新能源技術(shù)復(fù)習(xí)題

名詞解釋（5小題，每題4分，共20分）能源：在自然界里，有一些自然資源擁有某種形式的能量，它們在一定條件下，能夠轉(zhuǎn)換成人們所需要的某種形式的能量，這樣一些自然資源稱之為能源，如煤炭、石油、天然氣、太陽能，風(fēng)能，水力、地?zé)?、核能等。?biāo)準(zhǔn)煤：按煤的熱當(dāng)量值計(jì)算各種能源的計(jì)量單位。1kgce=7000kcal=29271kJ

（1

cal

=

4.1816

J）。能量密度：指在一定的質(zhì)量、空間或面積內(nèi)，從某種能源實(shí)際所能得到的能量或功率。4）能源安全：能源安全也就是要滿足國家生存與發(fā)展正常需求的能源供應(yīng)穩(wěn)定和使用安全。5）電力需求側(cè)管理：指能源需求側(cè)管理。對用戶的能源系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理，實(shí)現(xiàn)綜合優(yōu)化，使各種能源需求進(jìn)行互補(bǔ)，使各個能源供應(yīng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化。6）能源彈性系數(shù)：能源消費(fèi)的年增長率與國民經(jīng)濟(jì)年增長率之比。7）標(biāo)準(zhǔn)油：按石油的熱當(dāng)量值計(jì)算各種能源的計(jì)量單位。

1

kgoe

=

10000

kcal

=

41816

kJ8）合同能源管理：合同能源管理是一種新型的市場化節(jié)能機(jī)制。其實(shí)質(zhì)就是以減少的能源費(fèi)用來支付節(jié)能項(xiàng)目全部成本的節(jié)能業(yè)務(wù)方式。9）鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：鈾核吸收一個中子后發(fā)生裂變，同時(shí)放出2-3個中子，這些中子又會轟擊其他鈾核，使其裂變產(chǎn)生更多中子，這樣一代一代發(fā)展下去，形成一連串的裂變反應(yīng)，這種連續(xù)不斷的核裂變過程稱為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。10）儲量:儲量是指有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的可開采的資源量或技術(shù)上可利用的資源量?？煞譃槠詹榱?、詳查量、精查量。11）生物質(zhì)能:生物質(zhì)能是蘊(yùn)藏在生物質(zhì)中的能量，是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。目前廣泛使用的化石能源如煤、石油和天然氣等，也是由生物質(zhì)能轉(zhuǎn)變而來的。問答題（6小題，共60分）簡述可持續(xù)發(fā)展的概念及其要點(diǎn)？（10分）可持續(xù)發(fā)展是指既滿足現(xiàn)代人的需求以不損害后代人滿足需求的能力。就是指經(jīng)濟(jì)、社會、資源和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，它們是一個密不可分的系統(tǒng)，既要達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)的目的，又要保護(hù)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。全球可持續(xù)發(fā)展有五大要點(diǎn)：能源開發(fā)，環(huán)境保護(hù)，發(fā)展援助，清潔水源，綠色貿(mào)易。一次能源、二次能源的定義及其種類？（10分）一次能源，在自然界中天然存在的，沒有經(jīng)過加工或者轉(zhuǎn)換的能量，即可供直接利用的能源，如煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能等；二次能源，即由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)換而來的能源，如電、蒸汽、焦炭、煤氣、氫等，它們使用方便，是高品質(zhì)的能源。能源的評價(jià)指標(biāo)及其意義？（10分）儲量:作為能源一個必要的條件是儲量要足夠豐富。能量密度:如果能量密度很小，就很難用作主要能源。儲能的可能性與供能的連續(xù)性:存儲可能性是說當(dāng)能源不用時(shí)可以存儲起來，需用時(shí)能又能立即供給所需的能量。能源供能連續(xù)性是指我們要求它能按照需要的多少與快慢，連續(xù)不斷的供應(yīng)能量能源的地理分布:能源的地理分布和它們的利用有很大關(guān)系，例如我國的煤炭資源偏西北，水力資源偏西南，資源分布和地理位置及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度等等對能源的利用有很大的影響。開發(fā)費(fèi)用和利用能源的設(shè)備費(fèi)用:能源從勘探、開采到加工的投資以及利用能源所需建造的設(shè)備費(fèi)用決定了其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的大小。運(yùn)輸費(fèi)用與損耗：運(yùn)輸費(fèi)用與損耗影響能源利用所需的成本問題。能源的可再生性：在條件允許和經(jīng)濟(jì)可行的情況下，優(yōu)先利用可再生能源。能源的品位：能夠直接變成機(jī)械能和電能的能源，品位要比必須先經(jīng)過熱這個環(huán)節(jié)的能源高一些，轉(zhuǎn)化效率高。在使用能源時(shí)，要適當(dāng)安排好不同品位能源的合理利用。對環(huán)境的影響：在保障國民經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)行情況下，優(yōu)先利用清潔能源，并且使用非清潔能源時(shí)應(yīng)采取防止污染措施。簡述四種熱能存儲的方法及其原理？（10分）顯熱儲存：通過蓄熱材料溫度的升高達(dá)到蓄熱目的；潛熱儲存：利用蓄熱材料發(fā)生相變而儲熱；化學(xué)儲存：利用某些物質(zhì)在可逆化學(xué)反應(yīng)中的吸熱和放熱過程來達(dá)到熱能的儲存和提??；地下含水層儲存：含水層儲冷：冬季將凈化過的冷水用管井灌入含水層里儲存，到夏季抽取使用，叫“冬灌夏用”。含水層儲熱：夏季將高溫水或工廠余熱水經(jīng)凈化后用管井灌入含水層里儲存，到冬季時(shí)抽取使用，叫“夏灌冬用”。簡述我國能源方面存在的主要問題及其解決對策。（10分）人均能源資源相對不足，資源質(zhì)量較差，探明程度低；能源生產(chǎn)消費(fèi)以煤為主；能源工業(yè)技術(shù)水平低下，勞動生產(chǎn)率較低；能源資源分布不均，交通運(yùn)力不足，制約了能源工業(yè)發(fā)展；能源供需形勢依然緊張；能耗水平高，能源利用率低下；農(nóng)村能源問題日趨突出，影響越來越大；能源環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，制約了社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展；能源開發(fā)逐步西移，開發(fā)難度和費(fèi)用增加；從能源安全角度考慮，面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)；能源建設(shè)周期長，投資超預(yù)算；能源價(jià)格未能反映其經(jīng)濟(jì)成本和能源資源的稀缺性。解決對策：努力改善能源結(jié)構(gòu)；提高能源利用率；加速實(shí)施潔凈煤技術(shù)；合理利用石油和天然氣；加快電力發(fā)展速度；積極開發(fā)利用新能源；建立合理的農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)，扭轉(zhuǎn)農(nóng)村嚴(yán)重缺能局面；改善城市民用能源結(jié)構(gòu)，提高居民生活質(zhì)量；重視能源的環(huán)境保護(hù)。簡述地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的類型及其特點(diǎn)？（10分）地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)主要有四種：地?zé)嵴羝l(fā)電系統(tǒng)：利用地?zé)嵴羝苿悠啓C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能。本系統(tǒng)技術(shù)成熟、運(yùn)行安全可靠，是地?zé)岚l(fā)電的主要形式。雙循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)：它以低沸點(diǎn)有機(jī)物為工質(zhì)，使工質(zhì)在流動系統(tǒng)中從地?zé)崃黧w中獲得熱量，并產(chǎn)生有機(jī)質(zhì)蒸汽，進(jìn)而推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。全流發(fā)電系統(tǒng)：本系統(tǒng)將地?zé)峋诘娜苛黧w，包括所有的蒸汽、熱水、不凝氣體及化學(xué)物質(zhì)等，不經(jīng)處理直接送進(jìn)全流動力機(jī)械中膨脹做功，其后排放或收集到凝汽器中。干熱巖發(fā)電系統(tǒng)：利用地下干熱巖體發(fā)電的設(shè)想，是美國人莫頓和史密斯于1970年提出的。簡述能源對人體健康的影響。（10分）化石燃料燃燒時(shí)排放的大量粉塵、SO2、H2S、NOx等除了污染環(huán)境外，還會嚴(yán)重影響人體健康。過量的SO2會導(dǎo)致呼吸道疾病。原煤中均含有微量重金屬元素，如氯、氟、砷、鉛、鉻、汞等，這些元素在燃燒過程中會隨煙塵和爐渣排出，從而對大氣、水和土壤產(chǎn)生污染，并影響人體健康。砷：使人體細(xì)胞正常代謝發(fā)生障礙，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。鉛：影響神經(jīng)系統(tǒng)，抑制血紅蛋白的合成代謝。鎘中毒：引起腎功能障礙。鎳：制癌物質(zhì)，某些鉻化合物可能致肺癌。汞中毒：引起腎功能衰竭，并損害神經(jīng)系統(tǒng)，汞是具有代表性的累積性污染物，且會在較小的劑量下導(dǎo)致對人體健康的損害。簡述太陽能的優(yōu)缺點(diǎn)以及我國太陽能資源分布的特點(diǎn)。（10分）優(yōu)點(diǎn)：太陽能既是一次能源，又是可再生能源。太陽能資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無需運(yùn)輸，對環(huán)境無任何污染。缺點(diǎn)：一是能流密度低；二是其強(qiáng)度受各種因素的影響不能維持常量。我國太陽能資源分布的主要特點(diǎn)有：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。簡述溴化鋰吸收式制冷機(jī)工作原理，并畫出示意圖。（10分）在此過程中，低溫水蒸氣(蒸發(fā)過程的壓力也較大)進(jìn)入吸收器，被吸收器內(nèi)的溴化鋰濃溶液吸收，溶液濃度逐步降低，再由循環(huán)泵送回發(fā)生器，完成整個循環(huán)。如此循環(huán)不息，連續(xù)制取冷量。簡述氨-水吸收式制冷機(jī)工作原理，并畫出示意圖。（10分）在此過程中，低溫氨蒸氣進(jìn)入吸收器，被吸收器內(nèi)的氨水稀溶液吸收，溶液濃度逐步升高，再由循環(huán)泵送回發(fā)生器，完成整個循環(huán)。以壓水堆核電站為例，說明核電站具有哪些系統(tǒng)。（10分）核島的核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)；核島的輔助系統(tǒng)；常規(guī)島的系統(tǒng)。核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)包括下述子系統(tǒng)：一回路主系統(tǒng)（包括壓水堆、冷卻劑泵、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器和主管道等）；化學(xué)和容積控制系統(tǒng)（調(diào)節(jié)硼溶液的濃度，以控制堆的反應(yīng)性）；余熱排出系統(tǒng)（又稱停堆冷卻系統(tǒng)）；安全注射系統(tǒng)（又稱緊急堆芯冷卻系統(tǒng)）；控制、保護(hù)和檢測系統(tǒng)。核島輔助系統(tǒng)包括以下主要的子系統(tǒng)：設(shè)備冷卻水系統(tǒng)；硼回收系統(tǒng)；反應(yīng)堆的安全殼及噴淋系統(tǒng)；核燃料的裝換料及貯存系統(tǒng)；安全殼及核輔助廠房通風(fēng)和過濾系統(tǒng)；柴油發(fā)電機(jī)組—應(yīng)急電源。常規(guī)島系統(tǒng)與火電站的系統(tǒng)相似，它通常包括：二回路系統(tǒng)（蒸汽發(fā)電機(jī)系統(tǒng)）；循環(huán)冷卻水系統(tǒng)；電氣系統(tǒng)。簡述我國開發(fā)煤層氣的意義？（10分）減輕我國石油和天然氣的供應(yīng)壓力；能有效地改善煤礦安全生產(chǎn)條件；將有效地保護(hù)大氣環(huán)境。簡述技術(shù)和工藝節(jié)能的途徑？（10分）提高能量傳遞和轉(zhuǎn)換設(shè)備的效率，減少轉(zhuǎn)換次數(shù)和傳遞距離；按能量的品質(zhì)合理使用能源，避免高品質(zhì)能量降級使用；按系統(tǒng)工程的原理，使用能系統(tǒng)中的熱能、電能、余壓、余熱全面綜合利用，使能源利用最優(yōu)化；大力開發(fā)研究節(jié)能新技術(shù)；因地制宜開發(fā)新能源，節(jié)約化石燃料。簡述地?zé)豳Y源的類型及其特點(diǎn)？（10分）地質(zhì)學(xué)上常把地?zé)豳Y源分為五種類型：熱水型：這種地?zé)崮芊植驾^廣，約占已探明的熱資源的10%；其溫度范圍也很廣，從接近于室溫到高達(dá)390℃。蒸汽型：這類地?zé)崮鼙容^容易開發(fā)利用，但儲量不多，僅占已探明的地?zé)豳Y源總量的0.5%左右。地壓型：它的溫度約為150～260℃；其儲量較大，約占已探明的地?zé)豳Y源的20%。地壓型地?zé)崮艿拈_發(fā)利用目前尚處于研究探索階段。干熱巖型：它的溫度約為150～650℃；其儲量更大，約占已探明的地?zé)豳Y源總量的30%。熔巖型：其溫度高達(dá)650～1200℃。熔巖儲存的熱能比其他幾種都多，約占已探明的地?zé)豳Y源總量的40%。不過在開采這種地?zé)崮軙r(shí)，需要在火山地區(qū)打幾千米深的鉆孔，所冒的風(fēng)險(xiǎn)很大，因此這種地?zé)崮苣壳吧形吹玫綄?shí)際開發(fā)利用。簡述產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和管理節(jié)能的措施？（10分）調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)；合理布局工業(yè)；合理使用能源；多種能源互補(bǔ)和綜合利用；進(jìn)行企業(yè)改造、設(shè)備更新及工藝改革；改善企業(yè)的能源管理。論述題（20分）闡述新能源的概念，以及我國發(fā)展新能源的意義。（20）新能源：是相對于常規(guī)能源而言，新近才利用的能源或正在開發(fā)研究的能源，在目前使用的能源中所占的比例很小，但很有發(fā)展前途，今后將越來越重要。如核裂變、核聚變、太陽能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、風(fēng)能等。我們通常稱其為新能源（即非常規(guī)能源，有時(shí)亦稱做替代能源、后續(xù)能源等）。意義：中國是世界能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國，但以煤為主的能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)不盡合理，煤炭比重太大，帶來了巨大的環(huán)境壓力。中國正處于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期，但在發(fā)展的同時(shí)也面臨著很多問題，新能源作為一種“綠色”新技術(shù)，在減少環(huán)境污染，緩解環(huán)境壓力的同時(shí)，也可以緩解我國的能源危機(jī)，充分體現(xiàn)了“科學(xué)發(fā)展”、“可持續(xù)發(fā)展”、“和諧發(fā)展”的發(fā)展理念，發(fā)展?jié)摿薮?。什么?/p>