智慧能源體系（IntelligentEnergySystem）課程基本信息課程編號：04021285課程總學時：32實驗學時：0學時課程性質：選修課程屬性:創業教育類開設學期：第6學期適用專業：農業建筑環境與能源工程對先修的要求：無對后續的支撐：無一、課程的教學理念、性質、目標和任務本課程是農業建筑環境與能源工程專業的選修課程，為后續專業課及未來的創新和創業工作提供理論和工程基礎。課程教學理念為厚基礎、寬知識面、堅實工程應用能力，在教學過程中體現課程發展的學術前沿內容，加深對基礎理論和概念的講解和把握，增強電氣工程、能源工程、系統工程和自動控制領域等實際問題解決能力，提高創業和創新思維。課程教學分為知識目標、能力和素養目標，知識目標：1、了解智慧能源體系的基本理論和基本概念；2、掌握智能電網、微電網、泛能網和能源互聯網的特征、關鍵技術、工程實踐、商業模式及其相互之間的關系；3、掌握智慧能源體系的發展背景、社會需求、技術難點、系統組成、工程應用、創新模式及應用前景；能力和素養目標：能夠在技術和應用層面，掌握智慧能源體系的發展脈絡、關鍵技術、工程實踐及當今和未來的商業運營模式。采取學生主動學習、教師組織討論和案例講授的教學方式，對知識點組織檢測、對智慧能源工程設計和實際案例進行分析和討論。講授中通過對相關技術在國際上發展的歷程和不同國家中智慧能源技術發展現狀的對比，激發學生熱愛祖國、建設祖國的熱情。二、課程教學的基本要求理論知識方面：掌握智慧能源體系的基本概念、邏輯結構和發展路徑；熟知國內外智慧能源體系的發展；掌握微電網關鍵技術、工程實踐和商業模式；掌握泛能網關鍵技術、工程實踐和商業模式；掌握智能電網關鍵技術、工程實踐和商業模式；掌握能源互聯網關鍵技術和商業模式；全方位地了解各自的發展背景、社會需求、技術難點、系統組成、工程應用、創新模式及應用前景。三、課程的教學設計1.教學設計說明為提高學生對智慧能源體系的把控，促進學生綜合知識融合貫通能力、工程應用能力和分析能力的全面提升，依托中國大學慕課網和超星學習通等平臺，本課程將線上、線下教學結合在一起，采用探究式、啟發式和互動式等方法進行教學活動。具體教學設計包括課前、課堂和課后三部分。課前通過慕課堂、超星學習通或QQ等平臺提前發布學習任務和通知；課堂中將理論教學和工程設計緊密銜接，將工程設計理念在理論教學中同步講授，重視理論教學與實踐教學的結合，充分利用模型、動畫、工程案例等開展工藝結構和工藝參數教學，直觀呈現智慧能源體系的邏輯結構和發展路徑，明確課程學習的重點和難點，使課堂生動鮮活，通過隨機提問和隨堂練習檢驗教學效果；課后發布慕課學習視頻、作業、測驗；提供拓展文獻、行業標準等資源，供學生檢驗階段性學習成果、鞏固所學知識。課程評價方式主要包括過程性評價和期末考核，更注重學習過程的綜合性評價。2.課程目標及對畢業要求的支撐序號課程目標畢業要求1目標1：了解智慧能源體系的概念、內涵、邏輯結構和發展路徑。12目標2：掌握智能電網、微電網、泛能網和能源互聯網的特征、關鍵技術、工程實踐、商業模式及其相互之間的關系。23目標3：通過課程的學習，使學生全方位地理解智慧能源體系的發展背景、社會需求、技術難點、系統組成、工程應用、創新模式及應用前景，提高學生相應的工程設計創新能力。5四、理論教學內容及學時分配（32學時）緒論學時數：2結合近年來國內外智慧能源的建設和發展實際，從智慧能源體系的概念、內涵、邏輯結構和發展路徑入手，重點介紹智能電網、微電網、泛能網和能源互聯網的特征、關鍵技術、工程實踐、商業模式及其相互之間的關系，全方位地展示各自的發展背景、社會需求、技術難點、系統組成、工程應用、創新模式及應用前景。在傳統電網基礎上，通過建設“微電網”或“泛能網”，解決區域用電或用能需求；通過建設新一代“智能電網”，實現電源、電網、用戶間的信息雙向流動、高度感知和靈活互動；通過建設具有能量流、信息流、業務流相互融合功能的“能源互聯網”，實現智能電網和互聯網的深度融合；通過“一帶一路”倡議和全球共同發展，實現跨國和跨地區電網互聯，探索構建“全球能源互聯網”。第一章智慧能源體系概論學時數：3第一節智慧能源體系概述2學時教學目標：了解智慧能源體系的概念；理解智慧能源體系的發展路徑；掌握智慧能源體系的邏輯結構。教學重點和難點：智慧能源體系的邏輯結構。主要教學內容及要求：了解：智慧能源體系的概念。理解：智慧能源體系的發展路徑。掌握：智慧能源體系的邏輯結構。教學組織與實施：以能源技術為切入點，結合互聯網的發展，引出智慧能源體系，從廣義和狹義兩個層面對智慧能源體系進行了界定。線上教學與課堂教學相結合，課前指導學生查閱課程相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，實行主題探究式、小組協作式、案例教學式等教學策略，使學生能夠從多維度、縱深度去理解智慧能源體系。第二節國內外智慧能源體系的發展

1學時教學目標：了解國內外微電網、泛能網和智能電網的發展；理解國內外能源互聯網的發展。教學重點和難點：國內外能源互聯網的發展。主要教學內容及要求：了解：國內外微電網的發展。了解：國內外泛能網的發展。了解：國內外智能電網的發展。理解：國內外能源互聯網的發展。教學組織與實施：介紹智能電網、微電網、泛能網和能源互聯網的特征、關鍵技術、工程實踐、商業模式及其相互之間的關系。課前指導學生查閱智能電網、微電網、泛能網和能源互聯網的相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，實行主題探究式、案例教學式等教學策略。第二章微電網學時數：7第一節微電網概述2學時教學目標：了解微電網的起源、發展歷程、概念及特征；掌握微電網的概念及特征；理解新能源與微電網的關系及微電網發展的意義。教學重點和難點：微電網的概念及特征。主要教學內容及要求：了解：微電網的起源、發展歷程、概念及特征。掌握：微電網的概念及特征。理解：新能源與微電網的關系。理解：微電網發展的意義。教學組織與實施：介紹微電網出現的緣由及其意義，旨在實現分布式電源的靈活、高效應用，解決數量龐大、形式多樣的分布式電源并網問題。課前指導學生查閱微電網相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，實行主題探究式、案例教學式等教學策略，加深學生的理解。第二節微電網關鍵技術

2學時教學目標：了解常用分布式發電控制技術、發電功率預測技術、儲能技術和檢測與控制技術；掌握微電網能量管理技術和微網群協調控制技術。教學重點和難點：微電網能量管理技術和微網群協調控制技術。主要教學內容及要求：了解：常用分布式發電控制技術。理解：發電功率預測技術、儲能技術和檢測與控制技術。掌握：微電網能量管理技術。掌握：微網群協調控制技術。教學組織與實施：由淺至深，從微電網相關研究延伸至關鍵技術，課前指導學生查閱微電網關鍵技術相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，實行虛實結合、案例教學式等教學策略，使學生全面了解微電網的關鍵技術，并加以掌握。第三節微電網工程實踐

2學時教學目標：了解偏遠地區微電網、城市微電網、海島微電網和其他類型微電網。教學重點和難點：城市微電網。主要教學內容及要求：了解：偏遠地區微電網。了解：城市微電網。了解：海島微電網。了解：其他類型微電網。教學組織與實施：根據地域對微電網類型進行劃分，并分別介紹，課前指導學生查閱微電網工程實踐的相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，主要實行案例教學式教學策略，使學生全面了解微電網工程的主要類型。第四節微電網商業模式

1學時教學目標：理解微電網典型的運營模式；掌握微電網的經營策略。教學重點和難點：微電網經營策略。主要教學內容及要求：理解：微電網典型運營模式。掌握：微電網經營策略。教學組織與實施：從微電網的典型運營模式切入，闡述微電網運營的基本策略。課前指導學生查閱微電網商業模式的相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，主要實行主題探究式、案例教學式教學策略，使學生深入了解微電網典型的運營模式，并掌握微電網的基本經營策略。第三章泛能網學時數：7第一節泛能網概述2學時教學目標：了解泛能網的發展背景、概念及特征和演進；理解泛能網發展的價值與意義；掌握泛能網與微電網、微能網的差異性。教學重點和難點：泛能網與微電網、微能網的差異性。主要教學內容及要求：了解：泛能網的發展背景、概念及特征和演進。理解：泛能網發展的價值與意義。掌握：泛能網與微電網、微能網的差異性。教學組織與實施：介紹泛能網發展的背景及意義，從用戶需求出發，以能量全價值鏈開發利用為核心，因地制宜、清潔能源優先，實現多能互補的用供能一體化。課前指導學生查閱泛能網相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，實行主題探究式、案例教學式等教學策略，加深學生的理解。第二節泛能網關鍵技術

2學時教學目標：理解能源物理設施類技術、系統集成優化類技術和精益交易運營類技術；掌握契合現代能源體系的新型標準體系。教學重點和難點：契合現代能源體系的新型標準體系。主要教學內容及要求：理解：能源物理設施類技術。理解：系統集成優化類技術。理解：精益交易運營類技術。掌握：契合現代能源體系的新型標準體系。教學組織與實施：循序漸進，從泛能網相關研究延伸至關鍵技術，課前指導學生查閱泛能網關鍵技術相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，實行虛實結合、案例教學式等教學策略，使學生全面了解泛能網的關鍵技術，并結合現代能源體系加以掌握。第三節泛能網工程實踐

2學時教學目標：理解存量改造區域-泛能融合迭代模式和新建區域-泛能規劃牽引的網絡迭代模式；掌握泛能站由點及面逐步擴展模式；了解類泛能項目。教學重點和難點：泛能站由點及面逐步擴展模式。主要教學內容及要求：理解：存量改造區域-泛能融合迭代模式。理解：新建區域-泛能規劃牽引的網絡迭代模式。掌握：泛能站由點及面逐步擴展模式。了解：類泛能項目。教學組織與實施：由點及面逐步擴展，介紹泛能網工程實踐的主要模式，課前指導學生查閱泛能網工程實踐的相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，主要實行案例教學式教學策略，使學生全面了解泛能網工程實踐的主要模式。第四節泛能網商業模式

1學時教學目標：了解泛能網商業場景；理解數字化能源解決方案模式和綜合能源交易運營模式；掌握智慧運維模式。教學重點和難點：智慧運維模式。主要教學內容及要求：了解：泛能網商業場景。理解：數字化能源解決方案模式。理解：綜合能源交易運營模式。掌握：智慧運維模式。教學組織與實施：從泛能網的商業場景切入，闡述泛能網運營維護的模式。課前指導學生查閱泛能網商業模式的相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，主要實行主題探究式、案例教學式教學策略，使學生深入了解泛能網的商業模式，并掌握泛能網的智慧運維模式。第四章智能電網學時數：7第一節智能電網概述2學時教學目標：了解智能電網的發展背景、概念及特征和信息革命與智能電網的差異性；理解智能電網發展的意義；智能電網的建設思路和建設過程。教學重點和難點：智能電網的建設思路和建設過程。主要教學內容及要求：了解：智能電網的發展背景、概念及特征。理解：智能電網發展的意義。掌握：智能電網的建設思路和建設過程。了解：信息革命與智能電網。教學組織與實施：介紹智能電網發展的背景及意義，是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上，通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術的應用，實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標。課前指導學生查閱智能電網相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，實行主題探究式、案例教學式等教學策略，加深學生的理解。第二節智能電網關鍵技術2學時教學目標：理解電源側技術、電網側技術和用戶側技術；掌握儲能技術；了解智能電網關鍵技術發展趨勢分析。教學重點和難點：儲能技術。主要教學內容及要求：理解：電源側技術、電網側技術和用戶側技術。掌握：儲能技術。了解：智能電網關鍵技術發展趨勢分析。教學組織與實施：循序漸進，從智能電網相關研究延伸至關鍵技術。課前指導學生查閱智能電網關鍵技術相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，實行虛實結合、案例教學式等教學策略，使學生全面了解智能電網的關鍵技術，并對儲能技術加以掌握。第三節智能電網工程實踐1學時教學目標：了解國內外智能電網典型工程實踐。教學重點和難點：無。主要教學內容及要求：了解：國外典型工程實踐。了解：國內典型工程實踐。教學組織與實施：主要介紹國內外智能電網典型工程實踐，課前指導學生查閱智能電網工程實踐的相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，主要實行案例教學式教學策略，使學生全面了解智能電網工程實踐的典型案例。第四節智能電網商業模式1學時教學目標：了解大規模能源格局商業模式；理解分布式電源商業模式、屋頂光伏商業模式和電網大數據商業模式；理解能效電廠商業模式和電動汽車充換電商業模式；掌握儲能調峰調頻商業模式。教學重點和難點：儲能調峰調頻商業模式。主要教學內容及要求：了解：大規模能源格局商業模式。理解：分布式電源商業模式、屋頂光伏商業模式和電網大數據商業模式。理解：能效電廠商業模式和電動汽車充換電商業模式。掌握：儲能調峰調頻商業模式。教學組織與實施：從大規模能源格局商業模式切入，闡述智能電網主要的商業模式。課前指導學生查閱智能電網商業模式的相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，主要實行主題探究式、案例教學式教學策略，使學生深入了解智能電網的商業模式，并掌握儲能調峰調頻商業模式。第五節智能電網展望1學時教學目標：了解智能電網建設成效和機遇與挑戰；理解智能電網發展模式。教學重點和難點：智能電網發展模式。主要教學內容及要求：了解：智能電網建設成效。了解：智能電網的機遇與挑戰。理解：智能電網發展模式。教學組織與實施：以工程實踐為例，講述智能電網建設成效，由此展開思考，既是機遇，也是挑戰，最終闡明智能電網的發展模式。課前指導學生查閱智能電網發展的相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，實行案例教學式等教學策略，使學生全面了解智能電網的發展模式。第五章能源互聯網學時數：6第一節能源互聯網概述2學時教學目標：了解能源互聯網的概念及特征；理解能源互聯網發展的意義。教學重點和難點：能源互聯網發展的意義。主要教學內容及要求：了解：能源互聯網的概念及特征。理解：能源互聯網發展的意義。教學組織與實施：介紹能源互聯網的概念、特征及發展的意義，是綜合運用先進的電力電子技術,信息技術和智能管理技術,將大量由分布式能量采集裝置,分布式能量儲存裝置和各種類型負載構成的新型電力網絡、石油網絡、天然氣網絡等能源節點互聯起來,以實現能量雙向流動的能量對等交換與共享網絡。課前指導學生查閱能源互聯網相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，實行主題探究式、案例教學式等教學策略，加深學生的理解。第二節能源互聯網關鍵技術2學時教學目標：了解清潔能源技術；理解能源傳輸與變換技術和能源存儲技術；掌握能源互聯網運行優化技術和信息通信關鍵技術。教學重點和難點：能源互聯網運行優化技術和信息通信關鍵技術。主要教學內容及要求：了解：清潔能源技術。理解：能源傳輸與變換技術和能源存儲技術。掌握：能源互聯網運行優化技術和信息通信關鍵技術。教學組織與實施：循序漸進，從能源發展歷程延伸至清潔能源技術，引出能源傳輸與變換技術和能源存儲技術，進一步著重講述能源互聯網運行優化技術和信息通信關鍵技術。課前指導學生查閱能源互聯網關鍵技術相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，實行虛實結合、案例教學式等教學策略，使學生全面了解能源互聯網的關鍵技術，并對能源互聯網運行優化技術和信息通信關鍵技術加以掌握。第三節能源互聯網商業模式1學時教學目標：了解能源互聯網商業模式初探；掌握能源互聯網相關環境因素分析；理解商業模式中的互聯網思維和碳排放權交易。教學重點和難點：能源互聯網相關環境因素分析。主要教學內容及要求：了解：商業模式初探。掌握：能源互聯網相關環境因素分析。理解：商業模式中的互聯網思維。理解：碳排放權交易。教學組織與實施：從能源互聯網商業模式的初探切入，分析能源互聯網相關環境因素，理解商業模式中的互聯網思維，據時代的背景講述碳排放權交易。課前指導學生查閱能源互聯網商業模式的相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，主要實行主題探究式、案例教學式教學策略，使學生深入了解能源互聯網的商業模式。第四節能源互聯網展望1學時教學目標：掌握能源互聯網的建設思路與建設重點；理解能源互聯網發展路徑；了解全球能源互聯網發展格局。教學重點和難點：能源互聯網相關環境因素分析。主要教學內容及要求：掌握：能源互聯網的建設思路與建設重點。理解：能源互聯網發展路徑。了解：全球能源互聯網發展格局。教學組織與實施：以工程實踐為例，講述能源互聯網建設思路與建設重點，由此延申至能源互聯網的發展路徑，最終闡明全球能源互聯網的發展格局。課前指導學生查閱能源互聯網發展的相關文獻資料，課堂教學在講授型教學基礎上，實行案例教學式等教學策略，使學生全面了解能源互聯網的發展模式，并掌握能源互聯網的建設思路與建設重點。五、課程思政能源是國民經濟的基礎性產業，是經濟社會發展的命脈。當前，全球經濟快速發展，能源需求日趨增加，要素和環境約束不斷趨緊，高耗能、高污染的生產和消費模式給生態環境帶來嚴重破壞，環境承載能力接近極限，傳統的能源生產和消費模式難以為繼，全球能源發展方式需要從簡單、粗放式發展向集約和可持續發展方向轉變。隨著互聯網技術的不斷發展和完善，“互聯網”與“智慧能源”的有機融合，將是重塑全球能源競爭新格局的重要契機，是實現能源綠色和可持續發展的內在動力與要求，是推動能源生產和消費革命的強勁引擎。可以預期，隨著儲能技術、信息技術的發展，“互聯網+智慧能源”將全面引領未來的能源革命與技術創新。課程《智慧能源體系》結合近年來國內外智慧能源的建設和發展實際，從智慧能源體系的概念、內涵、邏輯結構和發展路徑入手，重點介紹智能電網、微電網、泛能網和能源互聯網的特征、關鍵技術、工程實踐、商業模式及