新能源發(fā)電技術(shù)復(fù)習(xí)提綱(含參考題答案)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上新能源發(fā)電技術(shù)復(fù)習(xí)提綱 電自0810班 整理一、 緒論1. 目前新能源中有一定規(guī)模應(yīng)用的主要有哪些?新能源在電力工業(yè)中有一定規(guī)模應(yīng)用的主要是核能發(fā)電、太陽能和風(fēng)能發(fā)電，其他的新技術(shù)有地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、氫能及生物質(zhì)能等。2.簡要分析目前我國能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及存在問題，并說明大力開展新能源開發(fā)的意義。書P612開發(fā)新能源的必要性Ø 常規(guī)能源化石燃料逐漸被消耗枯竭 Ø 全球油價(jià)、煤價(jià)迅速上漲 Ø 全球氣候變化 Ø 人類渴求可持續(xù)發(fā)展3從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，概述能源的分類。如果從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，對能源最有意義的分類是可再生能源和不可再

2、生能源。不可再生能源: 傳統(tǒng)的煤、石油、天然氣等化石燃料.可再生能源：可燃性可再生物質(zhì)和垃圾；水力發(fā)電；地?zé)崮埽惶柲?；風(fēng)力發(fā)電；潮汐、波浪和海流發(fā)電等。二、 核能1.簡述原子的組成結(jié)構(gòu)。 原子是構(gòu)成自然界中各種元素的基本單元，所有物質(zhì)都是由分子構(gòu)成的，而分子是由原子構(gòu)成的。 原子是由原子核和圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子構(gòu)成的，原子核是由結(jié)合在一起的質(zhì)子和中子構(gòu)成的，質(zhì)子和中子都被成為核子。2.簡述核裂變與核聚變的區(qū)別。核裂變較重的原子核分裂為兩個(gè)或多個(gè)較輕原子核的反應(yīng)就是核裂變。由于質(zhì)量數(shù)的原子核的平均結(jié)合能不同，那么，當(dāng)一個(gè)較重的原子核（如鈾-235）裂變?yōu)閮蓚€(gè)質(zhì)量數(shù)中等的較輕原子核以后，生成的兩

3、個(gè)較輕的原子核的結(jié)合能之和大于原來原子核的結(jié)合能，多出的部分即為核裂變反應(yīng)放出的能量，稱為裂變能。裂變之后，裂變產(chǎn)物的質(zhì)量總數(shù)略少于裂變之前原子核質(zhì)量，虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為裂變能。核聚變兩個(gè)輕核聚合成重核的反應(yīng)就是核聚變。如兩個(gè)氘核結(jié)合成穩(wěn)定的氦核的過程，較重的原子核的結(jié)合能大于原來兩個(gè)輕核的結(jié)合能之和，多出的部分即為核聚變放出的能量。結(jié)合能是和質(zhì)量虧損相對應(yīng)的，在裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)中，都有凈的質(zhì)量減少，減少的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。從核能利用角度看，核聚變反應(yīng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是要實(shí)現(xiàn)可利用的受控核聚變，還需要解決很多技術(shù)難題，目前，核能利用指的是核裂變能的利用。3.核電廠與常規(guī)火電廠的熱能來源有何不同？

4、核電廠中核裂變能也是以熱能的形式利用的，因此，和常規(guī)火電廠類似，核電廠也要通過蒸汽動(dòng)力循環(huán)來實(shí)現(xiàn)熱功率轉(zhuǎn)換。不同的是，常規(guī)火電廠的熱能來源于鍋爐中化石燃燒，而核電廠的熱能來自于核反應(yīng)堆中的核裂變反應(yīng)。4.簡述核電廠的基本類型以及分類的依據(jù)。(核能p47-49)通?？筛鶕?jù)中子慢化劑和冷卻劑的不同把反應(yīng)堆分成多種類型。1.輕水堆采用輕水作慢化劑和冷卻劑。輕水堆包括輕水壓水堆和輕水沸水堆，是核電廠采用的最主要的堆型。 2.重水堆重水堆采用重水作為慢化劑，重水或輕水作冷卻劑。3.石墨氣冷堆采用石墨作中子慢化劑，氣體作冷卻劑。 4.石墨水冷堆 5.快堆也稱為快中子增殖堆。這種反應(yīng)堆不用慢化劑，而主要使用

5、快中子引發(fā)核裂變反應(yīng)。快中子增殖堆不用慢化劑，堆芯體積小、功率大，要求傳熱性能好、又不慢化中子的冷卻劑。目前主要采用液態(tài)金屬鈉和高溫高速氦氣兩種冷卻劑。5.核反應(yīng)堆的用途很廣，可以分為哪兩大類？一是利用反應(yīng)堆中核裂變反應(yīng)的能量，二是利用反應(yīng)堆中核裂變產(chǎn)生的中子。6.在核電廠中，反應(yīng)堆和蒸汽發(fā)生器以及氣輪機(jī)發(fā)電機(jī)所在的部位被分別稱為什么？（核能P45）反應(yīng)堆和蒸汽發(fā)生器所在部分稱為核島，氣輪機(jī)和發(fā)電機(jī)所在的部位稱為常規(guī)島7. 熟悉壓水核反應(yīng)站的原理圖，并分析兩回路系統(tǒng)的工作過程。（核能P51，個(gè)人覺得這個(gè)答案就湊合。） 對最常采用的壓水堆核電廠，通常采用兩回路，以屏蔽放射性物質(zhì)。典型的核島包括蒸

6、汽生成、供應(yīng)系統(tǒng)、安全殼噴淋系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。一回路的主要設(shè)備包括反應(yīng)堆堆芯、反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、主循環(huán)泵及管道。 一回路中冷卻劑將反應(yīng)堆堆芯產(chǎn)生的熱能攜帶到蒸汽發(fā)生器，傳給二回路，產(chǎn)生蒸汽。穩(wěn)壓器用于維持一回路壓力的穩(wěn)定和補(bǔ)償水在冷態(tài)和熱態(tài)時(shí)的體積變化。 安全殼噴淋系統(tǒng)由兩條獨(dú)立的管線組成，當(dāng)反應(yīng)堆發(fā)生失水事故時(shí)，一回路的高溫高壓水漏到安全殼中，安全殼是密封的，所以安全殼的壓力和溫度會(huì)升高，安全殼噴淋系統(tǒng)的主要作用是噴淋冷卻水降低安全殼的溫度，使水蒸氣凝結(jié)成水，從而降低安全殼的壓力。二回路與普通電站差不多，由汽輪機(jī)，回?zé)峒訜崞?，再熱加熱器，汽水分離器，凝汽機(jī)和水泵等組成回路，完

7、成中間再熱，多級回?zé)岬恼羝麆?dòng)力循環(huán)。8. 最常用的反應(yīng)堆控制方法是什么？它有哪三種類型？簡述這三種類型的不同。 最常用的反應(yīng)堆控制方法是使用控制棒?？刂瓢粲煽蓮?qiáng)烈吸收中子的材料制成，可利用控制棒在堆芯結(jié)構(gòu)內(nèi)的插入和提出，調(diào)節(jié)反應(yīng)堆中的中子吸收速率。 控制棒可分為三種類型，即安全棒、補(bǔ)償和調(diào)節(jié)棒。 1)安全棒用于事故的緊急停堆有較強(qiáng)的中子吸收能力，運(yùn)行時(shí)全部抽出堆芯，事故時(shí)可迅速插入堆芯，緊急停堆。 2)補(bǔ)償棒在運(yùn)行中可抵消一部分后備反應(yīng)性，中子吸收能力強(qiáng)，移動(dòng)速度緩慢，在反應(yīng)堆運(yùn)行過程中逐步抽出，用于補(bǔ)償由于燃耗、中毒、結(jié)渣、溫度效應(yīng)等引起的反應(yīng)性降低。 3)調(diào)節(jié)棒用于調(diào)節(jié)反應(yīng)堆的功率，抵消運(yùn)

8、動(dòng)時(shí)各種因素引起的反應(yīng)性波動(dòng)，使反應(yīng)堆達(dá)到并保持在所需的水平。中子吸收能力可略低，要求移動(dòng)靈活，調(diào)節(jié)過程的動(dòng)態(tài)品質(zhì)要好。9. 簡述核電站建設(shè)中有哪些必要防護(hù)措施？（書核能P50，P83）核電站的防護(hù)措施：為了防止裂變產(chǎn)物和放射物質(zhì)的逸出，核島通常設(shè)有三道屏障。1)第一道屏障燃料元件包殼。2)第二道屏障反應(yīng)堆冷卻劑的壓力邊界，包括一回路的管道、容器、泵等相關(guān) 。3)第三道屏障安全殼。既可以提供有效的環(huán)境輻射防護(hù)，也可以保護(hù)一回路設(shè)備免受來自外部的破壞。針對外部破壞，安全殼普遍設(shè)計(jì)為可以抵御軍事和商業(yè)飛機(jī)的撞擊而提供有效保護(hù)。常規(guī)運(yùn)行時(shí)的安全措施核電廠的安全措施通常十分嚴(yán)格，輻射屏障在設(shè)計(jì)上可以完

9、全防止放射性物質(zhì)的溢出，同時(shí)還要進(jìn)行輻射檢測。屏蔽材料通常為普通混凝土和水，局部部位采用重混凝土、石墨、石蠟、硼剛和鋁板等。為了保證安全，對核電廠內(nèi)的輻射物質(zhì)和射線及周邊環(huán)境進(jìn)行全面的檢測。10.概述反應(yīng)堆的基本結(jié)構(gòu)以及各機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和作用。（書核能P50）壓水反應(yīng)堆的主要部件有反應(yīng)堆堆芯、反應(yīng)堆內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)、反應(yīng)堆壓力殼、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。1.反應(yīng)堆堆芯特點(diǎn)：是發(fā)生裂變反應(yīng)、釋放熱量、生產(chǎn)強(qiáng)放射性的核心區(qū)域。2.反應(yīng)堆堆內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸大，精度高，工作條件苛刻。作用：支撐燃料組件并限制其移動(dòng)；使控制棒和燃料組件保持一致；對冷卻劑導(dǎo)熱；對堆內(nèi)測量儀器提供支撐和導(dǎo)向反應(yīng)堆壓力殼特點(diǎn)：承壓

10、，高溫，耐腐蝕，工作時(shí)間長（年）作用：放置堆芯和堆內(nèi)組件，防止放射性物質(zhì)外泄控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：動(dòng)作頻繁，要求可靠性高；快速停堆時(shí)反應(yīng)迅速，完成動(dòng)作在內(nèi)。作用：控制反應(yīng)堆的啟動(dòng)、功率調(diào)節(jié)、停堆及事故情況下的安全控制（緊急停堆）。11簡述核電廠的特點(diǎn)。 和常規(guī)火電相比，核電廠的突出特點(diǎn)是使用核燃料，因此核電的發(fā)展必然要建立在核燃料開采、加工的基礎(chǔ)之上。而核燃料裂變之后會(huì)生成大量的強(qiáng)放射性產(chǎn)物，輻射防護(hù)和反射性廢物的收集、處理是核電廠的重要特點(diǎn)。12.在核電技術(shù)在實(shí)際開發(fā)中，已經(jīng)形成了哪兩條技術(shù)路線？實(shí)際中形成了兩條技術(shù)線路：一條是降低燃料元件線功率密度的同時(shí)，增加安全系統(tǒng)的冗余度，提高安全性，、

11、+、是這種技術(shù)的代表，這種技術(shù)稱為改良型。另一條技術(shù)路線是在降低線功率密度的同時(shí)，主要通過采用非能動(dòng)安全技術(shù)增加核電廠的固有安全性功能，簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。提高安全性的同時(shí)，使其經(jīng)濟(jì)性不受損失甚至有所改善。典型的設(shè)計(jì)有及其改進(jìn)，這種技術(shù)稱為革新型。13.概述第三代核能系統(tǒng)的典型技術(shù)。(這個(gè)題的答案找得我吐血了，要是考了，大家就隨意發(fā)揮吧。)第三代核能系統(tǒng)是目前已經(jīng)成熟的核電技術(shù)，它總結(jié)了第二代核能技術(shù)的優(yōu)劣，提高了系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，更適合于標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化發(fā)展。（一）沸水堆-ABWR和ESBWR先進(jìn)沸水堆(ABWR) 通用電器(GE)公司為主設(shè)計(jì)的堆型，單堆設(shè)計(jì)電功率在13501600MW，其設(shè)計(jì)

12、基于傳統(tǒng)的沸水堆(BWR)設(shè)計(jì)和多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，屬于第三代先進(jìn)核反應(yīng)堆，ABWR也是一個(gè)已經(jīng)完成了全部工程設(shè)計(jì)、有實(shí)際建造和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的第三代核反應(yīng)堆，其第一臺機(jī)組于1996在日本建成投入運(yùn)行。ESBWR的特點(diǎn)：）燃料組件。 ESBWR反應(yīng)堆的燃料組件為10×10燃料棒管束，長度為標(biāo)準(zhǔn)燃料棒長度的2/3.）壓力容器。采用自然循環(huán)， ESBWR取消了原油BWR循環(huán)中使用的一些安全相關(guān)系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的安全性。）控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在ESBWR中使用電力和水力雙重驅(qū)動(dòng)。）專設(shè)安全設(shè)施。非能動(dòng)專設(shè)安全設(shè)施是ESBWR安全系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。二）歐洲先進(jìn)壓水堆技術(shù)EPR EPR技術(shù)特點(diǎn)分析. EPR開發(fā)和

13、設(shè)計(jì)特點(diǎn)）與現(xiàn)有核電廠相比，安全性從決定論和概率論兩個(gè)方面考慮均有改進(jìn)；）緩解假想的嚴(yán)重事故，將假想嚴(yán)重事故的后果限制在核電廠本身內(nèi)；）在經(jīng)濟(jì)上，發(fā)電成本可和其他一次能源進(jìn)行競爭。.EPR在核燃料循環(huán)方面的技術(shù)特點(diǎn)。）提高核燃料利用率，促進(jìn)核電可持續(xù)發(fā)展。 EPR可以使用一些現(xiàn)有設(shè)施，采用延長壽命高放廢物玻璃燃料固化及鈾钚燃料在循環(huán)等方法確保對乏燃料及其他廢物和材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓芾?。?EPR在核燃料循環(huán)方面的特點(diǎn)。 EPR通過對二氧化鈾燃料進(jìn)行優(yōu)化使用，以及采用靈活的換料周期來提高反應(yīng)堆的運(yùn)行效果。通過實(shí)施二氧化鈾和MOx管理，在中子、能量和燃耗率增加的同時(shí)漸少廢物的產(chǎn)生。3. EPR在核安全

14、方面的設(shè)計(jì)。）針對內(nèi)、外部危害采取更多的預(yù)防措施。 EPR采用了4套能動(dòng)安全設(shè)備，各安全系統(tǒng)的冗余系列安裝在4 個(gè)獨(dú)立的配置分區(qū)，各分區(qū)嚴(yán)格分離以消除共模故障。）降低事故發(fā)生的頻度）應(yīng)對超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（嚴(yán)重）事故的安全特性。包括：排除嚴(yán)重事故時(shí)氫的爆炸；反應(yīng)堆容器破裂、堆芯融化時(shí)仍然可以有效控制和冷卻熔融物；避免可能的壓力容器破裂出現(xiàn)高壓熔化噴射；安全殼設(shè)計(jì)余熱排除系統(tǒng)，在事故狀態(tài)下提供冷卻；在安全殼內(nèi)，一回路的任何泄漏都將得到可靠收集和控制。（三）西屋公司的AP1000技術(shù)AP1000的經(jīng)濟(jì)性（）與AP600相比， AP1000發(fā)電成本進(jìn)一步降低。（）經(jīng)濟(jì)性分析。1) AP1000在設(shè)計(jì)采用上了

15、成熟的部件，各種設(shè)備、部件都具有可靠性記錄。） AP1000設(shè)計(jì)簡潔，由此降低了運(yùn)行及維護(hù)成本，因此也減少了人員的數(shù)量。）基于簡化設(shè)計(jì)和模塊化設(shè)計(jì)，機(jī)組的造價(jià)大幅降低，工期縮短。三、 太陽能1.概述太陽能發(fā)電的兩種主要形式。 太陽能發(fā)電的方式有兩種，即熱力發(fā)電和光伏發(fā)電。2. 概述硅太陽能電池的基本工作原理。（一）光生伏打效應(yīng) 當(dāng)物體受到光照時(shí)，其體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化 而產(chǎn)生電動(dòng)勢和電流的一種效應(yīng)。 在氣體、液體和固體中均可產(chǎn)生這種效應(yīng)，但在固體特別是半導(dǎo)體中，光能轉(zhuǎn)換成電能的效率特別高。半導(dǎo)體將太陽能轉(zhuǎn)換成電能過程主要包括以下四點(diǎn)： p 太陽光照射到半導(dǎo)體表面 p 半導(dǎo)體吸收一定能量的

16、光子，激發(fā)出光生載流子 p 載流子在p-n結(jié)作用下，產(chǎn)生光生電動(dòng)勢 p 通過外接負(fù)載，形成光生電流，獲得功率輸出 （二）太陽能電池的基本工作原理 l 太陽光照射p-n結(jié)，在半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電子-空穴對 l 在勢壘電場的作用下，電子驅(qū)向n區(qū)，空穴驅(qū)向p區(qū) l 在p-n結(jié)附近產(chǎn)生與勢壘電場相反的光生電場 l 光生電場一部分抵消勢壘電動(dòng)勢，剩下的部分使p區(qū)帶正電， n區(qū)帶負(fù)電 l 在n區(qū)與p區(qū)之間的薄層產(chǎn)生了光生伏打電動(dòng)勢 l 當(dāng)外電路通過電極接通時(shí)，便有電能輸出 3. 概述平板型太陽能集熱器與聚焦型集熱器的區(qū)別及特點(diǎn)。平板型太陽能集熱器 集熱器是把一種太陽輻射能轉(zhuǎn)化為集熱器內(nèi)載熱介質(zhì)的熱能的換熱器。

17、平板型集熱器不必跟蹤太陽，使用、維護(hù)簡單方便；投資少；它可以接受直接輻射，也可以接受漫射輻射。不過平板型集熱器不能提供 高輻射強(qiáng)度，只能提供中、低溫栽熱介質(zhì)，主要用于供暖、空調(diào)等方面。聚焦型集熱器 如果要提高太陽輻射能量密度，需要采用聚焦型集熱器。 聚焦型集熱器可以增大能量密度，從而減小集熱器本身的面積，減少散熱損失，提高載熱介質(zhì)的溫度。其缺點(diǎn)是造價(jià)高，機(jī)構(gòu)復(fù)雜。 聚焦型集熱器組成：聚光器、接收器、跟蹤系統(tǒng)4. 簡述太陽能熱電站的供熱系統(tǒng)與熱功轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的作用。 太陽能熱電站可以分為供熱系統(tǒng)和熱功轉(zhuǎn)換系統(tǒng)兩個(gè)部分： 供熱部分是太陽能收集、光熱轉(zhuǎn)換裝置，可以采用各類型的集熱器，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的角度來看

18、，目前主要采用柱形拋物面集熱器。 熱工轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與常規(guī)火電廠類似，也是以朗肯循環(huán)為基礎(chǔ)的有再熱、回?zé)岬恼羝麆?dòng)力循環(huán)系統(tǒng)。為了彌補(bǔ)太陽能時(shí)間分布的不均勻性，通常需要蓄能裝置或者與其他能源聯(lián)合循環(huán)5. 概述大氣層對太陽能有哪些削弱作用？大氣層對太陽輻射的削弱作用吸收作用 太陽輻射穿過大氣層的時(shí)候，光譜中的短波成分如X射線和射線，被電離層吸收；臭氧層對紫外區(qū)域的輻射有選擇性吸收的作用；更地層的二氧化碳和水蒸汽等多原子氣體，對長波輻射（紅外線）具有強(qiáng)吸收作用，長波份額到達(dá)地面的很少；大氣中的固體灰塵對所以波長的太陽輻射都具有連續(xù)性吸收作用。散射作用 大氣中的水滴和固體顆粒對太陽輻射中波長大于0.69um

19、的紅外區(qū)具有連續(xù)性的散射作用，到達(dá)地面的輻射能波長主要集中在0.292.5um之間。慢反射作用 大氣中的固體灰塵對太陽輻射具有漫反射作用。 由于大氣層對太陽輻射的削弱作用，使太陽輻射衰減，衰減的程度與太陽輻射在大氣中穿行的距離有關(guān)，同時(shí)也與輻射所穿行的大氣特性（清潔程度）有關(guān)。 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣質(zhì)量定義為當(dāng)太陽在天頂時(shí)，太陽輻射到達(dá)海平面高度時(shí)在大氣中穿行的距離。6簡述離網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的各個(gè)組成部分的作用,并用簡圖表示該發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成。主要由太陽能電池方陣、控制器、蓄電池組、逆變器等部分組成，可分為直流系統(tǒng)、交流系統(tǒng)和交、直流混合系統(tǒng)太陽能組件的功率一般是幾瓦、幾十瓦、100-30瓦，是可

20、以作為電源使用的最小單元，為了獲得較高的電壓和電流，可以把多個(gè)太陽能組件組成太陽能電池方陣控制器是光伏發(fā)電的核心部件之一，應(yīng)具有以下功能：l 信號檢測l 蓄電池最優(yōu)充電控制l 蓄電池放電管理l 設(shè)備保護(hù)l 故障診斷l(xiāng) 運(yùn)行狀態(tài)指示蓄電池：作用是儲(chǔ)存太陽能電池發(fā)出的電能并隨時(shí)向負(fù)載供電逆變器：將直流電變換成交流電的設(shè)備7.概述塔式、槽式、蝶式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。 三種系統(tǒng)比較： 塔式效率高，槽式成本低，碟式單機(jī)可標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，三種方式各自優(yōu)勢明顯，同時(shí)缺點(diǎn)也很明顯：塔式一次性投入大，槽式相對塔式和碟式效率較低，碟式單機(jī)規(guī)模很難做大。 目前來說，塔式和碟式尚處于研究、開發(fā)、示范階段，槽式已經(jīng)是

21、最成熟的商業(yè)化技術(shù)。8.概述太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)。太陽能光伏發(fā)電的主要優(yōu)點(diǎn)為：（1） 結(jié)構(gòu)簡單，體積小且輕；（2）易安裝，易運(yùn)輸，建設(shè)周期短；（3）使用方便，維護(hù)簡單，在-50-65 溫度范圍均可正常工作；（4）清潔能源，安全，無噪聲，零排放；（5）可靠性高，壽命長；（6）太陽能幾乎無處不有，所以光伏發(fā)電應(yīng)用范圍廣；（7）降價(jià)速度快，能量償還時(shí)間有可能縮短；（8）可以與蓄電池相配組成獨(dú)立電源，也可以并網(wǎng)發(fā)電。太陽能光伏發(fā)電的主要缺點(diǎn)是：（1）太陽能能量密度低，覆蓋面積大；（2）光伏發(fā)電具有間歇性和隨機(jī)性；（3）各個(gè)地區(qū)太陽能資源情況不通，所以光伏發(fā)電區(qū)域性強(qiáng)；（4）太陽能電池與太陽能逆變器轉(zhuǎn)

22、化效率不是很高，還需要技術(shù)上的突破。9.概述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成。一、離網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成主要由太陽能電池方陣、控制器、蓄電池組、逆變器等部分組成，可分為直流系統(tǒng)、交流系統(tǒng)和交、直流混合系統(tǒng)二、聯(lián)網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成典型的宅聯(lián)網(wǎng)光伏系統(tǒng)主要由：太陽能電池方陣、聯(lián)網(wǎng)逆變器和控制器3大部分組成四、 風(fēng)能1. 什么是風(fēng)能利用系數(shù)？它的大小主要有什么因素決定？.風(fēng)能利用系數(shù)Cp風(fēng)能利用系數(shù)定義為風(fēng)輪機(jī)的風(fēng)輪能夠從自然風(fēng)能中吸收的能量與輸入風(fēng)能之比。風(fēng)能利用系數(shù)可表示為對實(shí)際有用的風(fēng)輪機(jī)來說，風(fēng)能利用系數(shù)主要取決與風(fēng)輪葉片的氣動(dòng)和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造工藝水平。2. 簡述典型的風(fēng)力發(fā)電裝

23、置的主要構(gòu)成。 風(fēng)力發(fā)電裝置 風(fēng)力發(fā)電裝置包括風(fēng)輪機(jī)（風(fēng)力機(jī)）、傳動(dòng)變速機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)三個(gè)主要部分。 其中風(fēng)輪機(jī)是發(fā)電裝置的核芯，風(fēng)輪機(jī)大體上分為兩種： 一種是槳葉繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)的翼式風(fēng)輪機(jī)，另一種是槳葉繞垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪機(jī)，實(shí)際上，目前并網(wǎng)發(fā)電的風(fēng)輪機(jī)主要是三葉式繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)的翼式風(fēng)輪機(jī)。3.分析永磁直驅(qū)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)變流器的工作原理，并畫出其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。電機(jī)側(cè)采用整流，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓及升壓變換，直接形成直流，再經(jīng)逆變變流單元變換成穩(wěn)定電壓和頻率的三相交流電，輸送到電網(wǎng)。整流器和逆變器結(jié)構(gòu)完全相同，通過直流母線以背靠背形式組合在一起，構(gòu)成雙控制。它實(shí)質(zhì)是一種交直交的電壓源型四象限變流器，可以

24、實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)。輸出波形近似正弦，具有諧波小，效率高的特點(diǎn)。4.簡述雙饋?zhàn)兯俸泐l風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，并用簡圖表示其構(gòu)成。優(yōu)點(diǎn)：雙饋?zhàn)兯俸泐l風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)最大風(fēng)能捕獲和定子輸出無功的調(diào)節(jié)。雙饋?zhàn)兯俸泐l風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中定、轉(zhuǎn)子的功率流向可以雙向流動(dòng)，從而具有四象限運(yùn)行能力。具有再生制動(dòng)功能、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。功率因數(shù)高。在雙饋風(fēng)電系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)與網(wǎng)側(cè)是柔性連接關(guān)系，可通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流實(shí)現(xiàn)軟并網(wǎng)，避免并網(wǎng)時(shí)發(fā)生的電流沖擊和過大的電壓波動(dòng)。缺點(diǎn)：雙饋式驅(qū)動(dòng)方式中由于風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)之間變速齒輪箱的存在 ，造成噪音大 、機(jī)械磨損高的缺點(diǎn)。5. 簡述并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成以及各個(gè)組成部分的作用。

25、風(fēng)力機(jī)：把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。 齒輪箱：將風(fēng)力機(jī)的低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)運(yùn)行所需高轉(zhuǎn)速。 發(fā)電機(jī)：把風(fēng)力機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?發(fā)電機(jī)：側(cè)變流器將發(fā)電機(jī)發(fā)出的變頻交流轉(zhuǎn)換為直流。 直流環(huán)節(jié)：電壓控制一般為恒定。 網(wǎng)側(cè)變流器：使直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槿嗾也ń涣麟姡⒛苡行У难a(bǔ)償電網(wǎng)功率因數(shù)。 變壓器：把電能變?yōu)楦邏航涣麟姟?6.在變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)中主要有哪幾種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)？概述各風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)。 在變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)中，主要有以下幾種風(fēng)電系統(tǒng)： (1)永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng); (2)繞線轉(zhuǎn)子型異步雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng); (3) 異步電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng); (4)無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng); 目前應(yīng)用較為廣泛且較有發(fā)展前

26、景的主要是雙饋式和永磁直驅(qū)式。永磁直驅(qū)式風(fēng)電系統(tǒng)是未來風(fēng)電系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要方向。 特點(diǎn)：(1)永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：風(fēng)輪與永磁同步發(fā)電機(jī)直接相連，無需升速齒輪箱。 轉(zhuǎn)子為永磁式結(jié)構(gòu)，無需勵(lì)磁繞組，因此不存在勵(lì)磁繞組的損耗，提高了效率。轉(zhuǎn)子上沒有滑環(huán)，運(yùn)行更加安全可靠。 缺點(diǎn)：永磁體增加了電機(jī)的成本，永磁物質(zhì)具去磁性，并且電機(jī)的功率因數(shù)不可控。 (2)繞線轉(zhuǎn)子型異步雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：減小了逆變器損失，因?yàn)槟孀兤鞴β手恍铻檎麄€(gè)系統(tǒng)總功率的1/4，這是因?yàn)樽兞髌髦恍枰刂妻D(zhuǎn)子滑差功率。 減小逆變器和電磁噪聲濾波損失。在外部擾動(dòng)下，雙饋電機(jī)具有更好的魯棒性和可靠性。缺點(diǎn)：就是雙饋電機(jī)使用滑環(huán)

27、，需要定期維修，這極為不方便，尤其是用于海上風(fēng)力發(fā)電時(shí)。 (3) 異步電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：異步電機(jī)相當(dāng)結(jié)實(shí)，無電刷，可靠，經(jīng)濟(jì)而普遍。 整流器可產(chǎn)生用于電機(jī)的可調(diào)勵(lì)磁?？焖偎矐B(tài)響應(yīng)。 當(dāng)有剩余容量時(shí)，逆變器可作為無功或諧波補(bǔ)償器。缺點(diǎn)：復(fù)雜的系統(tǒng)控制（FOC），其性能依靠對于電機(jī)參數(shù)的了解，而電機(jī)參數(shù)是隨溫度和頻率而變化。為滿足電機(jī)磁場需要，定子側(cè)變流器容量要比額定功率高3040%。 (4)無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)這種采用無刷雙饋發(fā)電機(jī)的控制方案除了可實(shí)現(xiàn)變速恒頻控制，降低變頻器的容量外，還可實(shí)現(xiàn)有功、無功功率的靈活控制，對電網(wǎng)而言可起到無功補(bǔ)償?shù)淖饔?。同時(shí)發(fā)電機(jī)本身沒有滑環(huán)和電刷，既降低了電機(jī)

28、的成本，又提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。7.概述風(fēng)電對電網(wǎng)運(yùn)行的影響。 隨著越來越多的風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行，風(fēng)力發(fā)電對電網(wǎng)的影響也越來越受到人們的廣泛關(guān)注。風(fēng)力發(fā)電原動(dòng)力是不可控的，它的出力大小決定于風(fēng)速的狀況。從電網(wǎng)的角度看，并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組相當(dāng)于一個(gè)具有隨機(jī)性的擾動(dòng)源，會(huì)對電網(wǎng)電能質(zhì)量和穩(wěn)定性等方面造成影響。 (1)電壓波動(dòng)和閃變 (2)諧波污染問題 (3) 對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響 風(fēng)速和風(fēng)向總是隨機(jī)變化，因此風(fēng)能的特點(diǎn)是具有不穩(wěn)定性，使得風(fēng)電場的輸出功率有波動(dòng)性，從而影響局部的電能質(zhì)量。風(fēng)電容量到達(dá)一定程度后，會(huì)引起電壓不穩(wěn)，特別電網(wǎng)較大波動(dòng)的時(shí)候，可能導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組從電網(wǎng)解鏈，嚴(yán)重時(shí)甚至 導(dǎo)致電

29、網(wǎng)瓦解。8. 簡述儲(chǔ)能方式有哪幾種？（P202）蓄電池蓄能、抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、電解水制氫儲(chǔ)能9.概述風(fēng)力發(fā)電分別采用獨(dú)立和并網(wǎng)運(yùn)行方式的特點(diǎn)。獨(dú)立運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，又稱離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率小，風(fēng)速適應(yīng)范圍廣，生產(chǎn)技術(shù)成熟，適合家庭和邊遠(yuǎn)地區(qū)的小型用電負(fù)荷點(diǎn)?？紤]到風(fēng)能的不連續(xù)性，通常需要配置蓄電池。如用戶需交流電，則需在蓄電池與用戶負(fù)荷之間加裝逆變器。在容量較大的獨(dú)立運(yùn)行方式下，為了避免大量使用蓄電池，常采用由負(fù)荷控制器按負(fù)荷的優(yōu)先保證次序來直接控制負(fù)荷的接通與斷開，以適應(yīng)風(fēng)速大小的變化。并網(wǎng)運(yùn)行方式是風(fēng)力發(fā)電規(guī)?；玫闹饕绞剑捎蔑L(fēng)力發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)連

30、接，由電網(wǎng)輸送電能的方式，是克服風(fēng)的隨機(jī)性而帶來的蓄能問題的最穩(wěn)妥易行的運(yùn)行方式，同時(shí)可達(dá)到節(jié)約礦物燃料的目的。并網(wǎng)運(yùn)行又分為兩種：1、 恒速恒頻方式，即風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速不隨風(fēng)速的波動(dòng)而變化，始終維持恒轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，從而輸出恒定額定頻率的交流電。這種方式目前普遍使用，具有簡單可靠的優(yōu)點(diǎn)，但是對風(fēng)能的利用不充分。2、 變速恒頻方式，即風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速的波動(dòng)作變速運(yùn)行，但仍輸出恒定頻率的交流電。這種方式可提高風(fēng)能的利用率，但將導(dǎo)致必須增加實(shí)現(xiàn)恒頻輸出的電力電子設(shè)備，同時(shí)還應(yīng)解決由于變速運(yùn)行而在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組支撐結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)共振現(xiàn)象等問題。10.概述風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)。Ø 1、風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)Ø (1)風(fēng)能是可再生能源形式，有利于可持續(xù)發(fā)展。Ø (2)有利于環(huán)境保護(hù)。Ø (3)隨著風(fēng)電技術(shù)的日趨成熟，風(fēng)電成本越來越低，可以和其他能源形式相競爭。Ø 2. 風(fēng)力發(fā)電的負(fù)面影響Ø