新能源發(fā)電技術(shù)課程教學大綱

新能源發(fā)電技術(shù)課程教學大綱課程中文名稱：新能源發(fā)電技術(shù)課程英文名稱：PowerGenerationofNewEnergy課程編號：204T0288學分：2學時：32(其中：講課學時：32實驗學時：0實踐學時：0)先修課程：《電路原理（一）》、《電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《電機學》、《電力電子技術(shù)》適用專業(yè)：智能電網(wǎng)信息工程課程類別：專業(yè)核心課/必修課使用教材：孫云蓮.新能源及分布式發(fā)電技術(shù).北京：中國電力出版社，2009.10.開課單位：電氣與新能源學院課程簡介：能源是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，在社會可持續(xù)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。為了實現(xiàn)低碳能源和低碳經(jīng)濟的目標，必須大力發(fā)展新能源發(fā)電?！缎履茉窗l(fā)電技術(shù)》全面介紹了有關(guān)新能源發(fā)電的原理和相關(guān)技術(shù)，包括太陽能熱發(fā)電技術(shù)和太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、風力發(fā)電技術(shù)、地熱發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)和海洋能發(fā)電技術(shù)，同時全面系統(tǒng)地講述了新能源發(fā)電利用的主流技術(shù)手段及其相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識,其主要內(nèi)容包括風力發(fā)電,太陽能發(fā)電,生物質(zhì)能利用,地熱發(fā)電,海洋能發(fā)電以及燃料電池技術(shù)；并對其基礎(chǔ)知識及工作原理，系統(tǒng)構(gòu)成以及關(guān)鍵設(shè)備等進行細致的描述，在從事新能源和節(jié)能環(huán)保工作等場所有著廣泛的應(yīng)用。一、課程性質(zhì)《新能源發(fā)電技術(shù)》是智能電網(wǎng)信息工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課與學位課，是一門實踐性很強的課程。本課程幫助學生學習和掌握能源利用技術(shù)的前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生樹立環(huán)境友好發(fā)電、分布式發(fā)電的良好意識，為以后從事電力系統(tǒng)及新能源相關(guān)行業(yè)打下基礎(chǔ)。二、課程目標課程目標1：通過對該課程的學習，使學生在知識方面、能力方面和素質(zhì)方面均有一定的提高，掌握風能及新能源發(fā)電技術(shù)的研究內(nèi)容、基本專業(yè)知識和研究方法及風能及新能源發(fā)電技術(shù)與智能電網(wǎng)信息工程專業(yè)的關(guān)系；培養(yǎng)大學生具備專業(yè)性更強，綜合能力素質(zhì)更加優(yōu)化，形成了主動服務(wù)國家戰(zhàn)略和不斷提高輸出質(zhì)量的大學生，更符合社會各行業(yè)需求，成為國家科研創(chuàng)新活動的重要參與者和貢獻者。課程目標2：通過對該門課程的學習，使學生能認識到解決智能電網(wǎng)工程問題有多種方案可選擇，了解中國的能源現(xiàn)狀和中國新能源的發(fā)展現(xiàn)狀；了解太陽能熱發(fā)電技術(shù)的不同形式的熱發(fā)電系統(tǒng)，熟悉太陽能的有關(guān)熱利用的基本原理；掌握太陽能光伏發(fā)電的基本原理及系統(tǒng)的構(gòu)成；課程目標3：通過對該門課程的學習，了解智能電網(wǎng)工程及產(chǎn)品全周期、全流程的成本構(gòu)成，理解其中涉及的工程管理與經(jīng)濟決策問題，使學生加深對中國風力資源和風力發(fā)電基本原理的認識，掌握風力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及運行方式，風力發(fā)電場的選址和維護；深化理解生物質(zhì)資源的利用現(xiàn)狀，重點把握生物質(zhì)發(fā)電的基本原理。掌握地熱發(fā)電和海洋能發(fā)電的基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀。課程目標4：通過學習新能源發(fā)電技術(shù)，使學生能認識到解決智能電網(wǎng)工程問題有多種方案可選擇，熟悉各類新能源的開發(fā)應(yīng)用原理，掌握各類新能源的運行性能的評判。進而能夠分析出各類新能源發(fā)電技術(shù)工程問題，同時能預判出各類新能源發(fā)電技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用可能出現(xiàn)的問題。課程目標5：通過各類新能源發(fā)電技術(shù)的原理分析，使學生具備智能電網(wǎng)主業(yè)工程科學的知識和數(shù)學模型方法用于智能電網(wǎng)專業(yè)工程問題解決方案的比較與綜合，獲得各類新能源的利用開發(fā)價值，比較分析各類新能源的工程管理與經(jīng)濟決策問題，以便提升學生對電力系統(tǒng)和儲能專業(yè)工程領(lǐng)域項目的工程管理與經(jīng)濟決策的能力。三、支撐的畢業(yè)要求畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標點課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系1．工程知識指標點1.4：能夠?qū)?shù)學、自然科學、工程科學的知識和數(shù)學模型方法用于電力系統(tǒng)工程及智能電網(wǎng)工程領(lǐng)域問題解決方案的比較與綜合。支撐目標：課程目標1，課程目標2，課程目標32.問題分析指標點2.3：能認識到解決電力系統(tǒng)工程及智能電網(wǎng)工程領(lǐng)域問題有多種方案可選擇，會通過文獻研究尋求可替代的解決方案。支撐目標：課程目標3，課程目標43.設(shè)計/開發(fā)解決方案指標點3.1：掌握電力系統(tǒng)工程及智能電網(wǎng)工程領(lǐng)域設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計/開發(fā)方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計目標和技術(shù)方案的各種因素。支撐目標：課程目標2，課程目標311.項目管理指標點11.2：了解電力系統(tǒng)工程及智能電網(wǎng)工程領(lǐng)域及產(chǎn)品全周期、全流程的成本構(gòu)成，理解其中涉及的工程管理與經(jīng)濟決策問題。支撐目標：課程目標1，課程目標5四、教學內(nèi)容、學時安排和基本要求第一章新能源概論（4學時）1.教學內(nèi)容（1）了解本課程的性質(zhì)和任務(wù)；了解能源利用的歷史；（2）了解能源與環(huán)境問題及新能源發(fā)展戰(zhàn)略、意義與展望。（3）掌握能源的概念與類型。2.重點難點：新能源的概念與類型、常用研究方法。3.課程思政融入點：我國新能源發(fā)展戰(zhàn)略發(fā)展意義，以及新能源發(fā)展強勢增長離不開國家政策的大力支，助力實現(xiàn)“雙碳”目標，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中。4.考核要點：能源的概念與類型、常用研究方法等。5.教學方法：課堂講授、課堂探討。6.作業(yè)安排：通過文獻或者網(wǎng)絡(luò)資源查找多種新能源的應(yīng)用形式。第二章太陽熱能發(fā)電技術(shù)（4學時）1.教學內(nèi)容（1）了解太陽能概述。（2）熟悉太陽能集熱器。（3）掌握太陽能的利用方式和太陽能熱發(fā)電電站基本構(gòu)成。（4）熟悉塔式太陽能熱發(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)。（5）掌握太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備的構(gòu)成。（6）熟悉獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)；并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。2.重點難點：太陽能的利用方式：太陽能熱發(fā)電電站基本構(gòu)成；太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備的構(gòu)成。3.課程思政融入點：從我國太陽能發(fā)展現(xiàn)狀及其前景，與發(fā)達國家太陽能利用情況對比，培養(yǎng)學生的愛國情懷和求真務(wù)實精神。4.考核要點：掌握太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備的構(gòu)成。5.教學方法：課堂講授、課堂探討。6.作業(yè)安排：通過文獻及仿真軟件掌握小型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，作業(yè)題目：2.2、2.5，2.6。第三章風力發(fā)電技術(shù)（4學時）1.教學內(nèi)容（1）了解.風能基本知識；風能資源及其利用歷史。（2）掌握風力發(fā)電的基本理論；風力發(fā)電設(shè)備及其工作原理。（3）熟悉風電場及發(fā)電運行方式；風力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀。2.重點難點：風力發(fā)電的基本理論；風力發(fā)電設(shè)備及其工作原理。3.課程思政融入點：介紹我國建設(shè)的所建立大型風電場，分析我國風能資源分布與電力市場不均衡制約了風電的規(guī)?；l(fā)展,培養(yǎng)學生科研自信和愛國情懷，了解與大風電建設(shè)相關(guān)的國家和行業(yè)標準，培養(yǎng)學生求真務(wù)實精神、工程倫理意識。4.考核要點：風力發(fā)電的基本理論；風力發(fā)電設(shè)備及其工作原理等。5.教學方法：課堂講授、課堂探討。6.作業(yè)安排：作業(yè)題目：3.1、3.2，另外通過仿真軟件理解風力發(fā)電仿真模型。第四章海洋能發(fā)電技術(shù)（4學時）1.教學內(nèi)容（1）了解海洋能的概念。（2）熟練潮汐發(fā)電；波浪發(fā)電；海流發(fā)電。（3）熟練溫差和鹽差發(fā)電；了解海洋能發(fā)電的發(fā)展方向和前景。。2.重點難點：潮汐發(fā)電；波浪發(fā)電；海流發(fā)電基本工作原理。3.課程思政融入點：介紹我國潮汐發(fā)電；波浪發(fā)電；海流發(fā)電情況，分析制約潮汐發(fā)電、波浪發(fā)電、海流發(fā)電規(guī)?；l(fā)展的原因,培養(yǎng)學生求真務(wù)實精神、工程倫理意識。4.考核要點：潮汐發(fā)電；波浪發(fā)電；海流發(fā)電及其工作原理等。5.教學方法：課堂講授、課堂探討。6.作業(yè)安排：作業(yè)題目：4.1、4.2、4.3。第五章地熱能發(fā)電技術(shù)（4學時）1.教學內(nèi)容（1）了解地熱能的基本知識；地熱能資源的類型及其分布。（2）熟悉地熱能的利用；地熱發(fā)電原理和技術(shù)。（3）了解地熱發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。2.重點難點：地熱能的利用；地熱發(fā)電原理和技術(shù)。3.課程思政融入點：介紹我國地熱能發(fā)電技術(shù)應(yīng)用情況，并以羊八井電站為例進行說明是我國地熱電站的建設(shè)情況，并分析我國對地熱電站建設(shè)所掌握的技術(shù)，并開展海外市場，中國電建所屬山東電建三公司與日本三菱商事組成的聯(lián)合體和業(yè)主TMGO簽署了埃塞俄比亞TULUMOYE一期50MW地熱電站項目EPC合同，培養(yǎng)學生科研自信和愛國情懷。4.考核要點：地熱能的利用；地熱發(fā)電原理和技術(shù)。5.教學方法：課堂講授、課堂探討。6.作業(yè)安排：作業(yè)題目：5.1、5.2、5.3。第六章生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)（2學時）1.教學內(nèi)容（1）了解生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)。（2）掌握生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)。（3）了解生物質(zhì)能發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。2.重點難點：生物質(zhì)能發(fā)電原理和應(yīng)用領(lǐng)域。3.課程思政融入點：介紹我國生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)應(yīng)用情況，并以《中國生物質(zhì)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》為例，分析我國對生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)推廣應(yīng)用情況，培養(yǎng)學生科研自信和愛國情懷。4.考核要點：生物質(zhì)能發(fā)電原理和應(yīng)用領(lǐng)域。5.教學方法：課堂講授、課堂探討。6.作業(yè)安排：作業(yè)題目：6.3、6.4、6.5。第七章氫能與燃料電池（2學時）1.教學內(nèi)容（1）了解氫能利用概述；燃料電池概述。（2）掌握燃料電池的應(yīng)用領(lǐng)域術(shù)。（3）了解燃料電池的類型。2.重點難點：氫能與燃料電池發(fā)電原理和應(yīng)用領(lǐng)域。3.課程思政融入點：介紹我國能源局、科技部對攻克高效氫氣制備、儲運、加注和燃料電池關(guān)鍵技術(shù)進行相關(guān)工作報告，分析氫能與燃料電池應(yīng)用情況，樹立能源危機意識，培養(yǎng)學生的科學探索精神、工程意識、國際視野。4.考核要點：氫能與燃料電池發(fā)電原理和應(yīng)用領(lǐng)域。5.教學方法：課堂講授、課堂探討。6.作業(yè)安排：作業(yè)題目：7.1、7.2。第八章互補發(fā)電與綜合利用（4學時）1.教學內(nèi)容（1）了解互補發(fā)電的概念和特點。（2）掌握風能—太陽能互補發(fā)電。（3）了解其他互補發(fā)電系統(tǒng)；能源的綜合開發(fā)利用。2.重點難點：風能—太陽能互補發(fā)電技術(shù)。3.課程思政融入點：隨著光伏發(fā)電技術(shù)、風力發(fā)電技術(shù)的日趨成熟及實用化進程中產(chǎn)品的不斷完善，為風光互補發(fā)電系統(tǒng)的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。風光互補發(fā)電系統(tǒng)推動了我國節(jié)能環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，促進資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的建設(shè)；從上述典型風光互補應(yīng)用場景開展課程思政教學。樹立能源危機意識，培養(yǎng)學生的科學探索精神、工程意識、國際視野。4.考核要點：風能—太陽能互補發(fā)電技術(shù)基本原理。5.教學方法：課堂講授、課堂探討。6.作業(yè)安排：作業(yè)題目：8.1、8.3、8.5，利用仿真軟件掌握風能—太陽能互補發(fā)電原理。第九分布式發(fā)電技術(shù)（4學時）1.教學內(nèi)容（1）分布式發(fā)電的概念。（2）熟悉分布式電源；分布式發(fā)電系統(tǒng)的儲能裝置。（3）分布式供電系統(tǒng)和微電網(wǎng)。（4）了解分布式發(fā)電的發(fā)展應(yīng)用。2.重點難點：分布式供電系統(tǒng)和微電網(wǎng)。3.課程思政融入點：從我國主要光伏產(chǎn)業(yè)在國際上的地位，與發(fā)達國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)對比，培養(yǎng)學生的愛國情懷和求真務(wù)實精神；并從典型布式發(fā)電應(yīng)用場景開展課程思政教學，樹立能源危機意識，培養(yǎng)學生的科學探索精神、工程意識、國際視野。4.考核要點：分布式供電系統(tǒng)和微電網(wǎng)基本原理。5.教學方法：課堂講授、課堂探討。6.作業(yè)安排：作業(yè)題目：9.1、9.4、9.5，利用仿真軟件掌握布式發(fā)電原理。五、教學內(nèi)容對課程目標的支撐關(guān)系章節(jié)教學內(nèi)容學時分配支撐的課程目標講課實驗實踐第一章新能源概論41、2、5第二章太陽熱能發(fā)電技術(shù)41、2、3第三章風力發(fā)電技術(shù)41、2、3、4、5第四章海洋能發(fā)電技術(shù)41、2、3、4第五章地熱能發(fā)電技術(shù)41、2、3、4第六章生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)21、3、4、5第七章氫能與燃料電池21、2、3、4第八章互補發(fā)電與綜合利用41、2、3、4、5第九章分布式發(fā)電技術(shù)41、2、3、4、5六、考核方式及成績評定標準1.課程考核方式：閉卷考試占60%，平時成績占40%。平時成績包括課堂表現(xiàn)15%、課堂討論15%、課程作業(yè)10%。支撐畢業(yè)要求課程目標考核與評價方式合計平時成績（40%）期末考試（60%）課堂表現(xiàn)15%課堂討論5%課程作業(yè)10%單元測試10%閉卷考試課程目標155指標點1.4課程目標2102535指標點2.3課程目標3102030指標點3.1課程目標4101020指標點11.2課程目標55510總分占比%40601002.課程考核評分標準課程目標考核要求評分標準高于預期達到預期低于預期優(yōu)秀良好合格不合格1.課程目標1：通過對該課程的學習，使學生在知識方面、能力方面和素質(zhì)方面均有一定的提高，掌握風能及新能源發(fā)電技術(shù)的研究內(nèi)容、基本專業(yè)知識和研究方法及風能及新能源發(fā)電技術(shù)與相關(guān)學科的關(guān)系；滿足電力系統(tǒng)專業(yè)學習和自身發(fā)展需求。（5分）平時表現(xiàn)課堂討論543<32.通過對該門課程的學習，使學生了解中國的能源現(xiàn)狀和中國新能源的發(fā)展現(xiàn)狀；了解太陽能熱發(fā)電技術(shù)的不同形式的熱發(fā)電系統(tǒng)，熟悉太陽能的有關(guān)熱利用的基本原理；掌握太陽能光伏發(fā)電的基本原理及系統(tǒng)的構(gòu)成（35分）平時表現(xiàn)課程作業(yè)單元測試課堂討論課程考試31-3526-2017-15<153.課程目標3：通過對該門課程的學習，使學生加深對中國風力資源和風力發(fā)電基本原理的認識，掌握風力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及運行方式，風力發(fā)電場的選址和維護；深化理解生物質(zhì)資源的利用現(xiàn)狀，重點把握生物質(zhì)發(fā)電的基本原理。掌握地熱發(fā)電和海洋能發(fā)電的基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀。（20分）平時表現(xiàn)課程作業(yè)單元測試課堂討論課程考試18-2016-1712-15<124.通過學習新能源發(fā)電技術(shù)；使學生們熟悉各類新能源的開發(fā)應(yīng)用原理，掌握各類新能源的運行性能的評判。進而能夠分析出各類新能源發(fā)電技術(shù)工程問題，同時能預判出各類新能源發(fā)電技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用可能出現(xiàn)的問題。（20分）平時表現(xiàn)課程作業(yè)單元測試課堂討論課程考試18-2016