ES0330, ENERGISYSTEM, HT-05

Transkript

1 Energisystem ES0330 HT 2004 ES0330, ENERGISYSTEM, HT-05 Examinator: Univ. lektor Sten Karlsson, Fysisk Resursteori, tel , E-post: Kontaktpersoner: Jonas Nässén, Fysisk Resursteori, tel E-post: Julia Hansson, Fysisk Resursteori, tel , E-post: Kursens hemsida: Kursportalen + Länk till denna sida finns på kursportalen. 1. Kursens syfte Kursen syftar till att ge kunskap och förståelse för olika energisystems uppbyggnad, komponenter och funktioner. Kursen skall ge fördjupade kunskaper om samhällets energianvändning, samt miljöpåverkan och resursanvändning för olika energisystem. Kursen skall ge förutsättningar att konstruktivt medverka i analyser av och diskussioner kring utvecklingen av samhällets framtida energisystem. Kursen har sin tyngdpunkt på kunskap om omvandling av bränslen till el, värme och drivmedel och förståelse för energisystemfrågor med inriktning mot svenska förhållanden. 2. Undervisning Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar, seminarier, temaföreläsningar räkneövningar/inlämningsuppgifter, studiebesök. Delvis parallellt men huvudsakligen i slutet ligger ett projektarbete där man i grupp arbetar med att tillämpa teorin på olika energisystem. Seminarier En del moment behandlas på seminarier. Inför dessa ska litteraturen till avsnittet ha lästs in och behandlats, tex genom kortare referat, besvarande av frågor, eller andra uppgifter. Dessa avsnitt ingår ej i tentan utan bedöms som egna moment och vägs in i slutresultatet Temaföreläsningar Temaföreläsningarna kan vara av lite skiftande karaktär, från deltagande i något seminarium till föreläsning/diskussion kring något intressant tema som inte täcks direkt av kursen i övrigt. Från dessa ska inlämnas en indíviduell kortare text med referat och egena reflektioner. Räkneövningar/inlämningsuppgifter Räkneövningarna/inlämningsuppgifterna syftar till att demonstrera och ge färdigheter att tillämpa teorier och modeller som gås igenom på föreläsningarna/seminarierna. De kan även bidra till att illustrera energisystemfrågeställningar, såsom transporternas betydelse för en produkts energiåtgång

2 Projektarbete Under projekten är det meningen att man skall fördjupa sig i en del av kursens innehåll. Projektet ska ha en inriktning mot någon energisystemfråga. Några förslag till uppgifter finns förberedda, men egna förslag kan också diskuteras. Uppgiften görs i en grupp om 3-4 personer. Projektet arbete motsvarar ca 3 poäng av kursens 10 poäng. (Detta är mindre än vad som står i kursplanen (där anges 5 poäng) och innebär en justering med hänsyn till övriga kursdelars omfattning som alltså bedöms omfatta 7 poäng.) Projekten skall redovisas dels i form av en rapport (max. 20 sidor) med hög kvalitet och dels i form av en muntlig redovisning. Mer information om projektarbetena kommer att ges den 8/11 då även ämnena man skall studera presenteras. Studiebesök I kursen ingår ett obligatoriskt studiebesök: Göteborg energi. Här studeras företaget Göteborg Energi och ett flertal produktionsanläggningar: ett bioeldat kraftvärmeverk, ett gaseldat kraftvärmeverk, värmepumpar, biogasutnyttjande. 3. Kurslitteratur (i) O. Beckman, B. Kjöllerström och T. Sundström, Energilära. Liber, (ii) Kompendium Energisystem (iii) Övrigt utdelat material, t ex inför temaföreläsningar och seminarier Kurslitteratur (i) finns att köpa på Cremona, Chalmers. Kompendiet (ii) säljes på Fysisk resursteori (Jonas Nässén) från kursstart till en kostnad av 200 kronor inkl övrigt kopierat material. 4. Examination För att bli godkänd på kursen krävs (i) godkänd och graderad skriftlig tentamen (ii) godkänd medverkan och bedömning av prestationer på seminarier (iii) närvaro på samtliga temaföreläsningar och godkänd dagbok från 5 av dessa (iv) deltagande vid studiebesöket (v) godkänd projektrapport och presentation av rapport Skriftlig tentamen Tentamen examinerar kursavsnitten som täcks av föreläsningarna med tillhörande kurslitteratur och räkneövningar/inlämningsuppgifter. Poäng från inlämningsuppgifter kan tillgodoräknas på tentamen. Tentamenstillfället är veckan innan juluppehållet. Temaföreläsningar Prestationerna i samband med temaföreläsningar och seminarier bedöms och adderas till tentamensresultatet. Seminarier De kursmoment som behandlas på bedöms separat men adderas

3 Rapport: För att gruppen skall bli godkänd krävs att uppgiften är godkänd. För att en enskild gruppmedlem skall bli godkänd krävs dessutom närvaro vid presentationstillfället samt ett aktivt deltagande i både arbete och skrivande. Man skall dessutom vara insatt i hela arbetets innehåll. Temaföreläsningar Man skall ha deltagit vid alla temaföreläsningstillfällen och vid 5 av dessa fört godkänd dagbok över (a) huvudbudskapet, (b) egna reflektioner och (c) diskussion om konsekvenser för energisystemet. Dagboken skall vara Julia Hansson tillhanda (helst per mail) senast tre arbetsdagar efter respektive temaföreläsning för godkännande.

4 5. Kursplan GÖTEBORGS UNIVERSITET Institutionen för miljövetenskap och kulturvård Avd för miljövetenskaplig programutbildning 1. Titel: Energisystem (ES0330) (Energy systems) 2. Beslut: Kursplanen har fastställts av styrelsen för institutionen för miljövetenskap och kulturvård Poäng: 10 poäng 4. Syfte: Kursen syftar till att ge kunskap och förståelse för olika energisystems uppbyggnad, komponenter och funktion. Kursen ska ge fördjupade kunskaper om samhällets energianvändning, samt miljöpåverkan och resursanvändning för olika energisystem. Kursen ska ge förutsättningar att konstruktivt medverka i analyser av och diskussioner kring utvecklingen av samhällets framtida energisystem. 5. Utbildningsområde och nivå: Kursen vänder sig i första hand till studerande på programmet för filosofie magisterexamen med huvudämnet miljövetenskap med naturvetenskaplig inriktning (miljövetarprogrammet) och ges som en fördjupningskurs. 6. Förkunskaper: Genomgångna breddningskurser i miljövetenskap (20 p) eller MIL110 och MIL120 samt Grundläggande kemi 2 eller motsv. 7. Innehåll: Kursen inleds med en översikt över grunderna i energisystem: Från källor till tjänster, olika omvandlingssystem, energisystemen som materialomsättande system, användningen av energi behandlas ur ett globalt, regionalt och lokalt perspektiv samt utnyttjandet i olika sektorer och för olika funktioner/processer. I en mer specialiserad del behandlas fysiska, kemiska och tekniska grunder för viktiga energiomvandlingar: energi, entropi, exergi, omvandlingseffektivitet, termodynamiska cykler, fotoelektriska och elektrokemiska processer, förgasning/förvätskning, energilagring. Därefter behandlas utnyttjande av olika biologiska och geologiska energiresurser, tekniker för energiutvinning och produktion av olika energibärare (i form av t ex. potentialer, teknikläge, miljö och ekonomi). Resurser som behandlas är bl a sol, vind, biobränslen, olja, kärnkraft och jordvärme. Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar, temaföreläsningar, räkneövningar, laborationer och studiebesök. Delvis parallellt ligger ett projektarbete (ca 5 poäng) där man i grupp arbetar med att

5 tillämpa teorin på olika energisystem. 8. Examinationsformer: Skriftlig tentamen samt muntliga och skriftliga redovisningar av grupparbeten. För studerande som ej blivit godkänd vid ordinarie tentamenstillfälle erbjuds ytterligare minst två tentamenstillfällen. 9. Betygsgrader: Underkänd, Godkänd och Väl godkänd. På redovisningar i grupp ges endast betygen underkänd och godkänd. 10. Kurslitteratur: En lista med aktuell kurslitteratur finns på kurskansliet hos studievägledaren. 11. Ansvarig institution: Miljövetenskap och kulturvård, Avd för miljövetenskaplig programutbildning, i samarbete med Institutionerna för fysik och teknisk fysik samt kemi. 5. Schema Föreläsare Sten Karlsson (), Fysisk Resursteori, Chalmers/GU frtsk@fy.chalmers.se Leif Holmlid (), Atmosfärsvetenskap, Kemi, GU, holmlid@chem.gu.se Fredrik Hedenus (FH), Fysisk Resursteori, Chalmers/GU, frtfh@fy.chalmers.se Göran Wallin (GW), Tillämpad miljövet., GU, goran.wallin@miljo.gu.se Maria Grahn (MG), Fysisk Resursteori, Chalmers/GU, frtmg@fy.chalmers.se Projekthandledare Julia Hansson (JH), Fysisk Resursteori, Chalmers/GU, julia.hansson@fy.chalmers.se Jonas Nässén (JN), Fysisk Resursteori, Chalmers/GU, jonasna@fy.chalmers.se Tider Akademisk kvart endast på eftermiddag! : Alltså 9 = 9.00 och 13 = 13.15!! Salar...FL-salarna är belägna i Trapphuset i gamla Fysikhuset (Origo), Chalmers. -salen är belägen i huset för väg- och vattenbyggnad, Chalmers. På hemsidan finns det en karta.

6 (Schema 24 okt) OBS En lärare är starkt parfymkänslig, Du ombeds därför avstå från parfymer och andra doftande produkter! Vecka 44, / ,, JH, JN Introduktion av kursen, dagboksskrivande introduktion Termodynamik: Molekylär beskrivning, del 1 4/ Termodynamik: Molekylär beskrivning, del 2 Vecka 45 7/ Runan AGS möte Temaföreläsning 1 o 2 Critical barriers to sustainable energy systems in perspective Termodynamiska principer, del 1 8/ Termodynamiska principer, del 2 Räkneövning 1 9/ Tekniker, tillförsel och användning. 1 Tekniker, tillförsel och användning. 2/Begrepp, egenskaper och dimensionering 1 10/ Cykler: Kylskåp/värmepumpar 11/ FL51 Begrepp, egenskaper och dimensionering 2 Seminarium: Sveriges energianvändning Vecka 46 14/ FL63 GW GW Bioenergi 1: Bioenergiresurser Bioenergi 2: Omvandling och energiinnehåll 15/ FL72 FL63 GW FH Bioenergi 3: Miljöeffekter Kärnkraft 16/ Cykler: Ångcykel, kolvmotor mm Räkneövning 2 17/ MB Vasa SalA Anders Lyngfelt Sundqvist, Stieg Temaföreläsning 3: CO2 capture and sequestration Temaföreläsning 4: Kärnkraftsavfall 18/ Fotoelektrisk omvandling och andra processer

7 OBS En lärare är starkt parfymkänslig, Du ombeds därför avstå från parfymer och andra doftande produkter! Vecka 47 21/ Förbränning i gasfas Energiinnehåll och materialomsättning 1 Energi i bränsle, Kolbalansen 22/ FL71 JN, JH Räkneövning 3 Projektarbeten introduktion 23/11 Energiinnehåll och materialomsättning 2: Kolbalansen, kväve, svavel, mm, 24/ FL64 Seminarium: Energieffektivisering, energianalys, energianvändning, del 1 25/ FL64 Räkneövning 1: Inlämningsuppgifter omgång 1 Vecka 48 28/ FL63 * Statsvetare m fl Seminarium: Energieffektivisering, energianalys, energianvändning, del 2 Temaföreläsning 5-6: Seminarium: Vilket är demokratins framtida klimat? 29/ Kemin för NO x, sot, aska. Förbränning ytfas. 30/ Hans Eek Temaföreläsning 7: Energisnåla byggnader, Möjligheter och hinder 1/12? ? JN Studiebesök Göteborg Energi. Samling Rya? 2/ FL72 Räkneövning 2: Inlämningsuppgifter omgång 2 * Hörsalen Dragon, Statsvetenskapliga institutionen Sprängkullsgatan 19. Vecka 49 5/ ?? MG Exergi/Reserv Drivmedel till fordon 6/ ?? Räkneövning 3: Exergi 7/12 8/12 9/12

8 OBS En lärare är starkt parfymkänslig, Du ombeds därför avstå från parfymer och andra doftande produkter! Vecka 50 12/12 13/12 14/ ??, Skriftlig tentamen 15/12 16/12 Vecka /12 Jan 2006 Vecka 2, /1 11/1 12/1 13/ FRT JH, JN Inlämning rapport 14/1 Vecka 3 16/ ?? JH,,, JN /1 18/ FRT JH, JN Redovisning av rapporter samt opponering av varandra Rapporter lämnas i retur Kursvärdering Omtentamen Den rättade rapporten lämnas in senast kl 17.00