《新能源發(fā)電技術(shù)》課程教學(xué)大綱

《新能源發(fā)電技術(shù)》課程教學(xué)大綱課程名稱：新能源發(fā)電技術(shù)NewEnergyGenerationTechnology課程編號(hào)：021060390課程性質(zhì)：□必修選修課程類別：□通識(shí)課程專業(yè)課程￡實(shí)踐教學(xué)適用專業(yè)：新能源科學(xué)與工程課程學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)32，其中理論28、實(shí)驗(yàn)4課程學(xué)分：2應(yīng)開課學(xué)期：第七學(xué)期先修課程：新能源科學(xué)與工程概論、工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、地?zé)衢_發(fā)理論與技術(shù)、新能源轉(zhuǎn)化與利用任課學(xué)院、系部：能源科學(xué)與工程學(xué)院、新能源科學(xué)與工程系一、課程簡介《新能源發(fā)電技術(shù)》是新能源科學(xué)與工程專業(yè)的一門專業(yè)課程，課程性質(zhì)為選修。本課程以地?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能為主，兼顧潮汐能和燃料電池，系統(tǒng)講授新能源發(fā)電技術(shù)的基本原理、基本方法和基本工藝，主要包括：太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、太陽能熱發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)、地?zé)岚l(fā)電技術(shù)、潮汐能發(fā)電技術(shù)和燃料電池發(fā)電技術(shù)等內(nèi)容。本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握新能源發(fā)電技術(shù)的基本原理、基本方法和基本工藝，初步具備進(jìn)行新能源發(fā)電相關(guān)設(shè)計(jì)、研發(fā)和管理的能力。二、課程教學(xué)的目標(biāo)及與畢業(yè)要求的關(guān)系（一）課程目標(biāo)課程總目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)，旨在讓學(xué)生掌握地?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源發(fā)電的基本原理、基本方法和基本工藝技術(shù)，了解新能源發(fā)電技術(shù)的最新研究成果及發(fā)展方向，并初步具備進(jìn)行新能源發(fā)電相關(guān)設(shè)計(jì)、研發(fā)和管理的能力，為今后從事新能源發(fā)電領(lǐng)域的工程設(shè)計(jì)、設(shè)備研發(fā)、技術(shù)管理以及科學(xué)研究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。課程目標(biāo)1：掌握地?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源發(fā)電的基本原理和基本方法；融入科學(xué)發(fā)展觀、安全發(fā)展觀、使命擔(dān)當(dāng)?shù)人颊?。課程目標(biāo)2：掌握地?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源發(fā)電的基本工藝技術(shù)與設(shè)備，了解新能源發(fā)電技術(shù)的最新研究成果及發(fā)展方向；融入青山綠水就是金山銀山、科學(xué)發(fā)展觀、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等思政元素。課程目標(biāo)3：掌握新能源發(fā)電技術(shù)的設(shè)計(jì)原則和基本設(shè)計(jì)方法，初步具備進(jìn)行新能源發(fā)電相關(guān)設(shè)計(jì)、研發(fā)和管理的能力；融入工匠精神、敬業(yè)精神、科學(xué)精神等思政元素。（二）課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系本課程目標(biāo)支持的主要畢業(yè)要求如下表：課程目標(biāo)畢業(yè)要求1．掌握地?zé)崮堋⑻柲?、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源發(fā)電的基本原理和基本方法；融入科學(xué)發(fā)展觀、安全發(fā)展觀、使命擔(dān)當(dāng)?shù)人颊?。畢業(yè)要求1：工程知識(shí)：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)用于解決新能源勘查、開發(fā)與綜合利用中的工程問題，具備工程科學(xué)思維和工程管理意識(shí)。2．掌握地?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源發(fā)電的基本工藝技術(shù)與設(shè)備，了解新能源發(fā)電技術(shù)的最新研究成果及發(fā)展方向；融入青山綠水就是金山銀山、科學(xué)發(fā)展觀、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等思政元素。畢業(yè)要求4：研究：能夠基于科學(xué)原理與方法，結(jié)合具體生產(chǎn)實(shí)踐，分析、解決新能源勘查和開發(fā)利用中的技術(shù)問題。能夠正確認(rèn)識(shí)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，具備文獻(xiàn)信息提煉、歸納能力。能夠提出工程問題的關(guān)鍵理論問題和技術(shù)難題，善于利用文獻(xiàn)資料及團(tuán)隊(duì)技能開展初步科學(xué)研究與技術(shù)攻關(guān)。3．掌握新能源發(fā)電技術(shù)的設(shè)計(jì)原則和基本設(shè)計(jì)方法，初步具備進(jìn)行新能源發(fā)電相關(guān)設(shè)計(jì)、研發(fā)和管理的能力；融入工匠精神、敬業(yè)精神、科學(xué)精神等思政元素。畢業(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具：能夠針對(duì)新能源勘查、開發(fā)及綜合利用中的問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，并掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法。三、課程教學(xué)的基本內(nèi)容及教學(xué)安排（一）課程教學(xué)的內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排知識(shí)單元知識(shí)點(diǎn)學(xué)時(shí)數(shù)課程目標(biāo)線下授課線上授課實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐1.概述知識(shí)點(diǎn)1.1：能源含義、分類及歷史演變；知識(shí)點(diǎn)1.2：中國能源現(xiàn)狀、問題與對(duì)策；知識(shí)點(diǎn)1.3：中國新能源與可再生能源現(xiàn)狀與前景。4課程目標(biāo)12.太陽能光伏發(fā)電技術(shù)知識(shí)點(diǎn)2.1：概述；知識(shí)點(diǎn)2.2：太陽能電池工作原理；知識(shí)點(diǎn)2.3：太陽能電池制造工藝；知識(shí)點(diǎn)2.4：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成；知識(shí)點(diǎn)2.5：獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成；知識(shí)點(diǎn)2.6：并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。42課程目標(biāo)13.太陽能熱發(fā)電技術(shù)知識(shí)點(diǎn)3.1：太陽能熱發(fā)電技術(shù)研究發(fā)展概況；知識(shí)點(diǎn)3.2：太陽能熱發(fā)電站基本系統(tǒng)與構(gòu)成；知識(shí)點(diǎn)3.3：塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)；知識(shí)點(diǎn)3.4：槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)；知識(shí)點(diǎn)3.5：盤式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)；知識(shí)點(diǎn)3.6：太陽池?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)；知識(shí)點(diǎn)3.7：太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)；知識(shí)點(diǎn)3.8：太陽能熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展前景。4課程目標(biāo)14.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)知識(shí)點(diǎn)4.1：風(fēng)與風(fēng)力資源；知識(shí)點(diǎn)4.2：風(fēng)力機(jī)工作原理；知識(shí)點(diǎn)4.3：風(fēng)力發(fā)電設(shè)備；知識(shí)點(diǎn)4.4：風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行方式；知識(shí)點(diǎn)4.5：風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀與展望。42課程目標(biāo)15.生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)知識(shí)點(diǎn)5.1：概述；知識(shí)點(diǎn)5.2：生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化與發(fā)電技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)5.3：生物質(zhì)熱裂解發(fā)電技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)5.4：生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀；知識(shí)點(diǎn)5.5：生物質(zhì)能發(fā)電前景預(yù)測。2課程目標(biāo)26.地?zé)岚l(fā)電技術(shù)知識(shí)點(diǎn)6.1：地?zé)崮芑局R(shí)；知識(shí)點(diǎn)6.2：地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)6.3：地?zé)豳Y源；知識(shí)點(diǎn)6.4：世界地?zé)岚l(fā)電；知識(shí)點(diǎn)6.5：中國地?zé)岚l(fā)電。6課程目標(biāo)27.潮汐能發(fā)電技術(shù)知識(shí)點(diǎn)7.1：潮汐和朝汐能；知識(shí)點(diǎn)7.2：潮汐能發(fā)電；知識(shí)點(diǎn)7.3：世界潮汐能發(fā)電；知識(shí)點(diǎn)7.4：中國潮汐能發(fā)電。2課程目標(biāo)38.燃料電池發(fā)電技術(shù)知識(shí)點(diǎn)8.1：燃料電池的基本原理；知識(shí)點(diǎn)8.2：磷酸型燃料電池；知識(shí)點(diǎn)8.3：熔融碳酸鹽型燃料電池；知識(shí)點(diǎn)8.4：固體電解質(zhì)型燃料電池；知識(shí)點(diǎn)8.5：固體高分子型燃料電池；知識(shí)點(diǎn)8.6：直接甲醇型燃料電池。2課程目標(biāo)3合計(jì)=SUM(ABOVE)284（二）課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及要求序號(hào)項(xiàng)目名稱內(nèi)容、要求學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類別實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類型每組人數(shù)必做/選做課程目標(biāo)1太陽能電池板伏安特性測試1.光伏發(fā)電的負(fù)載伏安特性測試；2.最大輸出功率與光照強(qiáng)度的關(guān)系測試。2專業(yè)操作型6必做課程目標(biāo)22風(fēng)電場模型并網(wǎng)控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)1.了解風(fēng)電場模型并網(wǎng)控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的用途、總體布局、主要性能和技術(shù)指標(biāo)；2.對(duì)照實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用說明書，分析仿真器、控制器和SCADA工作原理；3.了解和分析實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要部件的工作原理。2專業(yè)演示型20必做課程目標(biāo)2基本要求按時(shí)參加實(shí)驗(yàn)，積極動(dòng)手操作；服從實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師安排；認(rèn)真撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)成績計(jì)入過程成績。注：實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類別：專業(yè)、上機(jī)等實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類型：操作型、驗(yàn)證型、演示型、綜合型等。四、本課程與其他課程的聯(lián)系本課程的先修課程為“新能源科學(xué)與工程概論”、“工程熱力學(xué)”、“傳熱學(xué)”、“地?zé)衢_發(fā)理論與技術(shù)”和“新能源轉(zhuǎn)化與利用”，使學(xué)生掌握新能源分類及開發(fā)概況、熱量傳遞、流體力學(xué)、地?zé)衢_發(fā)理論與技術(shù)以及新能源轉(zhuǎn)化與利用等方面的基礎(chǔ)知識(shí)。本課程重點(diǎn)講授新能源發(fā)電技術(shù)的基本原理、基本方法和基本工藝，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。五、教材與其他教學(xué)資源（含教學(xué)參考書或在線資源）（一）建議教材王長貴，崔容強(qiáng)，周篁.新能源發(fā)電技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2003.（二）其他教學(xué)資源朱永強(qiáng)，趙紅月.新能源發(fā)電技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2020.孫瑞娟.新能源發(fā)電技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：中國水利水電出版社，2020.于立軍.新能源發(fā)電技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2018.唐志偉，王景甫，張宏宇.地?zé)崮芾眉夹g(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2018.鄭克棪，潘小平，馬鳳景，陳梓慧.地?zé)崂眉夹g(shù)[M].北京：中國電力出版社，2018.中國大學(xué)MOOC：光伏發(fā)電工程技術(shù)，/course/XZCIT-1206999808?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_六、教學(xué)方法與學(xué)習(xí)建議授課方式：本課程秉承“以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向”的OBE教育理念，以課堂講授為主，綜合使用云班課、釘釘群等現(xiàn)代化工具，穿插使用參考學(xué)習(xí)成績與教學(xué)方法認(rèn)同度的合作學(xué)習(xí)小組組建方法、基于云班課的課前準(zhǔn)備方法、基于PDCA循環(huán)的應(yīng)用導(dǎo)向型-翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)方法以及基于釘釘群直播的課后跟蹤輔導(dǎo)方法，最終形成線上下協(xié)同、多平臺(tái)協(xié)作、“課前-課中-課后”全程覆蓋的一體化教學(xué)方法。通過翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學(xué)、專題討論以及課后作業(yè)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，構(gòu)建“線上下協(xié)同夯實(shí)理論基礎(chǔ)、翻轉(zhuǎn)課堂增進(jìn)理解與交流、案例教學(xué)提高應(yīng)用能力、專題討論激發(fā)創(chuàng)新思維、評(píng)價(jià)反饋促進(jìn)師生改進(jìn)”的多元化教學(xué)模式。重點(diǎn)：地?zé)岚l(fā)電技術(shù)、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)。難點(diǎn)：地?zé)岚l(fā)電技術(shù)。后續(xù)自主學(xué)習(xí)建議：圍繞課程所學(xué)，經(jīng)常檢索相關(guān)報(bào)道和文獻(xiàn)，持續(xù)關(guān)注新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，了解最新科研進(jìn)展。七、課程考核及成績評(píng)定方式（一）課程考核本課程成績評(píng)定包括平時(shí)考核（平時(shí)到課率統(tǒng)計(jì)）、過程考核（隨堂問答、課堂測驗(yàn)、課后作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告）和終結(jié)性評(píng)價(jià)（期末考試）三部分，其中平時(shí)成績占課程總成績的10％，過程成績占課程總成績的30％，終結(jié)性評(píng)價(jià)成績占課程總成績的60％。具體要求及評(píng)分方法如下：平時(shí)成績：出勤成績采用扣分制，每缺勤一次扣平時(shí)成績1分，每遲到或早退一次扣平時(shí)成績0.5分，無故曠課4次以上者取消本次課程成績；占總成績的10%。過程成績：課堂測驗(yàn)、課后作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求學(xué)生必須獨(dú)立完成，未按時(shí)提交作業(yè)或作業(yè)有抄襲（雷同）現(xiàn)象的，該次作業(yè)成績按零分計(jì)；占總成績的30%。終結(jié)性評(píng)價(jià)：形式為閉卷考試，其成績占總成績的60%。（二）課程目標(biāo)與考核內(nèi)容的關(guān)系課程具體目標(biāo)與知識(shí)單元和考試內(nèi)容的關(guān)系如下：課程目標(biāo)知識(shí)單元考試內(nèi)容1．掌握地?zé)崮堋⑻柲?、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源發(fā)電的基本原理和基本方法；融入科學(xué)發(fā)展觀、安全發(fā)展觀、使命擔(dān)當(dāng)?shù)人颊亍?.概述2.太陽能光伏發(fā)電技術(shù)3.太陽能熱發(fā)電技術(shù)4.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)考核知識(shí)點(diǎn)：我國能源現(xiàn)狀、問題與對(duì)策；我國新能源與可再生能源現(xiàn)狀與前景；太陽能電池工作原理；太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成；太陽能熱發(fā)電站基本系統(tǒng)與構(gòu)成；風(fēng)力機(jī)工作原理；風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行方式?？己艘螅赫莆盏?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源發(fā)電的基本原理和基本方法。2．掌握地?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源發(fā)電的基本工藝技術(shù)與設(shè)備，了解新能源發(fā)電技術(shù)的最新研究成果及發(fā)展方向；融入青山綠水就是金山銀山、科學(xué)發(fā)展觀、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等思政元素。5.生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)6.地?zé)岚l(fā)電技術(shù)考核知識(shí)點(diǎn)：生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化與發(fā)電技術(shù)；生物質(zhì)熱裂解發(fā)電技術(shù)；生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀；生物質(zhì)能發(fā)電前景預(yù)測；地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)；中國地?zé)岚l(fā)電現(xiàn)狀與前景?？己艘螅赫莆盏?/p>