專題十　主題52　能源安全 學(xué)案（含解析）

主題52能源安全[分值：100分]1．未來我國能源的消費(fèi)特點(diǎn)與安全保障措施消費(fèi)特點(diǎn)安全保障措施能源消費(fèi)總量將繼續(xù)增長(zhǎng)，但增速降低充分發(fā)掘常規(guī)能源的資源潛力；提高能源利用率(轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展節(jié)能技術(shù)、提倡節(jié)約消費(fèi)等途徑)煤炭仍是最主要的能源，但其在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例不斷降低，消費(fèi)總量也將在率先達(dá)到峰值后持續(xù)下降改善能源結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展低碳能源(可再生能源、核能和天然氣等)非化石能源(核能、水能、太陽能和風(fēng)能等)占比將顯著提高石油、天然氣消費(fèi)量將進(jìn)一步增長(zhǎng)，未來相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)對(duì)外依存度高的狀況可能難以得到根本改善開辟多源、穩(wěn)定的國際能源供應(yīng)市場(chǎng)；確保能源運(yùn)輸通道暢通；加強(qiáng)國家戰(zhàn)略能源儲(chǔ)備2.新能源開發(fā)利用條件分析新能源的開發(fā)利用條件與傳統(tǒng)能源類似，從以下幾個(gè)角度分析：(1)資源的數(shù)量和質(zhì)量(集群狀況)。(2)與市場(chǎng)(發(fā)達(dá)地區(qū))的距離。(3)太陽能、風(fēng)能的開發(fā)占地面積大，需要廣闊的土地條件；生物能的開發(fā)，需要考慮靠近原料地；水能的開發(fā)，需要考慮建壩條件(地質(zhì)、地形、聚落分布等)。(4)資金的充裕水平、科學(xué)技術(shù)水平。(5)基礎(chǔ)設(shè)施：如輸電線路、儲(chǔ)能設(shè)施的配備。(選擇題1～4題，每小題4分，共16分)(2023·6月浙江選考)一天內(nèi)電力網(wǎng)絡(luò)的供電量應(yīng)與實(shí)際需求相匹配。下圖為“美國東部時(shí)間(西五區(qū))一周每日不同時(shí)刻，平均發(fā)電量按來源劃分的統(tǒng)計(jì)圖”，其中①②③表示三種不同類型的可再生能源發(fā)電量。完成1～2題。1．該國為平衡日內(nèi)供電量與需求量，采取的主要措施是()A．增加原子能發(fā)電量 B．調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)C．拓寬電能進(jìn)口渠道 D．調(diào)節(jié)燃?xì)饣鹆Πl(fā)電2．當(dāng)太陽能發(fā)電量在7日達(dá)到最大值時(shí)，北京時(shí)間約為()A．7日1～2時(shí)左右 B．7日7～8時(shí)左右C．8日3～4時(shí)左右 D．8日8～9時(shí)左右(2023·1月浙江選考)建設(shè)大型清潔能源基地是我國“十四五”規(guī)劃的重要目標(biāo)之一，下圖為“部分清潔能源基地分布示意圖”。完成3～4題。3．圖中三大能源基地共同的主要清潔能源是()A．核能水能 B．風(fēng)能火電C．水能地?zé)?D．風(fēng)能太陽能4．我國建設(shè)大型清潔能源基地可以()A．促進(jìn)低碳能源發(fā)展 B．改變能源資源分布C．控制能源消費(fèi)總量 D．縮短能源輸送距離5．(2022·6月浙江選考)閱讀材料，完成下列問題。(13分)材料一南方電網(wǎng)由廣東等五省區(qū)電網(wǎng)構(gòu)成，并與港澳電網(wǎng)相連，大規(guī)模的西電東送是區(qū)域資源優(yōu)化配置的必然要求。廣東電網(wǎng)的調(diào)峰任務(wù)主要由西部送電承擔(dān)，省內(nèi)的火電、燃機(jī)采取晝啟夜停的方式參與調(diào)峰，其承擔(dān)的調(diào)峰量在電力負(fù)荷高峰季節(jié)較為明顯。從調(diào)峰、調(diào)頻、電網(wǎng)安全穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求來看，廣東建設(shè)適當(dāng)?shù)某樗钅茈娬臼潜匾摹２牧隙聢D為南方電網(wǎng)電力資源分布略圖。下表為廣東電網(wǎng)主要機(jī)組各類特性指標(biāo)表。電源類別占本網(wǎng)裝機(jī)比例(%)調(diào)節(jié)容量比例(%)調(diào)節(jié)負(fù)荷升降速度火電5940～100慢水電100～100較快抽水蓄能5－100～100較快液化天然氣燃機(jī)1560～100較慢(1)說出南方電網(wǎng)電力資源東西互補(bǔ)性強(qiáng)的主要原因。(2)根據(jù)表中信息，指出廣東電網(wǎng)建設(shè)適當(dāng)?shù)某樗钅茈娬镜暮侠硇浴?3)分析廣東建設(shè)抽水蓄能電站對(duì)“西電東送”輸電效益的有利影響。(選擇題1～9題，每小題4分，共36分)(2024·北京延慶模擬)1．與地面儲(chǔ)罐相比，地下水封洞庫儲(chǔ)存方式的優(yōu)點(diǎn)是()A．建設(shè)難度低 B．服務(wù)范圍大C．節(jié)約建設(shè)用地 D．運(yùn)輸成本低2．建設(shè)石油儲(chǔ)備基地可以()A．改變石油供需格局B．增加石油產(chǎn)量C．減輕對(duì)海外石油的依賴D．保障石油安全(2024·福建寧德模擬)伴隨著全球能源轉(zhuǎn)型，氫能將成為未來重要能源之一。我國氫能消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，灰氫占比為78%，而綠氫占比僅為1%。2023年5月，我國打造的全球首個(gè)海上風(fēng)電無淡化海水直接電解制氫在福建海試成功。本次海試成功對(duì)推動(dòng)該技術(shù)逐步走向產(chǎn)業(yè)化(下圖)具有重要意義。據(jù)此完成3～4題。3．與傳統(tǒng)海水淡化制氫相比，新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于()A．原料更豐富 B．儲(chǔ)運(yùn)更方便C．市場(chǎng)更廣闊 D．成本更低廉4．多年來氫能源汽車的使用多局限在一省或一域，主要原因是()A．制氫來源少 B．儲(chǔ)氫難度大C．基礎(chǔ)設(shè)施不足 D．政策支持不足(2024·山東濟(jì)寧模擬)隨著我國農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，農(nóng)作物秸稈、谷殼等農(nóng)業(yè)廢棄物日益增加。近年來，生物氣化(主要為沼氣工程)、固化成型(將秸稈加工為成型的固體燃料)等優(yōu)質(zhì)化能源利用方式得到了快速發(fā)展。據(jù)此完成5～7題。5．與秸稈優(yōu)質(zhì)化能源開發(fā)利用水平呈正相關(guān)的是()A．秸稈還田比重 B．農(nóng)業(yè)人口數(shù)量C．飼料需求強(qiáng)度 D．政府支持力度6．以生物氣化為主的省份可能多分布在我國的()A．西南、華南地區(qū) B．華北、東北地區(qū)C．西北、西南地區(qū) D．華北、華南地區(qū)7．固化成型逐漸超過生物氣化成為我國秸稈優(yōu)質(zhì)化能源開發(fā)利用的主要發(fā)展方向，其主要原因有()①便于儲(chǔ)存運(yùn)輸②燃料效率高③使用場(chǎng)景更廣④環(huán)境污染小A．①③B．①④C．②③D．②④(2024·安徽合肥模擬)20世紀(jì)70年代瑞典提出可再生能源替代構(gòu)想，計(jì)劃2040年實(shí)現(xiàn)100%可再生能源發(fā)電。當(dāng)前，該國風(fēng)力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電發(fā)展較快，“風(fēng)光”電站分布(下圖)日趨合理。圖中a、b代表風(fēng)力和太陽能光伏兩類電站。據(jù)此完成8～9題。8．圖中a、b電站類型及其發(fā)電量季節(jié)變化為()A．a(chǎn)為風(fēng)力電站，四季發(fā)電量均勻B．a(chǎn)為太陽能光伏電站，四季發(fā)電量均勻C．b為風(fēng)力電站，冬季發(fā)電量較大D．b為太陽能光伏電站，冬季發(fā)電量較大9．瑞典國內(nèi)()A．東部沿海年降水多，光伏電站數(shù)量較少B．西部地形較為平坦，風(fēng)力電站數(shù)量較少C．南部電力需求量大，兩類電站數(shù)量較多D．北部政策支持較早，兩類電站數(shù)量較多10．(2024·湖北黃石模擬)閱讀圖文材料，完成下列要求。(20分)材料一鹽巖巖層因長(zhǎng)期淘蝕采鹽而形成的空腔，稱鹽穴。鹽穴密封性好、穩(wěn)定性高，是理想的流體物質(zhì)存儲(chǔ)空間。山東肥城是全國最大的井鹽產(chǎn)地，每年約產(chǎn)生200萬～300萬m3的地下鹽穴。2021年9月，我國首套鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能電站——以空氣為儲(chǔ)能介質(zhì)，在肥城并網(wǎng)發(fā)電，為電網(wǎng)儲(chǔ)能、調(diào)峰、調(diào)度發(fā)揮作用。下圖示意鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能電站工作原理。材料二山東省地理位置獨(dú)特，新能源種類多而且豐富，受電能儲(chǔ)存與輸送能力限制而開發(fā)程度低，制約了能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化。(1)從地理角度評(píng)價(jià)鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能電站的突出特點(diǎn)。(2)據(jù)圖描述鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能電站的工作原理，并分析它對(duì)能源安全的有利影響。(3)肥城鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能電站可賦能山東省能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化。請(qǐng)你為之陳述理由。11．(2024·湖南雅禮中學(xué)模擬)閱讀圖文材料，完成下列要求。(15分)在侏羅紀(jì)干旱期，墨西哥灣沿岸形成了約1000米厚的鹽層。與一般巖石相比，鹽層密度小，高壓下易產(chǎn)生塑性流動(dòng)。經(jīng)過地質(zhì)作用，鹽層中形成了數(shù)量眾多的鹽丘。鹽丘內(nèi)部與石油原始賦存環(huán)境接近。在鹽丘中通過水溶形成空洞用于儲(chǔ)存石油，被稱為鹽穴儲(chǔ)油。墨西哥灣沿岸分布著美國重要的戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備基地和石化產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，美國90%以上的石油儲(chǔ)備分布在這里的60個(gè)地下鹽穴中，可為美國提供90天以上的石油供給。下圖1為墨西哥灣周邊地區(qū)示意圖，圖2為鹽丘①地層剖面圖。(1)推測(cè)說明鹽丘①的形成過程。(2)說出與地上油罐相比，地下鹽穴儲(chǔ)油的優(yōu)缺點(diǎn)。(3)分析墨西哥灣沿岸成為美國戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備基地的有利條件。主題52能源安全真題演練1.D2.C[第1題，結(jié)合圖示信息可知，煤炭、天然氣供電量波動(dòng)大，可以平衡日內(nèi)電量供需，D正確；圖示核能發(fā)電量穩(wěn)定，A錯(cuò)誤；調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和拓寬電能進(jìn)口渠道對(duì)電量供需的影響尺度較大，不適宜平衡日內(nèi)電量供需，B、C錯(cuò)誤。第2題，結(jié)合圖示，①可再生能源供電量不是全天，可以推斷為太陽能發(fā)電，太陽能發(fā)電量最大時(shí)西五區(qū)約為7日14時(shí)，進(jìn)而計(jì)算出北京時(shí)間約為8日3時(shí)。故選C。]3.D4.A[第3題，讀圖可知，清潔能源基地①②處于我國西北地區(qū)，受溫帶大陸性氣候影響，風(fēng)能和太陽能資源豐富；基地③處于青藏高原，受地形地勢(shì)的影響，風(fēng)能和太陽能資源豐富。故選D。第4題，風(fēng)能、太陽能及其轉(zhuǎn)化的電能屬于清潔能源，可優(yōu)化我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，減少煤、石油等化石能源的使用，促進(jìn)低碳能源發(fā)展，A正確；清潔能源基地建設(shè)是因地制宜開發(fā)能源資源，并未改變能源資源的分布格局，B錯(cuò)誤；隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國能源消費(fèi)總量擴(kuò)大，清潔能源基地建設(shè)可改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，不能控制能源消費(fèi)總量，C錯(cuò)誤；我國大型清潔能源基地主要位于西部地區(qū)，人口稀少、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)較低，能源供大于求，大部分需輸送往我國東部地區(qū)，并未縮短能源輸送距離，D錯(cuò)誤。]5.(1)西部常規(guī)能源豐富，東部能源需求量大；東西部電力負(fù)荷季節(jié)差異明顯。(2)抽水蓄能調(diào)峰能力強(qiáng)、速度較快，谷電轉(zhuǎn)為峰電，提升價(jià)值；水電占比低，調(diào)節(jié)作用有限；火電、燃機(jī)調(diào)節(jié)速率慢。(3)改善電源的運(yùn)行環(huán)境，提高火電運(yùn)行效率和水能利用率；增加西電東送電量，提高綜合效益；提高輸電線路的利用率，降低輸電成本；促進(jìn)節(jié)能環(huán)保，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定性。(本大題答案僅供參考)模擬預(yù)測(cè)1.C2.D3.D4.B[第3題，由材料可知，新技術(shù)制氫無需海水淡化，可以降低制氫成本，D正確；與傳統(tǒng)海水淡化制氫相比，新技術(shù)制氫在原料上并不豐富，在市場(chǎng)、儲(chǔ)運(yùn)方面沒有明顯的區(qū)別，A、B、C錯(cuò)誤。第4題，氫能車輛補(bǔ)能速度快，在長(zhǎng)途重載上具有優(yōu)勢(shì)。但多年來受限于加氫站網(wǎng)絡(luò)和續(xù)航能力，氫能交通仍局限在一省或一域，B正確；由圖可知，制氫來源多，A錯(cuò)誤；氫能將成為未來重要能源之一，政策支持力度大，可在一定程度上完善基礎(chǔ)設(shè)施，C、D錯(cuò)誤。]5.D6.A7.A[第5題，由文字材料可知，秸稈是優(yōu)質(zhì)化能源利用方式的原料，秸稈還田比重越大、飼料需求強(qiáng)度越大，則秸稈消耗的越多，作為能源原料的秸稈比重就越小，A、C錯(cuò)誤；若耕地面積相同，農(nóng)業(yè)人口數(shù)量越多的地方，人均耕地面積越小，農(nóng)業(yè)在家庭收入中所占的比例較低，為了維持生計(jì)，農(nóng)業(yè)兼業(yè)比例較高，因此農(nóng)民更傾向于采用節(jié)省勞動(dòng)力的耕作管理方式，對(duì)于秸稈能源化利用的需求比較低，B錯(cuò)誤；由于生物氣化、固化成型等秸稈優(yōu)質(zhì)化能源開發(fā)利用的初始投資成本較高，故政府支持力度越大，用于秸稈優(yōu)質(zhì)化能源利用的財(cái)政投入就越多，秸稈優(yōu)質(zhì)化能源開發(fā)利用的比例越大，D正確。第6題，根據(jù)材料可知，生物氣化主要為沼氣工程，而沼氣主要是通過微生物發(fā)酵來獲取可燃?xì)?，氣溫可通過影響微生物的活躍程度來影響產(chǎn)氣量。我國西南、華南地區(qū)，緯度較低、氣溫較高，適宜建設(shè)沼氣工程，A正確。第7題，根據(jù)材料可知，固化成型的產(chǎn)品是固體燃料，生物氣化的產(chǎn)品是沼氣。與沼氣相比，固體燃料儲(chǔ)存運(yùn)輸更便捷，且可部分替代木材、煤炭、燃?xì)獾?，?yīng)用于生產(chǎn)、生活等多種場(chǎng)景，①③正確；沼氣的燃燒效率更高、環(huán)境污染更小，②④錯(cuò)誤。故選A。]8.C9.C[第8題，讀圖可知，a類電站分布在陸地上，且位于西風(fēng)帶的背風(fēng)坡，推測(cè)其為太陽能光伏電站，受太陽輻射影響，太陽能發(fā)電季節(jié)變化明顯，A、B錯(cuò)誤；b類電站數(shù)量多，海洋、陸地均有分布，且在陸地上沿山脊線分布，推測(cè)其為風(fēng)力電站，該地冬季風(fēng)力強(qiáng)勁，發(fā)電量更大，C正確，D錯(cuò)誤。第9題，東部沿海位于盛行西風(fēng)的背風(fēng)地帶，降水相對(duì)較少，A錯(cuò)；結(jié)合河流流向可知，西部海拔較高，起伏大，地形不平坦，B錯(cuò)；南部緯度較低，城市多，對(duì)電力的需求量大，兩類電站數(shù)量較多，北部緯度較高，人口、城市較少，人口、城市較少，對(duì)電力需求少，兩類電站數(shù)量相對(duì)較少，D錯(cuò)，C正確。]10.(1)優(yōu)點(diǎn)：利用地下空間儲(chǔ)能，不占用地表土地，土地成本低；以空氣為儲(chǔ)能介質(zhì)，資源豐富，零成本；鹽穴密封性好、穩(wěn)定性高。缺點(diǎn)：選址受鹽穴空間分布地的限制。(2)原理：利用電網(wǎng)的余電把空氣壓縮至鹽穴，將電能轉(zhuǎn)換為勢(shì)能儲(chǔ)存于鹽穴內(nèi)壓縮空氣中；必要時(shí)，釋放高壓空氣將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能輸回電網(wǎng)以供調(diào)峰、調(diào)度。有利影響：提高了能源儲(chǔ)存能力，可促進(jìn)能源生產(chǎn)，提高能源供給能力；提高了電網(wǎng)供電的調(diào)峰能力，供電穩(wěn)定性提高；降低能源對(duì)外依存度，保障我國能源安全。(3)山東省地處沿海地區(qū)、離冬季風(fēng)源地近，潮汐能、風(fēng)能(生物能、太陽能)等新能源豐富，開發(fā)前景廣闊；肥城鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能電站提高了電能儲(chǔ)存能力，可促進(jìn)山東省新能源的開發(fā)；風(fēng)能、潮汐能等新能源的比例上升，可降低礦物能源比例，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。11.(1)侏羅紀(jì)干旱期，