课程大纲

课程大纲

多能源互补转化原理、技术、应用

课程编码:180090085802P4002H 英文名称:Multi-Energy Source Conversion Principle,Technology and Application 课时:20 学分:1.00 课程属性:研讨课 主讲教师:洪慧

教学目的要求
本课程是能源与动力、能源与化学、化工及过程控制、低温与制冷技术、工程物理、力学工程等工程类专业研究生的专业课。本课程陈述与热科学、能源化学、化工、能源材料等有紧密联系并且相互之间有联系的专业内容。要求学生从资源、能源与环境相容层面,了解多能源互补的能量转化过程出现的新现象,认知多能源互补的能的梯级利用理论,掌握多能源互补利用电力系统、化工系统或更为广义的总能系统集成原理与方法,能够从工程热物理学科与化学、材料等其他学科交叉视野,在掌握基本概念、原理基础上,结合当前多能源互补利用技术发展趋势,特别是太阳能、风能、生物质等可再生能源互补,或可再生与化石能源互补,了解多能源互补利用的核心技术,尝试分析现有技术发展的瓶颈,以及未来挑战的方向。

预修课程
普通物理、普通化学、工程热力学、化工原理、物理化学

大纲内容
第一章 多能源互补梯级利用总能系统概论 4.0学时 洪慧
第1节 燃气轮机总能系统梯级利用基本概念与构成
第2节 多能源互补基本内涵及其构成
第3节 多能源互补总能系统梯级利用热力学内涵
第4节 多能源互补利用技术应用现状与挑战
第二章 多能源互补总能系统研究方法 4.0学时 洪慧
第1节 能的品位研究方法与热力学相关概念关系
第2节 Gibbs自由能与能质
第3节 燃料化学能与物理能梯级利用原理
第4节 多目标的系统集成优化评价方法
第三章 多能源互补发电系统技术与应用 4.0学时 洪慧
第1节 煤与天然气互补发电技术与工作原理
第2节 风光互补发电技术及工作原理
第3节 太阳能生物质互补发电技术与工作原理
第4节 太阳能与煤互补发电关键技术及工作原理
第四章 聚光太阳能与其他能源热化学互补系统 4.0学时 洪慧
第1节 太阳能与化石能源互补梯级利用的品位耦合
第2节 太阳能与替代燃料互补转化
第3节 太阳能与天然气互补氢电联供系统
第4节 太阳能与天然气互补热化学制氢关键过程
第五章 光伏光热互补方法与关键技术概论 4.0学时 洪慧
第1节 聚光太阳能全光谱波段能质
第2节 聚光太阳能光伏与光热化学反应互补机理
第3节 聚光太阳能光伏与光热化学互补氢电系统
第4节 光/热协同制氢前沿概述

参考书
1、 能的综合梯级利用与燃气轮机总能系统 金红光和林汝谋 2008年07月 科学出版社
2、 能源化学进展 袁权 2005年08月 化学工业出版社
3、 能的梯级利用与燃气轮机总能系统 吴仲华 1988年10月 机械工业出版社
4、 太阳能电池物理 纳尔逊 2011年09月 上海交通大学出版社
5、 碳基能源化学 王野和傅钢 2021年03月 厦门大学出版社

课程教师信息
洪慧,女,中国科学院工程热物理研究所三级研究员、博士生导师,主要从事多能互补能的梯级利用能量系统集成理论与方法、太阳能热化学燃料储能与制氢、光伏光热互补综合能源系统及关键技术研究。曾荣获2021年“中国科学院优秀导师”荣誉称号,2022年中国科学院大学“领雁银奖”,2022和2023年连续两年“我最喜爱的导师—工热园丁奖”。