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可持续能源系统
科学中级2026 秋季
从光伏电池到聚变堆，探究人类能源的未来。
课程哲学
能源是文明的血液。从化石燃料到核聚变，从太阳能到地热——人类如何在不破坏地球的前提下满足日益增长的能源需求？本课程带你深度探索能源技术的过去、现在与未来，从第一性原理出发思考能源基础设施的全局设计。
学习路径定位
8 周课程规划
1
热力学定律能量转换效率能量密度
计算对比不同能源的能量密度
能量密度对比分析报告
2
碳循环温室效应峰值石油
建立碳排放预测模型
碳排放预测模型+可视化
3
光伏效应光电转换效率钙钛矿
设计屋顶光伏系统
光伏系统设计方案+成本分析
4
贝茨极限涡轮设计地热梯度
选址分析：在哪里建风电场？
风电场选址分析报告
5
链式反应托卡马克惯性约束
对比裂变堆与聚变堆的安全设计
核安全对比分析
6
锂电池氢储能抽水蓄能
为城市设计储能方案
储能方案技术经济分析
7
分布式发电需求响应微电网
设计智能微电网架构
微电网设计方案
8
太空太阳能人造光合作用戴森球概念
提出未来城市能源愿景
未来能源白皮书+答辩
教学法
35%
讲座
概念讲解与理论框架搭建
40%
项目制
动手实践、真实项目驱动学习
25%
讨论
小组辩论、同伴互评、开放式研讨
🏆 Conundrum 终极挑战
开放式挑战
假设你要为一个百万人口的新城市设计完全可持续的能源网络。你面临三个约束：①占地不超过城市总面积的3%；②度电成本不超过0.3元；③全年任何时候都不能断电。请给出你的能源组合方案，并用第一性原理解释为什么这套方案是数学上最优的。
评估哲学
我们不考试。我们相信真正的能力无法用试卷衡量——用项目答辩、作品集和同伴评审来评估成长。
40%
能源方案设计
提交完整的新城能源方案报告
35%
分项分析报告
每周项目产出的数据分析和模型质量
25%
答辩表现
最终方案的逻辑严密性和创新思维
🎓 毕业项目
新城能源白皮书——百万人口城市的零碳能源方案
设计一个百万人口新城的完整可持续能源系统。要求：能源组合方案有量化计算支撑，全年可靠性>99.99%，度电成本≤0.3元，CO₂排放为零，方案包含10年扩建路线图。
技术可行性30%
经济合理性25%
环境可持续25%
创新性20%