能源 概论考试资料.doc

1/能源的评价指标及其意义？（10分）
通常能源评价包括以下几个方面：
1. 储量
2. 能量密度
3. 储能的可能性与供能的连续性
4. 能源的地理分布
5. 开发费用和利用能源的设备费用
6. 运输费用与损耗
7. 能源的可再生性
8. 能源的品位
9. 对环境的影响
2试述能源安全含义及如何维护和保障我国能源安全？（15分）
n 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。
n 包括：
n 能源的供应的稳定性（经济安全性），主要涉及能源生产和能源运输领域；
n 能源使用的安全，是指能源消费使用不应对人类自身的生存发展环境构成威胁，主要涉及能源消费和环境保护领域。
n 外交要确保中国资源能源和运输通道安全。为多渠道、多方位地有效利用境外资源能源，确保中国资源能源和运输通道的安全服务。
n 一、采取市场手段，增加能源供应和减少能源需求，并促进建立有关能源价格、竞争、效益和供应的市场机制；
n 二、进一步加强能源生产国、运输国和消费国之间的对话，就能源现状及中长期能源发展计划等方面信息进行交流；
n 三、支持诸如建立石油数据库的国际倡议，确保石油储备、供求数量、生产能力等方面信息的透明；
n 四、加强在能源开采、运输和加工方面的投资，各国应改善投资环境确保投资增长；
n 五、鼓励创新，继续在研制低能耗工艺方面开展国际合作，提高能源效益和加强环境保护；
n 六、实现能源来源、供应和消费多元化，广泛开发安全可靠的核能，这对实现能源多元化具有特别重要的意义；
n 七、努力缩小发达国家与发展中国家在能源供应方面的差距。
3、简述酸雨形成的原因及其危害？
n 现代工业、农业和交通排放更大量，种类更多的污染物(包括酸碱性物质),且与尘埃一起升到高空，与天上的水蒸气相遇，就会形成硫酸或硝酸液滴，使雨水酸化。这时，落到地面的雨水就成了酸雨。
危害：
n 导致森林成片死亡，因为酸雨会损坏植物叶面和根部。
n 使湖泊酸化，湖中鱼虾绝迹。
n 破坏农田的土壤成分，使农作物减产甚至死亡。
n 造成地下水酸化，引起对人体的危害。
n 腐蚀建筑物和工业设备，造成重大的经济损失。
n 对露天文物起腐蚀作用，加速文物资源的破坏甚至毁灭。
4简述可持续发展的概念及其要点？
n 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。

5、我国能源方面存在哪些主要问题并分析其解决对策？
n 人均能源资源相对不足，资源质量较差，探明程度低；
n 能源生产消费以煤为主；
n 能源工业技术水平低下，劳动生产率较低；
n 能源资源分布不均，交通运力不足，制约了能源工业发展；
n 能源供需形势依然紧张；
n 能耗水平高，能源利用率低下；
n 农村能源问题日趋突出，影响越来越大；
n 能源环境问题日趋严重，制约了社会经济发展；
n 能源开发逐步西移，开发难度和费用增加；
n 从能源安全角度考虑，面临严重挑战；
n 能源建设周期长，投资超预算；
n 能源价格未能反映其经济成本和能源资源的稀缺性。
解决对策：
n 努力改善能源结构；
n 提高能源利用率；
n 加速实施洁净煤技术；
n 合理利用石油和天然气；
n 加快电力发展速度；
n 积极开发利用新能源；
n 建立合理的农村能源结构，扭转农村严重缺能局面；
n 改善城市民用能源结构，提高居民生活质量；
n 重视能源的环境保护。
6简述流化床锅炉的优点？
u 燃料适应性广
循环流化床锅炉不仅可以燃烧烟煤、无烟煤、贫煤、褐煤，而且对造气炉渣、煤矸石等劣质 燃料也能很好地燃烧。
u 锅炉的效率高
采用飞灰再燃和循环燃烧技术后，燃烧效率通常在97.5%~99.5%。
u 锅炉负荷调节性好
– 即可低负荷稳定燃烧又可在低负荷燃烧时保证蒸汽参数。
– 负荷调节速率每分钟可达4%，在20-100%负荷范围内调节，汽温、汽 压均能保持在正常范围。
u 污染物排放低
流化床锅炉是低温燃烧，对脱硫非常有利，脱硫效率在85%以上。
u 易于实现灰渣综合利用
炉内优良的燃尽条件使得锅炉的灰渣含碳量低，低温燃烧的灰渣活性好，可作为水泥的掺和料或建筑材料，同时低温烧透也有利于灰渣中稀有金属的提取 。
7简述四种热能存储的方法及其原理？
u 显热式蓄热是通过蓄热材料温度的升高达到蓄热目的
– 蓄热装置设计、运行和管理简单方便；
– 装置体积庞大；
– 热损失大。
u 潜热储存是利用蓄热材料发生相变而储热；
– 储能密度高，装置体积小，热损失小；
– 过程等温或近似等温，易与运行系统匹配。
u 化学能储存是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；
u 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”。
u 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”。
8阐述洁净煤技术的概念及我国洁净煤技术的特点。
u 洁净煤技术（clean coal technology）是旨在减少污染和提高效益的煤炭加工、燃烧、转换和污染控制等新技术的总称。
u 中国洁净煤技术计划框架涉及四个领域
u 煤炭加工
u 煤炭高效洁净燃烧
u 煤炭转化
u 污染排放控制与废弃物处理
u 包括十四项技术，即：煤炭洗选、型煤、水煤浆；循环流化床发电技术、增压流化床发电技术、整体煤气化联合循环发电技术；煤炭气化、煤炭液化、燃料电池；烟气净化、电厂粉煤灰综合利用、煤层甲烷的开发利用、煤矸石和煤泥水的综合利用、工业锅炉和窑炉。
9简述煤炭多联产系统的特点？
1. 以煤基清洁燃料和化工产品为主；
2. 通过单元技术耦合简化流程；
3. 通过资源优化配置、公用工程共享减少建设投入；
4. 通过调整合成气循环比提高单元设备的效率；
5. 灵活调整产品品种和产量；
6. 尾气、废渣循环利用；
7. 以减少投入（降低折旧）、提高效率（单台设备产量提高）、废弃物利用达到经济效益最优化。
10水力发电具有哪些特点？
（1）水能是可再生能源，并且发过电的天然水流本身并没有损耗，一般也不会造成水体污染，仍可为下游用水部门利用。
（2）水力发电是清洁的电力生产，不排放有害气体、烟尘和灰渣，没有核废料。
（3）水力发电的效率高，常规水电厂的发电效率在80%以上。
（4）水力发电可同时完成一次能源开发和二次能源转换。
（5）水力发电的生产成本低廉。无需购买、运输和贮存燃料；所需运行人员较少、劳动生产率较高；管理和运行简便，运行可靠性较高。
（6）水力发电机组起停灵活，输出功率增减快、可变幅度大，是电力系统理想的调峰、调频和事故备用电源。
（7）水力发电开发投资大，工期长。如在建的三峡工程，1994年12月开工，计划2009年竣工，按1993年5月不变价格计算，其静态设计总概算为900亿人民币。
（8）受河川天然径流丰枯变化的影响，无水库调节或水库调节能力较差的水电站，其可发电力在年内和年际间变化较大，与用户用电需要不相适应。
（9）水电站的水库可以综合利用，承担防洪、灌溉、航运、城乡生活和工矿生产用水、养殖、旅游等任务。如安排得当，可以做到一库多用、一水多用，获得最优的综合经济效益和社会效益。
（10）建有较大水库的水电站，有的水库淹没损失较大，移民较多，并改变了人们的生产生活条件；水库淹没影响野生动植物的生存环境；水库调节径流，改变了原有水文情况，对生态环境有一定影响。
（11）水能资源在地理上分布不均，建坝条件较好和水库淹没损失较少的大型水电站站址往往位于远离用电中心的偏僻地区，施工条件较困难并需要建设较长的输电线路增加了造价和输电损失。
11以压水堆核电站为例，说明核电站具有哪些系统。
（1）核岛的核蒸汽供应系统
u 核蒸汽供应系统包括下述子系统：
① 一回路主系统（包括压水堆、冷却剂泵、蒸汽发生器、稳压器和主管道等）
② 化学和容积控制系统
③ 余热排出系统（又称停堆冷却系统）
④ 安全注射系统（又称紧急堆芯冷却系统）
⑤ 控制、保护和检测系统。
（2）核岛的辅助系统
u 核岛辅助系统包括以下主要的子系统：
① 设备冷却水系统
② 硼回收系统
③ 反应堆的安全壳及喷淋系统
④ 核燃料的装换料及贮存系统
⑤ 安全壳及核辅助厂房通风和过滤系统
⑥ 柴油发电机组——应急电源。
（3）常规岛的系统
u 常规岛系统与火电站的系统相似，它通常包括：
n 二回路系统（蒸汽发电机系统）
n 循环冷却水系统
n 电气系统。
12、简述太阳能聚光集热器的特点及其工作原理？
u 为了更有效地利用太阳能必须提高入射阳光的能量密度，使之聚焦在较小的集热面上，以获得较高的集热温度，并减少散热损失，这就是聚光集热器的特点。
u 通常由三部分组成：聚光器、吸收器和跟踪系统。
u 其工作原理是：
u 自然阳光经聚光器聚焦到吸收器上，并加热吸收器内流动的集热介质；
u 跟踪系统则根据太阳的方位随时调节聚光器的位置，以保证聚光器的开口面与人射太阳辐射总是互相垂直的。
13简述技术和工艺节能的途径？
u 提高能量传递和转换设备的效率，减少转换次数和传递距离；
u 按能量的品质合理使用能源，避免高品质能量降级使用；
u 按系统工程的原理，使用能系统中的热能、电能、余压、余热全面综合利用，使能源利用最优化；
u 大力开发研究节能新技术；
u 因地制宜开发新能源，节约化石燃料。
14简述能量贬值原理的含义
贬值性---能量在传递和转换过程中，由于不可逆因素的存在，能量的质量和品位不断降低，即做功能力下降，直至成为废能。