考查角度 太陽能發(fā)電
(2023·浙江6月卷)塔式光熱發(fā)電是利用成千上萬個(gè)獨(dú)立跟蹤太陽的定日鏡,將陽光聚集到鏡場(chǎng)中心的集熱塔,通過能量轉(zhuǎn)換來發(fā)電。下圖1為青海某地塔式光熱發(fā)電場(chǎng)景觀圖,圖2為定日鏡工作原理示意圖。完成下面小題。
1.與浙江省相比,當(dāng)?shù)夭季止鉄岚l(fā)電場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)區(qū)位因素有( )①土地 ②太陽輻射 ③勞動(dòng)力 ④電網(wǎng)分布A.①②B.①③C.②③D.③④
(2021·全國甲卷)2011年日本福島核泄漏事件之后,德國宣布逐步放棄核電而重點(diǎn)發(fā)展光伏發(fā)電。右圖示意2014年某日德國電力總需求和電力凈需求的變化(電力凈需求量=電力總需求量一光伏發(fā)電量)。據(jù)此完成下面小題。
2.隨著光伏發(fā)電量的增加,電力凈需求量( )A.全天性減少B.時(shí)段性增加 C.時(shí)段性減少D.不發(fā)生變化
(2021·全國甲卷)2011年日本福島核泄漏事件之后,德國宣布逐步放棄核電而重點(diǎn)發(fā)展光伏發(fā)電。下圖示意2014年某日德國電力總需求和電力凈需求的變化(電力凈需求量=電力總需求量一光伏發(fā)電量)。據(jù)此完成下面小題。
3.降低夜間的電力凈需求量,關(guān)鍵是發(fā)展( )A.火力發(fā)電技術(shù) B.光伏發(fā)電技術(shù) C.特高壓輸電技術(shù) D.電能儲(chǔ)存技術(shù)
優(yōu)點(diǎn):能量巨大,無污染、可再生,分布廣泛
缺點(diǎn):能量密度低;受天氣影響較大;晝夜與季節(jié)差異大
緯度因素:緯度低,H大,太陽輻射強(qiáng)度大,獲得的太陽輻射多
晝長(zhǎng)因素:白晝?cè)介L(zhǎng),日照時(shí)數(shù)越長(zhǎng),獲得的太陽輻射越多
地勢(shì)因素:地勢(shì)越高,大氣越稀薄,對(duì)太陽輻射削弱作用小,到達(dá)地面的太陽輻射越多越強(qiáng)
天氣因素:云層(水汽)對(duì)太陽輻射削弱作用強(qiáng),到達(dá)地面的太陽輻射少
大氣潔凈度:潔凈大氣對(duì)太陽輻射削弱作用弱,到達(dá)地面的太陽輻射多
下墊面性質(zhì):反射率高的下墊面,獲得的太陽輻射少
我國主要分布地區(qū):降水較少、光照充足的地區(qū),如西北、青藏高原等地區(qū)
利用形式:光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換
太陽能電站的主要形式:光伏電站和光熱電站
資源狀況:從緯度、地形地勢(shì)、天氣等角度分析太陽輻射強(qiáng)弱
市場(chǎng):從距離經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)遠(yuǎn)近分析
地形平坦開闊,低價(jià)低:光伏電站修建占地面積大,地形要平坦開闊,地質(zhì)條件要穩(wěn)定,荒漠、灘涂、海洋地價(jià)低
技術(shù):(能量分散)需要較高的技術(shù)
產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較好:發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)需要大量的光伏硅片、光伏電池和相關(guān)部件
有利影響:①緩解能源資源短缺的狀況;②減少化石能源的利用,改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu);③減輕大氣污染,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
不利影響:①新能源技術(shù)要求高,開發(fā)難度大,且太陽能不穩(wěn)定,易受自然條件的影響;②生物能源的開發(fā)占用大量土地,可能影響區(qū)域糧食生產(chǎn)。
政府政策支持:國家大力補(bǔ)貼,降低安裝成本
環(huán)境保護(hù):避開居民聚居區(qū)、重要自然景觀、歷史遺跡和自然保護(hù)區(qū),避開水土流失嚴(yán)重、生態(tài)脆弱地區(qū)。
我國出現(xiàn)“棄光限電”的原因及解決措施(棄風(fēng)限電、棄水限電)①“棄光限電”現(xiàn)象我國光伏發(fā)電規(guī)模發(fā)展迅速,但目前卻面臨“棄光限電”現(xiàn)象。所謂“棄光限電”指在光伏電機(jī)組設(shè)備狀態(tài)正常、光照良好的情況下,由于種種原因光伏電場(chǎng)被迫暫停一些機(jī)組發(fā)電的現(xiàn)象。②棄光限電產(chǎn)生的原因a.發(fā)電量與用電量存在時(shí)空差異:我國光伏發(fā)電主要在西部地區(qū),用電量主要集中在我國東部地區(qū),且西部地區(qū)當(dāng)?shù)赜秒娏枯^少。b.光伏發(fā)電受季節(jié)、時(shí)間和天氣條件限制,發(fā)電量不穩(wěn)定,連續(xù)性差。c.我國遠(yuǎn)距離輸電設(shè)備不足。③解決措施a.提高遠(yuǎn)距離輸電設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。b.西部地區(qū)加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,增加用電量,加強(qiáng)進(jìn)行西部和東部地區(qū)發(fā)電量和用電量的協(xié)調(diào)。c.采用光伏發(fā)電與火電、風(fēng)電并舉的方針,增強(qiáng)發(fā)電的穩(wěn)定性和連續(xù)性。
我國光伏電能應(yīng)用新形式
①光伏+扶貧:我國經(jīng)濟(jì)貧困地區(qū),大多數(shù)能源缺乏,可以采用光伏屋頂?shù)刃问桨l(fā)電,對(duì)解決當(dāng)?shù)啬茉床蛔恪⒕徑猱?dāng)?shù)厣鷳B(tài)保護(hù)、促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展具有一定的作用。②光伏+養(yǎng)殖:可以是放養(yǎng),也可以搭棚養(yǎng)殖,多為食草動(dòng)物養(yǎng)殖。③光伏+農(nóng)業(yè):日光溫室的應(yīng)用就是利用于此。④光伏+漁業(yè):利用魚塘廣闊的面積,在上面安裝太陽能電池板來發(fā)電,光伏組件立體布置于水面上方,下面水產(chǎn)養(yǎng)殖,一地兩用,利潤比單純水產(chǎn)養(yǎng)殖高?!皾O光一體”可以達(dá)到節(jié)約土地資源、改善環(huán)境以及提高收入的效果。⑤光伏+建筑:可用于屋頂、墻面,也可以用于車棚。⑥光伏+交通:收集路面光伏發(fā)電增加電量,冬季又可將光能轉(zhuǎn)化為熱能,消融冰凍積雪,確保行車安全。
光伏發(fā)電與其他能源組合(保障電力穩(wěn)定)
考查角度 風(fēng)能
某大型油田位于黃河入??诟浇?,是產(chǎn)能和用能大戶,園區(qū)內(nèi)建有大型的“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”系統(tǒng)(如圖),配合該系統(tǒng),油田還將內(nèi)部電網(wǎng)與公共電網(wǎng)相連,考慮市場(chǎng)電價(jià)和園區(qū)發(fā)電成本,實(shí)時(shí)調(diào)配電能。
4.(2024·江西1月適應(yīng)性考試)閱讀圖文材料,完成下列要求。
分析該油田發(fā)展光伏和風(fēng)力發(fā)電的有利自然條件。
【答案】位于黃河入??冢捎糜诮ㄔO(shè)光伏電廠和風(fēng)力電廠的土地面積廣闊;位于東部季風(fēng)區(qū),風(fēng)力較大;春秋季降水較少,以晴朗天氣為主,太陽能輻射量較大。
優(yōu)點(diǎn):可再生,清潔無污染,蘊(yùn)藏量大,分布廣泛
缺點(diǎn):受氣象條件限制,晝夜、冬夏差別大,能量分散;發(fā)電不穩(wěn)定(可配建熱電站等調(diào)節(jié)、控制,以使電網(wǎng)輸電平穩(wěn));開發(fā)時(shí)占地面積廣,開發(fā)成本高
地形(地形平坦,河谷、峽谷與風(fēng)向一致的,加大風(fēng)速;山脈走向與風(fēng)向一致,有利于風(fēng)的深入)。
摩擦力:植被稀疏或風(fēng)從海面、湖面吹來,摩擦力小,風(fēng)力大
我國主要分布地區(qū):青藏高原、西北、東部沿海地區(qū);利用形式——風(fēng)力發(fā)電
②地形平坦開闊,地價(jià)低;
③資金充足、技術(shù)成熟;政策支持;
④電力市場(chǎng)需求大或與市場(chǎng)的距離近;
⑤開發(fā)難度、開發(fā)成本及基礎(chǔ)設(shè)施狀況。
發(fā)電成本相對(duì)較低(技術(shù)的進(jìn)步)
占地相對(duì)較?。ㄏ鄬?duì)水電)
對(duì)環(huán)境影響大(對(duì)鳥類影響最大)
建立熱電站作為調(diào)節(jié)電站
①避開在鳥類遷徙通道上的停歇地、覓食地和繁殖地建立風(fēng)電場(chǎng); ②加強(qiáng)對(duì)候鳥的監(jiān)測(cè),建立科學(xué)的防范體系; ③風(fēng)電場(chǎng)的施工和工作期間應(yīng)盡量避開鳥類遷徙的高峰期; ④避免對(duì)大面積連續(xù)的鳥類棲息地進(jìn)行分割⑤對(duì)已建的風(fēng)電場(chǎng),要視其對(duì)鳥類的危害程度,決定是否拆遷,或采取防護(hù)措施; ⑥做好宣傳保護(hù)工作,提高人們對(duì)鳥類的保護(hù)意識(shí)。
西北地區(qū)發(fā)展風(fēng)能發(fā)電的利弊。利:大風(fēng)多,風(fēng)能資源豐富;地形平坦、土地面積廣闊;市場(chǎng)需求量大。弊:當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)落后,資金少,技術(shù)水平低;當(dāng)?shù)厝丝诤统鞘猩?,能源需求量少;距離東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)遠(yuǎn);輸電基礎(chǔ)設(shè)施不足。東南地區(qū)發(fā)展風(fēng)能發(fā)電的利弊。利:風(fēng)能資源豐富;資金雄厚,技術(shù)發(fā)達(dá);市場(chǎng)需求量大。弊:用來建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)的土地面積小。
(2022·遼寧卷)張家口地區(qū)的東南部為山間盆地,地勢(shì)相對(duì)平坦,水資源豐富。該地區(qū)利用充沛的風(fēng)能、太陽能資源,建設(shè)了綠氫生產(chǎn)基地。下圖為氫能產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D。據(jù)此完成下面小題。
5.“綠氫”相對(duì)于“灰氫”和“藍(lán)氫”( )A.產(chǎn)業(yè)鏈條復(fù)雜 B.制備過程無污染 C.儲(chǔ)存運(yùn)輸安全 D.終端應(yīng)用零排放
考查角度 氫能
6.張家口地區(qū)發(fā)展綠氫產(chǎn)業(yè),原因是“綠氫”( )A.生產(chǎn)布局更加均衡 B.距離消費(fèi)市場(chǎng)更近 C.生產(chǎn)成本更加低廉 D.可提高能源利用率
概念:氫氣能源作為一種可再生的、清潔高效的二次能源,是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型與碳中和的重要能源。
優(yōu)點(diǎn):資源豐富、制造原料來源廣泛、燃燒熱值高、清潔無污染、利用形式多樣、可作為儲(chǔ)能介質(zhì)及安全性好、能夠通過管道運(yùn)輸
缺點(diǎn):制取成本高,需要大量的電力;生產(chǎn)、存儲(chǔ)難;氫氣密度小,很難液化,高壓存儲(chǔ)不安全
氫能產(chǎn)業(yè)鏈分為制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫、用氫等環(huán)節(jié)。
化石燃料制氫技術(shù)成熟、成本低廉,將在一定時(shí)期內(nèi)占據(jù)市場(chǎng)的主要份額,其發(fā)展重點(diǎn)在于結(jié)合CCS/CCUS(碳捕獲與封存)技術(shù)減少碳排放量,實(shí)現(xiàn)由灰氫向藍(lán)氫的轉(zhuǎn)變;
工業(yè)副產(chǎn)氫資源豐富,可發(fā)展空間大,核心在于氣體分離純化技術(shù)的發(fā)展與配套設(shè)施的完善;
電解水與可再生能源發(fā)電耦合制氫技術(shù),是未來綠氫大規(guī)模制取的主要方式,重點(diǎn)在于降低可再生能源電價(jià)及提升電解水制氫效率、降低產(chǎn)氫成本;
光催化、光電催化等新型制氫技術(shù)還未達(dá)到大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的需求,需要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究與示范應(yīng)用推廣。
氫氣是氫能產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),氫工業(yè)能否規(guī)模發(fā)展利用所取決的主要因素之一就是制氫成本。
氫的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)可分為物理儲(chǔ)運(yùn)氫和化學(xué)儲(chǔ)運(yùn)氫兩大類別。其中物理儲(chǔ)運(yùn)包括高壓氣態(tài)、低溫液化、管道、物理吸附等?;瘜W(xué)儲(chǔ)運(yùn)氫包括無機(jī)儲(chǔ)氫材料和有機(jī)儲(chǔ)氫材料
高壓氣態(tài)運(yùn)輸氫氣是成本最高的運(yùn)輸方式,而管道長(zhǎng)距離大輸量運(yùn)輸氫氣則是成本最低的運(yùn)輸方式。
目前氫氣主要是自產(chǎn)自用,如在靠近煉油廠、化肥廠等用氫地方生產(chǎn)氫氣。未來以可再生能源為基礎(chǔ)的氫能產(chǎn)業(yè)將依賴于大規(guī)模的氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),因?yàn)橹茪漤?xiàng)目不一定在使用地點(diǎn),解決氫儲(chǔ)運(yùn)的問題將會(huì)變得更加重要。在儲(chǔ)運(yùn)氫方面,氫的長(zhǎng)距離儲(chǔ)運(yùn)將以天然氣管道摻氫或新建純氫管道輸氫為主,中短距離要多種儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)結(jié)合,并因地制宜地發(fā)展。
“西氫東送”起于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市,終點(diǎn)位于北京市的燕山石化。管道建成后,將用于替代京津冀地區(qū)現(xiàn)有的化石能源制氫及交通用氫,大力緩解我國綠氫供需錯(cuò)配的問題,對(duì)今后我國跨區(qū)域氫氣輸送管網(wǎng)建設(shè)具有戰(zhàn)略性的示范引領(lǐng)作用
氫能源:利用風(fēng)電和光伏發(fā)電制取綠氫,不僅可以有效利用棄風(fēng)、棄光,而且還可以降低制氫成本;既提高了電網(wǎng)靈活性,又促進(jìn)了可再生能源消納。此外,氫能亦可作為能源互聯(lián)網(wǎng)的樞紐,將可再生能源與電網(wǎng)、氣網(wǎng)、熱網(wǎng)、交通網(wǎng)連為一體,加速能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程。
以綠氫為核心的氫能全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D
較之于日本、韓國等國家,我國幅員遼闊,具有廣闊的沙漠、戈壁、荒漠、草原及海域資源,可以提供豐富的太陽能、風(fēng)能、潮汐能等可再生能源資源,在發(fā)展綠氫方面具有先天優(yōu)勢(shì),可以加快實(shí)現(xiàn)“氫能中國”戰(zhàn)略。在應(yīng)用氫方面,隨著行業(yè)聚焦與技術(shù)發(fā)展,期待很高的是氫燃料電池,帶動(dòng)交通領(lǐng)域應(yīng)用的變革。在各類需要用氫的化工領(lǐng)域,如煉油、合成氨、甲醇生產(chǎn)以及煉鋼行業(yè),綠氫將逐步取代灰氫。在其他諸多傳統(tǒng)能源密集型產(chǎn)業(yè),氫能也將代替化石能源作為能量載體進(jìn)行供能。在建筑領(lǐng)域,采用綠色氫能的分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng),也是節(jié)能減排的重要方式。
補(bǔ)充:其他新能源的種類和特點(diǎn)
①能源儲(chǔ)量多少。②距消費(fèi)市場(chǎng)遠(yuǎn)近。③開發(fā)難度大小。④開發(fā)技術(shù)高低。⑤開發(fā)資金是否充裕和基礎(chǔ)設(shè)施是否完善等。
【總結(jié)】新能源開發(fā)條件評(píng)價(jià)
【總結(jié)】新能源開發(fā)對(duì)區(qū)域發(fā)展的影響①有利影響:緩解能源資源短缺狀況;改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu);減輕大氣污染狀況,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。②不利影響:新能源往往開發(fā)難度較大,且不穩(wěn)定,易受到自然條件的影響;生物能源的開發(fā)搶占了耕地,影響區(qū)域糧食安全。
新能源的開發(fā)技術(shù)(1)能源資源勘探技術(shù):通過地質(zhì)勘探、氣象觀測(cè)、遙感探測(cè)等技術(shù),發(fā)現(xiàn)和評(píng)估新能源資源的儲(chǔ)量和分布情況。(2)能源開發(fā)技術(shù):通過開發(fā)新的能源技術(shù)和提高現(xiàn)有技術(shù)的效率,實(shí)現(xiàn)新能源的高效開發(fā)和利用。(3)能源儲(chǔ)存技術(shù):通過儲(chǔ)存技術(shù),將新能源儲(chǔ)存起來,以便于在需要時(shí)進(jìn)行使用。(4)能源轉(zhuǎn)換技術(shù):通過轉(zhuǎn)換技術(shù),將新能源轉(zhuǎn)換成電能、熱能等形式,以便于進(jìn)行各種用途的利用。
新能源的發(fā)展前景:(1)能源替代:新能源可以替代傳統(tǒng)化石能源,減少對(duì)有限資源的依賴,推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。(2)環(huán)境保護(hù):新能源具有無污染、低碳排放等特點(diǎn),有助于改善環(huán)境質(zhì)量,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。(3)經(jīng)濟(jì)發(fā)展:新能源具有可再生性、可持續(xù)性等特點(diǎn),可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì),提高能源利用效率,降低能源成本。(4)國際競(jìng)爭(zhēng)力:隨著全球能源格局的變化,新能源將成為國際競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域,各國需要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和合作,提高自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
考向1 海上風(fēng)電場(chǎng)及風(fēng)光互補(bǔ)
國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程位于河北省張家口市張北縣,是目前世界上規(guī)模最大的集風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)、智能輸電于一體的新能源示范電站工程,克服了新能源發(fā)電站因發(fā)電量不穩(wěn)定、不可控而造成的棄電、限電問題,右圖示意風(fēng)光儲(chǔ)輸工程運(yùn)行模式一,據(jù)此完成下面小題。
1.該工程儲(chǔ)能系統(tǒng)供電輸出的主要時(shí)間段是( )A.靜風(fēng)的夜晚B.大風(fēng)的夜晚C.靜風(fēng)的白天D.大風(fēng)的白天
【解析】1.根據(jù)所學(xué)知識(shí),風(fēng)能具有不穩(wěn)定性,當(dāng)發(fā)電量不足時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)供電輸出,因此,儲(chǔ)能系統(tǒng)供電輸出時(shí)間應(yīng)在風(fēng)力較弱的時(shí)間,選擇在靜風(fēng)的夜晚時(shí)刻,A正確;大風(fēng)的夜晚和白天,風(fēng)力較大,發(fā)電充足,排除BD;靜風(fēng)的白天需電量較大,需在前一天的夜晚進(jìn)行供電輸出,進(jìn)行升壓供給市場(chǎng),白天供電輸出無法及時(shí)滿足市場(chǎng)需求,排除C。故選A。
2.與單一風(fēng)電站及單一光伏電站相比,風(fēng)光儲(chǔ)輸電站的優(yōu)點(diǎn)是( )A.電能更加清潔B.電能利用率更高 C.發(fā)電成本更低 D.受自然條件限制更小
【解析】2.根據(jù)所學(xué)知識(shí)與單一風(fēng)電站及單一光伏電站相比,風(fēng)光儲(chǔ)輸電站,可以提高電能利用率,調(diào)節(jié)新能源不穩(wěn)定性,B正確;風(fēng)能和光能都屬于新能源,都屬于清潔能源,排除A;風(fēng)光儲(chǔ)輸電站建設(shè)成本較高,排除C;都受自然條件限制較大,排除D。故選B。
3.閱讀圖文資料,完成下列要求。
英國東南部人口密度較大,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以常規(guī)能源為主;為了能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo),英國大力發(fā)展海上風(fēng)電。目前,英國已建成40多個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)(下圖);受航運(yùn)、國防、海底地質(zhì)等因素影響,近海海域已不能滿足風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)需求。英國海上風(fēng)電場(chǎng)開始向深遠(yuǎn)海發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)目標(biāo)。同時(shí),英國也加快與其它國家清潔能源的互聯(lián)合作,例如與丹麥共建的“維京連線”工程,可實(shí)現(xiàn)兩國清潔能源的雙向傳輸。
(1)與西部海域相比,說明英國東部海域風(fēng)電場(chǎng)分布更多的主要原因。
【詳解】(1)英國東部風(fēng)電場(chǎng)更多的原因主要與消費(fèi)市場(chǎng)有關(guān)。英國的東部人口密集,城市眾多,對(duì)電力的需求量大,消費(fèi)市場(chǎng)更大;由于城市與電站距離較較近,輸電和建設(shè)成本更低。
【答案】(1)東部人口密集、城市較多,用電需求量更大;風(fēng)電場(chǎng)距離主要城市近,輸電距離較短,建設(shè)運(yùn)營成本較低。
(2)分析近年來英國海上風(fēng)電場(chǎng)向深遠(yuǎn)海發(fā)展的主要原因。
【詳解】(2)在實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)下,發(fā)展風(fēng)電等清潔能源更利于目標(biāo)實(shí)現(xiàn);經(jīng)過多年發(fā)展近海風(fēng)電場(chǎng)空間飽和,無法再進(jìn)行風(fēng)電的建設(shè),必須向深海區(qū)域拓展空間;深海相對(duì)近海受陸地影響小,風(fēng)力更多大。
【答案】(2)在實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)下,清潔能源需求量增大;近海海域空間不足,深遠(yuǎn)??衫煤S蛎娣e大;深遠(yuǎn)海受陸地影響小,風(fēng)力較大且相對(duì)穩(wěn)定。
(3)簡(jiǎn)述“維京連線”工程對(duì)調(diào)節(jié)英國風(fēng)電供需的作用。
【詳解】(3)通過維京連線進(jìn)口清潔能源,一方面可以彌補(bǔ)風(fēng)力發(fā)電不穩(wěn)定的用電缺口,另一方面,當(dāng)風(fēng)力發(fā)電過剩時(shí)可以出口,以提高發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)電力的供需平衡。
【答案】(3)通過維京連線進(jìn)口清潔能源,可填補(bǔ)因風(fēng)力發(fā)電不穩(wěn)定而造成的電力供應(yīng)缺口;風(fēng)力發(fā)電供過于求時(shí);可出口電力以提高風(fēng)力發(fā)電的效益。
4.閱讀圖文材料,回答下列問題。
材料一 太陽能發(fā)電分為光伏發(fā)電和光熱發(fā)電,光熱發(fā)電是通過吸熱裝置將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,再將熱能再轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù);而光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng),將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。
材料二 青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈位于柴達(dá)木盆地東北部邊緣,祁連山脈中吾農(nóng)山(平均海拔4000米以上)南側(cè),德令哈2013年建成中國首座商業(yè)化運(yùn)營的50MW塔式太陽能光熱電站(圖1),并于2018年12月30日并網(wǎng)發(fā)電,它是國家首批光熱發(fā)電示范項(xiàng)目之一,采用的是太陽能熔鹽塔式光熱發(fā)電技術(shù)(圖2),它是先利用熔鹽(硝酸鹽)儲(chǔ)存太陽能熱能,再根據(jù)需要用高溫熔鹽加熱水產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電,儲(chǔ)存2萬噸熔鹽能保證24小時(shí)發(fā)電。
材料三 我國在“2021中國太陽能熱發(fā)電大會(huì)”提出碳達(dá)峰、碳中和以及構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰關(guān)鍵在促進(jìn)可再生能源發(fā)展,促進(jìn)可再生能源發(fā)展關(guān)鍵在于消納,保障可再生能源消納關(guān)鍵在于電網(wǎng)接入、調(diào)峰和儲(chǔ)能。承擔(dān)可再生能源消納對(duì)應(yīng)的調(diào)峰資源,包括抽水蓄能電站、化學(xué)儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能、氣電、光熱電站、靈活性改造的煤電。
(1)與太陽能光伏發(fā)電相比,分析當(dāng)前太陽能光熱發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)。(2)根據(jù)材料分析德令哈市建光熱發(fā)電站的優(yōu)勢(shì)區(qū)位條件。
【詳解】(1)根據(jù)材料一可知,與光伏發(fā)電相比較,光熱發(fā)電是將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,再將熱能再轉(zhuǎn)換為電能,發(fā)電的連續(xù)性好,日照波動(dòng)對(duì)其影響較小,發(fā)電較穩(wěn)定,對(duì)電網(wǎng)相對(duì)友好。但是太陽能轉(zhuǎn)熱能、熱能再轉(zhuǎn)電能,使得轉(zhuǎn)化率較低;結(jié)合材料二可知,光熱發(fā)電需要加熱水產(chǎn)生水蒸氣推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電,對(duì)水的依賴較大;讀圖1可知,光熱發(fā)電的投資成本高、占地面積大。
【答案】(1)優(yōu)點(diǎn):發(fā)電連續(xù)性好;平抑日照波動(dòng);對(duì)電網(wǎng)相對(duì)友好。缺點(diǎn):轉(zhuǎn)化率較低;對(duì)水的依賴較大;投資成本高;占地面積大。
【詳解】(2)根據(jù)材料二可知,德令哈市位于柴達(dá)木盆地東北部邊緣,地處青藏高原地區(qū),海拔高,大氣稀薄,削弱作用弱,太陽能資源豐富;德令哈地廣人稀,經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后,土地價(jià)格低;柴達(dá)木盆地的硝酸鹽資源豐富,為光熱發(fā)電提供了豐富的儲(chǔ)熱原料;德令哈市位于祁連山脈中吾農(nóng)山南側(cè),有高山冰雪融水提供水資源。
【答案】(2)①地處青藏高原地區(qū),太陽能資源豐富;②德令哈地廣人稀,土地價(jià)格低;③柴達(dá)木盆地硝酸鹽資源豐富,儲(chǔ)熱原料豐富;④附近有高山冰雪融水,水資源較多。
(3)根據(jù)圖文信息,推測(cè)積極推動(dòng)太陽能光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展有何意義。
【詳解】(3)根據(jù)圖文信息并結(jié)合以上分析可知,在經(jīng)濟(jì)意義方面,太陽能熱發(fā)電的建立可以實(shí)現(xiàn)與光伏發(fā)電、風(fēng)電之間的互補(bǔ),建立風(fēng)光熱綜合型可再生能源發(fā)電基地,促進(jìn)我國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;在社會(huì)意義方面,太陽能熱發(fā)電有助于加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),進(jìn)而保證我國的能源安全;在生態(tài)意義方面,太陽能光熱發(fā)電是將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能進(jìn)行儲(chǔ)存,儲(chǔ)存的熱能可與火電等熱電廠互補(bǔ),進(jìn)而可以提高發(fā)電時(shí)數(shù)和進(jìn)行調(diào)峰,使得電能的消納能力增強(qiáng),為我國在2030年前完成碳達(dá)峰行動(dòng)提供了保障。
【答案】(3)①太陽能熱發(fā)電可推動(dòng)建立光熱發(fā)電與光伏發(fā)電、風(fēng)電互補(bǔ)調(diào)節(jié)的風(fēng)光熱綜合可再生能源發(fā)電基地,促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展;(經(jīng)濟(jì)意義)②有助于加快建設(shè)新型電力系統(tǒng),保證我國能源安全;(社會(huì)意義)③將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能進(jìn)行儲(chǔ)存,可與火電等熱電廠互補(bǔ),提高發(fā)電時(shí)數(shù)和調(diào)峰,增強(qiáng)電能的消納能力,確保我國2030年前完成碳達(dá)峰行動(dòng)。(生態(tài)意義)
2022年12月,華南地區(qū)最大的氫燃料電池供氫中心——茂名石化氫燃料電池供氫中心成功產(chǎn)出純度為99.999%的高純度氫氣。作為粵西地區(qū)目前唯一的供氫項(xiàng)目,茂名石化氫燃料電池供氫中心日產(chǎn)氫能力達(dá)6400千克,每年可向社會(huì)供應(yīng)高純氫2100噸。該供氫中心生產(chǎn)出的氫氣將陸續(xù)供應(yīng)佛山等大灣區(qū)城市,先期可滿足當(dāng)?shù)貧淠芄卉嚨挠脷湫枨?。完成下面小題。
5.該供氫中心向大灣區(qū)城市提供高純度氫氣能夠( )A.優(yōu)化城市空間布局 B.減少霧霾發(fā)生頻次C.提高能源利用效率 D.滿足城市能源需求
【解析】5.氫氣屬于綠色能源,可以實(shí)現(xiàn)零碳排放,因此該供氫中心向大灣區(qū)城市提供高純度氫氣能夠減少傳統(tǒng)能源的使用,減少大氣污染,進(jìn)而減少大灣區(qū)城市的霧霾發(fā)生頻次,B正確;綠色能源的使用并不能優(yōu)化城市空間布局,A錯(cuò)誤;使用高純度氫氣與提高能源利用效率無關(guān),排除C;當(dāng)前大灣區(qū)城市傳統(tǒng)能源的使用占比仍然較高,因此該供氫中心提供高純度氫氣并不能滿足城市能源需求,D錯(cuò)誤。故選B。
6.當(dāng)前高純度氫氣的應(yīng)用領(lǐng)域較少,主要原因可能是( )A.能源消費(fèi)觀念影響 B.氫氣的產(chǎn)能較低C.安全使用標(biāo)準(zhǔn)較高 D.氫氣轉(zhuǎn)運(yùn)難度大
【解析】6.結(jié)合生活常識(shí)可知,高純度氫氣的儲(chǔ)存、使用條件較嚴(yán)苛,應(yīng)用設(shè)施較少,因此應(yīng)用領(lǐng)域較少,C正確;隨著低碳出行理念深入人心,人們對(duì)綠色能源的消費(fèi)觀念日漸改變,排除A;結(jié)合材料可知,當(dāng)前茂名石化氫燃料電池供氫中心的高純度氫氣產(chǎn)能不高,但這并不能決定其應(yīng)用領(lǐng)域,排除B;高純度氫氣的轉(zhuǎn)運(yùn)并不是難以克服的問題,且與高純度氫氣的應(yīng)用領(lǐng)域少關(guān)系不大,排除D。故選C。
考向4 其他新能源開發(fā)
由于近岸區(qū)域人口密集,基礎(chǔ)設(shè)施眾多,符合核電站建設(shè)的優(yōu)良廠址越來越少,選取海島作為核電廠址成為一種新思路。 海島核電廠址需開展設(shè)計(jì)基準(zhǔn)水位的研究。右圖示意我國某海島核電廠址及沿??查T水文觀測(cè)站位置。據(jù)此完成下面小題。
7.選取海島作為核電廠址考慮的最主要因素是( )A.土地B.水源C.市場(chǎng)D.安全
【解析】7.核能發(fā)電會(huì)產(chǎn)生一定輻射,且核電廠發(fā)生故障后果嚴(yán)重,由于沿海有很多無人居住海島,建核電廠對(duì)人類影響小,主要是出于安全考慮,D正確;與陸地相比,海島的土地面積小,A錯(cuò)誤;陸地上也有水源豐富的地區(qū),故選取海島作為核電廠廠址考慮的最主要因素不是水源,B錯(cuò)誤;一般情況下,海島距陸地一定距離,需要一定的距離輸電,并不完全靠近市場(chǎng),C錯(cuò)誤。故選D。
8.針對(duì)核電廠基準(zhǔn)水位的研究,坎門水文站需要觀測(cè)( )①天文高潮位 ②河流豐水位 ③最大風(fēng)暴潮位 ④臺(tái)風(fēng)浪高程A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
【解析】8.由于海島核電廠必須要考慮防護(hù)海水,而天文潮汐、風(fēng)暴潮對(duì)海水水位影響大,故基準(zhǔn)水位研究要考慮天文潮汐、風(fēng)暴潮等潮位,①③正確;我國東南沿海受臺(tái)風(fēng)影響大,臺(tái)風(fēng)浪高也要考慮,④正確;坎門站附近的河流水位變化對(duì)核電站影響較小,并且小海島上幾乎沒有河流發(fā)育,因此河流水位對(duì)核電廠基準(zhǔn)水位影響較小,②錯(cuò)誤。故C正確,ABD錯(cuò)誤。故選C。
9.我國大力發(fā)展核電的意義有( )①保障國家能源安全 ②調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu) ③提高裝備制造業(yè)水平 ④降低能源消耗總量A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
【解析】9.我國發(fā)展核電可以提高能源供應(yīng)量,保障國家能源安全,①正確;核電一般不會(huì)產(chǎn)生廢氣、廢渣等,屬于清潔能源,可以調(diào)整我國以化石能源為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),②正確;核電站建設(shè)過程中相關(guān)設(shè)備設(shè)施需求量大,可以提高相關(guān)裝備制造業(yè)水平,③正確; 由于國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷加快,能源需求不斷增大,能源消耗總量不會(huì)降低,④錯(cuò)誤。 故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。

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