新能源技术复习提纲2012-2013学年第2学期题型：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，第1小题10分，第2小题15分，共25分）第一章：1. 何为能源？能源就是能产生能量的东西，或者说能从中取得能量的东西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.绿色能源也称清洁能源，是从能源的生产对环境的影响角度来说的，它可分为狭义和广义两种概念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。
有时也把绿色植物提供的燃料叫绿色能源。
广义的绿色能源则包括在能源的生产及其消费过程中，选用对生态环境低污染或无污染的能源，如天然气、清洁煤第二章：(世界上最大的太阳能光电厂：西班牙) 第三章1. 太阳能的特点答：(1)永恒、巨大(2)广泛性、分散性(3)随机性、间歇性(4)清洁性2. 利用太阳能发电的几种方式答：(1)光伏发电(2)光感应发电(3)光化学发电(4)光生物发电3.何为本征半导体及本征吸收？答：本征半导体：绝对纯的且没有缺陷的半导体本征吸收：由于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，即半导体本身原子对光的吸收。
产生电子－空穴对。
入射光子能量hv>hv0=Eg 才能产生本征吸收。
4.何为高掺杂效应？答：硅中杂质浓度高于10 18/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.提高硅太阳能电池效率的方法有哪些？答：紫光电池：克服死层，提高蓝紫光响应绒面电池：减少反射损失,增加光生载流子量；增加P-N结面积背表面的光子反射层：发射到达底面的红光优质减反射膜的选择退火和吸杂：提高少子寿命正面高低结太阳能电池：附加结理想化的太阳能电池模型：希望25%的效率6.扩散制结有哪几种方式？答：制结方法：热扩散法、离子注入法、外延法、激光法、高频电注入法等7.光生伏打效应的产生过程是怎样的？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？答：独立光伏发电系统的组成部分有太阳能电池方阵，防反充二极管、控制器、逆变器、蓄电池组、支架、输配电设备并网光伏系统主要是由太阳能电池方阵和并网逆变器组成2.典型太阳能热发电系统由哪几大部分组成？答：系统组成4大部分：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？答：蓄热方式有：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答：（1）塔式太阳能热发电系统由四部分组成：聚光装置，集热装置，蓄热装置和汽轮发电装置(与塔式太阳能热发电系统相比，区别在于聚光集热装置)特点:(2)槽式太阳能热发电系统的组成:聚光集热装置，辅助能源装置，蓄热装置，汽轮发电装置特点:(3)盘式太阳能热发电系统的组成：旋转抛物面反射镜、接收器、跟踪装置（双轴跟踪）特点:5.太阳池的原理是怎样的？答：太阳池是一个含盐量具有一定浓度的盐水池池上部有较轻的新鲜水，底部为较重的盐水，形成盐度梯度中间有一定厚度的非对流层，起隔热层作用可见光和紫外光被池底吸收太阳池形成温度梯度，盐浓度梯度没有被打破底部的热水可以用来工业加热和发电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答：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？答：（1）风是由于空气流动产生的由于太阳的辐射与地球的自转、公转以及河流、海洋、山脉及沙漠等地表的差异，地面各处受热不均匀，造成了各地区热传播的显著差别，大气的温度发生变化，同时大气中水蒸气的含量不同，以及地表的气压不同，于是高压区空气就向低压区空气流动，水平方向的空气流动就构成了风大气压差是构成风的根本原因（2）风的特性：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（3）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=SV3/2空气密度kg/m3,S 单位面积m2,V 速度m/s ，E 单位W2. 贝茨理论的推导。
答：德国科学家贝茨于1926年建立了著名的风能转化理论，贝茨理论由连续性方程：S 1V 1 = SV = S 2V 2由动量方程，作用在风轮上的气动力：F = ρSV （V 1-V 2）动能的变化为：0.5 ρSV （V 1^2--V 2^2）=FV= ρSV^2（V 1-V 2） 理想风轮的气流模型V=0.5 (V 1+V 2) 作用在风轮上的力和功率分别为： F = 0.5ρS （V 12-V 22）P = FV = 0.25ρS （V 1^2-V 2^2）(V 1+V 2)当V 2=1/3V 1，P 有最大值Pmax=8/27ρS V 1^3风轮的理论最大效率为这就是著名的贝茨理论，说明风轮从自然界中所获得的能量是有限的，实际风力机的效率小于0.593风力机实际得到的功率是 Cp 为风能利用系数3. 风力机的特征系数有哪些？答：风能利用系数Cp （根据贝茨理论，Cp 的最大值是0.593）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 V 1 S 1 V SV2 S24.风力发电的原理？风力发电机的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
把风能转变为电能是风能利用中最基本的一种方式。
5.风力机的种类答：传统风能转换装置或系统组成风能收集器控制机构传动和支撑部件(水平轴风力机、垂直轴风力机)现代风能转换装置或系统还包括发电机蓄能系统其它辅助系统6.风力发电独立运行方式中的储能系统有哪些？答：储能系统：蓄电池储能为主要蓄能方式铅酸蓄电池和碱性蓄电池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？答：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？答：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？答：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3.生物质的转化技术有哪些？答：固体生物质燃料制取技术酒精（液体生物质）制取技术生物质气化技术沼气的制作生物质能源的“生物转化”技术4. 生物质能发电技术有哪些？答：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？答：地壳中地热的分布可变温度带: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，也叫地热增温率地表至15km 处，地热梯度平均2-3℃/km15-25km 处，地热梯度1.5 ℃/km25km 以下，地热梯度0.8 ℃/km2.地热资源有哪几种形式？答：蒸汽型资源、热水型资源、地压型资源、干热岩型资源3.地热发电的原理是怎样的？答：将地下热能转换为机械能，然后再把机械能转换为电能。
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？答：地热蒸汽发电(1)背压式汽轮机发电系统：最简单的地热干蒸汽发电，是采用背压式汽轮机地热蒸汽发电系统(2)凝汽式汽轮机发电系统为提高地热电站的机组出力和发电效率，通常采用凝汽式汽轮机地热蒸汽发电系统。
在该系统中，由于蒸汽在汽轮机中能膨胀到很低的压力，因而能做出更多的功。
做功后的蒸汽排入混合式凝汽器，并在其中被循环水泵打入冷却水所冷却而凝结成水，然后排走。
在凝汽器中，为保持很低的冷凝压力，即真空状态，设有两台带有冷却器的射汽抽气器来抽气，把由地热蒸汽带来的各种不凝结气体和外界漏入系统中的空气从凝汽器中抽走。
地下热水发电闪蒸地热发电系统：直接用地热蒸汽进入汽轮机热水降压沸腾迅速变成蒸汽( 扩容法)两级闪蒸法发电和全流法发电双循环地热发电：加热低沸点工质，又叫热交换法地热发电通过热交换器利用地下热水加热某种低沸点的工质，变成蒸汽推动汽轮发电机组发电。
由于有两种工质，也称为双循环地热发电系统单级双循环两级双循环第七章1.海洋能蕴含哪些能量？海洋能的特点有哪些？答：海洋能按照赋存形式分为机械能、热能、化学能机械能：潮汐能、海流能、波浪能热能：海水温差能化学能：海水盐差能海洋能特点：能量蕴藏量巨大、可以再生能量密度低稳定性比其它自然能源好发生在广袤无垠的海洋中，开发技术难度大2.从涨落的周期看，潮汐有哪几种类型？答：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？答：潮汐能发电原理潮汐发电的原理：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。
潮汐发电按照能量形式的不同分为1) 利用潮汐动能发电：利用涨落潮水的流速直接冲击水轮机发电。
利用潮流动能发电一般流速大于1m / s , 且潮流较强时考虑，其结构简单造价低，但是发电不稳定2) 利用潮汐势能发电：在海湾或者河口修筑拦潮大坝，利用坝内外涨落潮时候的水位差来发电。
利用势能发电造价高、发电量大4.潮汐能电站的型式有哪几种？答：单库单向式：只在落潮时发电单库双向式：在涨、落潮时都能发电双库单向式：可连续发电发电结合抽水蓄能式：涨潮将水抽入水库，落潮将水抽出水库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？答：潮汐能电站主要由拦水堤坝、水闸、发电厂潮汐电站的水轮发电机组有3种基本结构型式：竖轴式机组卧轴式机组贯流式机组：减小厂房长度6. 潮汐能发电的优缺点有哪些？答：潮汐能发电优点能量可以再生，取之不尽潮汐涨落有规律，可以预报，没有枯水期清洁，不污染环境运行费用低基本没有淹地、移民问题除发电外可以农业、水产、灌溉综合利用潮汐能发电主要问题单位建设投资大，造价高水头低，机组耗钢多发电具有间断性工程上有泥沙、海水腐蚀和污黏等问题第八章1.何为燃料电池？答：将燃料燃烧的化学能直接转变成电能的电池2.为了使燃料电池尽可能获取电力，可以采取哪些措施？答：（1）提高温度与燃料气的压力（2）为提高催化作用，应用白金与镍（3）扩大燃料、空气与电极、电解质的接触面积（4）电极中得细小毛孔应使氢、氧、水（水蒸气）易于流动3.燃料电池有哪些特征？答：不受卡诺循环的限制，效率较高可达40%—50%污染极少，绿色能源可以使用天然气、石油、煤炭、乙醇、沼气等多种燃料，资源广泛没有旋转部分，噪声小可以采用积木模式组成各种规格电池不需要大量冷却水。