能源工程学概论大纲

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1、能源工程学概论大纲课程编号：能源工程学概论Introduction to Energy Engineering课程性质：全校公共选修课适用专业：全校所有专业。先行、后续课程情况：先行课：普通物理；后续课:汽车拖拉机学、农业机械 学。学分数：2主讲教师：张汝坤一、课程的目的与任务能源是现代文明的动力，但是，能源的利用是有代价的，人类在使用能源的 过程中如何协调经济-能源-环境之间的关系，使得社会经济的发展建立在自然资 源可以承受的基础之上，就是一个重要的科学问题。此外，能源是国民经济的命 脉，与人民生活和人类的生存环境休戚相关，在社会可持续发展中起着举足轻重 的作用。能源供应的安全可靠性是制约一

2、个国家宏观经济发展的重要因素，能源 供应与国家的发展、安全息息相关。能源工程学以能源科学为对象，主要研究能源结构，各种能源的开发、输送、 贮藏、转换和利用技术途径和方法；探讨能源与社会发展的关系、能源资源、能 源与环境、能量的转换与储存、常规能源、新能源、节能与能源系统工程，以及 计算机和控制技术在能源工程中的应用。“能源工程学概论”是车辆工程、工业工程、农业机械化及其自动化等专业的必修专业课程之一，也可作 为其它专业的必修课程或选修课程。其主要任务是讲授能源的基本概念、能源的形势、特点及其与国民经 济发展的关系；综合分析常规一次能源的现状、问题及其发展前景；同时从工程应用观点，对二次能源及

3、新能源的开发、转换与利用进行论述和评价。通过该课程的学习可扩大学生视野，使学生获得较宽广的能 源科学技术知识。本课程主要讲授的内容为：能量与能源，能源在社会可持续发展中的作用， 中国与世界能源的形势，能源与环境；能量的转换与储存原理，热能、机械能、 电能的获取与储存；常规能源：煤、石油、天然气、水能与二次能源；新能 源：核能、太阳能、风能、地热能、生物质能、海洋能与氢能；节能：能源利 用效率与节能的途径，节能的组织管理措施，节约能源法，热能与电能节约技术； 能源系统工程：能源系统工程基本知识、能源系统的预测和规划、能源管理及 信息系统。围绕如何建立一个可持续的能源系统，全面讲述能源与经济发展、

4、能源与社 会进步、能源与环境保护、能源安全等问题；建立一个清洁、高效的可持续能源 系统，实施可持续发展能源政策的途径。二、课程的基本要求通过本门课程的学习，学生应达到下列要求： .了解能源的基本概念与知识，了解目前的能源形势以及能源在社会、经济可 持续发展中的作用； .熟悉能源资源的技术经济评价方法及能源开发、转换、传输、储存的基本原 理和方法； .了解常规一次能源、二次能源的现状、问题； .了解核能、太阳能、风能、地热能、生物质能、海洋能与氢能等新能源利用 方法和前景； .掌握能源利用效率与节能的途径，提高节能意识； .全面了解目前全球面临的能源问题，以及由能源带来的环境问题，使学生深 刻体

5、会到这些问题的严峻性； .了解能源安全与国家利益的关系以及确保能源安全的途径，从而培养学生强 烈的社会责任感和大局意识，促进其全面素质的提高。三、课程教学内容第一章能量与能源第一节能量第二节能源的分类与评价第三节能源与人类文明第四节能源资源生产与消费第五节能源与环境第六节能源的可持续发展教学内容：1、能量：概述、能量的形式、性质、转换、传递。2、能源的分类与评价：能源的分类、能源的评价。3、能源与人类文明：能源与社会发展，能源与国民经济，能源与人民生活、20 世纪世界能源大事回顾。4、能源资源生产与消费：能源资源、能源消费，能源的需求预测。5、能源与环境：能源与环境问题、温室效应、酸雨、臭氧层

6、破坏、热污染、能 源对人体健康的影响。6、能源的可持续发展：可持续发展的概念、能源问题、中国能源可持续发展的 对策。本章的基本要求与基本知识点：能量、能源的分类与评价、能源与人类文明、能 源资源生产与消费、能源与环境、能源可持续发展的基本知识和技术。要求学生掌握的基本概念、理论、原理：掌握能源的基本概念与知识、能源的分 类与评价，了解目前的能源形势以及能源在社会、经济可持续发展中的作用。教学重点与难点：能量的形式、性质、转换、传递，能源的分类与评价实验：习题课安排：第二章能源的转换与利用第一节能量转换的基本原理第二节化学能转换为热能第三节热能转换为机械能和电能第四节能量的传输第五节能量的储存教

7、学内容：1、能量转换的基本原理：概述、能量守恒与转换定律、能量贬值原理。2、化学能转换为热能：概述、燃料的燃烧、气体燃料的燃烧技术、油的燃烧技 术、煤的燃烧技术、燃烧设备。3、热能转换为机械能电能：概述、蒸汽轮机、燃气轮机、内燃机、火力发电厂、 先进发电技术。4、能量的传输：概述、电能的输送、煤炭的输运、石油和天然气的输运。5、能量的储存：概述、机械能的储存、电能的储存、热能的储存。本章的基本要求与基本知识点：能量转换的基本原理、化学能转换为热能、热能 转换为机械能和电能、能量的传输、能量的储存的基本知识和技术。要求学生掌握的基本概念、理论、原理：掌握能量守恒与转换定律、能量贬值、热能转换为机

8、械能原理，了解能量的传输、能量的储存。教学重点与难点：能量守恒与转换定律、能量贬值原理，热能转换为机械能和电 能。化学能转换为热能。实验：习题课安排：第三章常规能源第一节煤炭第二节石油第三节天然气第四节水能第五节二次能源教学内容：1、煤炭：有关煤炭的知识、煤炭资源与开采、煤炭消费、洁净煤技术、煤的气 化与液化。2、石油：有关石油的知识、石油资源、石油生产与消费、油田的开发、石油的 加工、主要石油产品及油品结构。3、天然气：天然气的特性、天然气资源与生产、天然气市场、煤层气、天然气 水合物。4、水能：水能资源、水能利用概述、水电站、小水电。5、二次能源：概述、燃料型二次能源、非燃料型二次能源。本

9、章的基本要求与基本知识点：讲授常规能源、煤炭、石油、天然气、水能、二 次能源等基本知识和技术。要求学生掌握的基本概念、理论、原理：了解煤炭、石油、天然气、水能等资源的开采、加工、消费状况及利用技术。教学重点与难点：有关石油的知识、石油资源、石油生产与消费、主要石油产品 及油品结构，水能利用概述、水电站、小水电。实验：习题课安排：第四章新能源第一节核能第二节太阳能第三节风能第四节地热能第五节海洋能第六节生物质能第七节氢能教学内容：1、核能：核能的来源、核燃料、世界核能利用的现状、反应堆、核电站、可控 核聚变。2、太阳能：概述、太阳辐射、太阳能热利用、太阳能光利用。3、风能：有关风的知识、风能资源

10、、风能利用、风力机、风能利用中的问题。4、地热能：地球的内部构造、地热资源、地热能的利用、地热能利用中的环境 问题。5、海洋能：潮汐能、波浪能、温差能、盐差能、海流能。6、生物质能：生物质资源、生物质能的转换技术、薪柴、醇能、沼气。7、氢能：概述、氢的制取、储存、运输和应用。本章的基本要求与基本知识点：核能、太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质 能、氢能等能源资源状况及利用的基本知识和技术。要求学生掌握的基本概念、理论、原理：了解核能、太阳能、风能、地热能、海 洋能、生物质能、氢能等能源资源状况及利用技术，掌握开发利用方法。教学重点与难点：太阳辐射、太阳能热利用、太阳能光利用，生物质能的转换技

11、 术。实验：习题课安排：第五章节能第一节节能概述第二节节约热能第三节节约煤炭第四节节约用油第五节节约用电教学内容:1、节能概述：节约能源法、能源的利用效率、节能潜力、技术和工艺节能的途 径、结构和管理节能措施、节能经济评价。2、节约热能：热能的主要用途、按质使用热能、余热回收和利用、热能节约中 的新设备和新技术。3、节约煤炭：提高燃煤设备和装置的效率、集中供热、热电联产、发展各种先 进的发电技术、城市垃圾的能源化利用。4、节约用油：内燃机节油、工业炉窑和工业锅炉的节油、交通运输节油、利用 新技术从废物中提取石油。5、节约用电：概述、提高发电效率、输配电节电、电动机节电、电热和电炉类 设备的节电

12、、金属弧焊机节电、照明节电、家用电器及办公设备的节电。本章的基本要求与基本知识点：能源利用效率与节能的途径，节能的组织管理措 施，节约能源法，热能与电能节约的基本知识和技术。要求学生掌握的基本概念、理论、原理：掌握能源利用效率与节能的途径，提高 节能意识。教学重点与难点：能源利用效率与节能的途径，内燃机节油，热能节约中的新设 备和新技术。实验：习题课安排：第六章能源系统工程第一节概述第二节能源系统工程的基本方法第三节 能源系统的预测和规划第四节能源管理及信息系统教学内容：1、概述：基本概念、能源系统工程的任务。2、能源系统工程的基本方法：能源投入产出分析法、线性规划方法、层次分析 法。3、能源

13、系统的预测和规划：能源系统预测、源系统规划。4、能源管理及信息系统：管理信息系统、能源管理信息系统。本章的基本要求与基本知识点：能源系统工程的基本方法、能源系统的预测和规 划、能源管理及信息系统的的基本知识和技术。要求学生掌握的基本概念、理论、原理：了解能源系统工程的任务，掌握能源系 统工程投入产出分析法、线性规划方法、层次分析法。教学重点与难点：能源系统工程的基本方法，能源系统的预测和规划。实验：习题课安排：四、课程学时分配：课程学时分配教学内容课时分析讨论课实验实习课小计第一章能量与能源44第二章能源的转换与利用66第三章常规能源88第四章新能源88第五章节能44第六章能源系统工程22总计

14、3232五、课程成绩考核1. 课程成绩考核评价依据是本课程标准规定的课程目标、教学内容和要求。2. 考试时间：120分钟。3. 考试方式、分制与分数解释采用闭卷、笔试的方式，以百分制评分，60分为及格，满分为100分。4. 题型比例（参考） .名词解释及概念题：5题15分 占15%； .填空题：20题40分，占40%； .问答题：4题20分，占20%； .简述题：5题25分 占25%六、选用教材及参考资料黄素逸，能源概论，高等教育出版社。2004-08-01黄素逸，能源科学导论，中国电力出版社，1999年苏亚欣，新能源与可再生能源概论，化学工业出版社，2006年3月第1版张百良，农村能源工程学，中国农业出版社，1999-10王革华等，能源与可持续发展，化学工业出版社，2005年1月七、教学大纲编制说明.“能源工程学概论”教学大纲是该门课程的指导性文件，大纲中所列内容主 要是本课程的基本内容。.在规定学习内，安排一次校内外参观学习，了解能源工程实际应用情况。