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课程基本信息

课程编码:06B40250

课程类别:未设置

先修课程:无机化学、有机化学、物理化学、化工原理、化工热力学等

适用专业:能源化学工程专业

开课院部:化工与制药学院

课程负责人:汪铁林
课程教学团队:
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课程展示


课程简介

    清洁能源技术是指在可再生能源及新能源的清洁高效利用等领域开发的、有效控制温室气体排放的新技术。本课程主要介绍了以下系列技术:太阳能及太阳能电池技术、氢能与燃料电池技术、生物质能技术和新型储能技术等。本课程的目的是协助学生学习有关清洁能源技术的设计、评价、选择和应用,以及新型能源材料的合成工艺研究、安全性生产工艺规程和经济性能源利用等方面的专业知识。本课程结合典型的生产应用实例,促使学生明晰清洁能源的开发利用价值和生产工艺特点,并能将所学的专业理论知识运用到生产实践中。同时,本课程能帮助学生锻炼其分析、解决能源清洁生产过程中实际问题的能力,学习改进能源利用率的工艺路线、以及培养创造新技术的创新能力和节能意识。

    Clean energy technology refers to the development and clean utilization of renewable energy and new energy, which can substantially limit emissions of greenhouse gases. It mainly includes solar energy and solar cell technology, hydrogen energy and fuel cell technology, biomass energy, new energy storage technology and so on. This course is designed to help students to study design, evaluation, selection and application on clean energy technology, research the synthesis technology of new energy material, safety production process, economic energy usage and so on. Combining application integration in production, urges the student to comprehend the clean energy utilizing value and production process feature, and apply the specialized theoretical knowledge into production practice. Meanwhile, this course can help students to exercise the ability of analyzing and solving practical problems in clean energy production, study the process route to improve energy utilization, and cultivate innovation ability of creating new technologies and energy conservation awareness.

课程教学要求

序号

专业毕业要求

课程教学要求

关联程度

1

工程知识

 

 

2

问题分析

 

 

3

设计/开发解决方案

能够采用系统方法针对具体的问题给出解决方案,按照明确的特定需求设计合理的清洁能源工艺路线。

H

4

研究

能通过信息综合得到合理有效的结论,例如清洁能源最优合成路线以及清洁能源最优生产工艺。

H

5

使用现代工具

 

 

6

工程与社会

 

 

7

环境和可持续发展

在工程实践中主动应用能够改善环境、促进社会可持续发展的先进工艺、先进技术。具备应对环境危机与突发事件的初步能力,并采取恰当的行动。特别体现在新能源技术的开发环节,因为新能源技术开发的目的,既要取代传统化石能源,也要保证自身的安全性、环境友好型以及经济可持续性。

H

8

职业规范

培养学生的节能意识,掌握清洁能源领域的职业特点和发展方向,提升学生的职业素养,为快速融入相关行业提供指导。

M

9

个人和团队

 

 

10

沟通

 

 

11

项目管理

将工程管理原理与经济决策方法应用在清洁能源技术的开发、工艺设计和流程优化等环节。

M

12

终身学习

 

 

注:“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”“M”或“L”。“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。

课程教学内容

章节

名称

主要内容

重难点关键词

学时

类型

概述

1.能源及其分类

2.能源与环境

3.清洁能源发展趋势

1.学科背景

2.发展历程

3.国内外现状

2

理论讲授

太阳能及太阳能电池

1.太阳能的热利用

2.晶体硅太阳能电池

3.非晶硅太阳能电池

4.多晶薄膜太阳能电池

5.砷化镓太阳能电池

6.有机光伏电池

1.太阳热直接发电

2.太阳能电池分类及基本工作原理

3.太阳能电池效率和评价参数

4

理论讲授

氢能

1.氢的制取

2.水分解法制氢

3.以天然气和煤等原料制氢

4.以生物质为原料制氢

5.氢能与燃料电池

6.氢能安全及应用展望

1.氢的制取方法

2.氢的储存方式

3.燃料电池技术

4.氢能安全防范

4

理论讲授

生物质能

1.生物质能简介

2.生物质能的利用技术

3.生物质能制备燃料乙醇

4.生物质能制备沼气

5.生物柴油

1.生物质能的分类

2.生物质能源转换

3.生物质利用技术

4

理论讲授

风能

1.风能资源

2.风能的基本特征

3.风力发电

4.风力提水

5.风能制热

1.风能的特点

2.风力机工作原理

3.风力发电关键设备及工作原理

2

理论讲授

新型储能技术

1.锂离子电池工作原理

2.锂离子二次电池正极材料

3.锂离子二次电池负极材料

4.电解质和隔膜

5.钠离子电池

6.锂-硫电池

7.金属-空气电池

1.新型二次电池的原理和特点

2.电池材料的研发

3.安全性解决途径

4.电池管理系统

6

理论讲授

其他清洁能源

1.地热

2.海洋能

3.可燃冰

1.地热的形成机制与应用

2.海洋能的应用

3.可燃冰的探测与开发

2

理论讲授

 

考核要求及成绩评定

序号

成绩类别

考核方式

考核要求

权重(%)

备注

1

期末成绩

期末考试

闭卷

70

百分制,60分为及格

2

平时成绩

实验

0

0

 

3

课堂表现

互动答疑

5

...

4

小论文

1次

10

优、良、中、及格、不及格

5

课后作业

5次

10

...

6

平时表现

出勤情况

5

2次未参加课程则无法获得学分

注:此表中内容为该课程的全部考核方式及其相关信息。

学生学习建议

(一)学习方法建议
1.  结合课程理论讲授及工程实例,选取优化的清洁能源技术设计论述合理的清洁能源工艺路线。
2.  关注清洁能源行业重大事件;
3.  在网上观看其它相关国家级或省级精品资源共享课或视频公开课。
(二)学生课外阅读参考资料
《能源化学》,陈军,陶占良编著, 2014年;非自编,非教育部规划教材
《新能源概论》,王革华,艾德生编著,2006年;非自编,非教育部规划教材
《清洁能源材料与技术》,梁丹祥,王莉等编著,2012年;非自编,“十二五”国家重点图书出版规划项目

课程改革与建设

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