)是：風(fēng)力機(jī)工作原理；風(fēng)力發(fā)電設(shè)備；風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行方式

8、。4.難點(diǎn)是：風(fēng)玫瑰圖的繪制。（六）氫能 （2學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容：氫的制?。粴涞膬Υ?；氫的利用；氫能安全。2.基本要求：掌握氫的制取、氫的利用；了解氫的儲存、氫能安全。3.重點(diǎn)是：氫的利用。4.難點(diǎn)是：氫的制取和氫能安全。（七）核能 （4學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：核能的基本概況；核能的能量的計算方法，核能發(fā)電的工作原理；核電站的構(gòu)成，核電站安全防護(hù)層的組成部分；核廢料的處理方法；新型核電技術(shù)?；疽螅毫私夂四艿幕靖艣r和常識；掌握核能的能量的計算方法，核能發(fā)電的工作原理，核電站的構(gòu)成，核電站安全防護(hù)層的組成部分，核廢料的處理方法；知道未來新型核能的發(fā)展趨勢。重點(diǎn)是：核能發(fā)電的工作原理；核電站的構(gòu)成；核

9、電站安全防護(hù)層的組成部分。難點(diǎn)是：核能計算方法；原子射線與物質(zhì)的相互作用和影響。（八）新能源材料基礎(chǔ)與應(yīng)用（2學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容：新能源材料基礎(chǔ)與應(yīng)用現(xiàn)狀；鋰離子電池材料；燃料電池材料應(yīng)用基礎(chǔ)；太陽能電池材料基礎(chǔ)與應(yīng)用；其他新型能原材料。2.基本要求：了解燃料電池系統(tǒng)的基本組成、燃料電池的種類和燃料電池的特征；掌握燃料電池發(fā)電原理；鋰離子定材料正負(fù)極材料；知道新型風(fēng)能、核能、生物質(zhì)能、鎳氫電池材料。3.重點(diǎn)是：燃料電池的基本原理；鋰離子電池正負(fù)極材料。4.難點(diǎn)是：氫能燃料電池。（九）新興新能源、新能源發(fā)展政策 （4學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容：地?zé)崮軣崂?、發(fā)電；海洋能開發(fā)利用；可燃冰資源與利用；新能源

10、發(fā)展障礙；國外促進(jìn)新能源發(fā)展的政策措施。2.基本要求：了解地?zé)崮荛_發(fā)和利用；掌握潮汐能、波浪能、海流能、海洋溫差能、海洋鹽度差能開發(fā)和利用，熟悉可燃冰資源開采技術(shù)；理解新能源發(fā)展障礙和國外促進(jìn)新能源發(fā)展的政策措施。3.重點(diǎn)是：地?zé)崮荛_發(fā)和利用；燃冰資源開采技術(shù)；新能源發(fā)展障礙。4.難點(diǎn)是：國外促進(jìn)新能源發(fā)展的政策措施。四、教學(xué)方式及學(xué)時分配序號主要內(nèi)容主要教學(xué)方式學(xué)時分配輔導(dǎo)答疑比例一1.1：緒論、能源的概念和分類授課/討論41:0.51.2：新能源的作用和技術(shù)發(fā)展二2.1：太陽能資源及熱利用授課/討論41:0.52.2：太陽光伏發(fā)電及太陽能利用三3.1：生物質(zhì)能源概論及生物質(zhì)燃燒授課/討論8

11、1:0.53.2：生物質(zhì)氣化、熱解、液化3.3：生物乙醇、柴油、丁醇、沼氣3.4：生物質(zhì)能源應(yīng)用及討論、水能的開發(fā)及利用四4：風(fēng)能資源及風(fēng)力發(fā)電授課/討論21:0.5五5：氫能制取、儲存、利用、安全授課/討論21:0.5六6.1：核能基礎(chǔ)理論授課/討論41:0.56.2：核能應(yīng)用七7：水能資源及水力發(fā)電授課/討論21:0.5八8：新能源材料基礎(chǔ)與應(yīng)用授課/討論21:0.5九9.1：新興新能源授課/討論41:0.59.2: 新能源發(fā)展政策課程其他教學(xué)環(huán)節(jié)要求（1）采用啟發(fā)式教學(xué)，必要時課堂教學(xué)與課堂討論相結(jié)合。 （2）多安排一些提高學(xué)生主觀能動性素質(zhì)的環(huán)節(jié)。 （3）學(xué)習(xí)中盡量聯(lián)系實(shí)際。 （4）安

12、排一些最近的新能源科技進(jìn)展的講座和視頻。六、本課程與其他課程的聯(lián)系本課程的部分內(nèi)容與工程力學(xué)及化工原理有一定聯(lián)系，如具備相關(guān)的知識則可取得更好的學(xué)習(xí)效果。七、建議教材及教學(xué)參考書目（1）新能源概論，王革華主編?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，第二版。（2）新能源概論，楊天華主編。化學(xué)工業(yè)出版社。（3）Edward.Cassedy.可持續(xù)能源的前景，段雷。清華大學(xué)出版社。（4） 難以忽視的真相，紀(jì)錄片。 八、課程考核方式與成績評定辦法 本新能源概論課程采用多維方式進(jìn)行考核，平時考核30%，期末理論考試70%。重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生對本門課程的理解和掌握程度。評價項(xiàng)目評價環(huán)節(jié)課程目標(biāo)平時成績（30分）課堂出勤、發(fā)言、討論、作業(yè)（30分）（1）