《新能源概论》课程教学大纲

1、新能源概论课程教学大纲课程名称：新能源概论英文名称：Introduction to New Energy课程编码：x4031141学 时 数： 32其中实践学时数： 0 课外学时数：0学 分 数： 2适用专业：化学工程与工艺 课程简介新能源概论是化学工程与工艺专业学生的一门专业选修课。新能源科学以新技术前沿、新能源经济与政策等方面的内容为对象，基础知识与发展前沿相结合；课程内容丰富，主要包括能源的基本理论和基本知识，二次能源及新能源的开发、转换与利用，同时介绍当前新能源经济与政策等；新能源技术学习包括太阳能、生物质能、风能、核能、水能、氢能、海洋能、地热能等主要新能源形式的重要概念和理论基础，

2、尤其是太阳能发电、核能发电、风能发电的基本原理和相关计算，使学生获得较宽广的能源科学技术知识。通过新能源概论课程的学习，使学生能理解开发新能源来替代化石能源的必要性和紧迫性，了解新能源相关基本理论、基本知识，掌握对二次能源及新能源的开发、转换与利用；掌握新能源转换为电能的工程原理和实现过程，具备一定的工程能力；了解新能源和可再生能源对于能源的可持续性发展和社会节能减排、绿色环保的重要意义，培养学生并影响周边人建立低碳消费意识；同时掌握新能源相关政策支持、管理制度、相关法律文件。课程目标与毕业要求关系表课程目标毕业要求（1）了解新能源相关基本理论、基本知识；掌握对二次能源及新能源的开发、转换与利

3、用。（2）掌握新能源转换为电能的工程原理和实现过程，具备一定的工程能力。2-2能够应用工程基础知识对研究对象进行正确地表达、分析工程问题；（3）太阳能、风能、生物质能、水能、核能、氢能源燃料电池等都是可持续能源，这些新兴能源在工程施工的时候会对社会、安全、文化都有一定的影响或者改变，要适应社会需要和民众接受程度，多宣传、多普及知识，从而达到更好的效果。6-1能分析和评价工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任（4）了解新能源和可再生能源对于能源的可持续性发展和社会节能减排、绿色环保的重要意义，培养学生并影响周边人建立低碳消费意识。（5）

4、掌握新能源相关政策支持、管理制度、相关法律文件。7-1能够知晓环境保护和可持续发展的理念和内涵，理解工程实践对生态环境和社会可持续发展的影响；三、课程教学内容、基本要求、重点和难点(一)绪论、能源的概念及分类、新能源的作用和技术发展（4学时）1教学内容：能源的含义、分类及历史演变；新能源在能源供给中的作用；新能源技术的发展；中国能源现状、问题与对策。2基本要求：理解新能源的含义；掌握新能源的分类；了解中国能源现状及存在的问题。3重点是：新能源的分类；发展新能源与可再生能源的重大战略意义。4. 难点是：能源品味的含义。(二) 太阳能 （4学时）1.教学内容：太阳能热发电技术研究发展概况，太阳能热

5、发电站基本系统与构成塔式太阳能热发电系统，槽式太阳能热发电系统，盘式太阳能热发电系统，太阳池热发电系统太阳能热气流发电系统太阳能利用方式，太阳能电池的工作原理，太阳能光伏发电历史和现状，太阳能光伏发电的优缺点，太阳能光伏发电的应用，太阳能电池的分类，太阳能电池制造工艺，太阳能光伏发电系统设备构成，独立光伏发电系统，并网光伏发电系统。2.基本要求：了解太阳能热发电技术研究发展概况；掌握槽式太阳能热发电系统；盘式太阳能热发电系统，太阳池热发电系统，太阳能热气流发电系统；掌握太阳能电池的工作原理，太阳能光伏发电的应用，太阳能光伏发电系统设备构成，独立光伏发电系统，并网光伏发电系。3.重点是：太阳能资

6、源特点；太阳能光热利用；太阳能光伏发电技术；4.难点是：光伏发电原理；PN结；光伏电池分类和特点。(三)生物质能技术（8学时）1.教学内容：生物质能概述；生物质组成与结构；生物质能转换和发电技术；生物质燃烧；生物质气化、热解、液化；生物乙醇、柴油、丁醇、沼气技术。2.基本要求：了解生物质资源特点及类别；知道生物质能发电前景；掌握生物质燃烧、气化、热解、液化原理和应用；理解生物乙醇、柴油、丁醇、沼气技术。3.重点是：生物质燃烧原理；生物质气化发电技术；生物乙醇技术；生物柴油技术。4.难点是：乙醇燃料技术；生物发酵技术。 （四）水能 （2学时）1.教学内容：中国水能资源概况；水能的地位与作用；中国

7、水资源的特点；水能开发利用的原理；径流调节与水能计算；水力发电技术；水能利用发展现状和趋势。2.基本要求：了解中国水资源概况和水资源开发的特点；知道水能开发利用原理和水能计算；掌握水力发电技术原理和水电站的基本构成；3.重点是：水力发电原理；水能计算；水库的分类。4.难点是：水能计算和水电站机电设备工作原理。(五)风力发电技术（2学时）1.教学内容：风能资源的表征；风与风力设备，风力机工作原理，风力发电设备；风力发电运行方式风力发电现状与展望。2.基本要求：了解风力发电现状与展望；掌握风力机工作原理；知道风力发电设备，风力发电运行方式。3.重点是：风力机工作原理；风力发电设备；风力发电运行方式

8、。4.难点是：风玫瑰图的绘制。（六）氢能 （2学时）1.教学内容：氢的制取；氢的储存；氢的利用；氢能安全。2.基本要求：掌握氢的制取、氢的利用；了解氢的储存、氢能安全。3.重点是：氢的利用。4.难点是：氢的制取和氢能安全。（七）核能 （4学时）教学内容：核能的基本概况；核能的能量的计算方法，核能发电的工作原理；核电站的构成，核电站安全防护层的组成部分；核废料的处理方法；新型核电技术。基本要求：了解核能的基本概况和常识；掌握核能的能量的计算方法，核能发电的工作原理，核电站的构成，核电站安全防护层的组成部分，核废料的处理方法；知道未来新型核能的发展趋势。重点是：核能发电的工作原理；核电站的构成；核

9、电站安全防护层的组成部分。难点是：核能计算方法；原子射线与物质的相互作用和影响。（八）新能源材料基础与应用（2学时）1.教学内容：新能源材料基础与应用现状；锂离子电池材料；燃料电池材料应用基础；太阳能电池材料基础与应用；其他新型能原材料。2.基本要求：了解燃料电池系统的基本组成、燃料电池的种类和燃料电池的特征；掌握燃料电池发电原理；锂离子定材料正负极材料；知道新型风能、核能、生物质能、镍氢电池材料。3.重点是：燃料电池的基本原理；锂离子电池正负极材料。4.难点是：氢能燃料电池。（九）新兴新能源、新能源发展政策 （4学时）1.教学内容：地热能热利用、发电；海洋能开发利用；可燃冰资源与利用；新能源

10、发展障碍；国外促进新能源发展的政策措施。2.基本要求：了解地热能开发和利用；掌握潮汐能、波浪能、海流能、海洋温差能、海洋盐度差能开发和利用，熟悉可燃冰资源开采技术；理解新能源发展障碍和国外促进新能源发展的政策措施。3.重点是：地热能开发和利用；燃冰资源开采技术；新能源发展障碍。4.难点是：国外促进新能源发展的政策措施。四、教学方式及学时分配序号主要内容主要教学方式学时分配辅导答疑比例一1.1：绪论、能源的概念和分类授课/讨论41:0.51.2：新能源的作用和技术发展二2.1：太阳能资源及热利用授课/讨论41:0.52.2：太阳光伏发电及太阳能利用三3.1：生物质能源概论及生物质燃烧授课/讨论8

11、1:0.53.2：生物质气化、热解、液化3.3：生物乙醇、柴油、丁醇、沼气3.4：生物质能源应用及讨论、水能的开发及利用四4：风能资源及风力发电授课/讨论21:0.5五5：氢能制取、储存、利用、安全授课/讨论21:0.5六6.1：核能基础理论授课/讨论41:0.56.2：核能应用七7：水能资源及水力发电授课/讨论21:0.5八8：新能源材料基础与应用授课/讨论21:0.5九9.1：新兴新能源授课/讨论41:0.59.2: 新能源发展政策课程其他教学环节要求（1）采用启发式教学，必要时课堂教学与课堂讨论相结合。 （2）多安排一些提高学生主观能动性素质的环节。 （3）学习中尽量联系实际。 （4）安

12、排一些最近的新能源科技进展的讲座和视频。六、本课程与其他课程的联系本课程的部分内容与工程力学及化工原理有一定联系，如具备相关的知识则可取得更好的学习效果。七、建议教材及教学参考书目（1）新能源概论，王革华主编。化学工业出版社，第二版。（2）新能源概论，杨天华主编。化学工业出版社。（3）Edward.Cassedy.可持续能源的前景，段雷。清华大学出版社。（4） 难以忽视的真相，纪录片。 八、课程考核方式与成绩评定办法 本新能源概论课程采用多维方式进行考核，平时考核30%，期末理论考试70%。重点关注学生对本门课程的理解和掌握程度。评价项目评价环节课程目标平时成绩（30分）课堂出勤、发言、讨论、作业（30分）（1）