整理可再生能源考試題匯總

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1、什么是含能體能源，什么是過程性能源？含能體:比較集中而又較易轉化的含能物質能量過程是指物質在運動或轉化過程中產生的能量含能體能源（燃料能源）可直接存儲，分礦物燃料（煤炭、石油、天然氣） ，生物燃料（薪柴、沼氣、有機廢物等） ，化工燃料（甲醇、究竟、丙烷以及可燃原料鋁、鎂等） ，核燃料（鈾、釷、氘等）等；過程性能源（非燃料能源） ，不可直接存儲，多數(shù)具有機械能，有的含有熱能，有的含有光能等。如風能、水能、海流、潮汐、波浪、火山爆發(fā)、雷電、電磁能和一般熱能等。2、什么是一次能源，什么是二次能源？一次能源：自然界以自然形態(tài)存在的、可以利用的能源，其中有些可以直接利用，但通常需要經過適當加工轉換后才能利用二次能源：由一次能源加工轉換后的能源稱為二次能源一次能源（天然能源）：以現(xiàn)成的形式存在于自然界中（沒有經歷任何轉換過程）的能源，如煤、石油、天然氣、太陽能、風能、水能等；二次能源（人工能源）：需要依靠其他能源來制取、轉換或產生的能源，如電、蒸汽、焦炭、煤氣、氫能等，它們使用方便，易于利用，是高品質的能源。3、根據(jù)能源來源分類，第一類、第二類、第三類能源分別是什么含義？第一類是來自地球以外的天體的能源第二類是來自地球內部的能源第三類是來自地球和其他天體的作用產生的能量第一類能源：來自于地球外天體，如宇宙射線及太陽能，以及由太陽引起的水能、風能、波浪能、海洋溫差能、生物質能、光合作用等；第二類能源：來自于地球內部，如核能、地熱能、火山能、地震能等；第三類能源：來自于地球和其他天體的相互作用，如因太陽和月亮引力作用產生的潮汐能。4、什么是新能源？什么是可再生能源？兩者有無區(qū)別？新能源（替代能源）：采用新方法和新技術利用的古老能源。如太陽能、地熱能、潮汐能、生物質能等，另外還有核能?？稍偕茉矗簽榉呛慕咝阅茉?，這種能源可以在自然界中不斷再生并有規(guī)律地得到補充，如太陽能和由太陽能轉換而成的水力、風能、生物質能等；二者為相對概念，現(xiàn)在的常規(guī)能源過去曾經是新能源，今天的新能源可能成為未來的常規(guī)能源——如核能。5、可再生能源主要包括哪些？太陽能和由太陽能轉換而成的水力、風能、生物質能、地熱能、海洋能等6、太陽的里三層外三層結構是什么樣的？太陽輻射光譜受那一層的影響最大（想想為什么）？里三層：太陽核心、輻射區(qū)、對流區(qū)外三層：光球、色球、日冕光球層：肉眼可見的太陽表面，厚約 500km ，溫度 5762K ，由強電離氣體組成，能夠吸收和發(fā)射連續(xù)的輻射光譜，是最大輻射源。？？？7、地球表面傾斜表面上的太陽輻射受到哪些因素的影響？日地相對運動因素，即地球的自轉與公轉不同季節(jié)，地面上太陽輻射強度的變化一天之中，地面上太陽輻射強度的變化天氣因素，即地球大氣層的衰減及其變化不同天氣狀況下，地面上太陽輻射強度的變化8、日地距離、赤緯角、高度角、方位角、時角概念？日地距離：由于地球繞太陽沿偏心率很小的橢圓形軌道運行，所以日地距離有近日點和遠日點之分。太陽赤緯角定義：由地心指向日心的連線與地球赤道平面之間的夾角。太陽高度角定義：觀察者所在的地平線與觀察者和太陽連線之間的夾角。太陽方位角定義：自觀察者所在地朝正南的水平線和觀察者與太陽連線在地平面上的投影之間的夾角。時角定義：由觀察者指向太陽位置的矢量s 在赤道平面的投影與地心和觀察者連線 m 之間的夾角 9、赤緯角隨日子數(shù)的變化公式？365284360sin 45.23no d 10、平太陽時和真太陽時概念？如何從鐘表時間計算真太陽時，反之呢？為什么存在時差？時差公式可不記。平太陽時：地球繞太陽運行軌道為橢圓形造成視太陽的全天時間不恒定，為方便計算，需要提供一種均勻的時間尺度，以假想的“平均太陽”作參考（假設為圓形軌道，即天球赤道） ，該平均時間為鐘表時間太陽能計算中均采用視太陽時間表示，也稱真太陽時間真太陽時=平太陽時+真平太陽時差 6015e L L t t ss ？？？時差是因為隨地球自轉，一天中太陽東升西落，太陽經過某地天空的最高點時為此地的地方時 12 點，因此，不同經線上具有不同的地方時。同一時區(qū)內所用的同一時間是區(qū)時（本區(qū)中央經線上的地方時） ，全世界所用的同一時間是世界時（0 度經線的地方時）？？？11、太陽高度角與緯度、赤緯角、時角的關系公式？如何計算可能的日照時間？如何計算某時高度角？方位角？sin sin sin cos cos cos s12、太陽常數(shù)的概念，數(shù)值？在日地平均距離的條件下，在地球大氣層上界，垂直于太陽光線的單位面積上，在單位時間內所接收的太陽輻射能量稱為太陽常數(shù)。太陽常數(shù)的變化很小，經過長期的實測，確定太陽常數(shù)為（1367 ±7）W/m2。13、大氣質量 m 的概念？大氣質量（AM）定義：太陽光線通過大氣路程與太陽處于天頂時光所穿過的大氣路程之比。大氣質量是大氣對地球表面接收太陽光的影響程度的度量。14、總輻射、直射輻射、散射輻射的含義？總輻射：接受到的太陽輻射總和，等于直射輻射加散射輻射。有時也表示太陽光譜在整個波長范圍內的積分值。直射輻射：大氣層外的輻射在經過吸收和散射之后直接到達地球的輻射。散射輻射：經過地球大氣多次散射之后到達地面的輻射。15、已知西安地區(qū)地理位置（東經 108°54′，北緯34.3′） ，試計算 2012 年 2 月 22 日北京時間 9:00 太陽的高度角、方位角。16、在日地運動關系中為什么很多公式都以日子數(shù)為一個自變量？17、在日地運動關系中，1 月 1 日前后地球在近日點，冬至卻在 12 月 22 日前后。請問地球繞日運動的立體位置到底是怎么樣的？18、太陽能工程中的太陽方位角和天文學上的方位角有什么區(qū)別？時角屬于第一赤道坐標系，沿天赤道計算，起算點是子午圈和天赤道的交點；方位角屬于地平坐標系，沿地平圈計算，起算點是南點（子午圈和地平圈的交點） 。？？？19、如何判斷某時某地是否會出現(xiàn)影子問題？20、平板集熱器的結構？各部分的作用？21、什么叫光譜選擇性吸收涂層？其能存在的理論基礎是什么？選擇性吸收涂層：在可見光區(qū)域具有很高的吸收率 α，但在紅外區(qū)域具有很小的發(fā)射率 ε。常用材料：黑鎳、黑鋅、黑鉻等， ε/α 很高利用選擇性涂層，平板型集熱器具有較好的性能，噴涂選擇性透過涂層可大大減少紅外輻射熱損失。由于吸熱體對輻射的吸收和發(fā)射依賴于波長，故可以對吸熱體表面覆蓋選擇性涂層。22、全玻璃真空管集熱器的結構是怎么樣的？各部分的作用是什么？與平板即熱器相比有什么區(qū)別和聯(lián)系？全玻璃真空管集熱器熱水器的工作原理？23、全玻璃真空管集熱器、熱管式集熱器、平板即熱器在可靠性、熱性能、維護耐久性方面有什么特點？24、聚光比是什么意思？為什么存在極限聚光比？為什么存在極限集熱溫度？RAA C A 采光面積吸熱體面積 24224sin 4.624810sin RRD C 25、太陽能低溫熱利用、中溫熱利用、高溫熱利用的溫度范圍分別是什么？各有什么典型的應用？26、太陽能熱水系統(tǒng)分類？自然循環(huán)型：依靠集熱器和儲水箱中的溫差，形成系統(tǒng)的熱虹吸壓頭，使水在系統(tǒng)中循環(huán)；與此同時，將集熱器的有用能量收益通過加熱水，不斷儲存在儲水箱內。強制循環(huán)型：在集熱器和儲水箱之間管路上設置水泵，作為系統(tǒng)中水的循環(huán)動力；與此同時，集熱器的有用能量收益通過加熱水，不斷儲存在儲水箱內。27、太陽能吸收式制冷的工作原理？28、太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的組成部分？各部分的作用？三種形式聚光集熱發(fā)電系統(tǒng)的工作原理？太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)主要分為三種形式：塔式系統(tǒng)、槽式系統(tǒng)、碟式系統(tǒng)塔式系統(tǒng)利用反射鏡來接收太陽能，每一面逐日鏡都各自配有太陽跟蹤系統(tǒng)，將太陽光反射集中到位于高塔頂部的接收器上。槽式系統(tǒng)利用拋物線槽型集熱器將太陽能反射到位于其焦線處的吸熱管。碟式系統(tǒng)利用碟形聚光器將太陽能傳遞給位于其焦點處的接收器。29、如果讓你設計太陽能塔式發(fā)電系統(tǒng)定日鏡鏡場的控制，你會怎么考慮這個問題？30、太陽能熱氣流發(fā)電的工作原理？通過溫室效應和煙囪抽力形成熱氣流驅動透平發(fā)電機組發(fā)電31、太陽能光伏電池的工作原理？光生伏特效應是太陽能光電轉換的基本過程。太陽光是由光子組成的，光子的能量和太陽光譜的波長相對應。光照射到太陽能電池板上，可以被反射、吸收或者透射，其中被吸收的光子就可以產生電能。32、開路電壓、短路電流、填充因子、轉換效率的概念？電池在開路狀態(tài)下的端電壓稱為開路電壓短路電流是指電力系統(tǒng)在運行中，相與相之間或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時流過的電流。填充因子定義：電池最大輸出功率與開路電壓與短路電流乘積的比值。光電轉換效率定義：太陽能電池的最大輸出電功率與輸入光功率之比。33、硅半導體摻雜什么元素會形成 P 型半導體？摻什么元素會形成 N 型半導體？加入硼，生產出 p 型硅片。加入磷，生產出 N 型硅片。34、能隙和波長的關系？λ≤hc/Eg=λ 截止，波長大于截止波長的光不能實現(xiàn)光電轉換35、舉例說明三種典型的薄膜太陽電池？砷化鎵薄膜太陽電池，非晶硅薄膜太陽電池，多晶硅薄膜太陽電池，銅銦硒薄膜太陽電池，碲化鎘薄膜太陽電池。36、為什么太陽電池的材料帶隙有個最優(yōu)值？帶隙大了帶隙小了效率都不高是什么原因？帶隙小時，每一光子所產生的電能少，很多能量以熱能形式散失，效率較低；能隙越大，可供利用的太陽能就越少。37、簡述單晶硅太陽電池的制備流程，說明為什么說單晶硅太陽電池存在著高能耗和環(huán)境污染問題？生產過程大致可分為五個步驟：a、提純過程 b、拉棒過程 c、切片過程 d、制電池過程 e、封裝過程。硅的轉化過程，熔融過程，及單晶硅的制備過程都是高能耗的。環(huán)境污染問題：其一，就生產過程來看，多晶硅生產過程會產生大量有毒物質。由于國內生產技術落后，沒有實現(xiàn)整個生產流程的閉環(huán)運行，多晶硅生產后產生的廢水、廢氣、廢渣等廢棄物得不到有效處理和利用，對大氣、水、土地等資源造成嚴重污染。其二，就使用過程來看，存在著發(fā)電鉛污染和光污染問題。其三，就使用后回收過程來看，存在廢棄物污染問題。光伏發(fā)電系統(tǒng)廢棄物對環(huán)境具有很強的破壞性。光伏發(fā)電系統(tǒng)使用的蓄電池大部分都是鉛酸蓄電池，該電池內含有大量的鉛、銻、鎘、硫酸等有毒物質會對土壤、地下水、草原等造成污染。38、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成部分有哪些？各部分起什么作用？太陽能電池板太陽能電池板是太陽能光伏系統(tǒng)中的核心部分，太陽能電池板的作用是將太陽的光能轉化為電能后，輸出直流電存入蓄電池中。蓄電池儲能設備，濾波作用?？刂破骺刂乒夥嚵袑π铍姵亟M進行充電，并控制蓄電池組對負載的放電，實現(xiàn)蓄電池組的過充和過放保護，對蓄電池進行溫度補償，并監(jiān)控蓄電池組的電壓和啟動相關輔助控制。逆變器逆變器是光伏系統(tǒng)的電能變換設備，是將直流電變換為交流電的設備。39、什么叫做太陽能光伏組件的失配損失？試解釋熱斑現(xiàn)象？失配是互聯(lián)的電池沒有相同的性能或者在不同的條件下工作(如樹蔭遮擋) 造成的，這會導致局部電能的嚴重損失，而由此產生的局部加熱也可能引起組件無法挽回的損失。如果串聯(lián)電池被短路，則所有好電池的前臵偏壓都將變成問題電池的反向電壓。當數(shù)量很多的串聯(lián)電池一起把前臵偏壓變成問題電池的反向電壓時，在問題電池處將會有大的能量耗散，這就是熱斑加熱現(xiàn)象。40、什么是梯度風、什么是地轉風、什么是氣轉風？①在近地表的大氣層中，存在著從高緯度區(qū)向低緯度區(qū)的壓力差，這個壓力造成了空氣在近地層整體地從高緯度區(qū)向低緯度區(qū)流動的趨向。這種由于壓力梯度產生的風叫做梯度風。②在壓差的作用下，空氣首先向低壓方向運動，然后在科氏力的作用下向右側偏轉。風的這種向右側飄移會一直持續(xù)到科氏力與壓差力在數(shù)值上完全相等，而后沿著等壓線作直線運動，此時的風稱為地轉風。③當空氣沿彎曲的等壓線流動時，除了受到氣壓梯度力和科氏力的作用外，還受到離心力的作用。這種情況下的風通常稱為氣轉風。41、試說明大氣的三圈環(huán)流？在北半球和南半球，近地表的空氣分別有刮東北風和西南風的趨向，同時遠離地表的空氣呈相反的流動趨向，然而實際的大氣系統(tǒng)運動要復雜得多，形成了三圈環(huán)流結構。42、試說明海岸風的形成？白天，陸地因熱容量較小而溫度上升快，海面的溫度上升慢，因此地面上空氣上升，海上冷空氣補充，形成海風；夜里，陸地冷卻速度比海水快，風吹向海面，形成陸風。43、風向頻率、風速頻率、風能玫瑰圖的概念？風向頻率：在一定的時間范圍內，某風向出現(xiàn)的次數(shù)占各風向出現(xiàn)的總次數(shù)的百分比。在一定時間內，相同風速出現(xiàn)的時間長度占測量總時間的百分比稱為風速頻率。風能玫瑰圖中的風向是從各個方位指向原點，而每條射線的長度代表各方位風向頻率的百分數(shù)與相應風向平均風速立方數(shù)的乘積。44、影響風速的因素有哪些？風所處的垂直高度、地形地貌、地理位臵及周圍的障礙物都是影響風速的因素45、風力機的分類？1、按風輪軸與地面的相對位臵，分為水平軸式和垂直軸式；2、按葉片的工作原理分，分為升力型和阻力型；3、按風輪相對于塔架的位臵，分為上風向（前臵式）和下風向（后臵式） ；4、按葉片數(shù)量，分為單葉片、雙葉片、三葉片、四葉片和多葉片式；5、按葉片材料，分為由木質、金屬和復合材料制成；6、從葉片型式，分為螺旋槳式、十字形、H 形、O 形、S 形等；7、從風力機容量，分為微型(1kW 以下)、小型(1～10kW)、中型(10～100kW) 、大型 (100～1000kw)和巨型（1000kw 以上） ；8、從風力機的用途，分為風力發(fā)電機、風力提水機、風力鍘草機、風力飼料粉碎機等；9、從風輪葉片葉尖線速度與對應風速之比的大小，分為高速風力機（比值大于 3） 、中速風力機（比值 2~5 之間） 、低速風力機（比值小于 3） ；46、風能密度的概念？1s 流過 1m2 的風所具有的動能。47、風力機的組成和各部分的作用？風輪作用是捕捉和吸收風能，并將風能轉變?yōu)闄C械能控制系統(tǒng)將風輪的轉速維持在一個較穩(wěn)定的范圍之內，防止超速乃至飛車發(fā)生；使風輪經常對準風向。傳動裝臵將風輪軸的機械能送至做功裝臵做功裝臵由傳動裝臵送來的機械能，按既定意圖做功蓄能裝臵把有風或大風時獲得的能量中用剩的部分儲存起來塔架及附屬機構48、風力發(fā)電離網(wǎng)運行方式、并網(wǎng)運行方式概念？離網(wǎng)運行方式：風力發(fā)電機組輸出的電能經蓄電池蓄能，再供應用戶使用并網(wǎng)運行方式：風力發(fā)電機組與電網(wǎng)連接，由電網(wǎng)輸送電能 49、風能的其他利用方式？風力提水、風力致熱、風力助航50、風力致熱的幾種方式？固體摩擦致熱、攪拌液體致熱、液體擠壓致熱、渦電流致熱 51、纖維素的結構特點，組成木質素的基本單元。纖維素的結構單位是 D-葡萄糖（一種無分支的鏈狀分子） ，結構單位之間以糖苷鍵結合而成長鏈。木質素以苯丙烷為結構主體，愈創(chuàng)木基結構、紫丁香基結構和對羥苯基結構52、半纖維素化學結構與纖維素的區(qū)別。半纖維素和纖維素的主要區(qū)別為：半纖維素由不同的糖單元聚合而成，分子鏈短且?guī)в兄ф?。半纖維素的某些成分是可溶的，在谷類中可溶的半纖維素稱為戊聚糖，大部分具有不可溶性。53、生物質氣化過程及其反應的主要過程及主要反應。熱化學生物質氣化，是在一定的熱力學條件下，將組成生物質的碳氫化合物轉化為含一氧化碳和氫氣等可燃氣體的過程。氣化過程大致分為干燥、熱解、氧化、還原四步。C O CO燃燒層 22212C O CO2212CO O CO 還原層 22CH O CO H 2 2CCO CO 222CO H OCO H 54、生物質上吸式氣化爐工作原理，說明其優(yōu)缺點。工作原理：空氣經灰室加熱后與高溫碳料燃燒產熱，氧化層在 1000℃以上。CO2 、水等升到還原層遇到下行的高溫碳發(fā)生還原反應形成燃氣，溫度降低至 700-900℃ 。熱解層物料被熱氣流加熱熱解，析出揮發(fā)分，固體碳下落。熱氣流到干燥層烘干物料后降溫到 300 ℃以下排出。優(yōu)點：（1）汽化效率較高；（2）燃氣發(fā)熱值較高；（3）爐排受到進風的冷卻，工作比較可靠。缺點：焦油含量高55、生物質下吸式氣化爐工作原理，說明其優(yōu)缺點。原料自重下降，氣體下吸。干燥層脫水，熱解層揮發(fā)、裂解、碳化、氣化、液化，氧化層碳粒等燃燒供熱，還原層碳粒、CO2 、水等還原形成燃氣。優(yōu)點：結構簡單，運行穩(wěn)定性好。負壓操作可隨時打開填料蓋，操作方便。運行可靠，燃氣焦油含量低。缺點：氣流下行方向與熱氣流升力相反，使風機功耗增加；灰分較高；氣體出爐溫度較高。因此不適于水分大、灰分高且易熔結的物料。56、生物質沼氣發(fā)酵的基本過程與原理。修建沼氣池是模仿自然環(huán)境為沼氣發(fā)酵微生物創(chuàng)造合適的生存條件，使沼氣池內能生長繁殖出更多的沼氣發(fā)酵微生物，從而用人工的辦法生產沼氣。57、沼氣發(fā)酵過程中隨溫度的增加，產氣速率呈現(xiàn)雙峰曲線的特征在一定范圍內，溫度越高，產氣量越高。在 30-60°C 范圍內出現(xiàn)兩個高峰。一個高峰介于 30-40°C 之間，另一個高峰介于 50-60°C之間，這是由于兩個不同微生物群參與作用的結果。58、淀粉發(fā)酵生產乙醇的工藝過程。原料粉碎、蒸煮糊化、糖化、酒精發(fā)酵59、什么是地熱顯示，其主要類型是什么？露出地表并能夠被人類直接感知的、與地球內熱相關的自然現(xiàn)象，就是地表的地熱顯示。類型：①微溫熱地面或放熱地面，有水汽釋放時，地面上容易形成特殊的晨露；②溫泉，包括與它相關的各種泉塘和熱水湖；③沸泉、沸噴泉和間歇噴泉，包括泥火山；④濕噴氣孔和干噴氣孔；⑤水熱爆炸；⑥火山噴發(fā)。60、地球內部熱的傳遞方式。大地熱流、巖漿侵入活動或火山活動和溫泉活動。61、海洋資源的特點，常見海洋能主要有哪些？總蘊藏量大非耗竭、可再生能量密度低隨時空存在一定變化開發(fā)利用的一次性投資大，單位造價高對環(huán)境無害潮汐能，波浪能，海流能，海洋熱能，鹽差能62、能量儲存的主要方法63、儲存技術選擇及性能判斷需考慮的因素①能的輸入、輸出形態(tài)；②儲能密度；③儲能時的能量損失程度；④儲能期限；⑤能的輸出和輸入的難易程度；⑥安全性；⑦達到一定的輸入、輸出值所需的時間即響應性；⑧耐久性；⑨經濟性。64、電容器儲能原理，如何提高電容器的儲能密度電容器中的能量儲存在兩金屬電極之間的絕緣材料中，絕緣材料的體積儲能密度為：212i i D V E 由上式可見，提高電容器的儲能密度的方法有兩種：①提高 ε 值。這意味著采用高介電常數(shù)的膜，但現(xiàn)有的高介電常數(shù)的膜均為極性材料，這種材料一般電導率較大，擊穿場強較低；②提高工作場強。目前這是一條最重要的途徑，因 Di 與 E 的平的平方成正比，國內外的電容器研究主要側重在這方面65、光催化分解水制氫的基本原理步驟一：吸收光受激發(fā)產生電子空穴；步驟二：光生電子空穴分離遷移至表面；步驟三：光生電子空穴發(fā)生光催化還原氧化反應66、電解水制氫的基本原理、特點①電能耗較高，每立方米氫電耗為 4.5～ 5.5kw〃h 左右, 約占整個水電解制氫生產費用的 80％左右；②產量僅占總產量的約 4％。③產品純度高（99%)、所制得的氫的純度一般均在 99%以上。④工藝過程簡單，無污染，其效率一般在 75％～85 ％。⑤目前使用電解水制造的氫氣主要用于工業(yè)生產中要求純度高、用量不多的工業(yè)企業(yè)。7284c483bdd126fff705cc1755270722192e59fd