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“氢能及新型能源动力系统”课程教学大纲 英文名称：Hydrogen Energy and New Energy Power System 课程编码：ENP00021 学时：64 （含课内实验学时8） 学分：3.5 适用对象：新能源模块 先修课程：能源环境与化学，大学物理 使用教材及参考书： 1. 陈丹之. 氢能.陕西：西安交通大学出版社,1990.11. ISBN号:756050356X 2. 毛宗强. 氢能 -21 世纪的绿色能源 . 北京：化学工业出版社 ,2005.1. ISBN号:9787502560393 3．孙艳，苏伟，周理. 氢燃料. 北京：化学工业出版社,2005.3.ISBN号:9787502565114 4．何国庚. 能源动力装置基础. 北京：中国电力出版社,2008.5. ISBN 号: 978-7-5083- 6689-0 一、课程性质、目的和任务 本课程是面对热能与动力工程专业新能源模块学生的专业必修课程。传统化石能源日益 枯竭以及其规模应用所带来的严重的环境污染，均使得开发和利用新能源成为大势所趋。作 为新能源领域的代表性能源之一，氢能由于能力密度高、洁净、可存储等众多优点而受到日 益广泛的关注。就当前国内高等教育体系中与新能源开发利用关联度最大的能源动力学科大 类的专业教学内容与课程体系而言，关于各类新能源开发利用的专业课程较少，培养出来的 人才将很难及时满足国家社会经济发展对新能源领域人才的需求。本课程对氢的性质、制备、 纯化、储存、运输及其利用相关的各类新型动力系统进行详细介绍，使学生对氢能及氢能动 力系统相关知识有全面的了解和掌握，为未来从事相关产业和研究打下扎实的理论基础。 氢能及新型能源动力系统课程是以氢能为研究对象的一门应用基础性学科。作为一门新 兴学科，氢能由于制备储存方法的多样性，也使得该课程成为典型的交叉学科，涉及化学、 化工、材料、生物等多个学科的相关知识。而与氢能相关的各类新型能源动力系统，无疑也 代表着未来新能源产业的发展方向。与传统能源类课程不同的是，本课程将紧密围绕新能源 交叉学科的特点，强调化学、化工、材料等相关学科的基础知识，使学生从多个角度学习， 全面掌握氢能领域相关知识。在此基础上，掌握氢能相关新型能源动力系统的设计及工作原 理，探索复合创新型人才培养的改革与实践。 能源与动力是国民经济发展的基础,现代文明的基石。随着当前全球能源战略的转型， 在各国都越来越重视新能源的今天，能源与动力工程学院针对各类主流的新型能源的课程设 置是适应当前新能源相关产业快速发展的必然选择。 氢的制备包括电解、光化学、热化学、生物制氢等多种方法。而作为能源载体，氢能的 利用主要包括直接燃烧、燃料电池和核聚变。第三种方法正在探索阶段，前两种方法已经基 本实现商业化。氢燃料电池电站、氢燃料电池汽车、氢内燃机及掺氢内燃机近年来也得到快 速发展。氢能及新型能源动力系统课程正是围绕上述氢能主要相关知识的教学展开的。课程 的主要任务有以下几点： (1) 熟悉氢能利用的历史背景，掌握氢的基本性质、氢的状态方程及其热力性质以及氢 作为能源使用的内在依据。 (2)了解各类分解水制氢、化石能源制氢、生物质制氢及生物制氢的工艺特点、相关材 料及基本原理。 (3)了解各类典型的物理法储氢，如高压压缩储氢、深冷液化储氢等方法原理；了解化 学法储氢、碳材料吸附储氢等新型储氢方法的基本原理。 (4) 了解氢的安全评价，危险来源，保安措施。了解氢气纯化方法及液氢输送与加注， 输氢管道材料设计及输氢成本分析方法。 (5)了解氢能系统的概念，氢能系统的评价标准；了解各类太阳能-氢能系统的设计方法 及基本原理。 (6)熟悉和了解氢燃料电池、氢内燃机、氢燃料电池电站等新型能源动力系统的设计方 法及其基本工作原理 二、教学基本要求 本课程的基本要求及其学习方法归纳如下： 1．强调应用基础性。本课程是围绕氢能制备、利用、存储、输送各个环节的基本理论 和方法展开教学，确保学生能够对氢能相关领域有完整地了解和把握。在学习过程中要着重 理解和掌握基本概念并提高在实际科研和生产实践中对所学理论和方法的应用能力。 2．多学科交叉、涉及面广。氢能制备及储存方法众多，而相关的各类氢能能源动力系 统也与多个学科紧密关联。因此，课程属典型的交叉学科，要求学生掌握化学、化工、材料、 生物等多个学科的相关知识。相关各个学科基础知识的学习，可以使未来学生在进入氢能科 研及工程