新能源发电技术课程教学大纲

新能源发电技术课程教学大纲课程中文名称：新能源发电技术课程英文名称：PowerGenerationofNewEnergy课程编号：204T0288学分：2学时：32(其中：讲课学时：32实验学时：0实践学时：0)先修课程：《电路原理（一）》、《电子技术基础》、《电机学》、《电力电子技术》适用专业：智能电网信息工程课程类别：专业核心课/必修课使用教材：孙云莲.新能源及分布式发电技术.北京：中国电力出版社，2009.10.开课单位：电气与新能源学院课程简介：能源是国民经济的基础，在社会可持续发展中起着举足轻重的作用。为了实现低碳能源和低碳经济的目标，必须大力发展新能源发电。《新能源发电技术》全面介绍了有关新能源发电的原理和相关技术，包括太阳能热发电技术和太阳能光伏发电技术、风力发电技术、地热发电技术、生物质发电技术和海洋能发电技术，同时全面系统地讲述了新能源发电利用的主流技术手段及其相关专业基础知识,其主要内容包括风力发电,太阳能发电,生物质能利用,地热发电,海洋能发电以及燃料电池技术；并对其基础知识及工作原理，系统构成以及关键设备等进行细致的描述，在从事新能源和节能环保工作等场所有着广泛的应用。一、课程性质《新能源发电技术》是智能电网信息工程专业的一门专业核心课与学位课，是一门实践性很强的课程。本课程帮助学生学习和掌握能源利用技术的前沿动态，培养学生树立环境友好发电、分布式发电的良好意识，为以后从事电力系统及新能源相关行业打下基础。二、课程目标课程目标1：通过对该课程的学习，使学生在知识方面、能力方面和素质方面均有一定的提高，掌握风能及新能源发电技术的研究内容、基本专业知识和研究方法及风能及新能源发电技术与智能电网信息工程专业的关系；培养大学生具备专业性更强，综合能力素质更加优化，形成了主动服务国家战略和不断提高输出质量的大学生，更符合社会各行业需求，成为国家科研创新活动的重要参与者和贡献者。课程目标2：通过对该门课程的学习，使学生能认识到解决智能电网工程问题有多种方案可选择，了解中国的能源现状和中国新能源的发展现状；了解太阳能热发电技术的不同形式的热发电系统，熟悉太阳能的有关热利用的基本原理；掌握太阳能光伏发电的基本原理及系统的构成；课程目标3：通过对该门课程的学习，了解智能电网工程及产品全周期、全流程的成本构成，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题，使学生加深对中国风力资源和风力发电基本原理的认识，掌握风力发电系统的结构及运行方式，风力发电场的选址和维护；深化理解生物质资源的利用现状，重点把握生物质发电的基本原理。掌握地热发电和海洋能发电的基本原理和应用现状。课程目标4：通过学习新能源发电技术，使学生能认识到解决智能电网工程问题有多种方案可选择，熟悉各类新能源的开发应用原理，掌握各类新能源的运行性能的评判。进而能够分析出各类新能源发电技术工程问题，同时能预判出各类新能源发电技术在电力系统中应用可能出现的问题。课程目标5：通过各类新能源发电技术的原理分析，使学生具备智能电网主业工程科学的知识和数学模型方法用于智能电网专业工程问题解决方案的比较与综合，获得各类新能源的利用开发价值，比较分析各类新能源的工程管理与经济决策问题，以便提升学生对电力系统和储能专业工程领域项目的工程管理与经济决策的能力。三、支撑的毕业要求毕业要求毕业要求指标点课程目标对毕业要求的支撑关系1．工程知识指标点1.4：能够将数学、自然科学、工程科学的知识和数学模型方法用于电力系统工程及智能电网工程领域问题解决方案的比较与综合。支撑目标：课程目标1，课程目标2，课程目标32.问题分析指标点2.3：能认识到解决电力系统工程及智能电网工程领域问题有多种方案可选择，会通过文献研究寻求可替代的解决方案。支撑目标：课程目标3，课程目标43.设计/开发解决方案指标点3.1：掌握电力系统工程及智能电网工程领域设计和产品开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。支撑目标：课程目标2，课程目标311.项目管理指标点11.2：了解电力系统工程及智能电网工程领域及产品全周期、全流程的成本构成，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题。支撑目标：课程目标1，课程目标5四、教学内容、学时安排和基本要求第一章新能源概论（4学时）1.教学内容（1）了解本课程的性质和任务；了解能源利用的历史；（2）了解能源与环境问题及新能源发展战略、意义与展望。（3）掌握能源的概念与类型。2.重点难点：新能源的概念与类型、常用研究方法。3.课程思政融入点：我国新能源发展战略发展意义，以及新能源发展强势增长离不开国家政策的大力支，助力实现“双碳”目标，构建以新能源为主体的新型电力系统中。4.考核要点：能源的概念与类型、常用研究方法等。5.教学方法：课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：通过文献或者网络资源查找多种新能源的应用形式。第二章太阳热能发电技术（4学时）1.教学内容（1）了解太阳能概述。（2）熟悉太阳能集热器。（3）掌握太阳能的利用方式和太阳能热发电电站基本构成。（4）熟悉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。（5）掌握太阳能光伏发电系统设备的构成。（6）熟悉独立光伏发电系统；并网光伏发电系统。2.重点难点：太阳能的利用方式：太阳能热发电电站基本构成；太阳能光伏发电系统设备的构成。3.课程思政融入点：从我国太阳能发展现状及其前景，与发达国家太阳能利用情况对比，培养学生的爱国情怀和求真务实精神。4.考核要点：掌握太阳能光伏发电系统设备的构成。5.教学方法：课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：通过文献及仿真软件掌握小型太阳能光伏发电系统，作业题目：2.2、2.5，2.6。第三章风力发电技术（4学时）1.教学内容（1）了解.风能基本知识；风能资源及其利用历史。（2）掌握风力发电的基本理论；风力发电设备及其工作原理。（3）熟悉风电场及发电运行方式；风力发电的发展现状。2.重点难点：风力发电的基本理论；风力发电设备及其工作原理。3.课程思政融入点：介绍我国建设的所建立大型风电场，分析我国风能资源分布与电力市场不均衡制约了风电的规模化发展,培养学生科研自信和爱国情怀，了解与大风电建设相关的国家和行业标准，培养学生求真务实精神、工程伦理意识。4.考核要点：风力发电的基本理论；风力发电设备及其工作原理等。5.教学方法：课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：作业题目：3.1、3.2，另外通过仿真软件理解风力发电仿真模型。第四章海洋能发电技术（4学时）1.教学内容（1）了解海洋能的概念。（2）熟练潮汐发电；波浪发电；海流发电。（3）熟练温差和盐差发电；了解海洋能发电的发展方向和前景。。2.重点难点：潮汐发电；波浪发电；海流发电基本工作原理。3.课程思政融入点：介绍我国潮汐发电；波浪发电；海流发电情况，分析制约潮汐发电、波浪发电、海流发电规模化发展的原因,培养学生求真务实精神、工程伦理意识。4.考核要点：潮汐发电；波浪发电；海流发电及其工作原理等。5.教学方法：课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：作业题目：4.1、4.2、4.3。第五章地热能发电技术（4学时）1.教学内容（1）了解地热能的基本知识；地热能资源的类型及其分布。（2）熟悉地热能的利用；地热发电原理和技术。（3）了解地热发电现状及发展趋势。2.重点难点：地热能的利用；地热发电原理和技术。3.课程思政融入点：介绍我国地热能发电技术应用情况，并以羊八井电站为例进行说明是我国地热电站的建设情况，并分析我国对地热电站建设所掌握的技术，并开展海外市场，中国电建所属山东电建三公司与日本三菱商事组成的联合体和业主TMGO签署了埃塞俄比亚TULUMOYE一期50MW地热电站项目EPC合同，培养学生科研自信和爱国情怀。4.考核要点：地热能的利用；地热发电原理和技术。5.教学方法：课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：作业题目：5.1、5.2、5.3。第六章生物质能发电技术（2学时）1.教学内容（1）了解生物质能转化技术。（2）掌握生物质能发电技术。（3）了解生物质能发展现状及趋势。2.重点难点：生物质能发电原理和应用领域。3.课程思政融入点：介绍我国生物质能发电技术应用情况，并以《中国生物质能发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》为例，分析我国对生物质能发电技术推广应用情况，培养学生科研自信和爱国情怀。4.考核要点：生物质能发电原理和应用领域。5.教学方法：课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：作业题目：6.3、6.4、6.5。第七章氢能与燃料电池（2学时）1.教学内容（1）了解氢能利用概述；燃料电池概述。（2）掌握燃料电池的应用领域术。（3）了解燃料电池的类型。2.重点难点：氢能与燃料电池发电原理和应用领域。3.课程思政融入点：介绍我国能源局、科技部对攻克高效氢气制备、储运、加注和燃料电池关键技术进行相关工作报告，分析氢能与燃料电池应用情况，树立能源危机意识，培养学生的科学探索精神、工程意识、国际视野。4.考核要点：氢能与燃料电池发电原理和应用领域。5.教学方法：课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：作业题目：7.1、7.2。第八章互补发电与综合利用（4学时）1.教学内容（1）了解互补发电的概念和特点。（2）掌握风能—太阳能互补发电。（3）了解其他互补发电系统；能源的综合开发利用。2.重点难点：风能—太阳能互补发电技术。3.课程思政融入点：随着光伏发电技术、风力发电技术的日趋成熟及实用化进程中产品的不断完善，为风光互补发电系统的推广应用奠定了基础。风光互补发电系统推动了我国节能环保事业的发展，促进资源节约型和环境友好型社会的建设；从上述典型风光互补应用场景开展课程思政教学。树立能源危机意识，培养学生的科学探索精神、工程意识、国际视野。4.考核要点：风能—太阳能互补发电技术基本原理。5.教学方法：课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：作业题目：8.1、8.3、8.5，利用仿真软件掌握风能—太阳能互补发电原理。第九分布式发电技术（4学时）1.教学内容（1）分布式发电的概念。（2）熟悉分布式电源；分布式发电系统的储能装置。（3）分布式供电系统和微电网。（4）了解分布式发电的发展应用。2.重点难点：分布式供电系统和微电网。3.课程思政融入点：从我国主要光伏产业在国际上的地位，与发达国家相关产业对比，培养学生的爱国情怀和求真务实精神；并从典型布式发电应用场景开展课程思政教学，树立能源危机意识，培养学生的科学探索精神、工程意识、国际视野。4.考核要点：分布式供电系统和微电网基本原理。5.教学方法：课堂讲授、课堂探讨。6.作业安排：作业题目：9.1、9.4、9.5，利用仿真软件掌握布式发电原理。五、教学内容对课程目标的支撑关系章节教学内容学时分配支撑的课程目标讲课实验实践第一章新能源概论41、2、5第二章太阳热能发电技术41、2、3第三章风力发电技术41、2、3、4、5第四章海洋能发电技术41、2、3、4第五章地热能发电技术41、2、3、4第六章生物质能发电技术21、3、4、5第七章氢能与燃料电池21、2、3、4第八章互补发电与综合利用41、2、3、4、5第九章分布式发电技术41、2、3、4、5六、考核方式及成绩评定标准1.课程考核方式：闭卷考试占60%，平时成绩占40%。平时成绩包括课堂表现15%、课堂讨论15%、课程作业10%。支撑毕业要求课程目标考核与评价方式合计平时成绩（40%）期末考试（60%）课堂表现15%课堂讨论5%课程作业10%单元测试10%闭卷考试课程目标155指标点1.4课程目标2102535指标点2.3课程目标3102030指标点3.1课程目标4101020指标点11.2课程目标55510总分占比%40601002.课程考核评分标准课程目标考核要求评分标准高于预期达到预期低于预期优秀良好合格不合格1.课程目标1：通过对该课程的学习，使学生在知识方面、能力方面和素质方面均有一定的提高，掌握风能及新能源发电技术的研究内容、基本专业知识和研究方法及风能及新能源发电技术与相关学科的关系；满足电力系统专业学习和自身发展需求。（5分）平时表现课堂讨论543<32.通过对该门课程的学习，使学生了解中国的能源现状和中国新能源的发展现状；了解太阳能热发电技术的不同形式的热发电系统，熟悉太阳能的有关热利用的基本原理；掌握太阳能光伏发电的基本原理及系统的构成（35分）平时表现课程作业单元测试课堂讨论课程考试31-3526-2017-15<153.课程目标3：通过对该门课程的学习，使学生加深对中国风力资源和风力发电基本原理的认识，掌握风力发电系统的结构及运行方式，风力发电场的选址和维护；深化理解生物质资源的利用现状，重点把握生物质发电的基本原理。掌握地热发电和海洋能发电的基本原理和应用现状。（20分）平时表现课程作业单元测试课堂讨论课程考试18-2016-1712-15<124.通过学习新能源发电技术；使学生们熟悉各类新能源的开发应用原理，掌握各类新能源的运行性能的评判。进而能够分析出各类新能源发电技术工程问题，同时能预判出各类新能源发电技术在电力系统中应用可能出现的问题。（20分）平时表现课程作业单元测试课堂讨论课程考试18-2016