新能源技術題及答案

新能源技術習題及答案一、名詞解釋。1.能源：能源就是向自然界提供能量轉化的物質。2.可再生能源：在自然界可以循環(huán)再生的能源，包括太陽能、水力、風力、生物質能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能等。3.標準煤：標準煤亦稱煤當量，具有統(tǒng)一的熱值標準。我國規(guī)定每千克標準煤的熱值為7000千卡。將不同品種、不同含量的能源按各自不同的熱值換算成每千克熱值為7000千卡的標準煤。4.能量密度：單位體積內的包含的能量，單位：焦耳/立方米。5.能源安全：保障對一國經(jīng)濟社會發(fā)展和國防至關重要的能源的可靠而合理的供應。6.電力需求側管理：7.能源彈性系數(shù)：衡量某一變量的變化引起另一相關變量的相對變化的指標。能源彈性系數(shù)=能源量的增長率/經(jīng)濟總量的增長率8.標準油：以石油作為標準燃料來計算能源總量的一種模擬的綜合計算單位。9.合同能源管理：節(jié)能服務公司與用能單位以契約形式約定節(jié)能項目的節(jié)能目標，節(jié)能服務公司為實現(xiàn)節(jié)能目標向用能單位提供必要的服務，用能單位以節(jié)能效益支付節(jié)能服務公司的投入及其合理利潤的節(jié)能服務機制。10.鏈式反應：鏈式反應指核物理中，核反應產物之一又引起同類核反應繼續(xù)發(fā)生、并逐代延續(xù)進行下去的過程。11.儲量：儲能主要是指電能的儲存。儲能又是石油油藏中的一個名詞，代表儲層儲存油氣的能力。12.生物質：生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體，即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質。它包括植物、動物和微生物。13.生物質能：就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。14.煤氣化：煤氣化是一個熱化學過程。以煤或煤焦為原料，以氧氣（空氣、富氧或純氧）、水蒸氣或氫氣等作氣化劑，在高溫條件下通過化學反應將煤或煤焦中的可燃部分轉化為氣體燃料的過程。15.低位發(fā)熱量：從燃料的高位發(fā)熱量中扣除煙氣中水蒸汽的汽化潛熱時，稱燃料的低位發(fā)熱量。16.高位發(fā)熱量：高位發(fā)熱量是指1Kg燃料完全燃燒時放出的全部熱量，包括煙氣中水蒸汽已凝結成水所放出的汽化潛熱。17.核裂變：核裂變，又稱核分裂，是指由重的原子核，主要是指鈾核或钚核，分裂成質量差不多的輕原子的一種核反應形式。二、簡答題。1.簡述可持續(xù)發(fā)展的概念及其要點。答：可持續(xù)發(fā)展是既滿足當代人的需求，又不對后代人滿足其需求的能力構成危害的發(fā)展。它們是一個密不可分的系統(tǒng)，既要達到發(fā)展經(jīng)濟的目的，又要保護好人類賴以生存的大氣、淡水、海洋、土地和森林等自然資源和環(huán)境，使子孫后代能夠永續(xù)發(fā)展和安居樂業(yè)?？沙掷m(xù)發(fā)展與環(huán)境保護既有聯(lián)系，又不等同。環(huán)境保護是可持續(xù)發(fā)展的重要方面?？沙掷m(xù)發(fā)展的核心是發(fā)展，但要求在嚴格控制人口、提高人口素質和保護環(huán)境、資源永續(xù)利用的前提下進行經(jīng)濟和社會的發(fā)展。發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展的前提；人是可持續(xù)發(fā)展的中心體；可持續(xù)長久的發(fā)展才是真正的發(fā)展。使子孫后代能夠永續(xù)發(fā)展和安居樂業(yè)。簡述一次能源和二次能源的概念及種類。答：一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未經(jīng)加工轉換的能量資源。又稱天然能源。一次能源包括化石燃料（如原煤、石油、原油、天然氣等）、核燃料、生物質能、水能、風能、太陽能、地熱能、海洋能、潮汐能等。二次能源也稱“次級能源”或“人工能源”[1]，是由一次能源經(jīng)過加工或轉換得到的其他種類和形式的能源，包括煤氣、焦炭、汽油、煤油、柴油、重油、電力、蒸汽、熱水、氫能等簡述能源的評價指標及意義。答：CR指標指的就是能量指標...（不知道了）簡述儲能技術的概念及用途。答：儲能技術主要分為儲電與儲熱。目前儲能方式主要分為三類：機械儲能、電磁儲能、電化學儲能。根據(jù)各種儲能技術的特點，飛輪儲能、超導電磁儲能和超級電容器儲能適合于需要提供短時較大的脈沖功率場合，如應對電壓暫降和瞬時停電、提高用戶的用電質量，抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性等；而抽水儲能、壓縮空氣儲能和電化學電池儲能適合于系統(tǒng)調峰、大型應急電源、可再生能源并入等大規(guī)模、大容量的應用場合簡述四種熱能儲能方式及原理。答：①抽水儲能是在電力負荷低谷期將水從下池水庫抽到上池水庫，將電能轉化成重力勢能儲存起來，在電網(wǎng)負荷高峰期釋放上池水庫中的水發(fā)電。抽水儲能的釋放時間可以從幾個小時到幾天，綜合效率在70%～85%之間，主要用于電力系統(tǒng)的調峰填谷、調頻、調相、緊急事故備用等。抽水蓄能電站的建設受地形制約，當電站距離用電區(qū)域較遠時輸電損耗較大。②壓縮空氣技術在電網(wǎng)負荷低谷期將電能用于壓縮空氣，將空氣高壓密封在報廢礦井、沉降的海底儲氣罐、山洞、過期油氣井或新建儲氣井中，在電網(wǎng)負荷高峰期釋放壓縮的空氣推動汽輪機發(fā)電。壓縮空氣主要用于電力調峰和系統(tǒng)備用，壓縮空氣儲能電站的建設受地形制約，對地質結構有特殊要求。③飛輪蓄能利用電動機帶動飛輪高速旋轉，將電能轉化成機械能儲存起來，在需要時飛輪帶動發(fā)電機發(fā)電。飛輪系統(tǒng)運行于真空度較高的環(huán)境中，其特點是沒有摩擦損耗、風阻小、壽命長、對環(huán)境沒有影響，幾乎不需要維護，適用于電網(wǎng)調頻和電能質量保障。飛輪蓄能的缺點是能量密度比較低。保證系統(tǒng)安全性方面的費用很高，在小型場合還無法體現(xiàn)其優(yōu)勢，目前主要應用于為蓄電池系統(tǒng)作補充。④超導儲能系統(tǒng)(SMES)利用超導體制成的線圈儲存磁場能量，功率輸送時無需能源形式的轉換，具有響應速度快(ms級)，轉換效率高(≥96%)、比容量(1-10Wh/kg)/比功率(104-105kW/kg)大等優(yōu)點，可以實現(xiàn)與電力系統(tǒng)的實時大容量能量交換和功率補償。SMES可以充分滿足輸配電網(wǎng)電壓支撐、功率補償、頻率調節(jié)、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和功率輸送能力的要求。⑤超級電容器根據(jù)電化學雙電層理論研制而成，可提供強大的脈沖功率，充電時處于理想極化狀態(tài)的電極表面，電荷將吸引周圍電解質溶液中的異性離子，使其附于電極表面，形成雙電荷層，構成雙電層電容。電力系統(tǒng)中多用于短時間、大功率的負載平滑和電能質量峰值功率場合，如大功率直流電機的啟動支撐、態(tài)電壓恢復器等，在電壓跌落和瞬態(tài)干擾期間提高供電水平。⑥電化學儲能包括鉛酸電池、鋰離子電池、液流電池、鈉硫電池等等。液流電池具有大規(guī)模儲能的潛力，但目前使用最廣泛的還是鉛酸電池。簡述我國能源方面存在的主要問題及解決對策。答：資源有限；結構失衡；使用低效；污染嚴重；技術落后；對外信賴度過高。政策思考與對策建議：以科學的發(fā)展觀為指導，設定全社會可持續(xù)的能源需求目標，促進節(jié)能型社會的建立；重新思考能源結構和發(fā)展戰(zhàn)略問題，促使我國能源盡快向多樣化方向進行調整；改革政府的能源管理體制，建議組建統(tǒng)一的政府能源管理部門，以體現(xiàn)國家整體利益，統(tǒng)籌能源各產業(yè)的發(fā)展和利益協(xié)調，嚴格按照“政監(jiān)分離”的原則，組建職能相對集中、獨立的監(jiān)管機構；積極推進能源領域的體制改革，并通過稅收政策、環(huán)保折價、價格監(jiān)管等改革措施，形成各能源產品合理的比價關系，以有利于能源結構優(yōu)化和調整；樹立能源大國思想，采取綜合措施，保證我國石油供應安全。積極實施石油進口多元化戰(zhàn)略，加快建立石油儲備體系，積極參加國際性和地區(qū)性能源合作組織，積極鼓勵石油公司加快分享海外油氣資源的節(jié)奏，擴大分享比例；加強煤炭生產能力建設，統(tǒng)一認識，加快核電發(fā)展；進一步采用經(jīng)濟手段限制煤炭及高耗能產品的出口；建立可靠的能源數(shù)據(jù)體系和定期能源形勢公布制度。什么是能源安全？如何維護和保障我國的能源安全？答：能源安全定義為保障對一國經(jīng)濟社會發(fā)展和國防至關重要的能源的可靠而合理的供應。維護和保障能源安全的具體措施：全面推進能源節(jié)約；努力增加國內能源供應；切實加強能源安全生產；不斷提高能源技術水平；進一步擴大國際能源合作；加快推進能源體制改革；大力加強能源法制建設。簡述地熱發(fā)電系統(tǒng)的原理及特點。答：地熱發(fā)電和火力發(fā)電的原理是一樣的，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變?yōu)闄C械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電。所不同的是，地熱發(fā)電不象火力發(fā)電那樣要備有龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地熱能。地熱發(fā)電的過程，就是把地下熱能首先轉變?yōu)闄C械能，然后再把機械能轉變?yōu)殡娔艿倪^程。簡述能源對人體健康的影響。答：略。10.簡述太陽能的優(yōu)缺點以及我國太陽能資源的分布特點。答：優(yōu)點：普遍；無害；巨大；長久。缺點：分散性；不穩(wěn)定性；效率低和成本高。我國太陽能資源分布的主要特點：太陽能的高值中心和低值中心都處在北緯22°～35°這一帶，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太陽年輻射總量，西部地區(qū)高于東部地區(qū)，而且除西藏和新疆兩個自治區(qū)外，基本上是南部低于北部；由于南方多數(shù)地區(qū)云霧雨多，在北緯30°～40°地區(qū)，太陽能的分布情況與一般的太陽能隨緯度而變化的規(guī)律相反，太陽能不是隨著緯度的增加而減少，而是隨著緯度的增加而增長。簡述太陽能發(fā)電的優(yōu)缺點。答：優(yōu)點：①無枯竭危險；②安全可靠，無噪聲，無污染排放外，絕對干凈（無公害）；③不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的優(yōu)勢；④無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發(fā)電供電；⑤能源質量高；⑥使用者從感情上容易接受；⑦建設周期短，獲取能源花費的時間短。缺點：①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面積；②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關。太陽能光伏發(fā)電的起源及發(fā)展以壓水堆核電站為例，說明核電站具有哪些系統(tǒng)？答：核島：反應堆冷卻劑系統(tǒng)、一回路輔助系統(tǒng)、輔助冷卻水系統(tǒng)、專設安全設施、排出物的處理與排放。核輔助系統(tǒng)：化學和容積控制系統(tǒng)、硼和水補給系統(tǒng)、余熱排出系統(tǒng)、反應堆和乏燃料水池冷卻和處理系統(tǒng)、設備冷卻水系統(tǒng)。常規(guī)島：蒸汽系統(tǒng)、給水加熱系統(tǒng)、汽輪機輔助系統(tǒng)、常規(guī)島冷卻水系統(tǒng)、除鹽水分配系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)：發(fā)電機及其輔助系統(tǒng)、輸配電及其保護系統(tǒng)、廠用電系統(tǒng)。簡述我國開發(fā)煤層氣的意義。答：首先，變害為寶，保障煤礦的安全生產，體改煤炭生產的經(jīng)濟效益。我國頻頻發(fā)生瓦斯爆炸，既造成嚴重的人員傷亡、財產損失，又造成大量的能源浪費。要想開發(fā)煤礦，必須先開發(fā)煤層氣，將瓦斯?jié)舛冉档偷揭欢ǖ陌踩秶鷥炔旁试S開發(fā)煤礦。第二，開發(fā)煤層氣，有利于改善能源結構，促進國民經(jīng)濟的發(fā)展。我國的能源結構與世界發(fā)達國家相比極為不合理，煤炭占得比例大，石油僅為世界平均水平的三分之一，天然氣為十分之一。我國能源緊缺，不能滿足高速發(fā)展的國民經(jīng)濟，只有大力發(fā)展煤層氣新型清潔能源，才能彌補我國能源的缺失。第三，減少大氣污染，保護人類的生存環(huán)境。甲烷的溫室效應大約是二氧化碳的20倍以上，據(jù)粗略估計，我國每年向大氣排放的煤層氣甲烷約為60億立方，占世界的三分之一，既浪費了能源，又對環(huán)境造成了極大的破壞。這也是國際社會對我國提出的基本要求，在發(fā)展的同時，也要保護好我們的環(huán)境。第四，我國煤層氣資源豐富，分布廣。據(jù)統(tǒng)計，2000m以淺范圍內我國煤層氣資源量為35萬億立方米，有很大的開采利用前景。第五，國內外煤層氣開采技術的不斷發(fā)展和完善，為現(xiàn)階段煤層氣的開發(fā)提供了有力的技術保障。14.簡述生物質能的轉換技術。答：現(xiàn)代生物質能的利用是通過生物質的厭氧發(fā)酵制取甲烷，用熱解法生成燃料氣、生物油和生物炭，用生物質制造乙醇和甲醇燃料，以及利用生物工程技術培育能源植物，發(fā)展能源農場。生物質的熱化學轉換是指在一定的溫度和條件下，使生物質汽化、炭化、熱解和催化液化，以生產氣態(tài)燃料、液態(tài)燃料和化學物質的技術。生物質的生物化學轉換包括有生物質-沼氣轉換和生物質-乙醇轉換等。沼氣轉化是有機物質在厭氧環(huán)境中，通過微生物發(fā)酵產生一種以甲烷為主要成分的可燃性混合氣體即沼氣、乙醇轉換是利用糖質、淀粉和纖維素等原料經(jīng)發(fā)酵制成乙醇。簡述生物質能的特點。答：1）可再生性：生物質能屬可再生資源，生物質能由于通過植物的光合作用可以再生，與風能、太陽能等同屬可再生能源，資源豐富，可保證能源的永續(xù)利用；2）廣泛分布性：缺乏煤炭的地域，可充分利用生物質能；3）低污染性：生物質的硫含量、氮含量低、燃燒過程中生成的SOX、NOX較少；生物質作為燃料時，由于它在生長時需要的二氧化碳相當于它排放的二氧化碳的量，因而對大氣的二氧化碳凈排放量近似于零，可有效地減輕溫室效應；4）生物質燃料總量十分豐富：生物質能是世界第四大能源，僅次于煤炭、石油和天然氣。根據(jù)生物學家估算，地球陸地每年生產1000-1250億噸生物質;海洋年生產500億噸生物質。生物質能源的年生產量遠遠超過全世界總能源需求量，相當于目前世界總能耗的10倍。簡述地熱資源的類型及各自含義。答：地熱資源按溫度可分為高溫、中溫和低溫三類。溫度大于150℃的地熱以蒸汽形式存在，叫高溫地熱；90℃—150℃的地熱以水和蒸汽的混合物等形式存在，叫中溫地熱；溫度大于25℃、小于90℃的地熱以溫水（25℃—40℃）、溫熱水（40℃—60℃）、熱水（60℃—90℃）等形式存在，叫低溫地熱。17.簡述潮汐能發(fā)電的原理及應用潛力。答：潮汐發(fā)電與普通水力發(fā)電原理類似，通過出水庫，在漲潮時將海水儲存在水庫內，以水能的形式保存，然后，在落潮時放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動水輪機旋轉，帶動發(fā)電機發(fā)電。潮汐能發(fā)電的優(yōu)點:潮汐能屬于可再生資源,蘊藏量大,運行成本低;潮汐能發(fā)電