6B07116 Энергетические системы и возобновляемая энергетика в КазНУ им. аль-Фараби

Дисциплины

• Физика 1

  Цель: формирование фундаментальных знаний о механических и молекулярных явлениях, необходимых для понимания и анализа физических процессов в инженерных и научных задачах. Содержание: Изучение основ классической механики, динамика и кинематика материальных точек и систем, строение вещества, молекулярно-кинетическая теория газов, законы термодинамики. Применение законов механики и молекулярной физики в различных инженерных задачах.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Высшая математика І

  Цель: Формирование знаний и освоение основных понятий, законов, формул, теорем и методов математических исследований, изучаемых в высших учебных заведениях. Содержание: Линейная алгебра. Векторная алгебра. Аналитическая геометрия на плоскости и в пространстве. Введение в математический анализ. Интегральное исчисление функций одной переменной. Функции многих переменных. Теория рядов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Предпринимательство

  Цель: формирование практических навыков осуществления предпринимательской деятельности на основе изучения теории и практики предпринимательства. Студент будет способен: использовать возможности рынка, соответствующие их личным интересам и способностям; принять первоначальное решение о начале бизнеса; эффективно работать в рамках действующих правовых норм; определять и оценивать потенциальные рыночные возможности стартапа.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Учение Абая

  Цель дисциплины – сформировать у будущих специалистов способности к самопознанию, использованию учения Абая как основы духовности и интеллектуальности современного Казахстана, применению своих профессиональных знаний, пониманий и способностей через призму гуманизма и просвещения в целях укрепления единства страны и гражданской солидарности общества. Будут изучены: понятие об учении Абая; источники учения; составные части учения Абая; категории учения Абая; оценочные средства учения Абая; сущность и значение учения Абая.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Источники возобновляемой энергии

  Цель: формирование знаний о различных видах возобновляемых источников энергии, принципов их работы и применения для развития энергетических систем. Содержание: виды возобновляемых источников: солнечная энергия, ветроэнергетика, гидроэнергетика, биомасса, геотермальная энергия; интеграция возобновляемых источников энергии в энергосистемы; перспективы развития и инновации в области возобновляемой энергетики.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Высшая математика ІІ

  Цель: формирование у студента прочных знаний основ теории дифференциальных и интегральных уравнений, использование навыков дифференцирования и интегрирования для решения прикладных задач в профессиональной деятельности. Содержание:Дифференциальные уравнения первого порядка. Линейные дифференциальные уравнения. Нормальные системы дифференциальных уравнений. Линейные уравнения в частных производных. Элементы функционального анализа. Элементы теории вероятности и математической статистики.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Физика 2

  Цель дисциплины: предоставить студентам базовые теоретические знания в области электрических, магнитных и оптических явлений для формирования целостной физической картины мира и создания фундамента для дальнейшего освоения дисциплин, связанных с энергетическими системами, а также сформировать навыки аналитического решения физических задач в данной области

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Аль-Фараби и современность

  Цель дисциплины – формирование у студентов представлений о научно-философском наследии великого тюркского мыслителя Абу Насра аль-Фараби в контексте развития мировой и национальной культуры. Будут изучены: особенности наследия аль-Фараби и его влияние на формирование тюркской философии, характер влияния восточной философии на Европейский Ренессанс; традиционные и современные проблемы истории национальной и мировой философии.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Экология и безопасность жизнедеятельности человека

  Цель дисциплины – сформировать ряд ключевых компетенций, базирующихся на современных концепциях природопользования, реализующих принципы гармоничной оптимизации условий взаимодействия человека с природой. Будут изучены: принципы устойчивого развития, сохранения и воспроизводства природных ресурсов для обеспечения безопасности жизнедеятельности человека, способы оценки и минимизации рисков, защиты от опасностей, мероприятия по ликвидации последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий, охране окружающей среды и рациональному природопользованию.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы финансовой грамотности

  Цель дисциплины - сформировать у обучающихся рациональное финансовое поведение на основе понимания финансовой информации, а также способности критически оценивать и анализировать процессы, связанные с защитой их прав и интересов в качестве потребителей финансовых услуг посредством использования финансовых инструментов в том числе цифровых технологий.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Правовые основы противодействия коррупции

  Цель дисциплины – сформировать ответственное отношение, способность демонстрировать на практике применение принципов, норм антикоррупционного законодательства в целях предупреждения коррупционных правонарушений, формирования нетерпимости к коррупционным проявлениям, антикоррупционной культуры, гражданской ответственности. Будут изучены: антикоррупционное законодательство, система и деятельность субъектов противодействия коррупции, причины и условия, способствующие коррупции, антикоррупционная политика, международный опыт борьбы с коррупцией.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Методы научных исследований

  Цель: сформировать навыки в познавательной деятельности в сфере науки. Использовать методы научных исследований для понимания и усвоения информации. Уметь описывать объект исследования. Владеть методами поиска, обработки научной информации, систематизации, анализа, синтеза для получения объективного содержания научного знания. Применять аналитические и практические методы исследования и системы аргументации для обоснования, утверждения, оценки.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Инженерная термодинамика

  Цель: сформировать навыки анализа термодинамических систем, определения значения термодинамических характеристик процессов с одно- и двухфазными рабочими телами и теплоносителями постоянного и переменного состава. Содержание: Термодинамические процессы идеальных газов. Водяной пар. Парообразование при постоянном давлении. Круговые термодинамические циклы. Обратимые и необратимые процессы. Дросселирование газов и паров. Циклы холодильных установок. Химическая термодинамика.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Основы электротехники

  Цель дисциплины: Предоставление студентам базовых знаний и навыков для понимания основ электротехники, применяемой в энергетических системах. Это включает изучение базовых законов и методов анализа электрических и магнитных цепей постоянного и переменного тока, получение навыков расчета и проектирования электрических схем посредством теоретического обучения и лабораторного практикума.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Электротехнические материалы

  Цель дисциплины: Предоставление студентам знаний, необходимых для выбора материалов и компонентов, используемых в электротехнике, основываясь на их физико-химических свойствах и эксплуатационных характеристиках. В рамках дисциплины студенты расширят знания о материалах, таких как полупроводники, магнитные материалы, диэлектрики и проводники, а также изучат основные характеристики электронных компонентов, применяемых в энергетических системах.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 6
  

• Теплопередача

  Цель: Формирование у студентов знаний об основах теории тепломассообмена, о процессах переноса теплоты и массы, протекающих в природе, в технологических процессах и установках. Содержание: Способы переноса теплоты. Конвективная теплоотдача при течении жидкости в трубах (каналах). Теплоотдача при фазовых превращениях теплоносителя. Основы расчета теплообмена излучением между средой и поверхностями нагрева теплообменных устройств.

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 5
  

• Инженерное проектирование

  Цель: формирование умений и навыков, необходимых при составлении чертежей и чтении технической документации; овладения студентами методов и средств машинной графики, приобретения знаний, умений и навыков работы с системой автоматизированного проектирования AutoCAD. Содержание: изображения предметов. Изображение соединений деталей. Рабочий чертеж детали. Разработка эскиза детали. Изображение изделий и их составных частей. Создание графических документов. Оформление чертежа.

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 6
  

• Энергетическая электроника

  Цель дисциплины: Предоставление студентам знаний и навыков, необходимых для разработки, анализа и применения силовых электронных устройств и систем, которые управляют преобразованием и распределением электрической энергии. Это включает изучение принципов работы полупроводниковых приборов, методов управления и защиты силовых схем, посредствам лабораторных и практических работ.

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 5
  

• Оценка энергетического потенциала местности

  Цель: изучить и оценить потенциал ветровой и солнечной энергии местности для определения возможности устойчивого и эффективного энергетического производства. Содержание: изучение методов оценки ветрового и солнечного потенциала, анализ данных местности, расчёт и моделирование, идентификация подходящих мест для установки ветряных и солнечных установок, экономическая оценка проектов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Солнечные фотоэлементы

  Цель дисциплины: Предоставление студентам знаний и навыков, необходимых для разработки и эксплуатации солнечных фотоэлектрических систем. Это включает изучение принципов работы фотоэлементов, методов повышения эффективности, а также проектирования, установки и эксплуатации солнечных энергетических систем в различных условиях.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Материалы для солнечных батарей

  Цель дисциплины: Предоставление студентам знаний и навыков, необходимых для понимания физических процессов, происходящих в полупроводниковых материалах, используемых в солнечных батареях. Это включает изучение физических и химических свойств материалов, технологий их производства, методов повышения эффективности и надежности, а также их применения в различных типах солнечных элементов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Расчет аэродинамических характеристик ветротурбин

  Цель: освоение теоретических и практических основ расчета аэродинамических характеристик ветротурбин для повышения эффективности преобразования ветровой энергии в электрическую. Содержание: основы аэродинамики ветротурбин, методы расчета аэродинамических характеристик, влияние конструктивных особенностей на аэродинамику, численное моделирование потоков воздуха вокруг лопастей, оптимизация параметров ветротурбин, анализ экспериментальных данных и их использование в расчетах

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Системы преобразования энергии

  Цель дисциплины: Предоставление студентам знаний и навыков, необходимых для понимания, проектирования и эксплуатации установок, предназначенных для преобразования электрической энергии. Это включает изучение принципов работы преобразователей электрической энергии, методов их анализа и оптимизации, а также практических аспектов применения и обслуживания таких систем в промышленности и энергетике.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Вычислительные методы в инженерных задачах

  Цель: Изучение математических методов, схем и средств математического моделирования в энергетике, основанных на методах конечных разностей, с учётом математического и физического подходов. Содержание: Численное решение нелинейных уравнений. Разностные схемы для уравнений с частными производными. Устойчивость разностных схем. Методы оптимизации.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Технология проектирования ветроэнергетических установок

  Цель: применение принципов и методов проектирования ветроэнергетических установок с учетом технических, экономических и экологических аспектов. Содержание: Основы проектирование узлов ВЭУ, основы разработки ТЗ, основы разработки рабочих чертежей, основы разработки технологической документации, основы конструирование ветрогенераторов, технические характеристики, системы управления, экономический анализ, аспекты безопасности и экологии, инновации и будущие направления развития.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Ветроэнергетические системы

  Цель: изучение принципов работы, проектирования, эксплуатации и оптимизации систем ветроэнергетики для эффективного использования ветровой энергии. Содержание: Основы ветроэнергетики; виды ветроэнергетических систем; аэродинамика и механика ветроколес; компоненты ветроэнергетических систем: генераторы, турбины, системы контроля и управления; эксплуатация и техническое обслуживание; экологические и экономические аспекты ветроэнергетики; современные тенденции и перспективы развития ветроэнергетики.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Метрология, стандартизация и сертификация в энергетике

  Цель: формирование способности применять знания о методах измерений, стандартизации и сертификации в энергетике для обеспечения качества и соответствия стандартам. Содержание: Основы метрологии, методы измерений в энергетике, принципы стандартизации, сертификационные процессы, нормативные документы, обеспечение качества, соответствие стандартам и регулирование в энергетической отрасли.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Энергетический менеджмент и аудит

  Цель: формирование умений и навыков в области обеспечения системы менеджмента качества в теплоэнергетике, метрологического обеспечения в энергетической отрасли. Содержание: Основные положения теории и практики управления качеством. Комплексный подход к управлению качеством в энергетике. Основные цели и принципы систем управления качеством на предприятиях. Особенности использования статистических методов контроля в теплоэнергетике.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Проектирование фотоэлектрических систем

  Цель дисциплины: Обучение студентов методам проектирования, анализа и создания фотоэлектрических систем. В рамках этой дисциплины студенты изучат методы интеграции фотоэлектрических систем в системы энергоснабжения, а также аспекты проектирования, управления и оптимизации фотоэлектрических систем для различных приложений, включая энергоснабжение, транспорт и бытовые нужды.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Природоохранные технологии в возобновляемой энергетике

  Цель: освоение методов и технологий, направленных на минимизацию негативного воздействия возобновляемой энергетики на окружающую среду и улучшение экологической устойчивости энергетических систем. Содержание: Изучение экологических аспектов возобновляемой энергетики, включая воздействие на экосистемы и биоразнообразие. Методы оценки и снижения выбросов парниковых газов. Принципы и практика экологического мониторинга и управления.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Компьютерное моделирование энергетических систем

  Цель: овладение методами и техникой проведения компьютерного моделирования прикладных задач для энергетических систем. Содержание. Основы и концептуальные подходы к физико-математическому моделированию процессов и систем. Идентификация и обоснование различных моделей, применяемых в инженерных задачах. Основные методы компьютерного моделирования процессов в энергетических системах. Оптимизация процессов энергетических систем методом 2D-3D-моделирования.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Эксплуатация установок возобновляемой энергетики

  Цель: освоение принципов и методов эффективного управления, эксплуатации и технического обслуживания различных установок, использующих возобновляемые источники энергии. Содержание: Основы эксплуатации установок возобновляемой энергетики; эксплуатация солнечных панелей, ветроэнергетических установок, техническое обслуживание и диагностика оборудования; методы повышения эффективности и надежности работы установок; управление и контроль эксплуатационных процессов.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Автоматизация энергосистем

  Цель: формирование знаний и навыков по автоматизации управления энергосистемами для повышения их эффективности, надежности и безопасности. Содержание: компоненты и архитектура АСУ; управление энергоблоками и подстанциями; автоматизация генерации, передачи и распределения электроэнергии; SCADA-системы; интеллектуальные сети (smart grids); мониторинг, диагностика, защита и надежность энергосистем; применение информационных технологий; стандарты и примеры внедрения.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Технология хранения энергии

  Цель дисциплины: Предоставление студентам знаний и навыков, необходимых для понимания физико-химических процессов, протекающих в устройствах хранения энергии и их эксплуатации. Это включает изучение принципов работы различных типов накопителей энергии, методов их анализа и оптимизации, технологий производства и интеграции в энергосистемы, а также аспектов повышения эффективности и безопасности этих технологий.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Диагностика и надежность установок возобновляемой энергетики

  Цель: изучение методов диагностики, анализа и обеспечения надежности различных установок возобновляемой энергетики. Содержание: основные виды неисправностей и их признаки; методы и инструменты диагностики; анализ и оценка надежности установок; прогнозирование отказов и техническое обслуживание; системы мониторинга и контроля состояния оборудования; применение диагностических методов в солнечных и ветровых установках.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Интеграция возобновляемых источников энергии в энергосистему

  Цель: освоение методов и технологий интеграции возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в существующие энергосистемы. Содержание: основы интеграции ВИЭ в энергосистемы; влияние ВИЭ на стабильность и надежность энергосистем; методы и технологии интеграции солнечной и ветровой энергии; примеры успешной интеграции ВИЭ в энергосистемы различных стран; перспективы развития в области интеграции возобновляемых источников энергии.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Солнечные тепловые системы

  Цель дисциплины: Обучение студентов принципам, технологиям и методам проектирования, установки и эксплуатации солнечных тепловых систем. В рамках этой дисциплины студенты изучат принципы работы солнечных коллекторов, систем сбора и хранения солнечной энергии, а также методы использования этой энергии для нагрева воды, обогрева помещений, производства электроэнергии и других тепловых процессов.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Теплоэнергетические установки

  Цель: освоение принципов работы, эксплуатации и обслуживания теплоэнергетических установок, а также понимании процессов преобразования и передачи тепловой энергии. Содержание: виды теплоэнергетических установок и их классификация; тепловые процессы и циклы (Ренкина, Карно и др.); конструкции котлов, паровых турбин, теплообменников и других элементов; методы расчета тепловой мощности и КПД; эксплуатация и техническое обслуживание оборудования; контроль и диагностика тепловых процессов.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Распределенные энергетические системы Smart Grid

  Цель дисциплины: Обучение студентов принципам, технологиям и методам управления распределенными энергетическими системами с применением концепции Smart Grid. В рамках этой дисциплины студенты изучат методы интеграции различных источников энергии в единую сеть, технологии управления и мониторинга, а также аспекты кибербезопасности и эффективного использования ресурсов, что позволит внедрить современные информационные технологии в энергетические системы.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Гибридные энергетические системы

  Цель: формирование знаний и навыков в области проектирования, эксплуатации и интеграции гибридных энергетических систем, использующих различные источники возобновляемой энергии. Содержание: основы гибридных энергетических систем; виды и сочетания возобновляемых источников энергии; методы оптимизации и управления гибридными системами; интеграция гибридных систем в энергосети; примеры успешных проектов и практическое применение.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Концентрирующие фотоэлектрические системы

  Цель дисциплины: Обучение студентов принципам, технологиям и процессам, связанным с созданием и эксплуатацией фотоэлектрических систем с оптическими концентраторами. В рамках этой дисциплины студенты изучат методы повышения концентрации солнечного излучения, типы оптических систем. Это позволит им приобрести знания и навыки для проектирования, разработки и оптимизации концентрирующих фотоэлектрических систем в различных промышленных и научных областях.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

Профессии

Результаты обучения

• Применять знания физических явлений, математического аппарата и принципов устойчивого развития при работе с установками по производству, передаче, преобразованию, накоплению и потреблению энергии
• Демонстрировать понимание принципов работы, правил эксплуатации, конструктивных особенностей и областей применения источников возобновляемой энергии
• Обеспечить техническую эксплуатацию, наладку, настройку и опытную проверку инженерного оборудования на производственных объектах для поддержания их оптимальных режимов в соответствии с проектной и технической документацией
• Выполнять организационные и технические мероприятия по эксплуатации, повышению экономичности работы и безопасности различных энергетических систем
• Использовать современные технические средства измерений электрических величин, методы автоматизации и контроля технического состояния систем энергообеспечения
• Выбрать оптимальные методы естественных, социально-гуманитарных, экономических наук при анализе рынка электрической энергии и оценке перспектив развития энергетической отрасли
• Владеть навыками расчета и моделирования технологических процессов для проектирования энергетических систем и оценки их эффективности и надежности с учетом лучших мировых практик
• Подобрать современное программное обеспечение и инновационные информационные технологии для управления и мониторинга работы энергетических систем
• Критически оценить выбор систем управления и контроля работы энергетических установок для поддержки заданных параметров и нормированных показателей качества отпускаемой электрической энергии
• Обосновать выбор энергетической системы для эффективного использования возобновляемых источников энергии при производстве, передаче и применении электрической и тепловой энергии
• Анализировать законодательные и нормативные акты Республики Казахстан в области энергетики для безопасной, надежной и экономичной эксплуатация электротехнического оборудования с соблюдением правил охраны труда и недопущения загрязнения окружающей среды
• Применять в профессиональной деятельности знание современных проблем истории национальной и мировой философии для укрепления единства страны, повышения интеллектуального потенциала общества и экономического обоснования технических решений в рамках действующих правовых норм и исключения коррупционных рисков