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。
3.核电厂与常规火电厂的热能来源有何不同？
核电厂中核裂变能也是以热能的形式利用的，因此，和常规火电厂类似，核电厂也要通过蒸汽动力循环来实现热功率转换。不同的是，常规火电厂的热能来源于锅炉中化石燃烧，而核
电厂的热能来自于核反应堆中的核裂变反应。
4.简述核电厂的基本类型以及分类的依据。(核能p47-49)
通常可根据中子慢化剂和冷却剂的不同把反应堆分成多种类型。
1.轻水堆
采用轻水作慢化剂和冷却剂。轻水堆包括轻水压水堆和轻水沸水堆，是核电厂采用的最主要的堆型。
2.重水堆
重水堆采用重水作为慢化剂，重水或轻水作冷却剂。
3.石墨气冷堆
采用石墨作中子慢化剂，气体作冷却剂。
4.石墨水冷堆
5.快堆
也称为快中子增殖堆。这种反应堆不用慢化剂，而主要使用快中子引发核裂变反应。快中子增殖堆不用慢化剂，堆芯体积小、功率大，要求传热性能好、又不慢化中子的冷却剂。目前主要采用液态金属钠和高温高速氦气两种冷却剂。
5.核反应堆的用途很广，可以分为哪两大类？
一是利用反应堆中核裂变反应的能量，
二是利用反应堆中核裂变产生的中子。
6.在核电厂中，反应堆和蒸汽发生器以及气轮机发电机所在的部位被
分别称为什么？（核能P45）
反应堆和蒸汽发生器所在部分称为核岛，气轮机和发电机所在的部位称为常规岛7. 熟悉压水核反应站的原理图，并分析两回路系统的工作过程。（核能P51，个人觉得这个答案就凑合。。。）
?对最常采用的压水堆核电厂，通常采用两回路，以屏蔽放射性物质。典型的核岛包括蒸汽生成、供应系统、安全壳喷淋系统和辅助系统。一回路的主要设备包括反应堆堆芯、反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、主循环泵及管道。
?一回路中冷却剂将反应堆堆芯产生的热能携带到蒸汽发生器，传给二回路，产生蒸汽。稳压器用于维持一回路压力的稳定和补偿水在冷态和热态时的体积变化。
?安全壳喷淋系统由两条独立的管线组成，当反应堆发生失水事故时，一回路的高温高压水漏到安全壳中，安全壳是密封的，所以安全壳的压力和温度会升高，安全壳喷淋系统的主要作用是喷淋冷却水降低安全壳的温度，使水蒸气凝结成水，从而降低安全壳的压力。
二回路与普通电站差不多，由汽轮机，回热加热器，再热加热器，汽水分离器，凝汽机和水泵等组成回路，完成中间再热，多级回热的蒸汽动力循环。
8. 最常用的反应堆控制方法是什么？它有哪三种类型？简述这三种类型的不同。
?最常用的反应堆控制方法是使用控制棒。控制棒由可强烈吸收中子的材料制成，可利用控制棒在堆芯结构内的插入和提出，调节反应堆中的中子吸收速率。
?控制棒可分为三种类型，即安全棒、补偿和调节棒。
?1)安全棒用于事故的紧急停堆有较强的中子吸收能力，运行时全部抽出堆芯，事故时可迅速插入堆芯，紧急停堆。
?2)补偿棒在运行中可抵消一部分后备反应性，中子吸收能力强，移动速度缓慢，在反应堆运行过程中逐步抽出，用于补偿由于燃耗、中毒、结渣、温度效应等引起的反应性降低。
?3)调节棒用于调节反应堆的功率，抵消运动时各种因素引起的反应性波动，使反应堆达到并保持在所需的水平。中子吸收能力可略低，要求移动灵活，调节过程的动态品质要好。
9. 简述核电站建设中有哪些必要防护措施？（书核能P50，P83）
核电站的防护措施：
为了防止裂变产物和放射物质的逸出，核岛通常设有三道屏障。
1)第一道屏障——燃料元件包壳。
2)第二道屏障——反应堆冷却剂的压力边界，包括一回路的管道、容器、泵等相关。
3)第三道屏障——安全壳。既可以提供有效的环境辐射防护，也可以保护一回路设备免
受来自外部的破坏。针对外部破坏，安全壳普遍设计为可以抵御军事和商业飞机的撞击而提供有效保护。
常规运行时的安全措施
核电厂的安全措施通常十分严格，辐射屏障在设计上可以完全防止放射性物质的溢出，同时还要进行辐射检测。
屏蔽材料通常为普通混凝土和水，局部部位采用重混凝土、石墨、石蜡、硼刚和铝板等。
为了保证安全，对核电厂内的辐射物质和射线及周边环境进行全面的检测。
10.概述反应堆的基本结构以及各机构的特点和作用。（书核能P50）
压水反应堆的主要部件有反应堆堆芯、反应堆内支撑结构、反应堆压力壳、控制棒驱动机构。
1.反应堆堆芯
特点：是发生裂变反应、释放热量、生产强放射性的核心区域。
2.反应堆堆内支撑结构
特点：结构复杂，尺寸大，精度高，工作条件苛刻。
作用：支撑燃料组件并限制其移动；使控制棒和燃料组件保持一致；对冷却剂导热；对堆内测量仪器提供支撑和导向
３．反应堆压力壳
特点：承压，高温，耐腐蚀，工作时间长（３０～４０年）
作用：放置堆芯和堆内组件，防止放射性物质外泄
４．控制棒驱动机构
特点：动作频繁，要求可靠性高；快速停堆时反应迅速，完成动作在２ｓ内。
作用：控制反应堆的启动、功率调节、停堆及事故情况下的安全控制（紧急停堆）。11．简述核电厂的特点。
?和常规火电相比，核电厂的突出特点是使用核燃料，因此核电的发展必然要建立在核燃料开采、加工的基础之上。而核燃料裂变之后会生成大量的强放射性产物，辐射防护和反射性废物的收集、处理是核电厂的重要特点。
12.在核电技术在实际开发中，已经形成了哪两条技术路线？
实际中形成了两条技术线路：
一条是降低燃料元件线功率密度的同时，增加安全系统的冗余
度，提高安全性，ＡＢＷＲ、ＳＹＳＴＥＭ８０+、ＥＰＲ是这种技术的代表，这种技术称为改良型。
另一条技术路线是在降低线功率密度的同时，主要通过采用非能动安全技术增加核电厂的固有安全性功能，简化系统设计。提高安全性的同时，使其经济性不受损失甚至有所改善。典型的设计有ＡＰ６００及其改进ＡＰ１０００，这种技术称为革新型。
13.概述第三代核能系统的典型技术。(这个题的答案找得我吐血了，要是考了，大家就随意发挥吧。。。。)
第三代核能系统是目前已经成熟的核电技术，它总结了第二代核能技术的优劣，提高了系统的安全性和经济性，更适合于标准化、规模化发展。
（一）沸水堆---ABWR和ESBWR
先进沸水堆(ABWR) 通用电器(GE)公司为主设计的堆型，单堆设计电功率在1350~1600MW，其设计基于传统的沸水堆(BWR)设计和多年运行经验，属于第三代先进核反应堆，ABWR也是一个已经完成了全部工程设计、有实际建造和运行经验的第三代核反应堆，其第一台机组于1996在日本建成投入运行。
ESBWR的特点：
１）燃料组件。ESBWR反应堆的燃料组件为10×10燃料棒
管束，长度为标准燃料棒长度的2/3.
２）压力容器。采用自然循环，ESBWR取消了原油BWR循环中使用的一些安全相关系统，提高了系统的安全性。
３）控制驱动系统。在ESBWR中使用电力和水力双重驱动。
４）专设安全设施。非能动专设安全设施是ESBWR安全系统的主要特点。
二）欧洲先进压水堆技术—EPR
EPR技术特点分析
１. EPR开发和设计特点
１）与现有核电厂相比，安全性从决定论和概率论两个方面考虑均有改进；
２）缓解假想的严重事故，将假想严重事故的后果限制在核电厂本身内；
３）在经济上，发电成本可和其他一次能源进行竞争。
２.EPR在核燃料循环方面的技术特点。
１）提高核燃料利用率，促进核电可持续发展。EPR可以使用一些现有设施，采用延长寿命高放废物玻璃燃料固化及铀－钚燃料在循环等方法确保对乏燃料及其他废物和材料进行适当的管理。
２）EPR在核燃料循环方面的特点。EPR通过对二氧化铀燃料进行优化使用，以及采用灵活的换料周期来提高反应堆的运行效果。通过实施二氧化铀和MOx管理，在中子、能量和燃耗率增加的同时渐少废物的产生。
3. EPR在核安全方面的设计。
１）针对内、外部危害采取更多的预防措施。EPR采用了4套能动安全设备，各安全系统的冗余系列安装在4 个独立的配置分区，各分区严格分离以消除共模故障。
２）降低事故发生的频度
３）应对超设计基准（严重）事故的安全特性。包括：排除严重事故时氢的爆炸；反应堆容器破裂、堆芯融化时仍然可以有效控制和冷却熔融物；避免可能的压力容器破裂出现高压熔化喷射；安全壳设计余热排除系统，在事故状态下提供冷却；在安全壳内，一回路的任何泄漏都将得到可靠收集和控制。
（三）西屋公司的AP1000技术
AP1000的经济性
（１）与AP600相比，AP1000发电成本进一步降低。
（２）经济性分析。
1) AP1000在设计采用上了成熟的部件，各种设备、部件都具有可靠性记录。
２）AP1000设计简洁，由此降低了运行及维护成本，因此也减少了人员的数量。
３）基于简化设计和模块化设计，机组的造价大幅降低，工期缩短。
三、太阳能
1.概述太阳能发电的两种主要形式。
?太阳能发电的方式有两种，即热力发电和光伏发电。
2. 概述硅太阳能电池的基本工作原理。
（一）光生伏打效应
当物体受到光照时，其体内的电荷分布状态发生变化
而产生电动势和电流的一种效应。
在气体、液体和固体中均可产生这种效应，但在固体特别是半导体中，光能转换成电能的效率特别高。半导体将太阳能转换成电能过程主要包括以下四点：
?太阳光照射到半导体表面
?半导体吸收一定能量的光子，激发出光生载流子
?载流子在p-n结作用下，产生光生电动势
?通过外接负载，形成光生电流，获得功率输出
（二）太阳能电池的基本工作原理
●太阳光照射p-n结，在半导体内产生电子-空穴对
●在势垒电场的作用下，电子驱向n区，空穴驱向p区
●在p-n结附近产生与势垒电场相反的光生电场
●光生电场一部分抵消势垒电动势，剩下的部分使p区带正电，
n区带负电
●在n区与p区之间的薄层产生了光生伏打电动势
●当外电路通过电极接通时，便有电能输出
3. 概述平板型太阳能集热器与聚焦型集热器的区别及特点。
平板型太阳能集热器
?集热器是把一种太阳辐射能转化为集热器内载热介质的热能的换热器。
?平板型集热器不必跟踪太阳，使用、维护简单方便；投资少；它可以接受直接辐射，也可以接受漫射辐射。不过平板型集热器不能提供高辐射强度，只能提供中、低温栽热介质，主要用于供暖、空调等方面。
聚焦型集热器
?如果要提高太阳辐射能量密度，需要采用聚焦型集热器。
?聚焦型集热器可以增大能量密度，从而减小集热器本身的面积，减少散热损失，提高载热介质的温度。其缺点是造价高，机构复杂。
?聚焦型集热器组成：聚光器、接收器、跟踪系统
4. 简述太阳能热电站的供热系统与热功转换系统的作用。
?太阳能热电站可以分为供热系统和热功转换系统两个部分：
?供热部分是太阳能收集、光热转换装置，可以采用各类型的集热器，从技术经济的角度来看，目前主要采用柱形抛物面集热器。
?热工转换系统与常规火电厂类似，也是以朗肯循环为基础的有再热、回热的蒸汽动力循环系统。为了弥补太阳能时间分布的不均匀性，通常需要蓄能装置或者与其他能源联合循环
5. 概述大气层对太阳能有哪些削弱作用？
大气层对太阳辐射的削弱作用
１．吸收作用
?太阳辐射穿过大气层的时候，光谱中的短波成分如X射线和γ射线，被电离层吸收；
臭氧层对紫外区域的辐射有选择性吸收的作用；更地层的二氧化碳和水蒸汽等多原子气体，对长波辐射（红外线）具有强吸收作用，长波份额到达地面的很少；大气中的固体灰尘对所以波长的太阳辐射都具有连续性吸收作用。
２．散射作用
?大气中的水滴和固体颗粒对太阳辐射中波长大于0.69um的红外区具有连续性的散射作用，到达地面的辐射能波长主要集中在0.29~2.5um之间。
３．慢反射作用
?大气中的固体灰尘对太阳辐射具有漫反射作用。
?由于大气层对太阳辐射的削弱作用，使太阳辐射衰减，衰减的程度与太阳辐射在大气中穿行的距离有关，同时也与辐射所穿行的大气特性（清洁程度）有关。
?一个标准大气质量定义为当太阳在天顶时，太阳辐射到达海平面高度时在大气中穿行的距离。
6．简述离网型太阳能光伏发电系统的各个组成部分的作用,并用简图表示该发电系统的构成。
主要由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组、逆变器等部分组成，可分为直流系统、交流系统和交、直流混合系统
太阳能组件的功率一般是几瓦、几十瓦、100-30瓦，是可以作为电源使用的最小单元，为了获得较高的电压和电流，可以把多个太阳能组件组成太阳能电池方阵
控制器是光伏发电的核心部件之一，应具有以下功能：
●信号检测
●蓄电池最优充电控制
●蓄电池放电管理
●设备保护
●故障诊断
●运行状态指示
蓄电池：作用是储存太阳能电池发出的电能并随时向负载供电
逆变器：将直流电变换成交流电的设备
7.概述塔式、槽式、蝶式太阳能热发电系统的优缺点。
?三种系统比较：
塔式效率高，槽式成本低，碟式单机可标准化生产，三种方式各自优势明显，同时缺点也很明显：塔式一次性投入大，槽式相对塔式和碟式效率较低，碟式单机规模很难做大。
目前来说，塔式和碟式尚处于研究、开发、示范阶段，槽式已经是最成熟的商业化技术。
8.概述太阳能光伏发电的优缺点。
太阳能光伏发电的主要优点为：
（1）结构简单，体积小且轻；
（2）易安装，易运输，建设周期短；
（3）使用方便，，维护简单，在-50℃~-65℃温度范围均可正常工作；
（4）清洁能源，安全，无噪声，零排放；
（5）可靠性高，寿命长；
（6）太阳能几乎无处不有，所以光伏发电应用范围广；
（7）降价速度快，能量偿还时间有可能缩短；
（8）可以与蓄电池相配组成独立电源，也可以并网发电。
太阳能光伏发电的主要缺点是：
（1）太阳能能量密度低，覆盖面积大；
（2）光伏发电具有间歇性和随机性；
（3）各个地区太阳能资源情况不通，所以光伏发电区域性强；
（4）太阳能电池与太阳能逆变器转化效率不是很高，还需要技术上的突破。
9.概述太阳能光伏发电系统设备构成。
一、离网型太阳能光伏发电系统的组成
主要由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组、逆变器等部分组成，可分为直流系统、交流系统和交、直流混合系统
二、联网型太阳能光伏发电系统的组成
典型的宅联网光伏系统主要由：太阳能电池方阵、联网逆变器和控制器3大部分组成
四、 风能
1. 什么是风能利用系数？它的大小主要有什么因素决定？
.风能利用系数Cp
风能利用系数定义为风轮机的风轮能够从自然风能中吸收的能量与输入风能之比。风能利用系数可表示为
对实际有用的风轮机来说，风能利用系数主要取决与风轮叶片的气动和机构设计及制造工艺水平。
2. 简述典型的风力发电装置的主要构成。
? 风力发电装置
? 风力发电装置包括风轮机（风力机）、传动变速机构和发电机三个主要部分。 ? 其中风轮机是发电装置的核芯，风轮机大体上分为两种：
? 一种是桨叶绕水平轴转动的翼式风轮机，另一种是桨叶绕垂直轴转动的风轮机，实
际上，目前并网发电的风轮机主要是三叶式绕水平轴转动的翼式风轮机。
3.分析永磁直驱变速恒频风力发电系统并网变流器的工作原理，并画出其拓扑结构图。 电机侧采用ＰＷＭ整流，实现ＡＣ／ＤＣ稳压及升压变换，直接形成直流，再经ＰＷＭ逆变变流单元变换成稳定电压和频率的三相交流电，输送到电网。整流器和逆变器结构完全相同，通过直流母线以背靠背形式组合在一起，构成双ＰＷＭ控制。它实质是一种交直交的电压源型四象限变流器，可以实现能量的双向流动。输出波形近似正弦，具有谐波小，效率高的特点。
4.简述双馈变速恒频风力发电系统的优缺点，并用简图表示其构成。
优点：双馈变速恒频风力发电系统能够实现最大风能捕获和定子输出无功的调节。双馈变速恒频风力发电系统中定、转子的功率流向可以双向流动，从而具有四象限运行能力。具有再生制动功能、动态响应快。功率因数高。在双馈风电系统中，发电机与网侧是柔性连接关系，可通过调节转子励磁电流实现软并网，避免并网时发生的电流冲击和过大的电压波动。 缺点：双馈式驱动方式中由于风力机和发电机之间变速齿轮箱的存在 ，造成噪音大 、机械
电网3320.5 ; /; ; /p P C SV P W kg m S m V m s ρρ=----式中实际获得功率,空气密度，扫风面积，上游风速，。
磨损高的缺点。
5. 简述并网型风力发电系统的构成以及各个组成部分的作用。
?风力机：把风能转化为动能。
?齿轮箱：将风力机的低转速转化为发电机运行所需高转速。
?发电机：把风力机输出的机械能转变为电能。
?发电机：侧变流器将发电机发出的变频交流转换为直流。
?直流环节：电压控制一般为恒定。
?网侧变流器：使直流电转变为三相正弦波交流电，并能有效的补偿电网功率因数。
?变压器：把电能变为高压交流电。
6.在变速恒频风电系统中主要有哪几种风力发电系统？概述各风力发电系统的特点。
?在变速恒频风电系统中，主要有以下几种风电系统：
(1)永磁直驱风力发电系统;
(2)绕线转子型异步双馈风力发电系统;
(3) 异步电机风力发电系统;
(4)无刷双馈风力发电系统;
目前应用较为广泛且较有发展前景的主要是双馈式和永磁直驱式。永磁直驱式风电系统是未来风电系统发展的一个重要方向。
?特点：(1)永磁直驱风力发电系统
优点：风轮与永磁同步发电机直接相连，无需升速齿轮箱。
转子为永磁式结构，无需励磁绕组，因此不存在励磁绕组的损耗，提高了效率。转子上没有滑环，运行更加安全可靠。
?缺点：永磁体增加了电机的成本，永磁物质具去磁性，并且电机的功率因数不可控。
?(2)绕线转子型异步双馈风力发电系统
优点：减小了逆变器损失，因为逆变器功率只需为整个系统总功率的1/4，这是因为变流器只需要控制转子滑差功率。
减小逆变器和电磁噪声滤波损失。在外部扰动下，双馈电机具有更好的鲁棒性和可靠性。
缺点：就是双馈电机使用滑环，需要定期维修，这极为不方便，尤其是用于海上风力发电时。
?(3) 异步电机风力发电系统
优点：异步电机相当结实，无电刷，可靠，经济而普遍。
整流器可产生用于电机的可调励磁。快速瞬态响应。
当有剩余容量时，逆变器可作为无功或谐波补偿器。
缺点：复杂的系统控制（FOC），其性能依靠对于电机参数的了解，而电机参数是随温度和频率而变化。为满足电机磁场需要，定子侧变流器容量要比额定功率高30~40%。
?(4)无刷双馈风力发电系统
这种采用无刷双馈发电机的控制方案除了可实现变速恒频控制，降低变频器的容量外，还可实现有功、无功功率的灵活控制，对电网而言可起到无功补偿的作用。同时发电机本身没有滑环和电刷，既降低了电机的成本，又提高了系统运行的可靠性。
7.概述风电对电网运行的影响。
?随着越来越多的风电机组并网运行，风力发电对电网的影响也越来越受到人们的广泛关注。风力发电原动力是不可控的，它的出力大小决定于风速的状况。从电网的角度看，并网运行的风电机组相当于一个具有随机性的扰动源，会对电网电能质量和稳定性等方面造成影响。
(1)电压波动和闪变
(2)谐波污染问题
(3) 对电网稳定性的影响
?风速和风向总是随机变化，因此风能的特点是具有不稳定性，使得风电场的输出功率有波动性，从而影响局部的电能质量。风电容量到达一定程度后，会引起电压不稳，特别电网较大波动的时候，可能导致风力发电机组从电网解链，严重时甚至导致电网瓦解。
8. 简述储能方式有哪几种？（P202）
蓄电池蓄能、抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、电解水制氢储能
9.概述风力发电分别采用独立和并网运行方式的特点。
独立运行的风力发电机组，又称离网型风力发电机组，这种风力发电机组功率小，风速适应范围广，生产技术成熟，适合家庭和边远地区的小型用电负荷点。考虑到风能的不连续性，通常需要配置蓄电池。如用户需交流电，则需在蓄电池与用户负荷之间加装逆变器。在容量较大的独立运行方式下，为了避免大量使用蓄电池，常采用由负荷控制器按负荷的优先保证次序来直接控制负荷的接通与断开，以适应风速大小的变化。
并网运行方式是风力发电规模化利用的主要方式，采用风力发电机组与电网连接，由电网输送电能的方式，是克服风的随机性而带来的蓄能问题的最稳妥易行的运行方式，同时可达到节约矿物燃料的目的。并网运行又分为两种：
1、恒速恒频方式，即风力发电机组的转速不随风速的波动而变化，始终维持恒转速运转，
从而输出恒定额定频率的交流电。这种方式目前普遍使用，具有简单可靠的优点，但是对风能的利用不充分。
2、变速恒频方式，即风力发电机组的转速随风速的波动作变速运行，但仍输出恒定频率的
交流电。这种方式可提高风能的利用率，但将导致必须增加实现恒频输出的电力电子设备，同时还应解决由于变速运行而在风力发电机组支撑结构上出现共振现象等问题。
10.概述风力发电的优缺点。
?1、风力发电的优点
?(1)风能是可再生能源形式，有利于可持续发展。
?(2)有利于环境保护。
?(3)随着风电技术的日趋成熟，风电成本越来越低，可以和其他能源形式相竞争。
? 2. 风力发电的负面影响
?(1)间接的不可再生能源利用和污染物排放。机组生产过程中造成的污染物的排放是风电的间接污染物排放。
?(2)风电可能对鸟类造成伤害。
?(3)噪声问题。
?(4)对无线电通信的干扰。
?(5)安全问题，叶片折断伤人等。
五、其他可再生能源发电技术
1. 除风力发电、太阳能发电及核能发电以外的其他可再生能源方式有哪些？地热能、海洋能、氢能及生物质能
2. 海洋中可再生的自然能源有哪些？
潮汐能，波浪能，海流能，温差能，盐差能
3. 概述地热的发电利用及其优点。
? 1.地热的发电利用
?(1)地热直接发电。2)闪蒸（扩容）发电方式3)双工质循环。
地热发电的优点：地热资源丰富、安全，也是可再生资源；使用现代的污染物排放控制技术之后，对环境影响较小；运行稳定可靠；减少进口燃料的经济压力。
4.概述我国生物能利用现状。
?生物质能开发利用在我国农村地区占有重要地位，提供了40%的农村用能，占农村生活燃料的70%以上。
? 1.薪炭林和节柴灶
?我国从1981年开始有计划的进行薪炭林建设，但仍供不应求，形式紧迫；传统就是炉灶工艺落后，大规模推广节能煤炉灶是农村节能的一项重要工作。
? 2.生物质直接燃烧利用
?生物质直接燃烧利用是目前最主要方式，小规模的直接燃烧利用是很不经济的，30~90%的能量损失。大规模的应用可提高能量的利用水平，如垃圾焚烧锅炉的燃烧。
? 3.生物质热解气化技术
?通过化学的或生物的方法将固体或液体的生物质转化为气体燃料，气体燃料高效、清洁、方便，因此得到国内外广泛重视，并取得了可喜的进展。
? 4.生物质成型燃料技术
?是指具有一点粒度的生物质材料，在一定压力作用下，可以制成各种成型燃料。能量密度可与中质煤相当，燃烧特性明显改善，便于运输与存储。生物质成型燃料还可以进一步炭化，生产生物炭，优质的生物炭还可以应用于冶金工业。
? 5.沼气技术
?沼气和残留物的综合利用，所带来的经济效益远比沼气本身的价值高得多。沼气发酵残留物养猪养鱼都能增产；沼肥不但是优质有机肥，而且是土壤的改良剂；沼液是无污染的广谱性农药，又是良好的浸种液；沼气储粮和保鲜水果均能受到良好的效果。沼气发酵系统已经称为综合解决农村能源生态环境、发展农村经济以及农业
可持续发展的重要措施。
1、引言 在传统能源方面，石油和煤碳的形成要几亿年的时间，而人类在地球出现的总长也不过200万年，而在过去的100年左右的时间里，人类却消费了差不多所有矿物能源的一半。可以说，我们今天的文明多半是建立在能源消耗的基础之上的。如果没有这些能源，我们今天的文明将不复存在。 据科学家估计，石油按目前的速度开采下去最多还有50年左右的时间就将枯竭，最多的煤碳，也不过100年左右。“后危机时代”的经济增长靠什么？当前,世界各国都在试图将经济复苏与经济转型结合起来,努力寻找经济复苏以后的新的经济增长点。在所有可能的选择中,世界各国将目光投向了新能源。这将意味着全球“新能源”改革的浪潮即将到来。 随着全球性的能源短缺、环境污染和气候变暖问题日益突出,积极推进能源革命,大力发展可再生能源,加快新能源推广应用,已成为各国各地区培育新的经济增长点和建设资源节约型、环境友好型社会的重大战略选择。不管是国际资本,还是国内企业,都瞄准了新能源产业这一“巨型蛋糕”。分析人士指出,各国政府在寻求新的经济增长点的过程中,都对新能源产业给予了高度关注和肯定,并将新能源利用和新能源产业的发展纳入国家战略考虑之中。这种战略层面的重视,必将促使新能源产业相关支持政策的出台,为全球新能源产业的发展营造更好的环境。 可以预见的是,新能源产业的发展和竞争,将成为新一轮科技竞争和产业竞争的重要“战场”。而中国作为经济大国和能源消费大国,必然要参与这一轮新能源产业的竞争。 2、国外新能源发电技术发展情况 (1)太阳能发电美国是世界上太阳能发电技术开发较早的国家，太阳能槽式发电系统已经积累了10多年联网营运的经验，1×104kW塔式和5~25kW盘式太阳能发电系统正处于示范阶段。法国、西班牙、日本、意大利等国太阳能发电的应用也有一定发展。太阳能光伏发电最早用于缺电地区，从80年{BANNED}始，联网问题得到很大重视。目前，在世界范围内已建成多个兆瓦级的联网光伏电站，光伏发电总装机容量约1×103MW。 (2)风力发电风力发电经历了从独立系统到并网系统的发展过程，大规模风力田的建设已成为发达国家风电发展的主要形式。目前，风力田建设投资已降至1000美元/kW，低于核电投资且建设时间可少于一年，其成本与煤电成本接近，因而具有很大的竞争潜力。世界上最大的风力田位于美国加利福尼亚州，年发电约221×108k W.h。全世界风电装机容量已达17706MW。美国将在俄勒冈州至华盛顿州沿线建立一个世界最大的风力发电基地，德国计划30年后用风力发电取代核电，风力发电在德国供电系统中的比重将占到25%。 (3)地热能发电地热发电的相关技术已经基本成熟，进入了商业化应用阶段。美国拥有世界上最大的盖塞斯地热发电站，装机容量达2080MW。菲律宾的地热发电装机容量也高达1050MW，占该国电力装机总容量的15%。目前全世界地热发电站约有300座，总装机容量接近1×104MW，分布在20多个国家，其中美国占40%。 (4)海洋能发电目前，世界各地已建成了许多潮汐电站，其中规模最大的是法国的郎斯电站，装机容量240MW。规模较大的还有加拿大的安那波利斯电站、中国的江厦电站和幸福洋电站、原苏联的基斯洛电站等。 (5)生物能发电城市垃圾发电是30年代发展起来的新技术，最先利用垃圾发电的是德国
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。 3.核电厂与常规火电厂的热能来源有何不同？ 核电厂中核裂变能也是以热能的形式利用的，因此，和常规火电厂类似，核电厂也要通过蒸
新能源发电技术 学院: 电子信息学院 专业: 电气工程及其自动化 姓名: 学号: 时间: 序论 生物质新能源就是指通过生物资源生产的燃料乙醇与生物柴油,可以替代由石油制取的汽油与柴油,就是可再生能源开发利用的重要方向。受世界石油资源、价格、环保与全球气候变化的影响,20世纪70年代以来,许多国家日益重视生物燃料的发展,并取得了显著的成效。中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩,特别就是以粮食为原料的燃料乙醇生产,已初步形成规模。 美国科学家最新的研究成果显示,作为目前应用最广泛的两种生物燃料,生物柴油与乙醇燃料尽管比化石燃料更加优越,但不可能满足社会的能源需求。研究人员发现,即使美国种植的所有玉米与大
豆都用于生产生物能源,也只能分别满足全社会汽油需求的12%与柴油需求的6%。而玉米与大豆首先要满足粮食、饲料与其她经济需求,不可能都用来生产生物燃料。在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展,重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染,效益高的新性能源,生物质新能源大有可为。 新能源与生物质能 通过新能源--生物质能的概述,初步展示其性质特点。同时,结合当提出了几点对策。当下时事,论述其在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展,重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染,效益高的新性能源,通过查阅相关文献了解到其发展过程中存在的主要问题进行分析研究,进而生物质能,新农村建设,秸秆应用,现状分析生物质而所谓生物质能(biomass energy ),就就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态与气态燃料,取之不尽、用之不竭,就是一种可再生能源,同时也就是唯一一种可再生的碳源依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水与工业有机废水、城市固体废物与畜禽粪便等五大类。 尽快全面启动替代能源战略,加快再生能源的产业化。事实上,近
《化工与新能源材料及应用》试卷 A 一.单项选择题（20分，每题2分。请将正确答案的序号填入题中的括号内。） 01．下列新能源中属于二次能源的是( ) A 地热能 B 核能 C 生物质能D太阳能 02．关于核能概述错误的是( ) A 目前核电站使用的都是核聚变技术。 B 核裂变产生的放射性污染可以防护。 C 核聚变的原料可取之于海水，没有放射性污染。 D 核裂变的污染程度小于烧煤产生的尘埃造成的放射性污染。 03．洁净煤技术，是指从煤炭( )的全过程，旨在减少污染物排放与提高利用效率的生产、加工、转化、燃烧及污染控制等新技术体系。 A生产到使用的各个环节B开采到利用的各个环节 C消费到回收的各个环节D生产到消费的各个环节 04．风能的大小与风速的( )成正比 A二次方B三次方C四次方D五次方 05．属于直接利用太阳能的技术是( ) A 光伏发电 B 水利发电 C 风力发电 D 地热能 06．关于氢能的特点错误的是( ) A氢能是取之不竭，用之不尽的。 B氢在燃烧时不产生污染物，是理想的绿色能源。 C碳纳米管在氢能的储运应用方面已经成熟。 D氢气释放能量快，反应速率常数高。 07．纳米技术是指在( ) 尺度范围内研究电子、原子、分子和分子内在规律及特征，并用于制 造各种特种的一门综合性科学技术。 A 10nm B 10μm C 1--100nm D 1--100μm 08．关于煤炭液化表述错误的是( ) A是将固体状态的煤炭经过化学加工转化为液体产品。 B可以将硫等有害元素及灰分脱除，得到洁净的二次能源。 C能够优化能源结构、解决石油短缺、减少环境污染。 D可以得到更多的能量。 09．风力发电技术已经走向成熟，下列关于全球风电装机容量前五位的国家排序正确的是( ) A德国、西班牙、美国、丹麦、印度 B 美国、德国、中国、日本、丹麦 C 美国、西班牙、德国、中国、印度 D 德国、中国、西班牙、印度、丹麦 10．与国外相比，我国生物质能技术存在较大的差距，但不包括( ) A厌氧消化产气率方面。 B生物燃料的规模化生产方面。 C秸秆直接燃烧供热技术研究和设备开发方面。 D生物质发电技术和装置方面。 二.多项选择题（30分，每题3分。请将正确答案的序号填入题中的括号内，多选、少选、误选均
研究生课程结课综述 ------新能源材料心得体会 姓名： 学院： 专业： 学号： 新能源材料 一、新能源概况 新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生
的热能，包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。 以新能源中的太阳能为例，新能源具有无可替代的资源优势：太阳能资源取之不竭，太阳能是地球上分布最广泛的可再生能源，每年到达地球陆地上的太阳辐射能量约27万亿吨标准煤，是目前世界能源消费总量的2000多倍。可开发的风能资源为53000 TWh，是目前全球发电量的两倍，水力发电资源量的三倍。太阳能、风能已成为各国实施可持续发展的重要选择，是一种朝阳的产业，孕育着巨大的潜在经济利益为维持技术优势、占领市场的需要。 二、我国发展新能源的重要性 太阳能、风能已成为各国实施可持续发展的重要选择。同国外相比，我国的能源系统更加不具备可持续发展特点：能源枯竭的威胁可能来的更早。人口多，人均资源占有量仅及世界的一半，石油和天然气资源仅占世界人均量的17.1％和13.2％；加之能源利用技术落后，效率低下，能耗高，枯竭速度可能会比国外更加迅速，能源匮乏的威胁可能来的更早、能源供需缺口将越来越大。2020年全国需求量27亿吨TOE，尚缺4.8亿吨标煤；2050年一次需求量达到40亿吨标煤，缺口达10亿吨标煤，短缺25％以上。过度依赖煤炭，环境影响更加严重。煤炭几乎满足了我国一次能源需求的70％，66％的城市大气颗粒物的含量和22％的城市的二氧化硫含量均超过国家空气质量二级标准，在冬季这些污染物的浓度更大，通常为夏季的2倍。环境专家估计，大气中90％的二氧化硫和70％的烟尘来自于燃煤。 煤废料的处理仍是问题。煤炭开发利用过程中产生的大量的矸石、腐蚀性水、煤泥、灰渣和飞灰等，已构成对工农业生产和生态环境的危害，成为制约所在地区可持续发展的一个制约因素。 在我国，近13亿人中约80％居住在农村，每年消耗6亿多吨标煤的能量，其中约一半来自可再生能源，但这些能源目前还是以传统的利用方式为主。另外我国还有700万户无电人口，无法用常规电网延伸解决用电问题。 发展新能源可以满足安排剩余劳动力的需要。如丹麦的风力发电制造业，1999年风机制造、维护、安装和咨询服务，即为丹麦提供了1.2万至1.5万个工作机会；它的风机零部件的供应遍及全球，同时还创造了约6,000个工作机会。 发展新能源同时可以维护生态建设成果、改善农村生活环境。目前有2亿多人面临沙漠化的威胁，但燃烧传统生物质能源在很多地区仍是主要的生活用能方
新能源发电技术 学院：电子信息学院 专业：电气工程及其自动化 姓名：
学号： 时间： 序论 生物质新能源是指通过生物资源生产的燃料乙醇和生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响，20世纪70年代以来，许多国家日益重视生物燃料的发展，并取得了显著的成效。中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩，特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产，已初步形成规模。 美国科学家最新的研究成果显示，作为目前应用最广泛的两种生物燃料，生物柴油和乙醇燃料尽管比化石燃料更加优越，但不可能满足社会的能源需求。研究人员发现，即使美国种植的所有玉米和大豆都用于生产生物能源，也只能分别满足全社会汽油需求的12%和柴油需求的6%。而玉米和大豆首先要满足粮食、饲料和其他经济需求，不可能都用来生产生物燃料。在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展，重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染，效益高的新性能源，生物质新能源大有可为。
新能源与生物质能 通过新能源--生物质能的概述，初步展示其性质特点。同时，结合当提出了几点对策。当下时事，论述其在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展，重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染，效益高的新性能源，通过查阅相关文献了解到其发展过程中存在的主要问题进行分析研究,进而生物质能，新农村建设，秸秆应用，现状分析生物质而所谓生物质能(biomass energy )，就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源依据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。 尽快全面启动替代能源战略，加快再生能源的产业化。事实上，近期已有两件大事发生：一是国家能源领导小组编制的《可再生能源发展规划》提交发改委修订，希望到2020年，可再生能源的占比能
粉末冶金技术在新能源材料中的应用探讨 摘要：新能源的使用和普及是人类社会发展必经之路，新能源的使用所需要的 新能源材料是使用新能源的关键，对新能源材料和储存新能源材料的制备发挥作 用的技术上，粉末冶金技术是首选。本文将介绍什么是粉末冶金技术，并对粉末 冶金技术在新能源运用和储存中的作用进行分析和探讨。 关键词：粉末冶金技术；新能源储存 一、引言 随着人类社会经济的不断发展，人们生活变得越来越快节奏，越来越注重生 活品质的提升，与人们的需求相契合的是一切方便人们生活，出行等各方面的改变，如塑料制品越来越多，汽车等的普及。而这一切在为人们的生活带来方便的 同时，给我们的环境带来了压力，造成资源的短缺。为响应国家“统筹兼顾”、等 保护环境节约资源的政策措施，除了从衣食住行进行节约以外，我们还需要找出 一些可替代能源。本文将介绍粉末冶金技术在新能源技术中的应用。 二、粉末冶金技术介绍 粉末冶金是一种具有传统传统熔铸工艺无法获得的、独特的物理化学性质的 技术工艺。粉末冶金通过制备金属粉末能够做出半致密或者完全致密的工艺品， 不仅包括金属，现如今许多3D成型的制品均由粉末冶金技术制成。与传统工艺 相比，不需要切削便可制造出刀具、齿轮等还有更多精密成型的工具。 粉末冶金技术具有四个主要的特点。首先，粉末冶金能够传统工艺制造工具 时出现的合金偏聚现象，这是由于其能够在制备之前制备出合金的粉末，从根本 上解决合金偏聚的发生。其次，粉末冶金技术还能够制备出一些晶体，比如非晶、微晶等高性能非平衡材料，这些材料在电学、力学、磁学等领域具有超高的价值。再次，粉末冶金技术还能够实现多种类型材料的复合，例如金属－陶瓷材料的复合，这是一种极其低成本高性能的进行材料复合的工艺技术。最后，它还能够制 备出普通传统工艺无法制备的特殊结构、特殊材料的工艺制品，在我们的生活之中，许多机加工刀具、五金模具实际中就是由粉末冶金技术制备的。 三、新能源的定义和特点 新能源是除了传统的能源例如水、石油、天然气等人们日常使用的为人熟知 的能源以外的或者还在研究中和制备中的、未来能够最为某一种传统能源替代品 进入人们生活的能源。比如说我们经常提到的太阳能、氢能、核聚变能等等，都 属于新能源。这些新能源对于环境保护、节约能源来说十分的重要，如果我们能 够很好的加以利用，它们必然能够发挥自身优势，为人们的生活，为地球的环境 等等做出贡献。 四、粉末冶金技术的引进与使用 前文已述，粉末冶金技术的诸多优点，不论是制造生活所用的刀具，抑或是 制备具有良好性能，难以制备的具有超高力学性能的晶体，对它来说都不再话下。对于粉末冶金技术所需要的粉末冶金的材料是属于信息类的一种材料，主要是软 磁材料。随着一些科研学家在进行科研等活动中运用到的磁记录材料的需求的增多，粉末冶金技术也越来越变得不可或缺，极大的满足了人们的需求。同时，粉 末冶金技术在能源领域也发挥着作用，对着新能源的不断创新和发展，对于新能 源的储存和运行都需要粉末冶金技术材料的支持。例如能够满足航空航天工业的 足够强度和硬度的材料都需要粉末冶金技术来制成。 五、粉末冶金技术在新能源运用中的作用
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
电子技术在新能源材料行业的应用 摘要：在经济飞速发展和社会全面进步的今天，做为能源消耗大国，我国解决 能源供应和环境污染方面的问题已经迫在眉睫，因此开发和利用新型能源成为势 在必行的需求趋势。作为一种新型能源---发电方面的关键技术，电力电子技术的 发展直接关系到新型能源发电技术的发展和前景问题，并且影响到社会的发展和 进步。 关键词：电子技术；新能源材料；应用 1导言 电子技术，实质上就是通过电器元件对电能予以运用的一种现代化技术，其 广泛应用于科研领域，作为现代技术发展的一个中药基础，其在新能源材料行业 的合理运用具有十分重要的意义，有利于新能源材料行业的可持续发展。 2电子技术的概述 电子技术在社会生产中的地位不断上升，对社会的影响显著。电子技术正在 向着大容量、数字化、自动化方向发展，争取满足大功率、高端化产品的需求。 根据调查研究发现，电子器件向着小功率和大功率两个极端发展，既可以应用到 具体线路的调控上，又可以满足大型工业应用。电子技术在应用中呈现出以下几 项特点：第一，节能性明显。相比于传统的能源生产系统，电力技术灵活地改变 功率做功，减少了资源浪费，降低了资源耗费率；第二，环保性明显。电子技术 数字化、整体化程度的增加，实现了电力系统对外界零污染的要求，其多重保护 措施大大降低了用电设备发生意外的可能性；第三，精准化程度明显提高。电子 器件和电子产品的不断更新，调整了设备控制程序，增加了调试、控制、纠正参数，降低了温度、偏移、震动等外界环境的影响，使得电子产品的适用场合和行 业得以有效扩大。此外，电力系统与通讯系统、网路系统、程序编码等内容的融合，使得远程控制、网络监测、系统更新等变得极其便捷。 3新能源材料行业的概述 过度开采传统能源给空气质量、温度变化、社会环境等带来了一系列问题， 引发了对新能源、新材料行业的关注和探索。粗放型经济发展模式已经不再适用 于社会发展，其弊端越来越明显。与此同时，人们新能源、新材料的出现给了人 们新的信心和勇气。从能源结构和组成看，新能源占有比例不足10%，而煤炭、 石油占到了大约85%，同时，这些结构还在发生着改变。相关专业人士已经探知，我国风能发电技术提高了转化率，每年可以得到几十亿千瓦；漫长的海岸线每年 都可以提供2亿千瓦的潮汐资源，太阳能资源也存在着极大的开发潜力。此外， 还有地热能、核能等其他形式的资源。做好能源硬件系统，充分发挥这些新能源 的价值，便可以有效解决资源和环境的发展危机，让经济发展和绿水青山的统筹 兼顾。从材料的合成和工艺看，光电材料和纤维制品以及各种人工材料成为未来 发展的重点。利用电力技术改变原有物质硬度、粘性、柔韧度等方面的属性，使 之转变为可利用、可操作的人工新能源，从而减少社会对自然原材料的需求。其中，玻璃纤维、人工宝石、防氧化铝膜等得到了极大推广，给人们的生活带来了 新的体验。 4电子技术应用于新能源材料行业中的主要策略分析 电子技术具备的特性，使其在新能源材料行业发展过程中的应用能够发挥重 要作用，电子设备、电子技术在新能源材料行业中的合理应用，有利于合理处理 目前新能源材料行业发展中存在的阻碍因素，能够确保新能源的充分运用，而且
新能源材料学习心得 班级：094 姓名：刘建德学号：200910204428 一、新能源概况 新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能，包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。 以新能源中的太阳能为例，新能源具有无可替代的资源优势：太阳能资源取之不竭，太阳能是地球上分布最广泛的可再生能源，每年到达地球陆地上的太阳辐射能量约27万亿吨标准煤，是目前世界能源消费总量的2000多倍。可开发的风能资源为53000 TWh，是目前全球发电量的两倍，水力发电资源量的三倍。太阳能、风能已成为各国实施可持续发展的重要选择，是一种朝阳的产业，孕育着巨大的潜在经济利益为维持技术优势、占领市场的需要。 二、我国发展新能源的重要性 太阳能、风能已成为各国实施可持续发展的重要选择。同国外相比，我国的能源系统更加不具备可持续发展特点：能源枯竭的威胁可能来的更早。人口多，人均资源占有量仅及世界的一半，石油和天然气资源仅占世界人均量的17.1％和13.2％；加之能源利用技术落后，效率低下，能耗高，枯竭速度可能会比国外更加迅速，能源匮乏的威胁可能来的更早、能源供需缺口将越来越大。2020年全国需求量27亿吨TOE，尚缺4.8亿吨标煤；2050年一次需求量达到40亿吨标煤，缺口达10亿吨标煤，短缺25％以上。过度依赖煤炭，环境影响更加严重。煤炭几乎满足了我国一次能源需求的70％，66％的城市大气颗粒物的含量和22％的城市的二氧化硫含量均超过国家空气质量二级标准，在冬季这些污染物的浓度更大，通常为夏季的2倍。环境专家估计，大气中90％的二氧化硫和70％的烟尘来自于燃煤。 煤废料的处理仍是问题。煤炭开发利用过程中产生的大量的矸石、腐蚀性水、
新能源及分布式发电复习 1.什么是新能源？ 常规能源：技术比较成熟，已被广泛利用，在生产生活中起着重要作用的能源。（水是常规能源，可再生能源） 新能源：目前尚未被大规模利用，有待进一步研究实验与开发利用的能源。 2.为什么要开发利用新能源？ （1）发展新能源经济是当今世界的历史潮流和必然选择 （2）发展新能源经济可为我国经济又好又快发展提供支撑 3.新能源分类？哪些能源属于新能源？ （1）大中型水电；（2）可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能；（3）传统生物质能。 4.再生能源配额制。 再生能源配额制：指各省（区、市）均需达到使用可再生能源的基本指标，在电源中强制规定必须有一定的可再生能源配额。 考核范围：除水电之外的可再生能源电力，包括风力发电、太阳能发电、生物质能发电、地热发电和海洋能发电等。 配额制具有一定的强制性；配额制带有一定的问责条款。 5.太阳能发电优点。 安全可靠；使用寿命长；运行费用少；维护简单；随处可见，不需要远距离输送；没有活动部件、不容易损坏；无噪声；不需要燃料；不污染环境。 6.太阳能发电系统组成。 分类：利用太阳热能直接发电；将太阳热能通过热机带动发电机发电。 太阳能集热子系统；吸热与输送热量子系统；蓄热子系统；蒸汽发生系统；动力子系统；发电子系统。 槽式太阳能热发电系统：利用槽式抛物面反射镜聚光的太阳能热发电系统。 塔式太阳能热发电系统：采用多个平面反射镜来会聚太阳光，这些平面反射镜称为定日镜。由定日镜阵列，中心接收器，控制中心和发电系统组成。 碟式太阳能热发电系统——主要由碟式聚光镜、接收器、斯特林发动机、发电机组成，目前峰值转换效率可达30%以上。 7.用硼掺杂的叫P型硅，用磷掺杂的叫N型硅。 8.独立光伏发电系统组成。 光伏发电系统是太阳能电池方阵、控制器、电能储存及变换环节构成发电与电能变换系统。（按与电力系统的关系分为：增网型和并网型） 各元件作用：（1）太阳能电池方阵：将太阳能电池单体进行串并联并封装后，可以单独作为电源使用。（2）防反充二极管：其作用是避免由于太阳能电池方阵在阴雨天和夜晚不发电时或出现短路故障时，蓄电池组通过太阳能电池方阵放电。（3）蓄电池组：贮存电能并可随时向负载供电。（4）控制器：判断蓄电池是否已经达到过充点或过放点。（5）逆变器：将直流电变换为交流电的设备。 9.并网太阳能光伏发电系统，可逆流系统，不可逆流系统的区别。 并网光伏系统发的电直接被分配到住宅内的用电负载上，多余或不足的电力通过连接电网来调节；可逆流系统，为光伏系统的发电能力大于负载或发电时间同负载用电时间不相匹配而设计。不可逆流系统，指光伏系统的发电量始终小于或等于负荷的用电量，电量不够时由电网提供，即光伏系统与电网形成并联向负载供电。
《化工与新能源材料及应用》试卷A 一.单项选择题（20分，每题2分。请将正确答案的序号填入题中的括号内。） 01．下列新能源中属于二次能源的是( ) A 地热能 B 核能 C 生物质能 D太阳能 02．关于核能概述错误的是( ) A 目前核电站使用的都是核聚变技术。 B 核裂变产生的放射性污染可以防护。 C 核聚变的原料可取之于海水，没有放射性污染。 D 核裂变的污染程度小于烧煤产生的尘埃造成的放射性污染。 03．洁净煤技术，是指从煤炭( )的全过程，旨在减少污染物排放与提高利用效率的生产、加工、转化、燃烧及污染控制等新技术体系。 A生产到使用的各个环节 B开采到利用的各个环节 C消费到回收的各个环节 D生产到消费的各个环节 04．风能的大小与风速的( )成正比 A二次方 B三次方 C四次方 D五次方 05．属于直接利用太阳能的技术是( ) A 光伏发电 B 水利发电 C 风力发电 D 地热能 06．关于氢能的特点错误的是( ) A氢能是取之不竭，用之不尽的。 B氢在燃烧时不产生污染物，是理想的绿色能源。 C碳纳米管在氢能的储运应用方面已经成熟。 D氢气释放能量快，反应速率常数高。 07．纳米技术是指在( ) 尺度范围内研究电子、原子、分子和分子内在规律及特征，并用于制造各种特种的一门综合性科学技术。 A 10nm B 10μm C 1--100nm D 1--100μm
08．关于煤炭液化表述错误的是( ) A是将固体状态的煤炭经过化学加工转化为液体产品。 B可以将硫等有害元素及灰分脱除，得到洁净的二次能源。 C能够优化能源结构、解决石油短缺、减少环境污染。 D可以得到更多的能量。 09．风力发电技术已经走向成熟，下列关于全球风电装机容量前五位的国家排序正确的是( ) A德国、西班牙、美国、丹麦、印度 B 美国、德国、中国、日本、丹麦 C 美国、西班牙、德国、中国、印度 D 德国、中国、西班牙、印度、丹麦 10．与国外相比，我国生物质能技术存在较大的差距，但不包括( ) A厌氧消化产气率方面。 B生物燃料的规模化生产方面。 C秸秆直接燃烧供热技术研究和设备开发方面。 D生物质发电技术和装置方面。 二.多项选择题（30分，每题3分。请将正确答案的序号填入题中的括号内，多选、少选、误选均 不得分。） 01．新能源包括( ) A太阳能 B生物质能 C核能 D氢能 E海洋能 02．生物质能的优点有( ) A燃烧容易 B污染少 C灰分低 D热值高 E热效率高 03．属于现代生物质的是( ) A工业性木质废弃物 B工业性甘蔗渣 C城市废物 D动物的粪便 E生物燃料 04．中国洁净煤技术计划框架涉及的领域有( ) A煤炭加工 B煤炭的高效洁净燃烧 C煤炭转化
电气工程新技术导论 ——新能源发电技术概论 学院：电气与信息工程学院学院 专业：电气工程及其自动化 班级： 2011级05班 姓名: 岳全有,邓江军，朱宏伟，刘君宇 学号：20110701513,20110701514 20110701515,2011070120
目录 目录 摘要: ......................................................... - 1 - 一、新能源发电技术兴起的背景............................ - 1 - 二、新能源发电技术 ........................................ - 2 - 1.太阳能发电 (2) 2.风力发电 (3) 3.核能发电 (4) 三、结语 ..................................................... - 5 - 参考文献 ..................................................... - 6 -
摘要: 在新世纪迅速发展的今天，能源已经成了制约各国发展的重要因素，成了人们生活中至关重要的部分。在众多能源中，被人们直接利用最多的就是电能。人们发明了多种方法将其他能源转化为电能，目前在全球的电源结构中，用传统化石燃料转化为电能的方法仍然占据绝对主流地位，占全部发电量的60%以上。一次能源的大量消耗导致全球能源短缺和气候恶化，已经成了迫在眉睫的全球性问题。在巨大的环境压力下，我国积极开发应用新能源，新兴能源发电技术包括太阳能发电、水力发电、风力发电、核能发电、垃圾焚烧发电等等。 关键词： 发电化石燃料新能源太阳能风能 一、新能源发电技术兴起的背景 1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为：以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源，重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能。 在新世纪迅速发展的今天，能源已经成了制约各国发展的重要因素，成了人们生活中至关重要的部分。随着世界能源的减少，
目录 摘要 (2) 第一章对能源的认识 (3) 1.1能源的定义 (3) 1.2能源的源头 (3) 1.3能源的种类 (4) 第二章新能源的发展趋势 (5) 2.1 多元化 (5) 2.2 清洁化 (5) 2.3 高效化 (5) 2.4 全球化 (6) 2.5 市场化 (6) 第三章启示与建议 (7)
摘要 我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个：物质、能量和信息。组成我们的世界是物质；人类生存活动决定于对信息的认知和反应；而维持生命，从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术，能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。 能源发展的里程碑可以这么说，每一次能源利用的里程碑式发展，都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来，在人类的能源利用史上，大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段：原始社会火的使用，先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明与利用，大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命；19世纪电能的使用，极促进了社会经济的发展，改变了人类生活的面貌；20世纪以核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子部的能量。 未来对能源的要求有足够满足人类生存和发展所需要的储量，并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。因此，我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗？回答是：不是，也是。事实上，进入21世纪后，人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机，当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年。因此，必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，未来如能实现核能的彻底利用，人类的能源将是无穷的。 除了物质、能量和信息三大因素外，人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题，严重影响了人类的生存。因此，未来对能源的要求将不仅是储量充足，而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言，核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。 关键字：能源利用可持续发展环境污染
专业论文选读与写作训练 所属系别：物理与电子工程系 专业：物理学 （太阳能、风能开发和利用方向） 班级：1402 ： 学号：2014070221
日期：2017-06-13 新能源发电技术综述 系别：物理与电子工程系 学科专业：物理学 （太阳能、风能开发和利用方向） 姓名： 运城学院 2017年06 月
目录 1 引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 2 风力发电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．1 3 太阳能发电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 4 其他新能源发电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 3.1燃料电池发电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 3.2地热发电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 3.3潮汐能发电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 3.4磁流体发电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 5 可再生能源的储能技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 6 结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3致．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 英文摘要和关键词．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 作者简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
新能源材料在汽车领域的应用 材料学院光电1202 郑科城 3120707029 综合国内外的一些观点，新能源材料使之实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料，它是发展新能源技术的核心和其应用的基础。从材料学的本质和能源发展的观点看，能储存和有效利用现有传统能源的新型材料也可以归属于新能源材料。新能源材料覆盖了镍氢电池材料、锂离子电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料、反应堆核能材料、发展生物质能所需的重点材料、新型相变储能和节能材料等。 新能源发展过程中发挥重要作用的新能源材料有锂离子电池关键材料、镍氢动力电池关键材料、氢能燃料电池关键材料、多晶薄膜太阳能电池材料、LED发光材料、核用锆合金等。 太阳能材料在汽车领域发挥了越发重要的作用,而太阳能电池是实现太阳能在汽车上的应用的核心技术，不断研究开发新材料和新工艺来提高电池的转化效率和降低生产成本是太阳能电池技术发展的大方向。 一、太阳能电池在汽车上的应用 1、太阳能作为第一驱动能源——太阳能汽车 太阳能汽车具有零污染、能源丰富的特点，代表了汽车发展的新水平，因此被人们称为“未来汽车”。太阳能汽车的运行原理如下图所示。 太阳照射电池阵列时，产生光生电流。能量通过峰值功率跟踪器驱动电机使车辆行驶。剩余电量由蓄电池储存，以便太阳电池板电量不足时驱动电机。当车辆制动时还可以回收制动能量，它已经没有发动机、传动轴、变速箱等构件。 据估计，如果用太阳能汽车替代传统车辆，二氧化碳排放量可减少43％～54％。内燃机的能源利用率约为25％，而太阳能汽车的能源利用率却能达到95％。但由于太阳能汽车普遍采用质轻价贵的航空航天材料来力求达到车体轻、速度快的目的，其成本昂贵、动力稳定性不足及承载能力差等特点使其暂时处于概念化阶段。 太阳能汽车的应用技术可以归纳为五个主要方面：电池技术、车体技术、电力驱动技术、蓄电池技术和能量管理系统技术。 （1）电池技术 太阳能电池技术发展趋势是提高转化效率，降低成本。为降低电池研制成本，国内外通过设计模拟光伏电池特性的模拟器来加快光伏发电的研究。清华大学的周德佳和赵争明等采用Matlab／Simulink模块建立了光伏电池阵列的仿真模型，推导出电池阵列在最大功率点以及稳定功率区域内时具有线性关系，形成了以电流为控制方式的最大功率跟踪控制算法，理论上优于传统的电压控制方法，易于控制，有利于提高电池的转化效率。 （2）车体技术 太阳能汽车最独特的地方是车身外形新颖而柔顺。设计车身时，主要目标是使空气阻力最小，太阳能吸收能量最大化，质量最小化和安全最大化。为了得到最佳外形，需要进行大量模拟和测试，如风洞试验，大多数太阳能汽车的车身呈扁平状。通常，有三类底盘在太阳
新能源材料制备与加工技术李长久 西安交 通 大 学 《新能源材料制 备 与加 工技 西安交 通大学 材料 制备与加工技 术》 本课程的安排
第1讲绪论:能源结构与太阳辐射特点 第2讲太阳电池原理 第3讲太阳电池原理(续 第4讲单晶硅太阳电池制造工艺 第5讲薄膜太阳电池与DSC 制造工艺 第6讲燃料电池基础 第7讲固体氧化物燃料电池与质子交换膜燃料电池制备成形技术第8讲新型2次电池材料 试验1 单晶硅太阳电池特性 试验2 单晶硅、非晶硅、多晶硅太阳电池特性比较 试验3 SOFC 电池输出特性 试验4 PEMFC 试验 西 安 交 通 大
学《新能源材料制备与加工技西安交通大学材料
制 备 与 加 工技 术》 本课程的基本要求 了解能源结构与发展趋势,可再生能源与化石燃料高效能源转换系统 能源转换材料基本特征 太阳电池原理,太阳电池转换效率的影响因素及其影响规律、提高转换效率的基本途径; 太阳电池的种类与制造工艺及其特点; 燃料电池的原理、特点、开发现状与应用前景。二次电池及其相关材料技术 材料制备、加工与制造器件一体化的特征 西 安 交 通
大 学 《 新 能 源 材 料 制 备 与加 工技 西 安 交通 大 学材 料制备与加工技术》
主要参考书 1.(美胡晨明,R.M. 还特著,(李采华译,太阳电 池,北京大学出版社,1990年 2. Chenming HU and Richard M. White, Solar Cell, From Basic to Advanced System, McGraw Hill Book Company, 1983 3.(澳马丁格林著,李秀文等译,太阳电池,电子工 业出版社,1987年 4. 赵富鑫,魏彦章,太阳电池及其应用,国防工业出版社,1985 5. 雷永泉主编,新能源材料,天津大学出版社, 2000。 6. 衣宝廉著,燃料电池,化学工业出版社,2003。 7. Fuel Cell Handbook 西 安 交
《新能源材料》课程教学大纲 一、课程基本情况 二、课程性质与作用 《新能源材料》是光电技术学院材料物理专业的一门专业方向选修课程。本课程介绍新能源材料的基础与应用方面的基础知识，涉及锂离子电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料等领域。通过本课程的学习，使学生了解新能源材料领域的基础知识和前沿动态，为以后从事新能源领域的相关研究及进行新能源技术与工程方面的工作提供理论指导。同时，也为学生进行后续课程《硅材料与晶圆技术》的学习打下理论基础。 本课程与《信息功能材料》、《电子陶瓷材料》、《磁性功能材料》及相关后续课程一起培养了学生在功能材料的设计、制备与性能方面的核心基础知识及工程能力，为本专业工程实践一级和二级项目顺利开展提供理论与研究方法的指导。 三、培养目标与标准 通过本课程的学习，使学生了解新能源材料的基本类型和特点，初步掌握新能源材料工程基础知识、原理和技术，具有初步的功能材料研究和设计能力，为将来学生进行新材料的利用与开发奠定理论基础，同时也为学生以后从事新能源领域的相关工作提供必备的工程基础知识。 本课程具体完成培养方案中以下指标，重点完成指标、、。
息渠道获得知识，侧重知识的获取，没有实训要求。T：讲授，指教、学活动中由教师引导开展的基础测试或练习，匹配有课程讨论、课后研讨等环节。U：运用，指以学生为主导，通过实践而形成的对完成某种任务所必须的活动方式，匹配有课程的三级项目或其它实践环节。 四、理论教学内容与学时分配
五、实践教学内容与学时分配 本课程开出的实践项目详见下表： 六、学业考核 七、其他说明 建议后续课程选修《硅材料与晶圆技术》。 撰写人：院（部、中心）教学主管签字（盖章）： 年月