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第一章 1.我國水能資源的總量與分布情況如何？ （1）水能資源豐富，總量位居世界首位。 （2）水能資源地域分布極其不均，需要水電“西電東送”。 （3）水能資源時間分布不均，需要建設(shè)水庫進(jìn)行調(diào)節(jié)。 （4）水能資源較集中地分布在大江大河干流 2.我國的能源資源結(jié)構(gòu)與能源消費結(jié)構(gòu)有何特點？ 我國能源資源的基本特點是富煤、貧油、少氣，水能資源總量排世界第一位。 我國能源消費結(jié)構(gòu)以煤為主，煤炭占能源消費構(gòu)成的65%以上（石油占18%左右,水能占7%以上,天然氣占5%左右，核能占0.9%），可再生的其他能源所占比例較低（占1.5%左右） 。隨著經(jīng)濟(jì)快速增長，能源消耗總量大幅度增長，煤炭、石油和天然氣這些常規(guī)能源的消耗量越來越大，石油的進(jìn)口量逐年大增。如果能源生產(chǎn)和消費方式不變，未來的能源需求無論從資源、資金還是環(huán)境方面都無法承受。 出現(xiàn)問題：以煤為主的一次能源消費結(jié)構(gòu)造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，已嚴(yán)重威脅經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展；能源安全問題凸顯，事關(guān)國家戰(zhàn)略安全、經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展 3.開發(fā)水電資源的主要優(yōu)勢與劣勢（優(yōu)點與缺點）是什么？ ⑴全球水電資源的蘊藏量十分可觀，由于水流按照一定的水文周期不斷循環(huán)，從不間斷，因此水電資源是一種可再生能源。 水力發(fā)電直接利用水能，幾乎沒有任何污染物排放。 水力發(fā)電的成本較低，因此有很高的能量回報率，可以提供廉價的電能。 水力發(fā)電主要動力設(shè)備的水輪發(fā)電機(jī)組效率較高 水力發(fā)電主要動力設(shè)備啟停、操作靈活。利用水電承擔(dān)電力系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻、負(fù)荷備用和事故備用等任務(wù)，可以提高整個系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和安全性。 水力發(fā)電一般都有防洪抗旱、城鄉(xiāng)供水、農(nóng)業(yè)灌溉、水上航運、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游娛樂等作用。 ⑵單機(jī)容量限制；建廠投資高；容量增加難；對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，如水資源和生物多樣化 4.水電站有哪些運行特點？ 水電機(jī)組啟停靈活。水電機(jī)組易于開停機(jī)，開停機(jī)費用較低，可以忽略不計，且不受機(jī)組啟停次數(shù)、最小停運時間以及最小持續(xù)時間等限制 水電機(jī)組有良好的調(diào)節(jié)性能。水電機(jī)組可調(diào)節(jié)容量范圍大，升降出力速度快，能有效地跟蹤負(fù)荷變化 5.水能資源的可再生性表現(xiàn)在哪些方面？ 由于水流按照一定的水文周期不斷循環(huán)，從不間斷，因此水能資源是一種可再生能源，所以水力發(fā)電的能源供應(yīng)只有豐水年份和枯水年份的差別，而不會出現(xiàn)能源枯竭問題 6.水能資源的開發(fā)利用中除了發(fā)電外還有哪些主要功能作用？ 除了發(fā)電還有防洪，防止水土流失，航運，灌溉，供水，防凌，發(fā)展旅游業(yè)，實現(xiàn)跨流域調(diào)水等主要功能作用 7.水工建筑物分為哪幾類？ 水工建筑物可按使用期限和功能進(jìn)行分類。 按使用期限可分為永久性水工建筑物和臨時性水工建筑物，后者是指在施工期短時間內(nèi)發(fā)揮作用的建筑物，如圍堰、導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流明渠等。 按功能可分為通用性水工建筑物和專門性水工建筑物兩大類。 通用性水工建筑物主要有：①擋水建筑物，②泄水建筑物，③進(jìn)水建筑物，④輸水建筑物，⑤河道整治建筑物；專門性水工建筑物主要有：①水電站建筑物，②渠系建筑物，③港口水工建筑物，④過壩設(shè)施。通用性水工建筑物、專門性水工建筑物均屬于長期使用的建筑物，稱為永久性水工建筑物； 8.水利事業(yè)的任務(wù)和主要效益是什么？ 水利事業(yè)的根本任務(wù)是除水害、興水利。除水害主要是防止洪水泛濫和瀝澇成災(zāi)，興水利則是從多方面利用水資源為人類服務(wù)。水利事業(yè)的效益主要是：防洪、農(nóng)田水利（農(nóng)業(yè)用水，排澇，灌溉）、水力發(fā)電、工業(yè)及生活供水、排水、航運、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、凈化水環(huán)境等。 9.水利工程的特點是什么？ 水利水電工程的建設(shè)工期一般較長，投資大，效益顯著，作用、意義和影響重大，工程規(guī)模巨大，建筑物宏偉壯觀，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工條件復(fù)雜，運用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備 10.水利工程基本建設(shè)程序是什么？ 水利工程建設(shè)包括項目建議書、可行性研究報告、初步設(shè)計、施工準(zhǔn)備(包括招標(biāo)設(shè)計)、建設(shè)實施、生產(chǎn)準(zhǔn)備、竣工驗收、后評價等階段。這些階段大體可分為三個部分，即工程開工建設(shè)前的規(guī)劃、勘測、設(shè)計為主的前期階段；工程開工建設(shè)以后至竣工投產(chǎn)的施工階段；工程的后評價階段。 11.水利水電工程設(shè)計分為哪幾個階段？ 水電工程設(shè)計階段的劃分 ①地質(zhì)勘測 ②可行性研究與初步設(shè)計； ③招標(biāo)設(shè)計階段； ④施工詳圖設(shè)計階段，設(shè)計施工圖，設(shè)計變更，出竣工圖 12.水利發(fā)電建筑物包括哪些種類？ 水力發(fā)電建筑物主要包括進(jìn)水建筑物（進(jìn)水口、沉沙池）、引水建筑物（引水道、壓力管道、尾水道）、平水建筑物（前池、調(diào)壓室）、廠區(qū)樞紐（主廠房、副廠房、變電站、開關(guān)站等）。 13.水電站廠房有哪些基本類型？ 水電站廠房的基本類型：地面式廠房、壩后式廠房、地下式廠房 14.水電站廠房的結(jié)構(gòu)組成包括哪幾個部分？ 水電站廠房的結(jié)構(gòu)組成：一是平面：主機(jī)室+安裝間，二是垂面：上部結(jié)構(gòu)+下部結(jié)構(gòu)（以發(fā)電機(jī)層樓板面為界） 15.水輪機(jī)主要包括哪幾種類型？ 根據(jù)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)換水流能量方式的不同，水輪機(jī)分為兩大類：反擊式水輪機(jī)和沖擊式水輪機(jī)。反擊式水輪機(jī)包括混流式、軸流式、斜流式和貫流式水輪機(jī)；沖擊式水輪機(jī)分為水斗式、斜擊式和雙擊式水輪機(jī) 16.水力發(fā)電的基本原理是什么？ 水力發(fā)電的基本原理是利用水力推動水輪機(jī)轉(zhuǎn)動，將水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，再由水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)，便可發(fā)出電來，這時機(jī)械能又轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? 17. 結(jié)合我國能源資源結(jié)構(gòu)、能源消費結(jié)構(gòu)的特點，論述我國水電能源開發(fā)利用的重要意義。 我國能源資源可以概括為有水富煤貧油少氣有風(fēng)光。目前水力發(fā)電成本較低，且能夠有效的減少煤、石油和天然氣的利用，節(jié)約化石燃料，同時減少了一些有毒氣體和溫室氣體的排放，有利于環(huán)境改善，另外可減輕國家能源安全問題。水電能源是可再生能源中最具開發(fā)規(guī)模的能源之一，是改善一次能源結(jié)構(gòu)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)實有效的途徑；是解決我國電力缺口、促進(jìn)水資源綜合利用、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、縮小東西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展差距的有效途徑。在確保生態(tài)環(huán)境的前提下優(yōu)先開發(fā)水電，符合新世紀(jì)發(fā)展要求。優(yōu)先發(fā)展水電能源是對能源資源最大的節(jié)約，是保證能源工業(yè)持續(xù)發(fā)展，滿足構(gòu)建和諧社會能源需求的必然選擇。 　　 18.簡要論述水電與環(huán)境的關(guān)系 水電開發(fā)將影響當(dāng)?shù)卦嫉匦蔚孛埠偷刭|(zhì)受力情況以及庫區(qū)氣候條件等。從總體上看，這種影響應(yīng)該是局部的、有限的。水電開發(fā)不僅在滿足電力需求、拉動經(jīng)濟(jì)增長、改善能源結(jié)構(gòu)方面具有獨特的優(yōu)勢，而且水電開發(fā)在改善區(qū)域氣候條件、攔沙等方面對環(huán)境發(fā)揮著積極的作用。盡管水電開發(fā)會帶來環(huán)境影響，但水電是清潔能源，不污染大氣環(huán)境，比煤電對環(huán)境的綜合影響要小得多。從保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面考慮，也應(yīng)優(yōu)先發(fā)展水電能源。因此，應(yīng)該辯證地認(rèn)識水電能源發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，在積極推進(jìn)水電開發(fā)的過程中，尊重客觀規(guī)律，重視環(huán)境保護(hù)，盡可能減少人類對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響，發(fā)揮積極作用，讓水電工程成為與大自然有機(jī)融合的人文景觀。因此，水電能源發(fā)展同庫區(qū)社會全面發(fā)展是相輔相成、互相作用的關(guān)系，應(yīng)統(tǒng)籌水電能源發(fā)展與庫區(qū)社會全面發(fā)展，協(xié)調(diào)多方利益沖突，以實現(xiàn)流域綜合開發(fā)。 （19）為什么說我國的能源資源情況、能源利用情況和能源政策都有利于水能資源的開發(fā)？對國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長遠(yuǎn)意義主要表現(xiàn)在什么方面？ ⑴我國雖然煤炭資源豐富，但嚴(yán)重缺乏石油和天然氣，且隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長，能源消耗總量大幅度增長，煤、石油和天然氣這些常規(guī)能源的消耗量越來越大，石油的進(jìn)口量逐年增大，如果能源生產(chǎn)和消費方式不變，未來的能源需求無論從資源、資金還是環(huán)境方面都無法承受，但我國水能資源豐富，水能資源的理論蘊藏量和實際可開發(fā)的水能資源均居世界第一 ⑵在政策上，我國已經(jīng)明確制定了“優(yōu)先發(fā)展水電”的能源發(fā)展戰(zhàn)略； ⑶意義：能夠有效的減少煤、石油和天然氣的利用，節(jié)約了化石燃料，同時減少了一些有毒氣體和溫室氣體的排放，有利于改善環(huán)境；另外，可以減輕國家能源安全問題 （20）簡要論述我國水能資源情況與開發(fā)利用情況 資源情況：我國水能資源的理論蘊藏量和實際可開發(fā)利用的水能資源均居世界第一；河流眾多，徑流充沛，落差巨大，蘊藏著豐富的水能資源，西南地區(qū)的水能資源蘊藏量占我國水能總蘊藏量的67.8%，云南、貴州和四川三省的水能資源蘊藏量占我國水能資源總蘊藏量的50.7% 開發(fā)利用情況：全國水電裝機(jī)總?cè)萘课痪邮澜绲谝?；除了常?guī)水電站外，我國抽水蓄能電站的發(fā)展也很快，抽水蓄能電站主要建于水力資源較少地區(qū)，以適應(yīng)電力系統(tǒng)調(diào)峰的需要；我國小水電資源豐富，主要集中在西部地區(qū) 第二章 1.論述國內(nèi)外的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢 化石燃料價格上漲，環(huán)保要求日益提高，二氧化碳減排壓力越來越大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對電力需求的快速增長和可持續(xù)發(fā)展的要求，風(fēng)電發(fā)展出現(xiàn)強(qiáng)勁勢頭。1980年以來，國際上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日益走向商業(yè)化 政府研究資金、政府補貼、優(yōu)惠稅收政策和保證聯(lián)網(wǎng)等方面的鼓勵，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)不斷進(jìn)步，風(fēng)電機(jī)組大型化、規(guī)模化和高效化促進(jìn)了風(fēng)電價格不斷降低，風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量快速增長 2.風(fēng)的特性是什么？風(fēng)能的特點是什么？ 風(fēng)具有隨機(jī)性，風(fēng)隨高度的變化而變化，風(fēng)的最大特性是它的多變性，風(fēng)向和風(fēng)速是描述風(fēng)的特性的兩個重要參數(shù)。風(fēng)能的特點：取之不竭，用之不盡；就地可取，無需運輸；分布廣泛，分散使用；不污染環(huán)境，不破壞生態(tài)。能量密度低；能量不穩(wěn)定。 3.簡述中國風(fēng)電的特征 我國的風(fēng)電事業(yè)起步較晚，在20世紀(jì)末，風(fēng)電機(jī)組的制造還主要在于簡單的小型家用風(fēng)電機(jī)組，進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國的風(fēng)電裝機(jī)容量開始快速增長，到2011年年底裝機(jī)容量在全球排在第一位 我國對風(fēng)電產(chǎn)業(yè)實行了各種優(yōu)惠和鼓勵發(fā)展政策，包括支持風(fēng)電發(fā)展的投資、信貸，對風(fēng)電實行稅收優(yōu)惠，且對風(fēng)力發(fā)電保證聯(lián)網(wǎng) 我國風(fēng)電價格還偏高，風(fēng)電設(shè)備國產(chǎn)化水平在逐步提高 4.中國風(fēng)能資源分布的特點是什么？ 我國陸地風(fēng)能資源主要分布在兩條風(fēng)帶上，一條是三北（西北、華北和東北）北部風(fēng)帶，另一條是東部沿海風(fēng)帶，東部沿海風(fēng)帶主要是位于沿海幾十公里的大陸海岸和所有海島 5.簡述風(fēng)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)組成和工作原理 風(fēng)電機(jī)組包括風(fēng)輪（葉輪）、傳動變速機(jī)構(gòu)、塔架和發(fā)電機(jī) 風(fēng)電機(jī)組的工作原理：當(dāng)非穩(wěn)態(tài)風(fēng)作用于風(fēng)電機(jī)組時將會在機(jī)組上產(chǎn)生不同的載荷作用，風(fēng)輪葉片在風(fēng)的作用下產(chǎn)生軸向推力和周向剪力，隨著風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的增加，將產(chǎn)生扭矩和離心力，同時伴隨葉片重力的交變作用，使得整個風(fēng)輪形成了扭轉(zhuǎn)，傾覆和偏轉(zhuǎn)運動，低轉(zhuǎn)速大扭矩的載荷轉(zhuǎn)化為高轉(zhuǎn)速低扭矩的載荷便于發(fā)電機(jī)的吸收，最后電機(jī)軸（高速軸）上的扭矩將通過切割電磁形成電能，完成了風(fēng)能——機(jī)械能——電能的轉(zhuǎn)化，其中伴隨著能量的損耗 6.風(fēng)電場的特征是什么？如何進(jìn)行風(fēng)電場的選址？ 風(fēng)電場特征：風(fēng)能能量密度小，風(fēng)能的穩(wěn)定性差，風(fēng)能不能儲存，風(fēng)輪的效率較低，風(fēng)電場的分布位置較遠(yuǎn)，在風(fēng)能資源豐富的地區(qū)，風(fēng)電場場地開闊，地質(zhì)條件較好，有利于大規(guī)模開發(fā) 風(fēng)電場選址，首先參照國家風(fēng)能資源分布區(qū)劃，在風(fēng)能資源豐富地區(qū)內(nèi)進(jìn)行初步篩選，考慮風(fēng)能資源和地形地質(zhì)狀況等因素；其次將初選的風(fēng)電場進(jìn)行再次篩選，以確認(rèn)其中有開發(fā)前景的場址，主要考慮非氣象學(xué)因素，例如交通運輸條件和并網(wǎng)條件；最后對于選定的風(fēng)電場地址進(jìn)行具體的測量和詳細(xì)分析 第三章 1.接收太陽能并進(jìn)行計算時應(yīng)考慮哪些角度？它們之間的關(guān)系是什么？ 太陽赤緯角、緯度、正午太陽高度角、天頂角、太陽能接收器安裝傾角 2.為什么要選擇半導(dǎo)體來作為光伏器件的核心材料？ 半導(dǎo)體材料具有很多獨特的性質(zhì)，半導(dǎo)體材料可以產(chǎn)生正負(fù)型（空穴與電子）載流子，半導(dǎo)體可以形成pn結(jié)，pn結(jié)具有單向?qū)щ娦?，半?dǎo)體具有摻雜性、熱敏性、光敏性、負(fù)電阻率溫度特性和整流特性，在形成晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體中，人為地?fù)饺胩囟ǖ碾s質(zhì)元素，導(dǎo)電性能具有可控性，另外在光照和熱輻射條件下其導(dǎo)電性有明顯變化，所以可用作光伏器件的核心材料 3.簡要說明載流子的產(chǎn)生過程 在低溫狀態(tài)，價電子被完全束縛在原子核周圍，不能在晶體中自由運動，在能帶圖中，價帶是充滿的，而導(dǎo)帶是全空的，隨著溫度的升高，由于晶格熱振動等原因，一部分電子脫離原子核的束縛產(chǎn)生了價電子共有化，生成自由電子，可以在整個晶體中運動，而在原來電子的位置上留下了一個電子的空位，稱為空穴，電子和空穴合稱載流子 用光照射半導(dǎo)體時，若光子的能量大于或等于半導(dǎo)體的禁帶寬度，則價帶中的電子吸收光子后進(jìn)入導(dǎo)帶，產(chǎn)生電子——空穴對，這種類型的載流子稱為光生載流子 4.結(jié)合太陽能電池的結(jié)構(gòu)簡述太陽能電池的發(fā)電原理 當(dāng)太陽光照射到太陽電池上并被吸收時，其中能量大于禁帶寬度的光子能把價帶中電子激發(fā)到導(dǎo)帶上去，形成自由電子，價帶中留下帶正電的自由空穴，即電子——空穴對，通常稱它們?yōu)楣馍d流子。自由電子和空穴在不停的運動中擴(kuò)散到p-n結(jié)的空間電荷區(qū)，被該區(qū)的內(nèi)建電場分離，電子被掃到電池的n型一側(cè)，空穴被掃到電池的p型一側(cè)，從而在電池上下兩面（兩極）分別形成了正負(fù)電荷積累，產(chǎn)生光生電壓，即光伏效應(yīng)。如果在電池的兩端接上負(fù)載，在持續(xù)的太陽光照下，就會不斷有電流經(jīng)過負(fù)載，這就是太陽能電池發(fā)電原理 5.簡述太陽能電池組件的各個構(gòu)件的作用 鋼化玻璃，在太陽能電池光譜響應(yīng)的波長范圍內(nèi)（320～1100nm）透光率達(dá)90%以上，對于大于1200nm的紅外光有較高的反射率 EVA，固化后的EVA能承受大氣變化，且具有彈性。同時，它和玻璃黏合后能提高玻璃的透光率，起著增透的作用，并對太陽能電池板的輸出有增益作用 太陽能電池片，光電轉(zhuǎn)換的最小單元，可以單獨作為電源使用 背板，電池板背面的保護(hù)材料 接線盒 鋁合金邊框，不會被腐蝕，牢固耐用 6.常用的幾種封裝材料各自的優(yōu)缺點是什么？ 玻璃封裝和非玻璃封裝 7.簡述太陽能電池組件封裝的工藝步驟和每一步的意義 太陽能電池組件封裝工藝流程： ⑴電池片測試 ⑵正面焊接 ⑶背面焊接 ⑷疊層 ⑸組件層壓 ⑹修邊 ⑺安裝邊框與接線盒 ⑻組件測試 ⑼清洗 ⑽裝箱入庫 8.獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)各有什么特點？ 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)，是指與電力系統(tǒng)不發(fā)生任何關(guān)系的閉合系統(tǒng)。通常用做便攜式設(shè)備的動力源，主要應(yīng)用于遠(yuǎn)離公共電網(wǎng)的無電地區(qū)，以及為一些農(nóng)牧漁民的基本生活、氣象臺站、邊防哨所、航標(biāo)、通信中繼站等特殊處所提供電源的場合 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，是指與公共電網(wǎng)相連的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)使光伏發(fā)電進(jìn)入了大規(guī)模的商業(yè)化發(fā)電階段，并成為電力工業(yè)組成部分之一，也是目前世界太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主流趨勢。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)最大的特點是太陽能電池組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)。并網(wǎng)系統(tǒng)中光伏方陣產(chǎn)生的電力主要供給交流負(fù)載，多余的電力將反饋給電網(wǎng)。 9.簡述北京鳥巢、上海世博園各展館設(shè)計使用的與太陽能光伏發(fā)電項目相關(guān)的基本資料（如配置、功能、成本、壽命、收益等） 10.簡述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本原理及其基本組成 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工作的基本原理：在應(yīng)用太陽能光伏系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電時，在光照條件較好的情況下，太陽能電池方陣會產(chǎn)生一定的電動勢，使得方陣電壓達(dá)到系統(tǒng)輸入電壓的要求。產(chǎn)生的一部分電能供給電力系統(tǒng)使用，另一部分電能通過充放電控制器對蓄電池進(jìn)行充電，將光能轉(zhuǎn)換而來的電能儲存起來。在夜間或光照不足的情況下，則由蓄電池在控制器的控制下給直流負(fù)載供電，對于含有交流負(fù)載的光伏系統(tǒng)而言，還需要增加逆變器，將直流電轉(zhuǎn)換成交流電 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池方陣、防反充二極管、充放電控制器、逆變器、蓄電池（根據(jù)情況使用）、測量設(shè)備、負(fù)載、調(diào)控裝置以及與公共電網(wǎng)并網(wǎng)的連接裝置等構(gòu)成 11.獨立系統(tǒng)和并網(wǎng)系統(tǒng)的區(qū)別是什么？獨立系統(tǒng)和并網(wǎng)系統(tǒng)在設(shè)計時需要考慮的重點有哪些？ 獨立系統(tǒng)與并網(wǎng)系統(tǒng)區(qū)別在于是否與電力系統(tǒng)并網(wǎng)，獨立系統(tǒng)不與電力系統(tǒng)并網(wǎng)，并網(wǎng)系統(tǒng)與電力系統(tǒng)并網(wǎng) 12.簡述逆變器的基本工作原理及其分類 逆變器是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中將太陽能電池組件產(chǎn)生的或蓄電池釋放的直流電轉(zhuǎn)化為負(fù)載需要的交流電的一種裝置 根據(jù)逆變器的運行方式，可分為獨立運行逆變器和并網(wǎng)運行逆變器 逆變器還可以分為電壓型、電流型等多種型式逆變器 逆變器按其輸出波形可分為方波逆變器、階梯波逆變器和正弦波逆變器 13.我國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的主要問題是什么？并簡單討論國內(nèi)光伏發(fā)電產(chǎn)生的前景？ 我國光伏發(fā)電發(fā)展的主要問題：太陽能資源分布的不均，光伏產(chǎn)業(yè)市場過于依賴政府補貼和政策，技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新不足，關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備依靠進(jìn)口，發(fā)電效率較低，光電整體的上網(wǎng)電價較水電和火電高出許多，光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電受天氣影響很大，不利于調(diào)度和調(diào)節(jié)，光伏標(biāo)準(zhǔn)并未完善，需要全面建設(shè)，光伏人才偏少，需要全面建立光伏人才體系，目前光伏行業(yè)受海外市場影響較大，急待培育國內(nèi)市場，平衡供需關(guān)系 發(fā)展前景：我國太陽能資源非常豐富，開發(fā)利用的潛力非常大。我國太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用空間也非常廣闊，可以應(yīng)用于并網(wǎng)發(fā)電、與建材結(jié)合、解決邊遠(yuǎn)地區(qū)用電困難問題等。我國政府對太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)也給予了充分的扶持，先后出臺了一系列法律、政策，并且政府給與補貼，有力的支持了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。光伏產(chǎn)業(yè)和市場在嚴(yán)峻的能源形勢和人類生態(tài)環(huán)境形勢下，進(jìn)入快速發(fā)展階段，光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展很快，成本持續(xù)下降，并且降低制造能耗，另外，我國投入很大的資金和研究力量進(jìn)行太陽電池的研究開發(fā)和商業(yè)化應(yīng)用 第四章 1.什么是太陽能熱發(fā)電？它有哪些優(yōu)點？ 太陽能熱發(fā)電，又叫聚集型太陽能熱發(fā)電，它是一種可以大規(guī)模集中利用太陽能的方式，是一種解決能源問題的有效途徑，是太陽能利用的新興產(chǎn)業(yè)。太陽能熱發(fā)電原理是利用光學(xué)系統(tǒng)聚集太陽輻射能，加熱工質(zhì)，產(chǎn)生高溫蒸汽和空氣，然后利用常規(guī)蒸汽發(fā)電循環(huán)實現(xiàn)發(fā)電。 太陽能熱發(fā)電具有低成本、零污染、穩(wěn)定性好、連續(xù)性強(qiáng)等優(yōu)點，適合并網(wǎng)發(fā)電，并且太陽能熱發(fā)電可以和火電聯(lián)合運行，更有利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和調(diào)節(jié) 2.太陽能熱發(fā)電有哪幾種方式？它們的工作原理是什么？ 太陽能熱發(fā)電的方式可以分為熱電直接轉(zhuǎn)換和蒸汽熱動力發(fā)電兩大類型 熱電直接轉(zhuǎn)換，即利用太陽能提供的熱量直接發(fā)電，通常是利用特殊的物理現(xiàn)象或化學(xué)反應(yīng) 蒸汽熱動力發(fā)電，即先利用太陽能提供的熱量產(chǎn)生蒸汽，再利用高溫高壓蒸汽的熱動力驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電 3.太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)由哪幾部分構(gòu)成 太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)由集熱子系統(tǒng)、熱傳輸子系統(tǒng)、蓄熱與熱交換子系統(tǒng)和發(fā)電子系統(tǒng)構(gòu)成 4.什么是太陽能集熱器，它主要分為哪幾種？ 太陽能集熱器是吸收太陽能并向工質(zhì)傳遞熱量的裝置，是各種利用太陽能裝置的關(guān)鍵部分 根據(jù)所能達(dá)到的溫度水平，太陽能集熱器可以分為3類：低溫集熱器（小于100℃）、中溫集熱器（100～500℃）和高溫集熱器（500℃以上）。根據(jù)集熱方式的不同，太陽能集熱器可以分為平板集熱器、真空管集熱器、聚集型集熱器。 5.簡述玻璃真空管集熱器和熱管真空集熱器的工作原理 熱管真空集熱器的工作原理：采用熱管形式的真空管，該傳熱方式是陽光照射在具有真空管的玻璃管中的吸熱鋁片上，鋁片吸收熱量之后直接傳給傳熱管芯，管芯再將熱量傳遞到上部的冷凝端，然后與集熱器中的水進(jìn)行熱交換 6.太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)分為哪幾種類型？它們各自的發(fā)電原理是什么？ 根據(jù)聚光方式的不同，太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)可分為3種：槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)、塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)和碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng) 槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是利用拋物線的光學(xué)原理，將多個槽型拋物面聚光集熱器經(jīng)過串并聯(lián)的排列，利用槽式反射鏡直接將太陽能反射到位于鏡面焦點處的集熱管，將內(nèi)部傳熱質(zhì)經(jīng)過換熱產(chǎn)生高溫、高壓蒸汽從而驅(qū)動渦輪發(fā)電 塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是利用一組獨立跟蹤太陽的定日鏡，將太陽輻射反射到固定在高塔頂部的太陽能接收器上，加熱工質(zhì)產(chǎn)生過熱蒸汽，驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。 碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是由許多的拋物面反射鏡組成，由斯特林發(fā)電機(jī)實現(xiàn)由熱能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，利用旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡將入射太陽光聚集在焦點上，放置在焦點處的太陽能接收器收集熱能，加熱工質(zhì)，從而驅(qū)動斯特林發(fā)電機(jī)組發(fā)電 第五章 1.什么是生物質(zhì)和生物質(zhì)能？生物質(zhì)能的開發(fā)利用有哪幾種形式？ 生物質(zhì)是指植物通過光合作用直接或間接產(chǎn)生的各種有機(jī)體，特指作為能源資源的有機(jī)體，生物質(zhì)是生物質(zhì)能的載體 生物質(zhì)能是指綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而儲存下來的一種自然資源 根據(jù)轉(zhuǎn)化途徑和利用目的的不同，可以將生物質(zhì)的能源利用方式分為兩大類：一類是生物質(zhì)發(fā)電，另一類是制取生物燃料 2.生物質(zhì)作為能源資源有哪些特點？ 生物質(zhì)作為能源資源，具有可再生性、清潔環(huán)保性、用途多樣性、分布廣泛性、資源分散性和堆積密度低等特點 3.生物質(zhì)直燃發(fā)電的原理和系統(tǒng)組成是什么？ 生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電原理是指將儲存在生物質(zhì)中的化學(xué)能通過鍋爐燃燒轉(zhuǎn)化為高溫高壓蒸汽的內(nèi)能，再通過蒸汽輪機(jī)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子的動能，最后通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。 生物質(zhì)直燃發(fā)電系統(tǒng)主要包括農(nóng)林生物質(zhì)燃料的收集、儲運和預(yù)處理系統(tǒng)、連續(xù)輸送和上料系統(tǒng)、生物質(zhì)專用鍋爐燃燒及輔機(jī)系統(tǒng)、汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、余熱以及灰渣收集利用系統(tǒng)等 4.影響生物質(zhì)燃燒的主要因素有哪些？ 影響生物質(zhì)燃燒的主要因素包括燃料的水分含量、空氣供給量、燃料的顆粒尺寸和反應(yīng)時間 5.生物質(zhì)直接燃燒存在哪些問題？如何防止生物質(zhì)燃燒引起的沉積和腐蝕問題？ 生物質(zhì)直接燃燒存在的問題：沉積問題、腐蝕問題 降低沉積的有效方法： 摻混添加劑減少沉積物形成，機(jī)械降低沉積物形成，通過操作方式的變化降低受熱面上沉積物 減少腐蝕的措施： 使用添加劑，生物質(zhì)與其他燃料混燒，適宜的鍋爐設(shè)計，噴涂處理，燃料預(yù)處理 6.生物質(zhì)混燃發(fā)電有哪幾種形式？各有什么特點？ 生物質(zhì)混燃發(fā)電指將生物質(zhì)原料與煤、天然氣、石油焦等化石燃料共同用作電廠鍋爐燃料，目前較常見的是與煤混合燃燒。生物質(zhì)與煤混燃有直接混燃、間接混燃和并行混燃3種方式 直接混燃的特點： 對現(xiàn)有燃煤發(fā)電系統(tǒng)改動較小，投資相對較少；面臨燃料特性差異可能引發(fā)的問題；混合灰的回收利用嚴(yán)重受限 間接混燃的特點： 氣化可降低生物質(zhì)中堿金屬、氯和低熔點灰分等對轉(zhuǎn)化過程和設(shè)備的影響，降低燃燒對燃料質(zhì)量的要求，擴(kuò)大混燃生物質(zhì)原料范圍；煤灰和生物質(zhì)灰分離，允許高混合比；氣化設(shè)備增加了投資成本 并行混燃的特點： 兩種燃料的燃燒系統(tǒng)可單獨優(yōu)化；煤灰和生物質(zhì)灰分離，保證了燃煤灰的傳統(tǒng)利用方式；對現(xiàn)有燃煤電站改造需要考慮汽輪機(jī)等下游設(shè)施的容量，需事先確認(rèn)汽輪機(jī)有足夠的過負(fù)載能力以適應(yīng)生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的額外電力 7.國內(nèi)外城市生活垃圾處理的主要方式有哪些？我國垃圾處理應(yīng)走什么樣的發(fā)展模式？ 城市生活垃圾的主要處理方式有3種，即衛(wèi)生填埋、焚燒和堆肥 我國應(yīng)普遍開展生活垃圾分類收集，進(jìn)行廢棄資源和廢棄資料的回收，加大了投入，建設(shè)節(jié)能環(huán)保型垃圾填埋場，逐步用焚燒作為垃圾處理的主要方式，因為焚燒具有顯著的減容減重、低毒性和回收能量用于供熱和發(fā)電等優(yōu)點。同時完善垃圾處理收費政策、改進(jìn)垃圾處理費征收方式;對城鎮(zhèn)垃圾處理設(shè)施在土地利用年度計劃安排中給予重點保障；推動垃圾處理技術(shù)裝備成套化；采取政府建網(wǎng)、企業(yè)建廠等方式，鼓勵城鎮(zhèn)垃圾處理設(shè)施市場化建設(shè)和運營 8.生物質(zhì)直燃發(fā)電、混燃發(fā)電和氣化發(fā)電各自的優(yōu)勢和劣勢是什么？ 生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)較為成熟，但是存在缺點：發(fā)電廠裝機(jī)容量偏小，發(fā)電效率較低；秸稈直接燃燒存在堿金屬腐蝕和沉積結(jié)渣等突出問題，嚴(yán)重影響鍋爐的壽命和年運行時間；電廠的運行效益受生物質(zhì)原料收集的影響較大 生物質(zhì)混燃發(fā)電技術(shù)可以避免或解決直燃發(fā)電的缺點，但是受國家補貼政策的影響，混燃發(fā)電一直沒能在我國得到很好發(fā)展 我國目前應(yīng)用的生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)主要是流化床汽化爐和內(nèi)燃機(jī)結(jié)合的氣化發(fā)電系統(tǒng)，具有技術(shù)靈活性、一定規(guī)模下的經(jīng)濟(jì)性和較好的環(huán)保性等優(yōu)點，但是存在的缺點包括燃?xì)獾臒嶂岛屠寐实汀⒔褂秃扛叩? 第六章 1.形成一個熱儲必需的要素是什么？什么是地?zé)嵯到y(tǒng)中的主要物理過程？ 溫度、熱量 地?zé)嶂饕怯傻厍騼?nèi)部長壽命的微量放射性元素（主要是鈾-238（）、釷-232（）和鉀-40（））衰變而放出的熱量。 2.地?zé)豳Y源可以分為幾種不同的類型？說明它們的各自溫度范圍 根據(jù)地?zé)豳Y源在地下的存在狀態(tài)，可以分為熱水型、蒸汽型、地壓型、干熱巖型和巖漿資源等。 熱水型地?zé)豳Y源，高溫（＞150℃）、中溫（90～150℃）和低溫（90℃以下） 蒸汽型地?zé)豳Y源，地?zé)嵴羝臏囟纫话阍?00℃以上 地壓型地?zé)豳Y源，溫度為150～260℃ 干熱巖型地?zé)豳Y源，溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于100℃，多為200～650℃ 巖漿型地?zé)豳Y源，溫度為600～1500℃ 3.地?zé)豳Y源開發(fā)會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生什么影響？應(yīng)如何避免？ 地?zé)崮艿拈_發(fā)利用仍有少量有害物質(zhì)排放，造成大氣、地面和水泥的一定污染，例如地下熱水和地?zé)嵴羝泻卸趸?、甲烷、氫、氮、氨、硫化氫等不凝結(jié)氣體可能造成的空氣污染：廢水中硼、砷等有害物質(zhì)可能造成地表和水源的化學(xué)污染；地?zé)犭娬九懦龃罅慷葻崴赡茉斐傻臒嵛廴?；大量開采地下熱水可能引起的地變形、地面沉降和誘發(fā)地震等危害。 為了避免地?zé)豳Y源開發(fā)利用過程中的環(huán)境問題，需要以地?zé)嵯到y(tǒng)理論為指導(dǎo)，將資源—環(huán)境—經(jīng)濟(jì)作為一個整體系統(tǒng)，采取以防為主，進(jìn)行統(tǒng)一部署、統(tǒng)一規(guī)劃和綜合管理。 4.地?zé)岚l(fā)電的原理是什么？ 地?zé)岚l(fā)電基本原理：不需要消耗燃料，直接利用地?zé)嵴羝蚶玫責(zé)崮芗訜崞渌べ|(zhì)所產(chǎn)生的蒸汽，用高溫高壓的蒸汽驅(qū)動汽輪機(jī)（將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能）帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電（把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽? 5.常用的地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)有哪兩大類？它們各自的工作原理是什么？有什么區(qū)別？ 根據(jù)載熱體的類型、溫度、壓力和其他特性，可把地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)分為蒸汽型地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)和熱水型（含水汽混合情況）地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng) 蒸汽型地?zé)岚l(fā)電是把地?zé)嵴羝镏械母烧羝苯右肫啓C(jī)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電的一種發(fā)電模式。這種發(fā)電方式最為簡單 熱水型地?zé)岚l(fā)電是目前地?zé)岚l(fā)電的主要方式，低溫?zé)崴畬赢a(chǎn)生的熱水或濕蒸汽不能直接送入汽輪機(jī)，需要通過一定的手段，把熱水變成蒸汽或利用其熱量產(chǎn)生別的蒸汽，才能用于發(fā)電 6.溫室有什么功用 地?zé)釡厥铱捎糜谟?、栽培作物，地?zé)釡厥曳N植 第七章 1.波浪能的特點是什么？ 波浪能的特點：波浪能是一種機(jī)械能，是海洋能中質(zhì)量最好的能源；波浪能的蘊藏量極大；波浪能是海洋中分布最廣的可再生能源 2.波浪能發(fā)電裝置有哪些？ 波浪能發(fā)電裝置按能量傳遞方式可分為氣動式、液壓式、機(jī)械式和蓄水式 3.簡述振蕩水柱式波浪能裝置的發(fā)電原理？ 振蕩水柱式波浪能發(fā)電裝置利用固定在岸邊的氣室采集波浪能，在氣室前面形成前港，以增強(qiáng)慣性聚波效應(yīng)，提高氣室采集波浪能的能力，然后將捕獲的波浪能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，再通過可調(diào)勵磁、變速恒頻技術(shù)將波浪能轉(zhuǎn)換成電能 4.為什么會產(chǎn)生潮汐？ 海水隨著地球自轉(zhuǎn)也在旋轉(zhuǎn)，而旋轉(zhuǎn)的物體都受到一種力的作用，使它們有離開旋轉(zhuǎn)中心的傾向，同時海水還要受到月球、太陽及其他天體的吸引力，因為月球離地球最近，所以月球的吸引力較大。這樣海水在這兩個力的共同作用下形成了引潮力，從而產(chǎn)生潮汐。由于地球、月球在不斷運動，地球、月球與太陽的相對位置在發(fā)生周期性變化，因此引潮力也在周期性變化，這就使潮汐現(xiàn)象周期性地發(fā)生 潮汐是指潮波運動引起的海水垂直升降 5.潮汐發(fā)電的特點是什么？ 潮汐發(fā)電：優(yōu)點是潮汐能源可循環(huán)再生；潮汐變化有規(guī)律，發(fā)電輸出沒有季節(jié)性；靠近用電中心，不消耗燃料，運行費用低；潮汐發(fā)電不排放有害物質(zhì)，不會污染環(huán)境；潮汐電站建設(shè)不需淹地、移民，還可以綜合利用。缺點是發(fā)電出力有間歇性；水頭低，發(fā)電效率不高；工程復(fù)雜，建設(shè)投資大；存在泥沙淤積的可能 6.潮汐能電站是由哪些部分組成的 潮汐能電站主要由攔水堤壩、水閘和發(fā)電廠3部分組成，有通航要求的電站還應(yīng)建設(shè)船閘 7.潮汐能電站對機(jī)組的主要要求有哪些 8.海流能的特點是什么 海流能特點：一般來說，開闊的外海潮差小，流速亦小，越近岸邊越大，在港灣口、水道口地區(qū)流速顯著變化；相對波浪而言，海流能的變化要平穩(wěn)且有規(guī)律得多，海流能隨潮汐的漲落每天兩次改變大小和方向；一般來說，最大流速在2m/s以上的海流均有實際開發(fā)利用的價值；海流能發(fā)電技術(shù)比陸地上的河流發(fā)電優(yōu)越得多，既不受洪水的威脅，又不受枯水季節(jié)的影響，水量和流速常年不變，是一種非?？煽康哪茉? 9.海流發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)是如何構(gòu)成的 常見的海流發(fā)電機(jī)組有軸流式和垂直式，一般由葉片、變速箱、發(fā)電機(jī)和海底電纜4部分組成 10.簡述海洋溫差能的概念，以及海洋溫差能發(fā)電的原理 由于太陽的輻射會隨著緯度的變化而變化，因而海水的溫度也隨著溫度的變化而變化，緯度越低，海水溫度越高，這將造成溫度差異，其中蘊藏著巨大能量，這就是海洋溫差能 海洋溫差能發(fā)電的基本原理是以海洋表面的溫水作為高溫?zé)嵩?，加熱某些低沸點的工作流體并使之汽化，或者通過加壓的辦法直接使海水汽化，推動汽輪機(jī)來使發(fā)電機(jī)發(fā)電，同時以抽取的深層冷海水作為低溫?zé)嵩?，冷卻高溫蒸汽并使之液化，循環(huán)使用，源源不斷的電能就可以向發(fā)電站輸送出去 11.海洋溫差能電站的主要形式有哪幾種？并簡述各自的優(yōu)缺點 海洋溫差能電站按工作平臺可分為浮型和岸型2種 浮型平臺以船式最為常見，發(fā)電機(jī)安裝在船上，需要多點系泊或動力定位，同時還要考慮風(fēng)浪荷載等因素的作用，可直接利用電能制造出可運送到陸地的產(chǎn)品，或通過海底電纜輸送。 岸型平臺安全穩(wěn)定，無海浪作用，發(fā)電裝置設(shè)在岸邊，但需要一條很長的沿著水下斜坡段的冷水管道來抽取深層冷海水 12.簡述鹽差能發(fā)電的原理 鹽差能發(fā)電以滲透壓式為主，在河海交界面采用半透膜將海水和淡水隔開，淡水就會通過半透膜向海水滲透，導(dǎo)致海水面高度增加，利用這種水位差就可以進(jìn)行發(fā)電，即利用滲透壓獲得鹽差能，然后再轉(zhuǎn)化為電能 13.常見的鹽差能發(fā)電形式有哪幾種？各自的優(yōu)缺點有哪些？ 鹽差能滲透壓發(fā)電裝置可分為雙壩式強(qiáng)力滲壓發(fā)電裝置、水壓塔式滲壓發(fā)電裝置、壓力延滯滲壓發(fā)電裝置、外混式滲壓發(fā)電裝置和干涸鹽湖發(fā)電裝置 雙壩式強(qiáng)力滲壓發(fā)電裝置必須保證半透膜海水側(cè)的鹽濃度，以使發(fā)電過程持續(xù)進(jìn)行，但受半透膜的限制，實際工程可行性不大 水壓塔式滲壓發(fā)電裝置 壓力延滯滲壓發(fā)電裝置 外混式滲壓發(fā)電裝置，該裝置的運行主要受位差H的影響，通常H=200m才可以滿足要求 干涸鹽湖發(fā)電裝置 第八章 1.簡述氫氣的性質(zhì)、特點 性質(zhì)：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，氫氣是最輕的氣體；氫氣在通常狀態(tài)下是比較穩(wěn)定的；氫氣比空氣輕，所以氫氣的火焰傾向于快速上升 特點：氫氣無毒無味；氫氣燃燒最清潔，只生成水；氫氣的來源多種多樣；氫氣可以作為能量載體進(jìn)行大規(guī)模存儲 2.氫氣作為二次能源有什么優(yōu)勢 氫氣燃燒只生成水，清潔環(huán)保，燃燒產(chǎn)生的水還可以繼續(xù)制取氫氣，反復(fù)循環(huán)利用，氫氣的來源多種多樣，氫能的利用方式也多種多樣，氫氣可以作為能量載體進(jìn)行大規(guī)模存儲，此外用氫氣代替煤或石油等化石燃料并不需要對現(xiàn)有的技術(shù)裝備作重大的改造 3.常用的氫氣制備方法有哪些 氫氣的制備：熱過程制氫、電解過程制氫、光解過程制氫 4.氫氣的存儲方式有哪幾種 氫氣的存儲方式：高壓氣態(tài)貯存、低溫液氫貯存、固態(tài)貯存 5.簡述燃料電池的發(fā)電原理 燃料電池是電化學(xué)裝置，伴隨著電池反應(yīng)的進(jìn)行，電池向外輸出電能，將儲存在燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 6.燃料電池的發(fā)電效率為何可以比理想的卡諾熱機(jī)效率還要高 燃料電池直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，中間不經(jīng)過燃燒過程，是一個電化學(xué)過程，發(fā)電效率取決于化學(xué)反應(yīng)的吉布斯自由能變化和反應(yīng)熱，而卡諾循環(huán)是分析熱機(jī)工作過程，所以燃料電池不受卡諾循環(huán)的限制，能量轉(zhuǎn)化效率高，比理想的卡諾熱機(jī)循環(huán)效率還要高 7.燃料電池按電解質(zhì)分為幾種類型？各種類型有什么特點？ 燃料電池按電解質(zhì)的不同可分為堿性燃料電池（AFC）、磷酸型燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）和質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）(包括直接甲醇燃料電池，DMFC)等 堿性燃料電池（AFC）:AFC的電解質(zhì)是一種堿性溶液，除貴金屬外，銀、鎳以及一些金屬氧化物都可以作電極催化劑，陰極性能比酸性體系好，而且電池結(jié)構(gòu)材料較便宜，缺點是AFC對十分敏感，不適用于地面，主要用作短期飛船和航天飛機(jī)的電源 磷酸型燃料電池（PAFC）：PAFC是所有燃料電池中效率最低的，但PAFC的商業(yè)化程度最高 熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）：MCFC的陰極上不但需要氧氣，同時還需要，以便在陰極生成磷酸根離子，因此在電池的陽極和陰極之間形成磷酸根離子的傳輸。MCFC在較高的溫度下工作，可以對天然氣、煤炭汽化燃料進(jìn)行內(nèi)部重整，直接加以利用，并不需要復(fù)雜昂貴的外重整設(shè)備，另外燃料轉(zhuǎn)換效率高，余熱利用率也較高 固體氧化物燃料電池（SOFC）：SOFC以重整氣為原料，反應(yīng)速度快，不需要貴重金屬做催化劑，不存在電解質(zhì)腐蝕金屬的問題，燃料轉(zhuǎn)換效率高，高溫余熱可很好利用，提高燃料的總利用效率，但是SOFC存在諸如電流密度小、電壓降（歐姆損失）高、制造工藝復(fù)雜、成膜設(shè)備昂貴等問題 質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）：PEMFC的工作溫度低，在室溫下也能正常工作，比能量高，啟動快，壽命長 8.常見的燃料電池由哪些主要部件組成？它們各自都有什么功能 燃料電池的構(gòu)成組件為：電極、電解質(zhì)隔膜與集電器等。 燃料電池的電極是燃料發(fā)生氧化反應(yīng)與氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)的電化學(xué)反應(yīng)場所 電解質(zhì)隔膜的主要功能在分隔氧化劑與還原劑，并傳導(dǎo)離子 集電器又稱作雙極板，具有收集電流、分隔氧化劑與還原劑、疏導(dǎo)反應(yīng)氣體等之作用 9.舉例說明燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的工作過程 10.燃料電池的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用前景如何？影響燃料電池商業(yè)化的主要因素有哪些？ 發(fā)展現(xiàn)狀：發(fā)達(dá)國家將大型燃料電池開發(fā)作為重點研究項目，加大投資進(jìn)行研究與開發(fā)，成果顯著，應(yīng)用于發(fā)電及汽車上，這種發(fā)電方式可以大大降低空氣污染及解決電力供應(yīng)、電網(wǎng)調(diào)峰等問題，燃料電池發(fā)電設(shè)備商業(yè)化生產(chǎn)，燃料電池發(fā)電廠已在一些發(fā)達(dá)國家建成，燃料電池發(fā)電正快步進(jìn)入工業(yè)化規(guī)模應(yīng)用階段 應(yīng)用前景：質(zhì)子交換膜燃料電池具有工作條件溫和、啟動快等特點，適合用做汽車動力，被普遍認(rèn)為是未來車載燃料電池的首選，用于城市公交運輸車輛，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染；便攜式領(lǐng)域主要是使用DMFC；燃料電池電站具有高效、低噪聲、低污染、占地面積小等優(yōu)點，燃料電池可以作為固定型或分散型的電站，既可以用于邊遠(yuǎn)地區(qū)的小型發(fā)電也可以作為電源，另外利用農(nóng)村生物質(zhì)產(chǎn)生的沼氣作為燃料電池的燃料，可以解決廣大農(nóng)村未來供電問題 影響燃料電池商業(yè)化的主要因素：燃料電池成本高，燃料電池壽命短，相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施缺乏