Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Электроснабжение» 2002 года протокол №

Вид материала

Рабочая программа

Содержание Председатель методсовета ФТИ Председатель научно-методического совета ЯГУ Распределение часов курса по семестрам Требования государственного стандарта высшего образования Принципы построения учебного курса и преподавания. Раздел 2. Солнечные энергетические установки. Раздел 3. Ветроэнергетические установки. Раздел 4. Геотермальные энергетические установки. Раздел 5. Приливные энергетические установки. Раздел 6. Перспективы развития нетрадиционных источников энергии. Раздел 7. Космические солнечные энергетические установки.

Подобный материал:

• Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Электроснабжение» 2002 года протокол, 136.35kb.
• Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Электроснабжение» года протокол, 80.53kb.
• Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Электроснабжение» «8» октября 2001, 92.93kb.
• Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Электроснабжение» 2001 года протокол, 123.02kb.
• Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Электроснабжение « 2003 года протокол, 141.45kb.
• Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Электроснабжение « 2003 года протокол, 281.69kb.
• Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Электроснабжение « 2003 года протокол, 164.95kb.
• Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Электроснабжение» 2000 года протокол, 117.19kb.
• Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Электроснабжение» 2001 года протокол, 115.25kb.
• Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Электроснабжение» 2003 года протокол, 221.9kb.

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Якутский государственный университет им. М.К. Аммосова

П Р О Г Р А М М А

курса


«Нетрадиционные возобновляемые источники энергии»


Для государственных университетов


Специальность 100400 – Электроснабжение (по отраслям)

Специализация 100401 – Электроснабжение промышленных

предприятий


Якутск 2002 г.


Составитель к.т.н., ст. науч. сотрудник,

доцент Шадрин А.П.


Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Электроснабжение»

« ___ » ________ 2002 года протокол №


Зав. кафедрой___________________ Н.С.Бурянина


Рабочая программа утверждена на заседании методкомиссии ФТИ «__»______2002 года протокол №________

Председатель методсовета ФТИ


_________________________ Т.И.Степанова


Рабочая программа утверждена на заседании научно-методического совета ЯГУ

«__»_______2002 года протокол №________

Председатель научно-методического совета ЯГУ


______________________ А.Н.Яковлева


Объем курса: 25 часов, в том числе:

Лекционные занятия: 17 часа

Самостоятельная работа: 2 часов

Индивидуальная работа со студентами: 6 часов.


Распределение часов курса по семестрам:

Семестр	Лекции	Практич. занятия	Самостоят работа	Индивид работа со студентами	Количество РГР	Форма контроля
6	17	–	2	6	1	зачет

1. Требования государственного стандарта высшего образования
   

по данному предмету.


В соответствии с требованиями государственного стандарта по циклу общепрофессиональных дисциплин инженер должен знать и уметь использовать: принципы технологического процесса производства электроэнергии на различных типах нетрадиционных источников энергии.

2. Принципы построения учебного курса и преподавания.
   

1. Основания для чтения курса.
   

Основанием для чтения курса является государственный стандарт направления 650900 – «Электроэнергетика» по специальности 100400 – «Электроснабжение».

2. Адресат курса.
   

Курс читается студентам специальности 100400 - «Электроснабжение».

3. Главная цель курса.
   

Задачами преподавания курса «Нетрадиционные возобновляемые источники энергии» (НВИЭ) является формирование у студента теоретической базы и практических навыков для освоения специальных дисциплин. При изучении специальных дисциплин студент должен понимать смысл дисциплины, ее применение для практики и грамотно применять ее в дальнейшей практической деятельности.

Основной целью преподавания курса является ознакомление студентов с проблемами энергосбережения и электрификации объектов промышленности, сельского хозяйства, населенных пунктов за счет использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии (ветровой, солнечной, геотермальной, волновой, приливной, биомассы и т.д.) и вопросы энергосбережения, т.е. замещение дальнепривозного топлива.

Вторая цель в изучении данной дисциплины – выявление общих тенденций их развития в энергетике Мира, России и Республике Саха (Якутия) и вопросы снижения выбросов в атмосферу «парниковых газов» энергетикой на органическом топливе. И, наконец, третья цель – ознакомление студента с основными принципами, схемами создания комбинируемых ветровых, солнечных электростанций с традиционными источниками энергии на органическом топливе или ГЭС. Глобальная проблема, изменение климата земли, настоятельно требует человечеству рассматривать сценарий развития энергетики без ограниченного топлива. В этой ситуации роль и перспективы развития нетрадиционных (возобновляемых) источников энергии и атомной энергетики возрастают, а в перспективе космической энергетики. Работа международной конференции ООН по изменению климата на планете в древней Японской столице Киото (декабре 1997г.) подтвердила это. Конференция в Киото впервые устанавливает для промышленно развитых стран обязательные численные показатели (квоты) сокращения выбросов в атмосферу так называемых «парниковых газов».

4. Ядро курса.
   

Ядром курса «Нетрадиционные возобновляемые источники энергии» являются разделы, раскрывающие процессы в солнечных, ветровых, геотермальных, волновых, приливных энергоустановках; нетрадиционные источники энергии, уменьшающие выбросы в атмосферу «парниковых газов» – это новые энергоисточники, относящие к экологически чистым технологиям.

5. Требования к начальной подготовке, необходимые для успешного усвоения курса
   

Успешное освоение курса «Нетрадиционные возобновляемые источники энергии» требует знания следующих разделов:


– предмет и задачи курса «Нетрадиционные возобновляемые источники энергии»,

– солнечные установки,

– ветроэнергетические установки,

– геотермальные энергетические установки,

– приливные энергетические установки,

• перспектива развития нетрадиционных источников энергии,
  
• космические солнечные станции.
  

6. Уровень требования по сравнению со стандартом
   

Изменений требований по сравнению со стандартом нет.

7. Объем в часах курса
   

Общий объем аудиторных занятий 17 часов. Из них лекционных занятий – 17 часов, практических – нет.

8. Основные понятия курса
   

Солнечная энергия, энергия ветра, энергия прилива, потенциальная и кинетическая энергия воды, ветроэнергетические установки, малые ГЭС, космические солнечные станции, геотермальные энергетические установки, «парниковый» эффект, энергия биомассы, солнечные энергетические установки, солнечное излучение, кадастр ветров, гелиостаты, погружные малые ГЭС, радиационный пояс Земли, экология, тепловая схема энергоустановки, график электрических нагрузок, энергобаланс, радиоизотопные источники энергии, термоэмиссионные генераторы, биогазовые установки.

9. Построение курса
   

Курс выстроен так, что обеспечивает поэтапное формирование образовательной базы по экологически чистой электроэнергетике. На каждом этапе изучаются такие разделы, как солнечные, ветровые, геотермальные, приливные и космические электрические станции. Анализируются тенденции их развития и перспективная доля их в электроэнергетике Мира и России.

10. Дисциплины, обеспечиваемые курсом
    

Курс «Нетрадиционные возобновляемые источники энергии» являются базовым для специальных дисциплин:

– производство электроэнергии,

– электроснабжение,

– электроэнергетические системы и сети,

– мировая электроэнергетика,

– энергетика и экология.

11. Практическая часть курса
    

При завершении изучения курса студент должен приобрести практические навыки, а именно:

• знать и уметь использовать принципы получения и производства электрической энергии от солнечных, ветровых, геотермальных, приливных энергетических установок;
  
• оценивать роль и перспективы их развития с целью уменьшения выбросов в атмосферу от традиционной теплоэнергетики «парниковых газов»;
  
• По окончании курса студент должен уметь: составлять схемы замещения в обработке электрической энергии доли от нетрадиционных источников энергии, проводить анализ их работы в электроэнергетических системах.
  

3.Вопросы зачета


Раздел 1. Предмет и задачи курса «Нетрадиционные источники энергии». График электрических нагрузок. Ветроэнергетические установки на Севере. Дизельные электростанции. Нетрадиционные источники энергии, используемые в настоящее время. Атомные станции малой мощности. Атомная электрическая станция типа «Саха-92». Возобновляемые энергетические ресурсы. Энергия ветра. Ветроэнергетические установки в России. Роль ветроэнергетических установок на Севере. Энергетические ресурсы Земли. Нетрадиционные источники энергии. Гидроэнергостанции. Продолжительность ветровой нагрузки региона. Замещение выработки энергии дизельных электрических станций. Биогазовые установки. Область применения биогаза. Невозобновляемые энергетические ресурсы. Уголь, газ и нефть в энергобалансе РС(Я). Главные принципы формирования и применения нетрадиционных источников энергии. Классическая теплоэнергетика.

Раздел 2. Солнечные энергетические установки. Тепловая схема солнечной станции. Эксплуатационные показатели солнечных электрических станций. Крымская солнечная электрическая станция. Солнечная электростанция. Солнечные источники энергии. Себестоимость электрической энергии, выработанной на солнечных станциях. Пути улучшения технико-экономических показателей солнечных энергетических установок.


Раздел 3. Ветроэнергетические установки. Средняя скорость ветра для ветровых электрических установок. Роль ветровых энергетических установок в системе электроснабжения. Сравнение ветровых энергетических установок и дизельных электрических станций. ВЕТРОЭН. Типы ветровых энергетических установок. Доля ветровых энергетических установок в выработки энергии. Удельные капитальные вложения ветроэнергетических установок от мощности. Особенности и недостатки ветроэнергетических установок. Замещение ветроэнергетических установок в графике нагрузок. Работа ветроэнергетической установки в п. Чокурдах. Составление алгоритма замещения выработки на дизельной электрической станции при определенном числе работы ветроэнергетической установки. Срок окупаемости капитальных вложений на ветроэнергетические установки. Оптимальная скорость ветра при эксплуатации ветроэнергетических установок. Комплексная ветроэнергетическая установка в условиях Крайнего Севера.


Раздел 4. Геотермальные энергетические установки. Использование геотермальной энергии горных пород. Особенности схемы геотермальной электрической станции. Геотермальные электрические станции. Пауженская станция, мощность, энергетические показатели. Мутновская геотермальная электрическая станция. Особенности размещения геотермальных геотермальных ресурсов. Опыт Исландии в сооружении геотермальных энергетических установок.


Раздел 5. Приливные энергетические установки. Приливные электрические станции. Сравнение приливных электрических станций и гидроэнергетических станций. Недостатки применения приливных электрических станций. Особенности создания приливных электрических станций. Опыт сооружения и эксплуатации Кислогубской приливной электрической станции. Перспектива применения приливных электрических станций на Дальнем Востоке.


Раздел 6. Перспективы развития нетрадиционных источников энергии. Геотермальные ресурсы Камчатки. Область применения биогаза. Термоэмиссионные генераторы. Тепловая схема генератора. Область применения термоэмиссионных генераторов. Радиоизотопные источники энергии. Радиоэкология РИТЭГов. РИТЭГ – Пингвин, мощность, срок службы. Доля нетрадиционных источников энергии в энергобалансе. Недостатки нетрадиционных энергоисточников. Перспектива использования нетрадиционных источников энергии. Сравнение геотермальных электрических станций и солнечных электрических станций. Современное состояние использование нетрадиционных источников энергии. Масштабы и роль использования нетрадиционных источников энергии в различных странах.


Раздел 7. Космические солнечные энергетические установки. Космические солнечные электрические станции. Опыт сооружения космических солнечных электрических станций. Основные трудности в создании космических солнечных энергетических установок.


4. Рекомендуемая литература


Основная литература

1. Новая энергетическая политика России. Раздел 9.4. Нетрадиционная энергетика. – М.: Энергоатомиздат, 1995.
   
2. Мировая энергетика. Прогноз развития до 2020 г. – М.: «Энергия», 1980.
   
3. Концепция развития и использования возможностей малой и нетрадиционной энергетики в энергетическом балансе России.–М. 1994.
   

Дополнительная литература:

4. Николаев М.Е. Арктика: Боль и надежда России. – М.: Дом «ХХ век», 1994.
   
5. Афанасьев Д.Е. Энергосбережение в сельском хозяйстве Якутии. Якутск, 1995.
   
6. Ноговицын Д.Д., Константинов А.Ф. Нетрадиционные возобновляемые энергоресурсы Республики Саха (Якутия). Научный сборник «Проблемы энергетики Республики Саха (Якутия)», Якутск, 1995.