《非常规能源装备》课程教学大纲

《非常规能源装备》教学大纲一、课程基本信息课程名称非常规能源装备UnconventionalEnergyEquipment课程编码MEE120121020开课院部机电工程学院课程团队非常规能源装备课程教学团队学分2.0课内学时34讲授28实验6上机0实践0课外学时0适用专业机械设计制造及其自动化授课语言中文先修课程理论力学、机械原理、机械制造工程基础、油气装备工程课程简介（限选）本课程是机械设计制造及其自动化专业的一门重要专业课。它是研究非常规油气开采工艺与技术装备、新能源发电技术与装备等方面的一门科学，主要讲述非常规油气资源勘探开发的发展趋势，煤层气开发工艺及装备，页岩气开发工艺及装备，致密气开发工艺及装备，天然气水合物开发工艺及装备，风力发电技术与装备，海洋动能发电技术与装备以及太阳能用发电技术与装备等。该课程既有理论性又有很强的实践应用性，为学生在日后工作中解决非常规油气勘探开发与装备和新能源发电技术与装备问题奠定一定的基础。Thiscourseisanimportantspecializedcourseforthemajorofmechanicaldesignandmanufacturingandautomation.Itisasciencethatstudiesunconventionaloilandgasexploitationtechnologyandtechnicalequipment,newenergypowergenerationtechnologyandequipment,etc.Itmainlydescribesthedevelopmenttrendofunconventionaloilandgasresourcesexplorationanddevelopment,coalbedmethanedevelopmenttechnologyandequipment,shalegasdevelopmenttechnologyandequipment,tightgasdevelopmenttechnologyandequipment,naturalgashydratedevelopmenttechnologyandequipment,windpowergenerationtechnologyandequipment,oceankineticenergypowergenerationtechnologyandequipment,solarpowergenerationtechnologyandequipment,etc.Thiscoursehasboththeoryandstrongpracticalapplication,whichlaysacertainfoundationforstudentstosolvetheproblemsofunconventionaloilandgasexplorationanddevelopmentandequipmentandnewenergypowergenerationtechnologyandequipmentintheirfuturework.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：了解国内外非常规油气资源勘探开发和新能源发电技术的发展现状及趋势。掌握非常规油气资源和新能源的定义、特征及开发特点。掌握煤层气开发工艺及装备，页岩气开发工艺及装备，致密气开发工艺及装备，天然气水合物开发工艺及装备，风力发电技术与装备，海洋动能发电技术与装备以及太阳能发电技术与装备等是1.41.42M2目标2：能够掌握非常规油气开采中的水平井技术和压裂技术。能够针对风能、海洋能的特点，提出解决不稳定海洋动能转化成稳定电能的有效途径和方法。是3.13.13M3目标3：能够把理论知识与应用性较强实例有机结合起来，培养学生的专业实践能力。同时使学生对专业知识职业能力有深入的理解，尤其使学生对非常规能源和新能源的利用技术有明显提高；通过知识教学的过程培养学生爱岗敬业与团队合作的基本素质。是7.1,9.17.1,9.1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第一章第一章绪论能源及装备概述M10.5讲授//2第二章第二章非常规油气资源本章重点难点：非常规油气资源的开发特点/////32.12.1非常规资源的定义及特征非常规资源的定义及特征M10.5讲授//42.22.2非常规资源的开发特点资源的埋藏及赋存状态，开发技术，开发方式等M11讲授//5第三章第三章煤层气开发工艺及装备本章重点难点：开发设备的特点及应用场合/////63.13.1煤层气及其开发现状国内外煤层气开发现状，煤层气示范工程实例分析。M10.5讲授//73.23.2煤层气开发主要技术定向羽状水平井，超短半径水平井，地面和地下抽放，注气开采等。M21讲授//83.33.3煤层气主要开采装备钻井设备，测录井设备，固井设备，压裂设备，采气设备等M12讲授4文献查阅9第四章第四章页岩气开发工艺及装备本章重点难点：水平井技术和分段压裂设备/////104.14.1页岩气及其开发现状页岩气介绍、开发现状M10.5讲授//114.24.2页岩气开发主要技术水平井技术，水力压裂增产技术，无水压裂技术等。M11讲授//124.34.3页岩气主要开采装备表层钻机，大型压裂泵车组，多级分段压裂工具，旋转导向工具等。M21.5讲授//13实验1实验1：排水采气实验煤层气、页岩气排水采气效果评价M33实验//14第五章第五章致密气开发工艺及装备本章重点难点：致密砂岩气的开发设备/////155.15.1致密气及其开发现状致密气及其开发现状M10.5讲授//165.25.2致密气开发主要技术井网加密，分层压裂，小井眼，快速钻井技术等。M11.5讲授//175.35.3致密气主要开采装备压裂设备，水平钻井设备等。M21.5讲授2文献查阅18第六章第六章天然气水合物开发工艺及装备本章重点难点：天然气水合物的开采方法及装备/////196.16.1天然气水合物及其开发现状天然气水合物介绍、开发现状M10.5讲授//206.26.2天然气水合物开发主要技术加热开采法，降压开采法，化学剂开采法，CO2置换开采法及多种开采方式结合等。M11.5讲授//216.36.3天然气水合物主要开采装备钻探设备、开采设备M11讲授//22第七章第七章水平轴风力发电机工作原理与装备本章重点难点：水平轴风力发电机工作原理/////237.17.1风力发电的发展现状风力发电的发展现状M10.5讲授//247.27.2水平轴风力发电机工作原理升力的产生原理，风力机能量转换过程，风力机的组成，桨叶的几何参数与空气动力特性。M21讲授//257.37.3水平轴风力机的分类水平轴风力机的分类M11讲授//267.47.4变桨距风力发电机组控制机组的总体结构，风力发电机组的基本控制要求，风力发电机组的控制系统结构，变桨距风力发电机组控制原理。M10.5讲授//27第八章第八章垂直轴风力发电机工作原理与装备本章重点难点：垂直轴风力发电机工作原理/////288.18.1垂直轴风力发电机的工作原理升力型垂直轴风力发电机工作原理，垂直轴风力发电机的关键技术，垂直轴风力发电机存在的技术问题。M11讲授//298.28.2新型垂直轴风力发电机简介新型垂直轴风力发电机工作原理及结构M11讲授4文献查阅30第九章第九章海浪能发电技术与装备本章重点难点：海浪能发电的工作原理与技术要求/////319.19.1国内外海浪能发电的研究现状国内及国外海浪能发电的研究现状M10.5讲授//329.29.2海浪能发电技术与相关问题海浪能发电技术及其局限性，引起的环境问题，海浪能发电的技术要求。M10.5讲授//339.39.3典型海浪能发电机组简介典型海浪能发电机组，如振荡水柱式波能转换装置、摆式波能转换装置等介绍M20.5讲授//349.49.4海浪能发电的应用前景与趋势海浪能发电的应用前景、趋势M10.5讲授2文献查阅35第十章第十章海流能发电技术与装备本章重点难点：海流能发电的工作原理与技术要求/////3610.110.1国内外海流能发电的研究进展国内及国外海流能发电的研究进展M10.5讲授//3710.210.2海流能发电的关键技术海流能发电技术介绍，海流能发电中存在的技术问题，海流能发电领域的前沿技术，海流能发电机——样机制作。M20.5讲授//3810.310.3新型海流能发电机组简介新型海流能发电机组简介M10.5讲授//3910.410.4海流能发电的应用前景与趋势海流能发电的应用、前景与趋势M10.5讲授//40第十一章第十一章海洋能发电系统检测技术与装备本章重点难点：海洋能发电系统检测技术/////4111.111.1海洋能发电现状及系统能量转换效率海洋能的发展现状，波浪能发电装置的能量俘获，潮流能发电装置的能量俘获。M10.5讲授//4211.211.2海洋能实验室检测技术实验室检测技术现状，波浪能实验水槽及实验，潮流能实验水槽及实验，实验室模型检测系统组成。M21讲授//4311.311.3现场检测技术介绍现场检测流程、仪器等M10.5讲授//44第十二章第十二章太阳能光伏发电技术与设备本章重点难点：太阳能光伏发电工作原理/////4512.112.1光伏发电原理、技术及特点光伏发电原理、技术及特点M11讲授//4612.212.2光伏发电典型系统简介及应用光伏发电系统的分类，并网光伏发电系统结构，独立光伏发电系统结构。M11讲授4文献查阅47实验2实验2：10W垂直轴风力机综合特性对来流风速的测量，垂直轴风力机转速的测量以及对垂直轴风力机功率和风能利用率的实时监测。M33实验//四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1.每章布置5道题目。2.成绩采用百分制。3.考核学生对本章知识内容的掌握情况，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力4.题型主要有判断题和选择题。15%2考勤随机点名、刷卡点名等5%3课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况5%4实验成绩1.本课程6个学时实验，共2次实验。2.成绩采用百分制，根据实验完成情况评分。3.考核学生对非常规能源设备的认识和操作，以及对系统知识的应用能力15%5期末成绩（大作业）1.设置专题方向，要求学生查阅相关文献，整理该领域的发展历程和发展动向，撰写专题学术报告。2.根据文献查阅情况、报告的体系和格式规范化程度评分。60%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时作业100%A-按时提交作业，基本知识点理解无误。B-按时提交作业，基本知识点理解存在少量错误。C-按时提交作业，基本知识点理解存在较多错误。D-无故未按时提交作业。2M2平时作业20%A-按时提交作业，基本知识点理解无误。B-按时提交作业，基本知识点理解存在少量错误。C-按时提交作业，基本知识点理解存在较多错误。D-无故未按时提交作业。3/考勤0%[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]4/课堂表现0%[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]5M3实验成绩40%A-按时提交实验报告，实验分析符合规范，结论无误。B-按时提交实验报告，实验分析基本规范，结论基本正确。C-实验分析过程存在问题。D-实验分析存在较大问题。E-未按时提交实验报告。6M2期末成绩（大作业）80%（见大作业评分标准）7M3期末成绩（大作业）60%（见大作业评分标准）评分等级说明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[M,N]=[80-100,0-79]六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书|非常规油气资源勘探开发,傅成玉,中国石化出版社,2015.12,ISBN:978-7-5114-3301-5.（*主教材）2图书|垂直轴风力机原理与设计,伊恩·帕拉斯基沃尤,新能源出版工程,2013.01,ISBN:97