大工14春《新能源发电》辅导资料六
新能源发电技术复习提纲含参考答案-10页word资料
新能源发电技术复习提纲电自0810班整理一、绪论1. 目前新能源中有一定规模应用的主要有哪些?新能源在电力工业中有一定规模应用的主要是核能发电、太阳能和风能发电，其他的新技术有地热能、海洋能、氢能及生物质能等。
2.简要分析目前我国能源结构现状及存在问题，并说明大力开展新能源开发的意义。
书P6~12开发新能源的必要性常规能源化石燃料逐渐被消耗枯竭全球油价、煤价迅速上涨全球气候变化人类渴求可持续发展3．从可持续发展的角度出发，概述能源的分类。
如果从可持续发展的角度出发，对能源最有意义的分类是可再生能源和不可再生能源。
不可再生能源: 传统的煤、石油、天然气等化石燃料.可再生能源：可燃性可再生物质和垃圾；水力发电；地热能；太阳能；风力发电；潮汐、波浪和海流发电等。
二、核能1.简述原子的组成结构。
•原子是构成自然界中各种元素的基本单元，所有物质都是由分子构成的，而分子是由原子构成的。
•原子是由原子核和围绕原子核运动的电子构成的，原子核是由结合在一起的质子和中子构成的，质子和中子都被成为核子。
2.简述核裂变与核聚变的区别。
核裂变较重的原子核分裂为两个或多个较轻原子核的反应就是核裂变。
由于质量数的原子核的平均结合能不同，那么，当一个较重的原子核（如铀-235）裂变为两个质量数中等的较轻原子核以后，生成的两个较轻的原子核的结合能之和大于原来原子核的结合能，多出的部分即为核裂变反应放出的能量，称为裂变能。
裂变之后，裂变产物的质量总数略少于裂变之前原子核质量，亏损的质量转化为裂变能。
核聚变两个轻核聚合成重核的反应就是核聚变。
如两个氘核结合成稳定的氦核的过程，较重的原子核的结合能大于原来两个轻核的结合能之和，多出的部分即为核聚变放出的能量。
结合能是和质量亏损相对应的，在裂变反应和聚变反应中，都有净的质量减少，减少的质量转化为能量。
从核能利用角度看，核聚变反应具有很多优点，但是要实现可利用的受控核聚变，还需要解决很多技术难题，目前，核能利用指的是核裂变能的利用。
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新能源发电辅导资料十四主题：第八章氢能与燃料电池（第4-6节）学习时间：2014年6月30日—7月6日内容：我们这周主要学习氢能与燃料电池（第4-6节）一、学习要求了解氢和氢能的特点及其利用情况，掌握主要的氢的制取和储存方式，了解燃料电池的工作原理和主要类型，理解燃料电池的特点和应用价值。
二、主要内容第四节燃料电池概述（一）燃料电池的发展历史燃料电池的研究已有170多年的历史。
20世纪50年代，燃料电池的研究得到了迅速发展。
燃料电池的实际应用开始于20世纪60年代的航天领域。
20世纪50年代，在膜和催化剂方面所取得的突破性进展，质子交换膜燃料电池获得了广泛的研究和开发。
（二）燃料电池的基本原理燃料电池是一种直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的发电装置。
燃料电池由阳极、阴极和中间的电解质及外接电路组成。
工作时，一般向阳极供燃料(氢)，向阴极供氧化剂(氧)。
不断从外部供给燃料和氧化剂，燃料电池即可连续发电。
最主要的燃料是氢。
氧化剂是氧气或空气。
为加速电化学反应，燃料电池的电极上往往都有催化剂。
催化剂一般做成多孔材料，以增大燃料、电解质和电极之间的接触截面。
这种多孔电极称为气体扩散电极。
由一个阳极、一个阴极和相关的电解质、燃料、空气通路组成的最小电池单元称为单体电池；多个单体电池重叠连接形成的整体，称为电堆。
实用的燃料电池均由电堆组成。
燃料电池就像积木一样，可以根据功率要求灵活组合，容量小到为手机供电、大到可与常规发电厂相提并论。
（三）燃料电池系统的构成燃料电池系统，除燃料电池本体(发电系统)外，还有一些外围装置，用于燃料重整供应、氧气供应、水管理、热管理、逆变、控制、安全等。
这是大容量燃料电池可能具有的结构。
不同类型、容量和适用场合，有些部分可能被简化甚至取消。
例如微型燃料电池、手机和笔记本电脑的燃料电池。
（四）燃料电池发电的特点与干电池与蓄电池不同，燃料电池不是能量储存装置，而是能量转化装置。
新能源发电技术复习提纲含参考答案
新能源发电技术复习提纲含参考答案Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】新能源发电技术复习提纲电自0810班整理一、绪论1. 目前新能源中有一定规模应用的主要有哪些新能源在电力工业中有一定规模应用的主要是核能发电、太阳能和风能发电，其他的新技术有地热能、海洋能、氢能及生物质能等。
2.简要分析目前我国能源结构现状及存在问题，并说明大力开展新能源开发的意义。
书P6~12开发新能源的必要性常规能源化石燃料逐渐被消耗枯竭全球油价、煤价迅速上涨全球气候变化人类渴求可持续发展3．从可持续发展的角度出发，概述能源的分类。
如果从可持续发展的角度出发，对能源最有意义的分类是可再生能源和不可再生能源。
不可再生能源: 传统的煤、石油、天然气等化石燃料.可再生能源：可燃性可再生物质和垃圾；水力发电；地热能；太阳能；风力发电；潮汐、波浪和海流发电等。
二、核能1.简述原子的组成结构。
•原子是构成自然界中各种元素的基本单元，所有物质都是由分子构成的，而分子是由原子构成的。
•原子是由原子核和围绕原子核运动的电子构成的，原子核是由结合在一起的质子和中子构成的，质子和中子都被成为核子。
2.简述核裂变与核聚变的区别。
核裂变较重的原子核分裂为两个或多个较轻原子核的反应就是核裂变。
由于质量数的原子核的平均结合能不同，那么，当一个较重的原子核（如铀-235）裂变为两个质量数中等的较轻原子核以后，生成的两个较轻的原子核的结合能之和大于原来原子核的结合能，多出的部分即为核裂变反应放出的能量，称为裂变能。
裂变之后，裂变产物的质量总数略少于裂变之前原子核质量，亏损的质量转化为裂变能。
核聚变两个轻核聚合成重核的反应就是核聚变。
如两个氘核结合成稳定的氦核的过程，较重的原子核的结合能大于原来两个轻核的结合能之和，多出的部分即为核聚变放出的能量。
结合能是和质量亏损相对应的，在裂变反应和聚变反应中，都有净的质量减少，减少的质量转化为能量。
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新能源发电辅导资料一主题：第一章能源概述学习时间：2014年9月29日--10月5日内容：我们这周主要学习能源概述。
一、学习要求了解能源的概念和评价方法掌握能源的分类方法和常见类型了解能源危机与环境问题理解新能源发展的重要意义二、主要内容第一节能源利用的历史人类利用能源的历史，也就是人类认识和征服自然的历史。
分为以下几个发展阶段（一）天然能源的原始利用几十万年以前人类学会了用火，在漫长的岁月里，一直以柴草为生活能量的主要来源，燃火用于烧饭、取暖和照明。
后来逐渐学会将畜力、风力、水力等自然动力用于生产和交通运输。
这种初级形式的能源利用直到19世纪中期都没有太大突破。
在1860年的世界能源消费结构中，薪柴和农作物秸秆仍占能源消费总量的73.8%。
人类利用能源的历史，也就是人类认识和征服自然的历史。
（二）煤炭2000多年以前人类就知道煤炭可以作为燃料。
14世纪的中国、17世纪的英国采煤业都已相当发达，但煤炭长期未能在世界能源消费结构中占据主导地位。
18世纪70年代，英国的瓦特发明以煤炭作燃料的蒸汽机。
蒸汽机的广泛应用使煤炭迅速成为第二代主体能源。
煤炭在世界一次能源消费结构中所占的比重，从1860年的25％，上升到1920年的62％。
（三）石油人类很早就发现了石油，《汉书》、《梦溪笔谈》有描述。
直到19世纪，石油工业才逐渐兴起。
1854年，美国宾夕法尼亚州打出了世界上第一口油井，是现代石油工业的开端。
1886年德国人本茨和戴姆勒研制出第一辆以汽油为燃料、由内燃机驱动的汽车，进入大规模使用石油的汽车时代。
石油和天然气逐渐取代煤炭，在世界能源消费构成中占据主要地位。
1965年，在世界能源消费结构中，石油首次超过煤炭占居首位，成为第三代主体能源。
到1979年，石油所占的比重达到54%，相当于煤炭的三倍。
（四）电力1881年，美国建成世界上第一个发电站，同时还研制出电灯等实用的用电设备。
从此以后，电力的应用领域越来越广，发展规模也越来越大，人类社会逐步进入电气化时代。
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新能源发电辅导资料十主题：第六章地热能及其利用（第4-6节）学习时间：2014年6月2日—6月8日内容：我们这周主要学习地热能及其利用（第4-6节）一、学习要求了解地热资源情况和地热能利用的发展历史。
掌握地热能利用的主要方式和原理。
理解发展利用地热能的重要意义和发展方向。
二、主要内容第四节地热能利用的发展（一）世界地热能直接利用世界上许多地区很早就开始了对地热能的利用。
有文献记载的历史，也至少有几千年。
早期主要是利用天然温泉和地下热水、天然蒸汽。
1812 年，意大利人就从地热泉水蒸发残渣中提取硼酸。
1827 年，意大利人率先利用天然地热蒸汽参与加工。
20 世纪，地热资源开始被用于发电和一些新型的工农业生产，直接利用的发展规模也越来越大。
20 世纪中叶开始，地热大规模开发利用渐渐盛行。
目前地热能的直接利用发展十分迅速，已广泛地应用于各个方面，收到了良好的经济技术效益。
地热能的直接利用，技术要求较低，所需设备也较为简易。
直接利用是当前国内外地热能开发的最主要形式。
（二）我国地热能直接利用古籍中有很多关于温泉利用的记载。
1995年利用的地热总容量近200 万千瓦，已居世界第一位。
到2000 年，地热利用总量超过100 亿千瓦时，继续高居世界首位。
（三）地热发电的发展自1904 年第一次地热发电成功以来，已经有一个多世纪的发展历史。
美国、墨西哥、前苏联、日本、菲律宾、萨尔瓦多、冰岛和中国也陆续开展地热发电的试验研究和开发建设。
尤其是1970s以来，地热发电有了较快的发展。
美国从1973 年开始进行干热岩的地热开发试验。
英国、日本、法国也陆续开始进行干热岩开发试验。
用150℃以下的中低温热水发电的研究，约从20世纪70年代开始。
日本建过两座利用150℃地热水发电的1MW 试验电站。
世界之最世界第一个地热电站－拉德瑞罗据2005年世界地热大会统计，2004 年全球直接利用地热能超700万亿千瓦时，相当于每年节约了11232 亿桶石油；同时，减少CO2 排放量5933 万吨。
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新能源发电辅导资料十二主题：第七章生物质能及其利用（第4-6节）学习时间：2014年6月16日—6月22日内容：我们这周主要学习生物质能及其利用（第4-6节）一、学习要求了解生物质的概念和资源情况，理解其特点和重要性；掌握生物质燃料的类型并了解其生成方式；掌握生物质能发电的原理和主要方式。
二、主要内容第四节生物质能发电简介（一）生物质发电的基本原理生物质发电是利用生物质直接燃烧或转化为某种燃料后燃烧所产生的热量发电。
生物质发电的流程，大致分两个阶段：一般先把各种可利用的生物原料收集起来，通过一定程序的加工处理，转变为可以高效燃烧的燃料；再把燃料送入锅炉中燃烧，产生高温高压蒸汽，驱动汽轮发电机组发出电能。
生物质能发电的发电环节与常规火力发电是一样的，所用的设备也没有本质区别。
生物质能发电的特殊性在于燃料的准备。
一般要对生物质进行一定的预处理，如烘干、压缩、成型等。
不采用直接燃烧方式的，还需要通过特殊的工艺流程，实现生物质原料到气态或液态燃料的转换。
生物质发电涉及原料的收集、打包、运输、贮存、预处理、燃料制备、燃烧过程的控制、灰渣利用等诸多环节。
生物质能发电的同时，常常还可实现资源的综合利用。
如余热、灰渣，等等。
（二）生物质发电的特点生物质能发电具有如下特点：（1）适于分散建设、就地利用（2）技术基础较好、建设容易（3）碳排放比化石燃料少（4）变废为宝，更加环保发展生物质能发电，也有一些问题需要注意：（1）转化设备必须安全可靠。
（2）能源作物需要占用大量土地（三）生物质发电的发展状况生物质发电起源于20世纪70年代。
1988年，诞生世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂。
1992年，英国第一家利用动物粪便的电厂建成。
2000年，欧盟15国电力的1.5%来自生物质能。
生物质发电产业保持持续稳定的增长，主要集中在发达国家，但印度、巴西和东南亚等发展中国家也积极研发或者引进技术建设生物质直燃发电项目。
2004年，世界生物质发电装机已达3900万千瓦，是风电、光电、地热等可再生能源发电量的总和。
大工14春《新能源发电》辅导资料三
新能源发电辅导资料三主题：第二章太阳能及其利用（第5～7节）学习时间：2014年4月14日—4月20日内容：我们这周主要学习太阳能及其利用（第5～7节）。
一、学习要求掌握三种太阳能热电系统的特点和发展应用理解太阳能蒸汽动力发电的原理和系统构成理解光伏电池的结构原理掌握光伏发电系统的构成及其光伏发电的特点了解国内外光伏发电的发展历史和现状二、主要内容第五节太阳能热发电（一）太阳能热发电系统的构成太阳能蒸汽热动力发电的原理和传统火力发电的原理类似，所采用的发电机组和动力循环都基本相同。
太阳能热发电系统，由集热部分、热传输部分、蓄热与热交换部分和汽轮发电部分组成。
典型的太阳能蒸汽热动力发电系统的原理图如下图所示:太阳能热发电系统的构成:1、集热部分定日镜（聚光系统）的作用是提高功率密度。
集热器的作用是将聚焦后的太阳能辐射吸收，并转换为热能提供给工质，是各种利用太阳能装置的关键部分。
2、热能传输部分把集热器收集起来的热能传输给蓄热部分。
3、蓄热与热交换部分蓄热装置保证发电系统的热源稳定。
热能通过热交换装置，转化为高温高压蒸汽。
4、汽轮发电部分（二）太阳能热发电系统的基本类型较大规模的热发电系统，往往需要设计大面积的聚光系统，形成一个庞大的太阳能收集场，来实现聚光功能。
太阳能热发电系统可以分为三个基本类型：槽式线聚焦系统、塔式定日镜聚焦系统和碟式点聚焦系统。
也有一些不用聚焦结构的太阳能发电系统，多采用真空管集热器。
1、槽式太阳能热发电系统整个槽式系统由多个呈抛物线形弯曲的槽型反射镜构成。
每个槽式反射镜都将其接收到的太阳光聚集到处于其截面焦点连线的一个管状接收器上。
2、塔式太阳能热发电系统一般是在空旷平地上建立高塔，高塔顶上安装接收器；以高塔为中心，在周围地面上布置大量的太阳能反射镜群；把阳光积聚到接收器上，加热工质，产生高温高压蒸汽推动汽轮机发电。
塔式系统聚光比高，易于实现较高的工作温度，系统容量大、效率高，因而适用于大规模太阳能热发电系统。
《新能源发电技术》提纲附答案
新能源技术2013-2014-1年复习提纲题型：一、单项选择题（10小题，每小题2分，共20分）二、填空题（8小题，每空1分，共20分）三、判断题（10小题，每题1分，共10分）四、简答题（5小题，每题5分，共25分）五、分析说明题（2小题，共25分）复习要点：第一章：1. 何为能源？能量的来源称为能源；自然界在一定条件下能够提供机械能、热能、电能、化学能等某种形式能量的自然资源。
2. 何为一次能源？何为二次能源？一次能源，又叫自然资源。
它是自然界中以天然形态存在的能源，是直接来自自然界而未经人们加工转换的能源。
3. 何为可再生能源？所谓可再生能源，就是不会随着它本身的转化或人类的利用而日益减少的能源，具有自然的恢复能力。
4. 发展新能源和可再生能源的重大战略意义是什么？1、新能源与可再生能源是人类社会未来能源的基石，是目前大量燃用的化石能源的替代能源。
2、新能源与可再生能源清洁干净、污染物排放很少，是人类赖以生存的地球的生态环境相协调的清洁能源。
3、新能源与可再生能源是不发达20多亿无电、缺能人口和特殊用途解决供电、用能问题的现实能源。
第二章：1. 太阳能的特点特点：广泛性、分散性、随机性、间歇性、区域性和清洁性2. 利用太阳能发电的几种方式太阳能热发电、光伏发电、光感应发电、光化学发电、光生物发电3. 何为本征半导体及本征吸收？绝对纯的且没有缺陷的半导体称为本征半导体。
由电子在能带间跃迁而形成的吸收过程称为本征吸收。
4. 何为高掺杂效应？硅中杂质浓度高于1018/cm3高掺杂引起禁带收缩，杂质不能全部电离和少子寿命下降等叫高掺杂效应5. 独立光伏发电系统的组成部分有哪些？并网光伏系统主要是由哪几部分组成？太阳能电池方阵、防反充二极管、控制器、逆变器、蓄电池组以及支架和输配电设备等部分组成。
并网光伏系统由太阳能电池方阵和并网逆变器组成第三章：1. 何为太阳能热发电技术？将吸收的太阳辐射热能转换成电能的发电技术称为太阳能热发电技术。
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主题：第四章潮汐能与潮汐发电
学习时间：2014年5月5日—5月11日
内容：
我们这周主要学习潮汐能与潮汐发电。
一、学习要求
了解人类认识和利用潮汐历史
了解或掌握潮汐资源的特征及其分布
掌握潮汐发电的基本原理和潮汐电站的构成
了解潮汐发电的发展应用情况
二、主要内容
第一节人类对潮汐的认识和利用
（一）人类对潮汐的认识
我国古人把白天的海水涨落叫做“潮”，夜间的海水涨落叫做“汐”，合起来称为“潮汐”。
潮汐是由于太阳和月球对地球各处引力的不同所引起的海水有规律的、周期性的涨落现象。
太阳和月球引起的海水上涨，分别称为太阳潮和太阴潮。
俗话说：初一、十五涨大潮；初八、二十三，处处见海滩。
农历每月初一，太阳和月球位于地球同侧，三者近似在一条直线上，日月的引力方向相同，合力最大，形成大潮。
每月十五，日月在地球的两侧，太阳潮和太阴潮也能共同形成大潮。
当太阳和月球对地成直角方向时，太阳潮的落潮和太阴潮的涨潮，二者共同
作用，相互抵消，形成潮势较弱的小潮。
（二）人类对潮汐的早期利用
潮汐是人类最早认识和利用的海洋动力资源。
我国对潮汐能的利用最早，可追溯到1300多年前的唐朝。
6～7 世纪，我国就有沿海居民利用潮汐磨来碾磨谷物。
近些年在山东蓬莱地区发现了这种早期的潮汐磨。
10 世纪左右，在波斯湾，人们开始以潮汐能为动力驱动水车进行面粉加工。
11～12 世纪，大西洋沿岸也出现了潮汐磨坊，有些一直沿用到20 世纪。
英国至今仍保留着一个12 世纪的潮汐磨，碾谷子供游客参观。
16 世纪，俄国沿海居民也使用过类似的潮汐能水磨，18 世纪，俄国还出现了以潮汐能为动力的锯木厂。
欧洲西海岸的潮汐磨房使早期工业国家走上发财至富的道路，并把它带到美洲新大陆。
到了20 世纪，潮汐能的魅力达到了高峰，人们开始懂得利用潮差能来发电。
第二节潮汐能资源
（一）潮汐的描述和分类
海面的一涨一落两个过程为一个潮汐循环。
相邻的两次高潮（或低潮）间隔的平均时间，称为潮汐的平均周期。
按照一个太阴日里有几个涨落周期，潮汐可分为半日潮、全日潮和混合潮三种类型。
用于描述潮汐的各个要素如下图所示：
（二）潮汐能资源及其分布
海水涨落及潮水流动所产生的动能和势能称为潮汐能。
很多时候，将潮水流动所具有的动能称为潮流能，而潮汐能特指海水涨落形成的势能。
在各种海洋能资源中，潮汐能不是最多的，但却是目前经济技术条件下最为现实的一种。
1、世界潮汐能资源
联合国教科文组织数据，全世界潮汐能的理论蕴藏量约为30亿千瓦，是目前全球发电能力的1.6倍。
估计技术上允许利用的约1亿千瓦。
潮汐能大小直接与潮差有关，潮差越大，能量也就越大。
实践证明，平均潮差≥3m 才有经济效益，否则难于实用化。
2、我国的潮汐能资源
据初步统计，全国潮汐能蕴藏量约为2.9亿千瓦，年发电量可达2750 亿度。
《中国新能源与可再生能源1999 白皮书》资料显示我国可开发潮汐能资源装机容量达2000多万千瓦，年发电量可达600 多亿度。
第三节潮汐发电原理和电站构成
和内陆河川的水力发电相比，潮汐能的能量密度很低，相当于微水头发电的水平。
世界上平均潮差（是多次潮差的平均值，不是各地潮差的平均值）的较大值约为13～15m。
潮汐发电和水力发电的基本原理是一样的，所用设备也大致相同。
（一）潮汐发电的原理
1、潮汐发电的方式
广义的潮汐发电，按能量利用的形式分为两种：一种是利用潮汐时流动的海水所具有的动能驱动水轮机带动发电机发电，称为潮流发电；一种是在河口、海湾处修筑堤坝形成水库，利用水库与海水之间的水位差所蓄积的势能来发电，称为潮位发电。
潮流发电置于海底，采用类似风力机的水轮机潮汐发电
涨潮和落潮时，潮汐发电的原理如下图所示。
2、潮汐电站的装机容量和发电量
电站的可能装机容量，理论上可根据潮汐势能大小计算。
例如，半日潮的潮汐电站装机容量P，可用公式计算：
式中H ——平均潮差（m）；
S ——水库平均面积（km2）。
建潮汐电站时，年发电量可利用下面公式进行计算：
式中a——单向发电时取0.40，双向发电时取0.55；
可用这个公式估算潮汐能蕴藏量和潮汐电站的年发电量。
（二）潮汐电站的结构
1、潮汐电站的选址：
潮汐电站可建在三角洲、河口、海滩或其它的受潮汐影响的海水伸展地带，最好选在“口小肚大”的海湾上，这样只要修建一个短短的大坝，就可以围住很多海水，成为一个大水库。
2、潮汐电站的构成：
潮汐能电站是综合的建设工程，主要由拦水堤坝、水闸和发电厂三部分组成。
有通航要求的潮汐能电站还应设置船闸。
（三）潮汐电站的水轮发电机组
潮汐电站对水轮发电机组有特殊的要求，例如：
1）应满足潮汐低水头、大流量的水力特性；
2）在海水中工作时，防腐、防污、密封和发电机防潮；
3）需要性能好的开关设备，适应机组随潮汐涨落而频繁启动和停止；
根据水轮机的布置和结构型式，潮汐电站所用的水轮发电机组有以下几类：
1、立轴定桨式水轮发电机组。
2、轴伸贯流式水轮发电机组。
3、竖井贯流式水轮发电机组。