第12章 燃料电池发电技术
固体氧化物燃料电池发电系统技术要求
固体氧化物燃料电池发电系统技术要求技术要求是固体氧化物燃料电池发电系统设计和应用中必须满足的一系列条件和标准。
这些要求涉及电池的组成材料、生产工艺、系统设计、运行管理等方面，可以确保SOFC系统的安全、稳定、高效运行。
以下将详细介绍固体氧化物燃料电池发电系统的技术要求。
一、材料的要求1. 电解质材料：要求具有高氧离子传导性，抗化学侵蚀能力强，热膨胀系数与金属氧化物匹配性好。
2. 阴阳极材料：要求具有高电化学活性、良好的导电性和耐高温性能。
3. 密封材料：要求具有良好的气密性、耐高温、抗氧化性能。
4. 散热材料：要求具有良好的导热性能，抗热膨胀性能，耐高温性能。
二、生产工艺的要求1. 电解质薄膜的制备：要求薄膜厚度均匀，颗粒度细小，氧离子导电性高。
2. 阴阳极的制备：要求表面光滑、粒度均匀，颗粒氧化物分散均匀。
3. 膜层的成型：要求成型工艺简单、容易控制，制备的电池具有良好的机械强度和尺寸稳定性。
三、系统设计的要求1. 燃料供应系统：要求能够保证燃料气体的纯度、流量和压力稳定。
2. 氧化剂供应系统：要求能够保证氧化剂气体的纯度、流量和压力稳定。
3. 燃料电池堆布局：要求布局合理、堆间温度均匀，便于散热和维护。
4. 温度控制系统：要求实现电池温度的精确控制，保证电池在最佳工作温度范围内运行。
四、运行管理的要求1. 运行安全性：要求设计安全阀、报警装置，保证系统在异常情况下能够及时报警并采取应急措施。
2. 运行稳定性：要求具备电流、电压稳定的控制系统，保证电池系统长时间稳定运行。
3. 维护管理：要求能够方便地对电池进行更换、维修和清洁。
4. 排放处理：要求对产生的废气、废水等进行处理，保证排放符合环保要求。
以上就是固体氧化物燃料电池发电系统的技术要求，这些要求对SOFC系统的设计、制造、运行和管理提出了高要求，但也能够保证系统的安全、稳定、高效运行，为实现清洁能源的应用提供了有力支持。
随着技术的不断进步，固体氧化物燃料电池发电系统将继续发展壮大，在环保、节能、可持续发展等方面发挥越来越重要的作用。
新能源发电技术课件09氢能与燃料电池-学生版
§9.3 氢的储存
氢能与燃料电池
氢能的储存很关键，是目前氢能开发的主要技术障碍。
标准状态下氢的密度是空气的1/14.5，水的万分之一。 在-252.7℃的低温下可变为液体，密度也只有70kg/m3，相当 于水的1/15。
氢气很难高密度储存。 而且，氢还是易燃、易爆的高能燃料。
新能源发电技术
§9.3.1 对储氢系统的要求
新能源发电技术
§9.2.1 化石燃料制氢
氢能与燃料电池
（3）重油部分氧化制氢
重油是炼油过程中的残余物，部分氧化过程中碳氢化合物与 氧气、水蒸气反应生成氢气和二氧化碳。
催化部分氧化通常以甲烷或石脑油为主的低碳烃为原料，而 非催化部分氧化则以重油为原料，温度1150～1315℃。
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§9.2.1 化石燃料制氢
新能源发电技术
§9.3.5 研究中的新储氢方法
氢能与燃料电池
（1）有机物储氢已成为一项有发展前景的储氢技术。
有机液体化合物储氢剂主要是苯和甲苯，与氢反应生成环己烷 或甲基环己烷（理论贮氢量为7.19%和6.18%)，在0.1MPa、 室温下呈液态，通过催化脱氢反应又可产氢以供使用。
新能源发电技术
§9.3.5 研究中的新储氢方法
氢能与燃料电池
（2）地下压缩储氢是一种长期大量储氢的主要方法。 储氢规模可达百万立方米以上。
多孔、水饱和的岩石是理想的防止氢气扩散的介质。但地下储 存的氢气大约有50%左右会滞留在岩洞中，难于被释放出来。
德国、法国、英国都有相关的储氢实践。
（3）碳质储氢材料一直为人们所关注。
主要是高比表面积活性炭等。特殊加工后的高比表面积活性炭， 在2-4MPa和超低温下，质量储氢密度可达5%-7%。低温条件 限制了它的广泛应用。碳纳米管自1991年被发现以来，已经 成为目前人们研究最多的碳质储氢材料，具有储氢量大、释氢 速度快、常温下释氢等优点，但工业化应用还不成熟。
分布式质子交换膜燃料电池发电系统
分布式质子交换膜燃料电池发电系统是一种新型的清洁能源发电系统，它可以将氢气与氧气反应产生电能，同时产生的唯一排放物为水。
该系统由多个燃料电池单元组成，并且这些单元分布在不同的地点，可以灵活地根据能源需求进行布局，因此被称为分布式质子交换膜燃料电池发电系统。
分布式质子交换膜燃料电池发电系统的构成和工作原理如下：1. 质子交换膜燃料电池单元：每个质子交换膜燃料电池单元由阳极、阴极、质子交换膜和电解质组成。
在阳极，氢气通过催化剂被分解成质子和电子，质子穿过质子交换膜到达阴极，与氧气和电子发生反应产生水。
电子流经外部电路产生电能。
2. 氢气供应系统：质子交换膜燃料电池系统需要氢气作为燃料。
氢气可以通过储氢罐、管道输送等方式进行供应。
3. 电子和热能管理系统：系统需要管理和控制电子流以产生电能，同时回收热能用于供暖或其他用途。
4. 控制系统：分布式质子交换膜燃料电池发电系统需要一个智能的控制系统，用于监控各个电池单元的运行状态，并根据能源需求调整系统的运行模式。
分布式质子交换膜燃料电池发电系统的优势在于：1. 高效清洁：燃料电池系统产生的唯一排放物为水，不会产生二氧化碳等有害气体，对环境友好。
2. 灵活布局：由于系统是分布式的，可以根据能源需求在不同地点进行布局，适用于各种规模的能源需求。
3. 高效能源利用：燃料电池系统能够将氢气直接转化为电能，而不需要经过燃烧等过程，能源利用效率高。
4. 长期稳定性：质子交换膜燃料电池具有稳定的工作特性，寿命长，可以长期稳定地提供电能。
5. 多能源适应性：质子交换膜燃料电池系统可以利用氢气、甲醇等多种燃料进行发电，适应性强。
分布式质子交换膜燃料电池发电系统在能源领域有着广泛的应用前景，可以用于家庭、工业、汽车等领域的能源供应。
随着清洁能源的需求不断增加，分布式质子交换膜燃料电池发电系统将成为未来能源发展的重要组成部分。
分布式质子交换膜燃料电池发电系统在能源领域的应用前景非常广阔。
CQC16-464121-2017 无人机用燃料电池发电系统认证规则
产品性能认证规则CQC16-464121-2017无人机用燃料电池发电系统认证规则Certification rules for fule cell power system for unmanned aerial vehicle2018年1月17日发布2018年1月17日实施中国质量认证中心前言本规则由中国质量认证中心发布，版权归中国质量认证中心所有，任何组织及个人未经中国质量认证中心许可，不得以任何形式全部或部分使用。
制定单位：中国质量认证中心。
参与起草单位：南京大学昆山创新研究院检测检验中心、武汉众宇动力系统科技有限公司。
主要起草人：王刚、李骁、孟凡、刘建国、齐志刚、董辉、赵锋、曹锦亮。
1．适用范围本规则所指的无人机燃料电池发电系统是以燃料电池为主为无人机提供动力的发电系统。
本规则适用于以氢气为燃料、为微型（<7kg）或轻型（7kg～116kg）无人机提供动力的燃料电池发电系统。
2. 认证模式认证模式为：产品检验+初始工厂检查+获证后监督。
认证的基本环节包括：a. 认证的申请b. 产品检验c. 初始工厂检查d. 认证结果评价与批准e. 获证后的监督3．认证申请3.1认证单元划分无人机燃料电池发电系统同时具有下列特征的可以作为一个申请单元：a.相同制造商生产的相同型号规格的发电系统；b.相同的标称输出电压范围；c.相同的保护与告警装置；d.相同的舱室防护等级和安装方式；e.相同的制造商和生产厂。
3.2申请认证提交资料3.2.1申请资料（CQC提供表格文件）a.正式申请书(网络填写申请书后打印或下载空白申请书填写)b.工厂检查调查表（首次申请时）c.产品描述（CQC16-464121.01-2017）3.2.2证明资料a.申请人、制造商、生产厂的注册证明如营业执照、组织机构代码（首次申请时）b.生产许可证、CCC证书（如有）c.认证委托人、生产者、生产企业之间签订的有关协议书或合同（如ODM协议书、授权书等）（必要时）d.申请人为销售者、进口商时，还须提交销售者和生产者、进口商和生产者订立的相关合同副本e.代理人的授权委托书（如有）f.有效的监督检查报告或工厂检查报告（如有）g.其他需要的文件4．产品检验4.1样品用作产品检验的样品必须为经出厂检验合格的产品。
基于低浓度瓦斯发电技术研究现状与应用
基于低浓度瓦斯发电技术研究现状与应用摘要：煤矿瓦斯是一种重要的清洁能源资源，开发利用对于节约能源资源、保护环境具有积极意义。
基于低浓度瓦斯发电技术是利用低浓度瓦斯资源进行发电的一种技术，具有高效、环保、安全等特点，是当前煤矿瓦斯发电技术的研究热点之一。
本文将对基于低浓度瓦斯发电技术的研究现状和应用进行综述，旨在为相关领域的研究提供参考和启示。
关键词：煤矿瓦斯；低浓度瓦斯；发电技术；环保；安全煤矿瓦斯资源是一种重要的清洁能源资源，其开发利用对于节约能源资源、保护环境具有积极意义。
然而，由于瓦斯浓度低、成分复杂等原因，低浓度瓦斯的利用一直是煤矿瓦斯发电技术研究面临的难题。
随着煤矿瓦斯发电技术的不断发展和创新，基于低浓度瓦斯发电技术成为了当前煤矿瓦斯发电技术的研究热点之一。
本文将对基于低浓度瓦斯发电技术的研究现状和应用进行综述，以期为相关领域的研究提供参考和启示。
1基于低浓度瓦斯发电技术的概述1.1 低浓度瓦斯发电技术的分类低浓度瓦斯发电技术是指利用煤矿瓦斯中浓度较低的瓦斯资源进行发电的一种技术。
根据其能量转化方式和系统特点，低浓度瓦斯发电技术可以分为以下几类：第一类是热机发电技术，主要包括内燃机发电和燃气轮机发电。
其中，内燃机发电技术适用于瓦斯浓度在5%以下的瓦斯井，具有结构简单、启动快速等特点，但效率较低；燃气轮机发电技术适用于瓦斯浓度在5%以上的瓦斯井，具有效率高、维护方便等特点。
第二类是化学发电技术，主要包括燃料电池和生物燃料电池。
其中，燃料电池发电技术适用于瓦斯浓度低于5%的瓦斯井，具有高效率、零排放等特点；生物燃料电池发电技术适用于瓦斯浓度低于1%的瓦斯井，具有能源转化效率高、环保等特点。
1.2 各种技术的原理和特点内燃机发电技术是将瓦斯燃烧后，利用燃烧释放的热能驱动内燃机发电，其具有结构简单、启动快速等特点，但效率较低，适用于瓦斯浓度在5%以下的瓦斯井。
燃气轮机发电技术是将瓦斯通过燃气轮机进行燃烧，利用燃烧释放的高温高压气体驱动轮机发电，其具有效率高、维护方便等特点，适用于瓦斯浓度在5%以上的瓦斯井。
新能源发电技术概论PPT课件
三、人类利用能源的历史演变
• 柴草时期 • 煤炭时期 • 石油时期 • 常规能源向新能源的过渡 20世纪能源消费构成
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20世纪能源消费构成
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能源分类表
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1-2 中国能源现状、问题与对策
一、中国能源现状
• 1949年新中国成立时，全国一次能源的生产总量仅为2374万t标准 煤，居世界第10位。
kw。
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（2）太阳能
• 太阳能建筑、太阳热水器要形成规模化生产；降低太阳能电池成本，提高光电转 换效率；
• 大力推广应用小功率光伏电源系统；建立分散型和集中型联网光伏示范电站。 • 到2010年，太阳能利用总量达到467万t标准煤。
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（3）生物质能
• 薪炭林面积2000年和2010年分别达到540万公 顷和1340万公顷；实现居民节煤灶具的商品化 生产和销售，年节柴量达1亿t以上；
（1）坚持实行能源节约战略方针，（2）大力优化能源结 构，（3）煤为基础，积极发展洁净煤技术，（4）大力
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1-3 中国新能源与可再生能源现状与前景
一、新能源与可再生能源含义和分类
• 新能源与可再生能源含义：在中国是指除常规化石
能源和大中型水力发电、核裂变发电之外的生物质能、 太阳能、风能、小水电、地热能以及海洋能等一次能源。
（1）生物质能：
生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物 通过叶绿宏将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部 的能量。
有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的 能源物质均属于生物质能，通常包括木材及森林废弃物、
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新能源技术考试复习题
新能源技术考试复习题一填空题1二次能源是人们由___________转换成符合人们使用要求的能量形式;2一次能源,又叫做__________;它是自然界小以_________形态存在的能源,是直接来自自然界而末经人们加工转换的能源;3按照能源的生成方式可分为__________和___________;4我国的能源消耗仍以_________为主;5随着科学技术的发展和社会的观代化,在整个能源消费系统中,_______次能源所占的比重将增大;6煤炭、心油、天然气、水能、太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能等都是______次能源；电能、汽油、柴油、焦炭、煤气、蒸汽、氢能等都是______次能源;7__________是国民经济发展和人民生话所必需的重要物质基础;8能源在现代工业生产中占有重要地位;从技术上来说,现代工业生产有3项不可缺少的物质条件：一是_____________,二是_________,三是____________;9一切在气流中能产生旋转或摆动的机械运动都是风能转换的形式,可用于这类机械转换的系统就叫______________;10风产生的根本原因是_____________;11从能量转换的角度来看．风力发电机组包括两大部分；一部分是风力机,由它将_________转换为_________；另一部分是发电机,由它将_________转换为___________;12生物能源的优点首先在于其__________;13典型的大型风力发电机组通常主要由_________、__________、__________、调向机构及控制系统等几大部分组成;14目前能为人类开发利用的地热能源,主要是___________和____________两大类资源,人类对这两类资源已有较多的应用;15所谓地热能,简单地说．就是____________________;16地热能的利用可分为___________和____________两大方面;17潮汐能是指海水涨潮和落潮形成的水的_________和_________;18通常,我们把地热资源根据其在地下热储中存在的个同形式,分为_________、__________、_________、干热岩到资源和岩浆型资源等几类;19___________是指海洋表面波浪所具有的动能和势能;20生物质能的利用主要有____________、_____________和____________三种途径;21_____________作为与太阳能、风能并列的可再生能源之一,受到国际上广泛的重视;22海洋能是指蕴藏在海洋中的___________;23目前太阳能热发电技术采用的蓄热方式有：___________、_________和__________三种;24煤炭、石油、天然气、水能和核裂变能等是____________能源；大阳能、风能、地热能、海洋能及核聚变能等是___________能源;25核电站是利用____________反应产生的能量来发电的;26塔式太阳能热发电站整个系统由4部分构成：____________、___________、___________和____________;27从根本上说,生物质能来源于__________,是取之不尽的可再生能源和最有希望的“绿色能源”;28风力发电机组是实现由_________到_________转换的关键设备;29太阳能发电的方式主要有通过热过程的“____________”和不通过热过程的“_____________”、“光化学发电”及“光生物发电”等;30按能源的利用角度,即可否被广泛利用,可将能源分为非常规能源和常规能源;1太阳能2风能3水流能4电能5氢能源6核能7草木燃料8煤9波浪能10汽油11天然气12酒精在以上能源中,属一次能源的有 ,属二次能源的有；属可再生能源的有 ,是非再生能源有；属于非常规能源的有 ,是常规能源的有 ;二简答题1什么叫做能源2何为生物质3何为地热能4地热资源定义5说明风力发电机组的系统组成;6何为燃料电池7何为太阳能热发电技术8什么叫做可再生能源什么叫做不可再生能源9生物质能的开发和利用方式; 10生物质能发电的特点11发展新能源与可再生能源的重大战略意义;12为了使燃料电池尽可能获取电力,可以采取哪些措施13说明燃料电池发电原理;14说明地热发电原理;15说明潮汐发电的原理16说明潮汐发电的形式;17说明太阳能光伏发电的主要优点及缺点;18通常把生物质能资源划分为几大类别参考答案一填空题1一次能源2自然能源,天然3一次能源,二次能源4煤炭 5二 6一,二 7能源8原料和材料,能源,机器设备9风能转换系统10大气压差11风能,机械能,机械能,电能12经济性13叶轮、传动系统、发电机14地热蒸汽,地热水15来自地下的热能16直接利用,地热发电17动能,势能18蒸汽型、热水型、地压型19波浪能20直接燃烧,热化学转换,生物化学转换21生物质能22可再生能源23促热蓄热、潜热蓄热、化学储能24常规,新25核裂变26聚光装置、集热装置、蓄热装置、汽轮发电装置27太阳能28风能,电能 29太阳能热发电,光伏发电308、11、3、1、2、7、9；4、10、5；1、2、7；6、8、10、11；1、2、3；8、11、3;二简答题1什么叫做能源答：我们把能量的来源称为能源,它是能够为人类提供某种形式能量的白然资源及其转化物;换言之,自然界在——定条件下能够提供机械能、热能、电能、化学能等共种形式能量的自然资源叫做能源;2何为生物质答：所谓生物质,就是所有来源于植物、动物和微生物的除矿物燃料外的可再生的物质;3何为地热能答：所谓地热能,简单地说．就是来自地下的热能,即地球内部的热能;4地热资源定义答：地热资源是开发利用地热能的物质基础;地热资源是指在当的技术经济和地质外境条件下,地壳内能够科学、合理地开发出来的岩石中的热能量和热流体中的热能量及其有用的伴生成分;5说明风力发电机组的系统组成;答：风力发电系统是将风能转换为电能的机械、电气及共控制设备的组合,通常包括风轮、发电机、变速器小、微容量及特殊类型的也有不包括变速器的及有关控制器和储能装置;6何为燃料电池答：燃料电池发电不同于传统的火力发电,其燃料不经过燃烧,没有复杂的从燃料化学能转化为热能,再转化为机械能,最终转化成电能的过程,而是直接将燃料天然气、煤制气、石油等中的氢气借助于电解质与空气中的氧气发生化学反应．在生成水的同时进行发电,因此其实质是化学能发电;燃料电池发电被称为是继火力发电、水力发电、原子能发电之后的第4大发电方式;7何为太阳能热发电技术答：将吸收的太阳辐射热能转换成电能的发电技术称太阳能热发电技术,它包括两大类型；一类是利用太阳热能直接发电,如半导体或金属材料的温差发电、真空器件中的热电子和热离子发电以及碱金局热电转换和磁流体发电等;另一类是将太阳热能通过热机带动发电机发电,其基本组成与常规发电设备类似,只不过其热能是从太阳能转换而来;8什么叫做可再生能源什么叫做不可再生能源答：所谓可再本能源,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;如太阳能、风能、水能、个物质能、海洋能以及地热能等,都是可再生能源;而化石燃料和核燃料则不然,它们经过亿万年形成而在短期内无法恢复冉少,随着人类的利用而越来越少;我们把这些随着人类的利用而逐渐减少的能源称为非再牛能源;9生物质能的开发和利用方式;答：直接燃烧方式：分为炉灶燃烧、锅炉燃烧、垃圾燃烧和固型燃料燃烧等物化转换方式：主要包括干馏技术、生物质气化技术及热裂解技术等生化转化方式：利用生物化学过程将生物质原料转变为优质气态或液态燃料：主要包括厌氧消化技术和酶技术植物油技术：采用机械压榨或化学提取等工艺从生物质中直接取生物柴油合成新化学产品：提供丰富的化学化工产品10生物质能发电的特点答：1生物质能发电的关键是生物质能的转化技术；2利用当地生物资源发电的源料必须有足够数量的储存；3所用发电设备的装机容量一般较小,且多为独立运行方式；4就地发电、就地利用,不需外运燃料和远距离输电,适用于居住分散、人口稀少、用电负荷较小的农牧业区及山区；5生物质能发电所用能源为可再生能源,污染小、清洁卫生,有利于环境保护;11发展新能源与可再生能源的重大战略意义;答：1新能源与可再生能源是人类社会未来能源的基石,是目前大旦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,是与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国家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;12为了使燃料电池尽可能获取电力,可以采取哪些措施答：为了使燃料电池尽可能获取电力,可以采取以下促进方法：1提高温度与燃料气的压力；2为提高催化作用,应用白金与锦；3扩大燃料、空气与电极、电解质的接触面积；4电极中的细小毛扎应使氢、氧、水水蒸气易于流动;13说明燃料电池发电原理;答：在能量水平高的氢与氧结合产生水时,首先氢气放出电子,具有正电荷；同时,氧气从氢气中得到电子,只有负电荷,两者结合成为命件的水;在氢与氧进行化学反应中,发土电子的移动,把电子的移动取出,加到外部连接的负载上面,这种结构即为燃料电池;14说明地热发电原理;答：地热发电是利用地厂热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术;地热发电和火力发电的基本原理是一样的,都是将蒸汽的热能经过汽轮机转变为机械能,然后带动发电机发电;所不同的是,地热发电不像火力发电那样要备有庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地热能,地热发电的过程,就是把地热能首先转变为机械能,然后再把机械能转变为电能的过程;15说明潮汐发电的原理答：潮汐发电,就是利用海水涨落及其所造成的水位差来推动水轮机,再由水轮机带动发电机来发电;其发电的原理与一般的水力发电差别不大;不过．一般的水力发电的水流方向是单向的,而潮汐发电则不同c从能量转换的角度来说,潮汐发电首先是把潮汐的动能和位能通过水轮机变成机械能,然后再由水轮机带动发电机,把机械能转变为电能;16说明潮汐发电的形式;潮汐发电可按能量形式的不同分为两种：一种是利用潮汐的动能发电,就是利用涨落潮水的流速直接去冲击水轮机发电；一种是利用潮汐的势能发电,就是在海湾或河口修筑拦潮大坝,利用坝内外涨、落潮时的水位差来发电;17说明太阳能光伏发电的主要优点及缺点;答：太阳能光伏发电的主要优点:1结构简单．体积小且轻;2易安装,易运输,建设周期短;3容易启动,维护简单,随时使用,保证供应;4清洁,安全,元噪声5可靠件高,寿命长;6太阳能无处不有,应用范围广;7降价速度快,能量偿还时间有可能缩短;太阳能光伏发电的主要缺点:1能量分散,占地面积大;2间歇性大;3地域性强;18通常把生物质能资源划分为几大类别答：1农作物类;包括产生淀粉可发酵生产酒精的薯类、玉米、甘蔗、甜菜、果实等;2林作物类;包括白杨、悬铃木、赤杨等速生林种,草木类及森林工业产生的废弃物;3水生藻类;包括海洋生的马尾藻、巨藻、海带等；淡水生的布带草等；微藻类的螺旋藻、小球藻等,以及蓝藻、绿藻等;4可以提炼石油的植物类包括橡胶树、蓝珊瑚、5农作物废弃物如桔秆、谷壳等、林业废弃物如枝叶、树皮等、畜牧业废弃物如骨头、皮毛等及城市垃圾等;6光合成微生物;如硫细菌、非硫细菌等;新能源技术复习提纲2012-2013学年第2学期第一章：1.何为能源自然界在一定条件下能够为人类提供机械能、热能、电能、化学能、等某种形式能量的自然资源叫做能源;2.何为一次能源何为二次能源一次能源又叫自然能源,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;二次能源是人们由一次能源转换成符合人们使用要求的能量形式3.何为可再生能源何为绿色能源狭义和广义可再生能源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;狭义的绿色能源是指可再生能源,如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能;这些能源消耗之后可以恢复补充,很少产生污染;广义的绿色能源则包括在能源的生产、及其消费过程中,对生态环境尽可能低污染或无污染的能源第二章：1.太阳能的特点a永恒、巨大b广泛性、分散性c随机性、间歇性d清洁性2.利用太阳能发电的几种方式光直接发电：光伏发电,光偶极子发电光间接发电：光热动力发电,光热离子发电,热光伏发电,光热温差发电,光化学发电,光生物发电叶绿素电池,太阳热气流发电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由价带到导带而形成导电的自由电子和空穴的吸收过程4.何为高掺杂效应硅中杂质浓度高于称为高掺杂,由于高掺杂而引起的禁带收缩、杂质不能全部电离和少子寿命下降等等现象统称为高掺杂效应5.提高硅太阳能电池效率的方法有哪些1紫光电池2绒面电池3背表面的光子反射层4优质减反射膜的选择5退火和吸杂6正面高低结太阳电池7理想化的硅太阳电池模型6.扩散制结有哪几种方式1热扩散法2离子注入法3外延法4激光法及高频电注入法7. 光生伏打效应的产生过程是怎样的将两片金属浸入溶液构成的伏打电池,当受到阳光照射会产生额外的伏打电动势;8.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由太阳能电池方阵、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构成;并网光伏系统主要由太阳能电池方阵和并网逆变器组成; 第三章：1.太阳能热发电技术的发展历史2.典型太阳能热发电系统由哪几大部分组成聚光集热子系统、蓄热子系统、辅助能源子系统、汽轮发电子系统3.目前可采用的蓄热方式有哪些显热蓄热、潜热蓄热、化学储能4.塔式、槽式及盘式太阳能热发电系统的组成和各自的特点塔式聚光装置,集热装置,蓄热装置和汽轮发电装置槽式聚光集热装置,辅助能源装置,蓄热装置,汽轮发电装置盘式旋转抛物面反射镜,接收器,跟踪装置5.太阳池的原理是怎样的1池上部有较轻的新鲜水,底部为较重的盐水,形成盐度梯度2中间有一定厚度的非对流层,起隔热层作用3可见光和紫外光被池底吸收4太阳池形成温度梯度,盐浓度梯度没有被打破5底部的热水可以用来工业加热和发电6一般太阳池依托天然湖建立6.太阳能热气流发电的基本原理利用地面空气集热器产生的热空气,从吸风口进入烟囱,形成热气流,驱动安装在烟囱内的风轮带动发电机发电第四章1.风是怎样产生的风有哪些特性如何表示风能风是由于空气流动产生的；风具有随机性、风速一般随着高度增加而增加、风随季节、日夜和地理特点变化；风能：空气运动产生的动能,单位时间流过面积S 的空气的动能E=mV2/2=SV3/22.贝茨理论的推导;3.风力机的特征系数有哪些风能利用系数Cp、叶尖速比、扭矩系数CM与推力系数CF、实度：风轮叶片面积与风轮扫风面积之比、装置的总效率、工作风速与功率的关系4.风力发电的原理5.风力机的种类根据收集风能的结构形式及在空间的布置：水平轴式为主占98%以上,垂直轴式从塔架位置上：上风式,下风式为主按桨叶数量：单叶片,双叶片高速风力机采用,三叶片为主,多叶片6.风力发电独立运行方式中的储能系统有哪些蓄电池储能,抽水蓄能,压缩空气储能,飞轮储能,电解水制氢储能7.风力发电厂的风力发电机组排布的应遵守哪些原则充分利用风能,减少机组之间影响一般机组排间距为叶轮直径的8－10倍第五章1.生物质资源的类别有哪些农作物类、林作物类、水生藻类、可以提炼石油的植物类、农作物废弃物、光合微生物2.生物质转化的能源形式有哪些直接燃料、绿色“石油燃料”——酒精、甲醇、沼气、垃圾燃烧供能、生物质气化生产可燃气体及热裂解产品——可燃性气体、生物油、炭等;3.生物质的转化技术有哪些生物质气化技术、沼气的制作－生物质化学厌氧消化技术、生物质能源的“生物转化”技术：能高效产生能源的生物的培育技术4.生物质能发电技术有哪些甲醇发电站、生物质燃气木煤气发电技术、城市垃圾发电技术、沼气发电技术; 第六章1.在地壳中,地热可分为哪几个带其各自特点怎样可变温度带:受太阳照射影响,一般15-20m,资源少,常温带:温度变化幅度基本为0,一般20-30m增温带:在常温带以下,随深度增加温度增加,形成地温梯度,也叫地热增温率2.地热资源有哪几种形式蒸汽型资源、热水型资源、地压型资源、干热岩型资源、岩浆型资源3.地热发电的原理是怎样的将蒸汽的热能经过汽轮机转变为机械能,然后带动发电机发电4.利用地下蒸汽和地下热水进行发电的方式分别有哪些各自的特点如何第七章1.海洋能蕴含哪些能量海洋能的特点有哪些潮汐能、波浪能、海流能、海水能温差能、海水盐差能特点：1能量蕴藏量大,可再生2能量密度低3稳定性比其他自然能源好4发生在广阔无垠的海洋环境中2.从涨落的周期看,潮汐有哪几种类型半日潮、全日潮、混合潮3.潮汐发电的原理潮汐能发电的形式有哪几种利用海水涨落及其所造成的水位差来推动水轮机,在由水轮机带动发电机来发电；潮汐的动能发电、势能发电4.潮汐能电站的型式有哪几种单库单向式、单库双向式、双库单向式、发电结合抽水蓄能式5.潮汐能电站主要由哪几部分组成潮汐电站的水轮发电机组的基本结构型式有哪些拦水堤坝、水闸、发电厂；竖轴式、卧轴式、贯流式6.潮汐能发电的优缺点有哪些优：1能量可再生2供电稳定可靠3清洁干净,无环境污染4运行费用低5建站时没有淹地、移民问题6除发电外,还可以进行围垦农田、水产养殖、蓄水灌溉等,收到综合利用效益；缺：1单位投资大、造价较高2水头低、机组耗钢多3发电具有间断性4工程技术上尚存在问题第八章1.何为燃料电池直接将燃料中的氢气借助于电解质与空气中的氧气发生化学反应,在生成水的同时进行发电2.为了使燃料电池尽可能获取电力,可以采取哪些措施1提高温度与燃料气的压力2提高催化作用,应用白金与镍3扩大燃料、空气与电极、电解质的接触面积4电极中的细小毛孔应使氢、氧、水水蒸气易于流动3.燃料电池有哪些特征1不受卡诺循环的限制,可得到很高的发电效率2污染极少,是保护环境的绿色能源3资源广泛4噪声很小5可以用积木的方法组成各种不同规格、功率的电池6不需要大量的冷却水一、名词解释5小题,每题4分,共20分1）能源：在自然界里,有一些自然资源拥有某种形式的能量,它们在一定条件下,能够转换成人们所需要的某种形式的能量,这样一些自然资源称之为能源,如煤炭、石油、天然气、太阳能,风能,水力、地热、核能等;2）标准煤：按煤的热当量值计算各种能源的计量单位 ;1kgce=7000kcal=29271kJ1cal=J ;3）能量密度：指在一定的质量、空间或面积内,从某种能源实际所能得到的能量或功率;4能源安全：能源安全也就是要满足国家生存与发展正常需求的能源供应稳定和使用安全;5电力需求侧管理：指能源需求侧管理;对用户的能源系统进行综合管理,实现综合优化,使各种能源需求进行互补,使各个能源供应系统实现协同优化;6能源弹性系数：能源消费的年增长率与国民经济年增长率之比;7标准油：按石油的热当量值计算各种能源的计量单位 ;1kgoe=10000kcal=41816kJ8合同能源管理：合同能源管理是一种新型的市场化节能机制;其实质就是以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能业务方式;9链式反应：铀核吸收一个中子后发生裂变,同时放出2-3个中子,这些中子又会轰击其他铀核,使其裂变产生更多中子,这样一代一代发展下去,形成一连串的裂变反应,这种连续不断的核裂变过程称为链式反应;10储量:储量是指有经济价值的可开采的资源量或技术上可利用的资源量;可分为普查量、详查量、精查量;11生物质能:生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量;目前广泛使用的化石能源如煤、石油和天然气等,也是由生物质能转变而来的;二、问答题6小题,共60分1.简述可持续发展的概念及其要点10分可持续发展是指既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力;就是指经济、社会、资源和环境保护协调发展,它们是一个密不可分的系统,既要达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境;全球可持续发展有五大要点：能源开发,环境保护,发展援助,清洁水源,绿色贸易;1.一次能源、二次能源的定义及其种类10分一次能源,在自然界中天然存在的,没有经过加工或者转换的能量,即可供直接利用的能源,如煤、石油、天然气、风能、水能等；二次能源,即由一次能源直接或间接转换而来的能源,如电、蒸汽、焦炭、煤气、氢等,它们使用方便,是高品质的能源;2.能源的评价指标及其意义10分a)储量:作为能源一个必要的条件是储量要足够丰富;b)能量密度:如果能量密度很小,就很难用作主要能源;c)储能的可能性与供能的连续性:存储可能性是说当能源不用时可以存储起来,需用时能又能立即供给所需的能量;能源供能连续性是指我们要求它能按照需要的多少与快慢,连续不断的供应能量d)能源的地理分布:能源的地理分布和它们的利用有很大关系,例如我国的煤炭资源偏西北,水力资源偏西南,资源分布和地理位置及经济发达程度等等对能源的利用有很大的影响;e)开发费用和利用能源的设备费用:能源从勘探、开采到加工的投资以及利用能源所需建造的设备费用决定了其经济价值的大小;f)运输费用与损耗：运输费用与损耗影响能源利用所需的成本问题;g)能源的可再生性：在条件允许和经济可行的情况下,优先利用可再生能源;h)能源的品位：能够直接变成机械能和电能的能源,品位要比必须先经过热这个环节的能源高一些,转化效率高;在使用能源时,要适当安排好不同品位能源的合理利用;i)对环境的影响：在保障国民经济正常运行情况下,优先利用清洁能源,并且使用非清洁能源时应采取防止污染措施;3.简述四种热能存储的方法及其原理10分显热储存：通过蓄热材料温度的升高达到蓄热目的；潜热储存：利用蓄热材料发生相变而储热；化学储存：利用某些物质在可逆化学反应中的吸热和放热过程来达到热能的储存和提取；地下含水层储存：含水层储冷：冬季将净化过的冷水用管井灌入含水层里储存,到夏季抽取使用,叫“冬灌夏用”; 含水层储热：夏季将高温水或工厂余热水经净化后用管井灌入含水层里储存,到冬季时抽取使用,叫“夏灌冬用”;4.简述我国能源方面存在的主要问题及其解决对策;10分人均能源资源相对不足,资源质量较差,探明程度低；能源生产消费以煤为主；能源工业技术水平低下,劳动生产率较低；能源资源分布不均,交通运力不足,制约了能源工业发展；能源供需形势依然紧张；能耗水平高,能源利用率低下；。
氢燃料电池发电系统通用技术要求
氢燃料电池发电系统通用技术要求
7. 效率要求：燃料电池系统的能量转换效率要求较高，通常要求在40%以上。同时，还 需要考虑系统的可靠性和寿命。
需要注意的是，具体的技术要求可能会因不同类应根据实际需求和相关标准来确定具体的技术 要求。
氢燃料电池发电系统通用技术要求
氢燃料电池发电系统是一种清洁、高效的能源转换技术，下面是通用的技术要求：
1. 燃料质量要求：氢燃料必须具备高纯度、低杂质的特点，以确保燃料电池系统的稳定运 行。燃料应符合相关标准，如氢气的纯度要求通常为99.9%以上。
2. 氧化剂要求：氧化剂通常为氧气（O2），要求氧气的纯度高，通常要求在99.9%以上。
3. 温度控制：燃料电池系统的温度控制非常重要，要求能够在适宜的温度范围内运行。通 常要求燃料电池的工作温度在50℃到100℃之间。
氢燃料电池发电系统通用技术要求
4. 水管理：燃料电池系统产生的水分必须得到有效的管理，以防止水的堆积和积聚对系统 的影响。同时，还需要确保水的供给和排放的平衡。
5. 气体管理：燃料电池系统中的氢气和氧气必须得到合理的管理和控制，以确保其供给和 排放的安全和稳定。