能源與資源工程專業

能源與資源工程專業(Energy and Resource Engineering) ,資源與能源是國民經濟的基礎。改革開放以來,中國經濟取得了舉世矚目的快速發展。但是這一發展是以資源和勞動力密集型為特徵,以對能源和資源的低效利用及對生態環境嚴重污染和破壞為代價。為實現國民經濟的可持續發展,必須系統的解決經濟發展與生態環境之間的矛盾。

簡介

為實現建設資源節約型、環境友好型社會的發展目標,我國目前需要大量能源與資源領域的創新型人才。然而,我國當前的學科體制仍受過去計畫經濟下各工業各部門條塊分割現象的影響。在這種學科體制下,形成了“能源工程”與“資源工程”的學科割裂。
北京大學擁有厚實的理工科科研和教學實力,2005年,北京大學在工學院建立了能源與資源工程系,並於2006年在國內首家開始“能源與資源工程”專業本科生的培養。目前,北京大學還設立了相應的“能源動力與資源工程”專業碩士和博士點,完成了能源-資源的一體化完整的學科建制。
能源與資源工程專業的科研和教學強調能源-資源的一體化,其本科專業系統講授與能源和資源綜合利用、生態環境綜合保護密切相關的科學、技術、工程、政策與經濟知識,注重培養學生分析和解決複雜的能源-資源-環境問題的綜合能力。

研究方向

研究方向一:水資源
主要研究內容、特色與意義:
水文水資源:包括水文物理規律分析模擬及預報,水文水資源信息技術,水文不確定性理論及水災害防治,非傳統水源安全高效利用原理與技術,水資源系統最佳化及管理,水資源系統理論與可持續利用。
地下水開採與保護:包括地下水流動及污染物反應-遷移的數值模擬,地下水資源開發利用及環境研究,地下水成分、環境背景及污染途徑,地下水污染系統環境質量評價,地下水污染控制系統規劃等。
水污染控制:水環境演變規律及保護,水利生態的修復、處理及保護,流域面源污染控制技術與工程,節水技術與廢水回用技術套用,水體污染的生物修復理論與技術等。
該研究方向將針對我國水資源緊缺及許多地區地表水和地下水污染日趨嚴重的問題,研究水文水資源以及地下水使用理論;研究水資源管理、污染防治與水資源持續利用等,為我國水資源高效與可持續利用奠定理論與技術基礎。
研究方向二:油氣田開發
主要研究內容、特色與意義:
油氣田開工程及提高採收率:包括低滲透率岩石中流體流動規律的理論與實驗研究;低滲透油氣田開發的新理論與新技術;高滲透率高含水油氣田降水增油的新理論與新方法。
油氣田開發過程數值模擬與最佳化:包括多孔介質多相流數值模擬;油氣田開發的不確定性模擬及最佳化。
油氣田開發新理論與新工藝
該研究方向針對傳統的油氣田開發技術存在的問題,研究油氣田的開發過程工藝、技術與理論,進行油氣田開發過程的數值模擬與最佳化等。研究方向緊密聯繫實際,將為解決限制我國及世界目前油氣田開發的瓶頸與要害問題奠定理論與技術基礎。
研究方向三:熱能動力工程
主要研究內容、特色與意義:
空氣動力學:包括各種自由射流和尾流的流動特徵和混合機理;射流混合的主動和被動控制;誘發射流整體自激發抖動的機理;抖動射流的混合特徵和套用;大尺度和小尺度流動之間的關係及其它們的聯合統計學規律。
有效燃燒及其污染控制:包括穩燃機理及火焰穩定器的開發和套用;高效低污染可控氣體和煤粉燃燒器的研發;燃燒過程感測監控與氣體感測器的研發。
燃燒煙氣潔淨技術:包括工業燃燒煙氣中可吸入顆粒物的聚合機理和去除技術研發;工業燃燒煙氣中的NOx、SOx以及粉塵的同時去除原理及技術探索;新型尾氣或煙氣淨化用催化轉化劑的研發。
該研究方向緊密聯繫實際,切中我國及世界能源資源及其利用的瓶頸與要害,具有重要的理論意義和重大的經濟效益。
研究方向四:資源高效與循環利用
主要研究內容、特色與意義:
複雜共生礦產資源生態化高效利用新科學體系:包括複雜共生礦產資源生態化高效利用過程多流程、多工藝過程熱力學、動力學與相關工程技術;複雜共生資源利用過程單元工藝過程的選擇、單元的連結以及各單元過程的技術集成與系統最佳化;複雜共生礦產資源生態化高效利用過程的資源利用、能源消耗以及環境影響綜合評價系統。
中國特色複雜共生資源的高效生態化利用:包括複雜共生資源體系元素分離與循環過程的能、勢關係與調控機制;多金屬複雜體系分離與循環過程能、質傳遞轉化規律;多外場協調作用以及研究非常規介質的複雜共生資源體系分離、反應與物質傳遞、轉化規律等。
工業固體廢棄物的高效循環利用:包括若干典型工業廢棄物資源循環利用過程物質分離、反應以及能質傳遞、轉化規律;工業廢棄物的資源化與生態化的工程技術與技術集成。
該研究方向將綜合運用現代礦物學、物理學、化學、環境科學、信息學、系統工程等學科的理論與方法,以金屬資源高效、循環利用、能量減量消耗與環境保護為目標與突破口,在理論和方法的源頭上有所創新,突破傳統選礦、冶金、環境末端治理各學科分割的局限,形成礦物資源生態化高效利用新的科學體系。
研究方向五: 新型能源開發
主要研究內容、特色與意義:
地熱資源與工程:包括地熱流體複雜流動過程的物理與數值模擬;傳熱與傳質過程的數學描述;相對滲透率毛管壓力的試驗測定;低溫地熱資源發電理論與技術等。
太陽能資源利用工程:包括太陽能發電、供熱供冷系統與工藝;太陽能電池材料研製等。
風能利用工程與理論:包括風能利用新理論與工藝;風能發電系統關鍵材料與裝備開發與研究;
該研究方向針對我國傳統礦物能源緊缺,而且嚴重污染環境的問題,系統研究典型新型清潔能源開發與利用過程的新理論、工藝與技術,為解決制約我國社會可持續發展的能源、環境瓶頸問題奠定理論與技術基礎。[1]

授予學位

畢業授予工學學士學位。

開設學校

北京大學
美國史丹福大學Stanford University

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