Современные технологии энергетики

О курсе

Целью освоения дисциплины является формирование у обучающихся определенного состава компетенций для подготовки к профессиональной деятельности.

Курс предназначен для студентов очной формы обучения, осваивающих программу бакалавриата по направлению 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника»

Курс посвящен изучению современных технологий преобразования природной энергии и энергии топлива в тепловую и электрическую энергию.

В курсе описываются технологические процессы преобразования энергии топлива в электрическую энергию, а также принцип действия и простейшее устройство установок, использующих возобновляемые источники энергии. Рассматриваются виды топлива, материалы и вещества, используемые в энергетике, эффективность паро- и газотурбинных, парогазовых установок.  Раскрываются вопросы экологического воздействия энергетических установок на окружающую среду.

Особое внимание уделяется изучению технологических схем современных электрических станций.

Результаты обучения

После успешного освоения курса (в соответствии с рабочей программой дисциплины) у обучающегося будут сформированы следующие результаты обучения:

  • РД-1 - Знает технологии преобразования природной энергии и энергии топлива в тепловую и электрическую энергию;
  • РД-2 - Применяет при технических расчетах знания о видах топлива, материалах и веществах, используемых в энергетике. Рассчитывает показатели эффективности работы паро- и газотурбинных, парогазовых установок. Описывает состав и знает назначение элементов технологических схем электростанций;
  • РД-3 - Умеет сопоставлять экологическое воздействие установок на окружающую среду от вида применяемого топлива.

Образовательная программа (ООП/ДОП)

Направления подготовки: 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника»

Образовательные программы: «Тепловые электрические станции», «Промышленная теплоэнергетика», «Автоматизация технологических процессов и производств в теплоэнергетике и теплотехнике», «Котлоагрегаты и камеры сгорания», «Агрегаты газоперекачивающих станций»

Уровень образования: бакалавр

Программа курса

Раздел 1. Понятие об энергосистеме, структура энергосистем, графики электрических и тепловых нагрузок

Цель и задачи дисциплины. Список источников. Состояние и перспективы развития энергетики. Экологические требования, предъявляемые к объектам энергетики. Энергетическая система, графики нагрузки, роль установок различных типов в формировании и функционировании ЕЭС России. Ресурсная база современной энергетики и ее проблемы (энергетическое топливо и возобновляемые ресурсы).

Раздел 2. Тепловые и атомные электростанции

Типы тепловых и атомных электростанций. Преобразование энергии в тепловых двигателях. Паропроизводящие установки тепловых и атомных станций. Паротурбинные установки ТЭС и АЭС. Газотурбинные и парогазовые ТЭС. Энергетические балансы и эффективность тепловых и атомных электростанций. Технологические схемы ТЭС и АЭС, вспомогательные установки и сооружения тепловых и атомных электростанций.

Раздел 3. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии

Нетрадиционные возобновляемые энергоресурсы. Малая гидроэнергетика, солнечная, ветровая, волновая, приливная и геотермальная энергетика, биоэнергетика. Основные типы энергоустановок на базе нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ) и их основные энергетические, экономические и экологические характеристики. Накопители энергии. Перспективы использования НВИЭ.

Гидроэнергетические установки. Основы использования водной энергии, гидрология рек, работа водного потока. Схемы концентрации напора, водохранилища и характеристики бьефов ГЭС. Регулирование речного стока водохранилищами ГЭС. Гидротехнические сооружения ГЭС. Основное энергетическое оборудование гидроэнергетических установок: гидравлические турбины и гидрогенераторы. Управление агрегатами ГЭС.

Раздел 4. Перспективные технологии энергетики и сравнительные экологические характеристики

Перспективные технологии преобразования исходных видов энергии в электрическую. Эффективное использование твердого органического топлива в энергетических производствах. Условия работы конструкционных материалов энергетических установок, требования к ним. Нано-материалы в теплоэнергетике.

Длительность курса, количественные характеристики, форма аттестации

Продолжительность курса – 16 недель + 2 конференц-недели.
Трудоемкость освоения курса – 108 часов.
Трудоемкость курса – 3 з.е.
Форма контроля  зачет.

Автор курса

Туболев Александр Анатольевичученая степень, старший преподаватель НОЦ И.Н. Бутакова Инженерной школы энергетики

Copyright © 2023

Томский политехнический университет. Все права защищены
Tomsk Polytechnic University, All rights reserved.

Уровень квалификации: Начальный