Меню

Новая образовательная программа 8D07107 Альтернативная энергетика в КазНУ им. аль-Фараби

Цель образовательной программы
Подготовка конкурентоспособных специалистов с соответствующими профессиональными знаниями и практическими навыками выполнения научно-исследовательских работ по созданию новых видов тепло- и электрогенерирующего оборудования, менеджмента, маркетинга и аудита в рыночных условиях электроэнергетических объектов и энергоустановок на основе возобновляемых и нетрадиционных источников энергии, умеющих использовать современные информационные технологии для управления энергообъектами альтернативной энергетики.
Академическая степень
Докторантура
Языки обучения
Русский, Казахский, Английский
Название ВУЗа
Казахский национальный университет имени аль-Фараби
Срок обучения
3 года
Объем кредитов
180
Предметы на ЕНТ/КТ
Область образования
8D07 Инженерные, обрабатывающие и строительные отрасли
Направление подготовки
8D071 Инженерия и инженерное дело
Группа образовательных программ
D099 Энергетика и электротехника
  • Инженерные основы нетрадиционной и возобновляемой энергетики
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины: формирование у докторантов системы знаний, позволяющих решать технические задачи по возобновляемым источникам энергии с помощью компьютерного моделирования. В результате изучения дисциплины докторант будет способен: 1. знать современное состояние вычислительной инженерии в альтернативной энергетике, численных методов и компьютерных ресурсов для инженерного эксперимента в нетрадиционной энергетике; 2. знать методику проведения вычислительного эксперимента с моделями элементов теплоэнергетических систем на ЭВМ; основные уравнения, описывающие тепломассоперенос в турбулентных неизотермических реагирующих течениях; виды погрешностей и способы оценки достоверности полученных результатов; 3. уметь планировать вычислительный эксперимент и проводить научные исследования; работать с научно-технической документацией объекта, использовать современные методы поиска и обработки информации для его исследования; 4. применять методы вычислительной теплофизики при математическом моделировании технических задач; решать характерные задачи с применением компьютеров; интерпретировать полученные результаты моделей элементов теплоэнергетических систем, сравнивая их со справочными техническими характеристиками; 5. владеть навыками использования физико-математического аппарата для создания методики и обработки результатов вычислительного инженерного эксперимента; 6. владеть навыками работы в программных комплексах, предназначенных для решения изучаемых задач, а также для оптимизации процессов в альтернавной энергетике. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Нетрадиционные возобновляемые энергоресурсы. Малая гидроэнергетика, солнечная, ветровая, волновая, приливная и геотермальная энергетика, биоэнергетика. Источники энергопотенциала. Основные типы энергоустановок на базе нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ) и их основные энергетические, экономические и экологические характеристики. Методы расчета энергоресурсов основных видов НВИЭ. Накопители энергии. Использование низкопотенциальных источников энергии. Энергосберегающие технологии. Перспективы использования НВИЭ.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Топливо и технологии его "чистого" сжигания
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины: формирование у докторантов теоретических знаний о принципах «чистого» сжигания различных видов топлива, необходимых для решения теоретических и практических задач в их профессиональной деятельности. В результате изучения дисциплины докторант будет способен: 1. пользоваться технической литературой; логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь; самостоятельно принимать решения в рамках своей профессиональной компетенции; 2. использовать информационные технологии, в том числе современные средства компьютерной графики; 3. владеть навыками использования основных законов в профессиональной деятельности; применения методов моделирования, теоретического и экспериментального исследования; 4. владеть навыками анализа научно-технической информации, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования; 5. формировать законченное представление о принятых решениях и полученных результатах в виде отчета с его публикацией и публичной защитой; 6. применять методы графического представления объектов теплоэнергетики, схем и систем. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Выбор типа и числа горелок, аэродинамическая схема организации сжигания топлива. Тепловые характеристики топок, расчёты зоны активного горения топок, механизированные топки: с пневмомеханическим забрасывателем и решеткой из поворотных колосников, с неподвижной колосниковой решеткой и шурующей планкой, с наклонно-переталкивающими колосниками, с подвижной цепной решеткой. Позонный расчет теплообмена в топке. Исходные данные и цели расчета. Особенности деления топки на зоны. Основные расчетные формулы. Методика расчета. Критерий сходимости расчета.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Системы управления ветроустановками в интеллектуальной сети
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины: формирование у докторантов углубленных профессиональных знаний в области современного состояния и использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, их энергетических, экономических и экологических характеристик. В результате изучения дисциплины докторант будет способен: 1. знать основные свойства, конструкции и принцип работы основного энергетического и вспомогательного оборудования установок возобновляемой энергетики; 2. производить оценку энергетических потенциалов источников энергии; 3. рассчитывать энергетические потенциалы нетрадиционных и возобновляемых источников энергии; 4. применять способы снижения тепловых потерь при передаче тепла на практике; 5. владеть методами снижения энергетических потерь в энергетических установках и установках потребителей энергетических ресурсов; 6. владеть способами согласования выработки и потребления электроэнергии в автономных системах. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Характерные функции распределения ветра (Релея, Вейбулла, Гудрича и др.). Основные категории потенциала ветра и методы их расчёта. Кадастр ветровой энергии. Теория идеального и реального ветрового двигателя. Осевая и подъёмная сила. Рабочий момент и мощность. Методы получения энергетических характеристик ветроколеса. Способы регулирования частоты вращения ветроколеса и его мощности. Быстроходность и её связь с коэффициентом мощности и коэффициентом крутящего момента. Подведённая и полезная мощность ветроустановки с вертикальной и горизонтальной осями. Одно – и многолопастные ВЭУ, особенности их режимов. Баланс энергии в ВЭУ. Расчётные скорости ветра - минимальная, расчётная, максимальная. Ветроустановки с вертикальной осью вращения.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Система автоматического проектирования устройств возобновляемой энергетики
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины: ознакомление докторантов с функциональными схемами автоматизированных систем регулирования теплоэнергетического оборудования тепловых электростанций, формирование знаний и навыков в области эксплуатации, наладки и настройки автоматизированных систем управления работой и защит энергоблока, а также котельных, турбинных установок и вспомогательного оборудования возобновляемой энергетики. В результате изучения дисциплины докторант будет способен: 1. составлять технологические карты, технологические процессы, разделы технологических регламентов для различных видов тепловых установок; 2. рассчитывать материальные балансы основных тепло-технологических процессов; 3. оценивать требуемый уровень автоматизации различных тепловых процессов; 4. составлять общие схемы тепло-технологических процессов; планировать и организовывать работу по техническому нормированию; применять на практике методы научной организации труда; 5. владеть навыками выбора технологических схем и решений; формирования и подготовки технологической документации; 6. владеть основными способами обеспечения качества работы тепловых установок. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Схемы размещения ветроустановок. Определение площади для размещения ВЭУ. Коэффициент использования установленной мощности (КИУМ). Экономический потенциал ветровой энергии региона. Три характерные зоны. Экономическая эффективность ВЭУ в зонах централизованного энергообеспечения. Стоимость вырабатываемой энергии, стоимость единицы установленной мощности, срок окупаемости, срок службы установки. Определение экономического эффекта. Особенности определения экономического эффекта использования ВЭУ в зоне централизованного энергообеспечения с дефицитом электроэнергии и в зоне с автономным энергообеспечением. Региональные факторы.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Автоматизация проектирования процессов возобновляемой энергетики
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины: изучение методологии системно-структурного анализа, в рамках которого рассматриваются тенденции и альтернативы развития энергетики и все основные процессы взаимодействия с окружающей средой. В результате изучения дисциплины докторант будет способен: 1. знать структуру и современное состояние топливно-энергетического комплекса Республики Казахстан; основные виды источников энергии и их потенциальные ресурсы; принцип работы, устройство основных агрегатов и генеральный план тепловых и электрических станций, использующих возобновляемые и невозобновляемые источники энергии; 2. знать экологические проблемы всех вышеперечисленных объектов энергетики и пути их решения; средства борьбы с распространением загрязняющих веществ в окружающей среде; 3. на основе расчета подбирать пыле- и газоочистное оборудование по характеристикам потока дымовых или вентиляционных газов; 4. определять расчетным путем экологические характеристики атмосферного воздуха, гидросферы и почвы на территории, подверженной влиянию предприятия; 5. рассчитывать рассеивание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, гидросфере и почве; 6. владеть навыками использования мероприятий экологического характера. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Определения. Принципы технического обслуживания и ремонта установок. Эксплуатация по твердому ресурсу. Эксплуатация по техническому состоянию. Эксплуатация по уровню надежности. Неисправности оборудования, методы их поиска и устранения. Внешний осмотр. Метод замены. Метод вносимой неисправности. Метод половинного разбиения. Метод контрольного сигнала. Метод промежуточных измерений. Метод сравнения с неисправным объектом.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Инновации в возобновляемой и альтернативной энергетике
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины: ознакомление докторантов с основными экологическими инновационными технологиями преобразования энергии; развитие понятийно-категориального аппарата в области инновационных технологий и его дополнение с учетом новейших достижений данной области научных знаний; формирование понимания взаимосвязи физических явлений, выявление наиболее перспективных инновационных технологий в наукоемких отраслях; развитие знаний о закономерностях инновационных инновационной деятельности в сфере нетрадиционной энергетики; выработка умений идентифицировать проблемы в области организации и внедрения инновационных технологий на предприятиях, с учетом специфики альтернативной энергетики на основе современной методологии и инструментария. В результате изучения дисциплины докторант будет способен: 1. знать области применения и потенциальных возможностей основного теплотехнического оборудования; возможностей выявления и использования вторичных энергоресурсов; 2. уметь выполнять тепловые расчеты для отдельных процессов; выполнять тепловые расчеты для основного теплотехнического оборудования, применяемого в различных отраслях промышленности и особенно в энергетике; 3. подбирать стандартные приборы и методы для измерения и контроля теплотехнических параметров процессов; 4. владеть навыками использования термодинамических расчетов с применением справочной литературы. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Малые, мини и микро ГЭС и ТЭЦ, когенерация и тригенерация. Системы аккумулирования энергии. Использование энергии ветра. Малые ветрогидрокомплексы. Солнечные коллекторы. Тепловые насосы. Фотоэлектрические модули. Солнечные батареи. Оценка эффективности использования ВИЭ. Освоение и внедрение утилизации высокотемпературных и низкотемпературных сред промышленных и коммунальных предприятий. Утилизация попутного нефтяного газа, коксовогои доменного газов. Использование тепла отходящих газов теплогенерирующих установок и ДВС. Утилизация подогретой воды, воздуха и конденсата в различных системах охлаждения. Утилизация тепла канализационных стоков.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Экономическая оценка проектов возобновляемой энергетики
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины: формирование у докторантов навыков работы с методами и приемами проведения энергоменеджмента в отрасли альтернативной энергетики, формирование знаний произвести оценку проектов экономии энергии, планируемых для внедрения на предприятии, расчет ключевых данных по повышению эффективности использования энергии – в целом и по отдельным производствам. В результате изучения дисциплины докторант будет способен: 1. знать методы проведения научных исследований и расчетов, определения технико-экономической эффективности проводимых исследований и разработок; достижения науки и техники, передовой отечественный и зарубежный опыт в области теплоэнергетики; 2. выбирать необходимые методы исследования, модифицировать существующие и разрабатывать новые методы, исходя из задач конкретного исследования; 3. использовать компьютерные технологии в моделировании и теплоэнергетических расчетах; 4. обрабатывать полученные результаты, анализировать и осмысливать их с учетом имеющихся литературных данных; 5. владеть вести библиографическую работу с привлечением современных информационных технологий; 6. представлять итоги проделанной работы в виде отчетов, рефератов, статей, оформленных в соответствии с имеющимися требованиями, с привлечением современных средств редактирования и печати, общенаучной методологией, логикой и технологией проведения научно-исследовательской работы, умениями оформления ее результатов в различных формах научной продукции. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Различие и взаимосвязь проекта с научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами. Стадии проектирования. Организационная структура проектных организаций. Нормативные документы. Допуск к проектированию энергообъекта. Финансирование проектных работ. Архитектурно-строительная часть проекта. Водопровод и канализация. Отопление и вентиляция. Организация эксплуатации и ремонтов. Гидротехническая часть. Технико-экономические показатели. Бизнесплан. Сметная часть. Экологическая часть. Инженерные изыскания. Организация строительства и монтажа.

    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Возобновляемые энергетические ресурсы и системы
    Кредитов: 5

    ЦЦель дисциплины: формирование у докторантов знаний в области перспектив развития и имеющегося мирового и отечественного опыта освоения источников энергии, альтернативных по отношению к традиционным, применяемым в тепловой и атомной энергетике. В результате изучения дисциплины докторант будет способен: 1. использовать принципы классификации альтернативных источников; использовать основные законы, применяемые для расчета параметров альтернативных установок; 2. оценивать эффективность мероприятий по использовании новых методов и технологий; использовать нормы и правила рационального использования природных ресурсов; 3. оценивать эффективность природоохранных мероприятий по использовании новых методов и технологий; 4. владеть методами расчета и определения рисков при использовании нетрадиционных источников энергии; 5. владеть методами использования норм и правил рационального использования природных ресурсов; 6. формирование умения производить расчеты по оценке параметров видов энергии из нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Традиционные и нетрадиционные источники энергии. Структура мирового энергопотребления. Динамика роста энергопотребления в мире и в Казахстане. Запасы и ресурсы источников энергии. Экологические проблемы энергетики. Физические основы процессов преобразования солнечной энергии. Промышленное и хозяйственное использование солнечной энергии для получения тепла. Потенциал энергии ветра и возможности его использования. Ветровой кадастр Казахстана. Общие характеристики ветроэнергетических установок (ВЭУ). Расчет идеального и реального ветряка. Типы ВЭУ. Оптимальный режим работы ветроколеса. Ветроэлектростанции. Экономика и экология ветроэнергетики.

    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Код ON1

    использовать достижения науки и передовых технологий в области энергоснабжения и энергопользования на основе возобновляемых источников энергии; осуществлять организационно-управленческие функций; разрабатывать предложения по технологическим процессам и оборудованию на основе возобновляемых источников энергии;

  • Код ON2

    проводить анализ экономической деятельности организаций, связанной с вопросами энергообеспечения и энергопользования на основе возобновляемых источников энергии; разрабатывать предложения по повышению эффективности использования энергоресурсов;

  • Код ON3

    заниматься научными исследованиями в области возобновляемой и альтернативной энергетики; анализировать и писать научные статьи, тезисы и доклады, представлять интерпретацию полученных результатов как отчеты, публикации, презентации; внедрение результатов исследований в производство;

  • Код ON4

    оценивать риск и экологические последствия применения альтернативных источников энергии; выбирать в соответствии с заданными условиями подходящий нетрадиционный источник энергии; проводить расчет стоимости основных производственных ресурсов объектов нетрадиционной энергетики; проводить сравнительный анализ принципов преобразования альтернативных источников энергии в требуемый вид энергии; обосновывать применение принципов преобразования альтернативных источников энергии и определять состав электроэнергетического и электротехнического оборудования в объектах нетрадиционной энергетики;

  • Код ON5

    оптимизировать технологии «чистого» сжигания топлива с помощью математического и компьютерного моделирования теплофизических, энерготехнологических процессов с применением методов энергосбережения, научных и инженерных основ обеспечения безопасности труда, защиты окружающей среды;

  • Код ON6

    разрабатывать концепции и топологии автономного энергоснабжения (тепло, электричество) промышленных объектов с помощью альтернативных источников энергии (солнечные батареи, ветрогенераторы, тепловые насосы, двигатель Стирлинга), устанавливать и производить испытания пилотных проектов; производить консалтинговые услуги в области экономики альтернативной энергетики и практики ее применения;

  • Код ON7

    пользоваться современными научными и технологическими оборудованиями и приборами, современными информационными технологиями, пакетами прикладных программ, сетевыми компьютерными технологиями и базами данных с целью рассчитать технологические параметры объектов; владеть навыками оценки основных производственных ресурсов объектов нетрадиционной энергетики;

  • Код ON8

    анализировать инновационные теплотехнические системы нетрадиционной и возобновляемой энергетики, производить экономический расчёт целесообразности их применимости, создавать блок-схемы и опытные образцы, конструкторские решения повышения экономической эффективности ветроэнергетических и солнечных электростанций;

  • Код ON9

    моделировать сложные энергетические системы и многофазные процессы с применением передовых технологий и выбором необходимых методов исследования; производить обработку полученных результатов с последующим их анализом и пониманием с учетом имеющихся данных, представленных в литературе; оценивать инновационный потенциал разрабатываемых проектов и определять направления их практической реализации;

  • Код ON10

    выполнять проектирование и расчет режимов автономных и сетевых гибридных систем электроснабжения на базе солнечной, ветровой и дизельной энергетики и аккумуляторных батарей, пуско-наладка ветро-солнечной гибридной сетевой системы электроснабжения, настройка сетевых солнечных и ветровых инверторов; проводить ветроэнергетические расчеты, заниматься поиском, обработкой и анализом аэрологических данных, расчетом электрической части ВЭС; создавать алгоритм работы и заниматься расчетом режимов работы ветро-дизельного энергокомплекса , монтажом ветроизмерительного комплекса, настройкой измерительной техники, подготовкой проектной документации;

  • Код ON11

    определять технико-экономическую эффективность инновационных проектов, проводимых исследований и разработок в области использования возобновляемых источников энергии, достигать результатов в научно-исследовательской, проектно-конструкторской деятельности и коммерциализации прав на объекты интеллектуальной собственности;

  • Код ON12

    успешно работать в команде, определившись приоритетами научной и исследовательской деятельности и интересами команды в коммуникативной сфере; делать прогнозирование наиболее перспективных направлений развития техники и технологии в своей и смежных областях с целью привнесения собственного оригинального вклада в развитие науки.