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新能源复习题

笨笨的舞蹈
淡然的乌冬面
2022-12-23 09:32:52

新能源复习题

最佳答案
诚心的铅笔
现代的夏天
2026-04-19 10:03:09

一、填空

一次能源是指直接取自 自然界没有经过加工转换 的各种能量和资源。

二次能源是指 由一次能源经过加工转换以后得到 的能源产品。

终端能源是指供给 社会生产、非生产 和 生活中直接用于消费的各种能源。

典型的光伏发电系统由光伏阵列、蓄电池组、控制器、电力电子变换器和负载等组成。

光伏发电系统按电力系统终端供电模式分为 独立 和 并网 光伏发电系统。

风力发电系统是将风能转换为电能,由机械、电气和控制3大系统组合构成。

并网运行风力发电系统有恒速恒频和变速恒频两种运行方式。

风力机又称为风轮,主要有水平轴和垂直轴风力机。

风力同步发电机组并网方法有自动准同步并网和自同步并网。

风力异步发电机组并网方法有直接并网、降压并网和 晶闸管软并网。

风力发电的经济型指标主要有单位千瓦造价、单位千瓦时投资成本、财务内部收益率和财务净现值、投资回收期及投资源利用率。

太阳的主要组成气体为氢(约80%)和氦(约19%)。

太阳的结构从中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区、太阳大气。

太阳能的转换与应用包括了太能能的太阳能的采集、转换、储存、传输和应用。

光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳电池 将太阳光能直接转化为电能。

光伏发电系统主要由太阳电池组件;充放电控制器、逆变器;蓄电池、蓄能元件及辅助发电设备3大部分组成。

太阳电池主要有单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池、碲化镉太阳电池、铜铟硒太阳电池5种类型。

生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量。

天然气是指地层内自然存在的以碳氢化合物为主体的可燃性气体。

燃气轮机装置主要由燃烧室、压气机、轮机装置3部分组成。

自然界中的水体在流动过程中产生的能量,称为水能,它包括位能、压能、动能3种形式。

22.水能的大小取决于两个因素:河流中水的流量和水从多高的地方留下来。

简答题

简述能源的分类?

答:固体燃料、液体燃料、气体燃料、水力、核能、电能、太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能、核聚变能。还可以分为:一次能源、二次能源、终端能源,可再生能源、非可再生能源,新能源、常规能源,商品能源、非商品能源。

什么是二次能源?

答:二次能源是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品。

简述新能源及主要特征。

答:新能源是指技术上可行,经济上合理,环境和社会可以接受,能确保供应和替代常规化石能源的可持续发展能源体系。新能源的关键是准对传统能源利用方式的先进性和替代性。广义化的新能源体系主要包涵两个方面:1、新能源体系包括可再生能源和地热能,氢能,核能;2、新能源利用技术,包括高效利用能源,资源综合利用,替代能源,节能。

简述分布式能源及主要特征。

答:分布式能源定义为:发电系统能够在消费地点或很近的地方发电,并具有:①高效的利用发电产生的废能生产热和电;②现场端的可再生能源系统;③包括利用现场废气、废热以及多余压差来发电的能源循环利用系统。特征:高效性;环保性;能源利用的多样性;调峰作用;安全性和可靠性;减少国家输配电投资;解决边远地区供电。

简述风产生的原理。

答风是地球上的一种自然现象,是太阳能的一种转换形式,它由太阳辐射热和地球自转、公转和地表差异等原因引起的,大气是这种能源转换的媒介。地球表面被大气层所包围,当太阳辐射能穿越地球大气层照射到地球表面时,太阳将地表的空气加温,空气受热膨胀后变轻上升,热空气上升冷空气横向切入,由于地球表面各处受热不同,使大气产生温差形成气压梯度,从而引起大气的对流运动,风是大气对流运动的表现形式。

简述风力发电机组的分类。

答:从风轮轴的安装形式上:水平轴发电机组、垂直轴发电机组;按风力发电机的功率:微型、小型、中性、大型;按运行方式:独立运行、并网运行。

简述变速恒频风力发电系统的控制策略。

答:变速恒频风力发电系统的基本控制策略一般确定为:①低于额定风速时,跟踪最大风能利用系数,以获得最大能量;②高于额定风速时,跟踪最大功率,并保持输出功率稳定。

影响风力发电场发电量的因素主要有哪些?

答:影响发电量的因素主要有:①风电场的风能资源,包括风力机轮毂点的年平均风速、风速频率分布、主风向是否明显、空气密度等;②风电场风力发电机的排列应合理,应充分利用场地,减少风力机之间的影响,使整个风电场的发电量达到最优;③发电机的选型,应根据风资源情况选择合适类型的风力发电机;④风力发电场的运行管理水平。

简述光伏发电系统的孤岛效应。

答:当分散的电源如光伏发电系统从原有的电网中断开后,虽然输电线路已经断开,但逆变器仍在运行,逆变器失去了并网赖以参考的公共电网电压,这种情况称之为孤岛效应。

简述光伏发电系统的最大功率点跟踪控制。

答:最大功率点跟踪控制(MPPT)是实时检测光伏阵列的输出功率,采用一定的控制算法预测当前工作状态下光伏阵列可能的最大功率输出,通过改变当前的阻抗来满足最大功率输出的要求,使光伏系统可以运行于最佳工作状态。

生物质能通常包括哪六个方面?

答:1、木材及森林废弃物;2、农作物及其废弃物;3、水生植物;4、油料植物;5、城市和工业有机废弃物;6、动物粪便。

利用生物质能主要有哪几种方法?

答:1、直接燃烧方式;2、物化转换方式;3、生化转换方式;4、植物油利用方式。

简述我国发展和利用生物质能源的意义。

答:1、拓宽农业服务领域、增加农民收入;2、缓解我国能源短缺、保证能源安全;3、治理有机废弃物污染、保护生态环境;4、广泛应用生物技术、发展基因工程。

简述我国生物质能应用技术主要哪几个方面发展?

答:1、高校直接燃烧技术和设备;2、薪材集约化综合开发利用;3、生物质能的液化、气化等新技术开发利用;4、城市生活垃圾的开发利用;5、能源植物的开发。

简述燃气轮机的工作原理。

答:压气机将空气压缩后送入燃烧室,再跟燃料混合后燃烧,产生大量的高温高压气体,高温高压燃气被送入封闭的轮机装置内,并膨胀,推动叶片使机轴转动。

小型燃气轮机发电的主要形式有哪几种?

答:1、简单循环发电;2、前置循环热电联产或发电;3、联合循环发电或热电联产;4、整体化循环;5、核燃联合循环;6、燃机辅助循环;7、燃起烟气联合循环;8、燃气热泵联合循环;9、燃料电池——燃气轮机联合循环。

我国水力资源有哪些特点?

答:1、水力资源总量较多,但开发利用率低;2、水力资源地区分布不均,与经济发展不匹配;3、大多数河流年内、年际径流分布不均;4、水力资源主要集中于大江大河,有利于集中开发和规模外送。

典型的水电站主要由哪几部分组成?

答:水工建筑物;水轮发电机组;厂房;变电所;输电线。

1、分析双馈异步发电机变速恒频风力发电系统的工作原理。

答:工作原理可概括:发电机的定子直接连接在电网上,转子绕组通过集电环经AC-AC或AC-DC-AC变频器与电网相连,通过控制转子电流的频率、幅值、相位和相序实现变速恒频控制。为了实现变速,当风速变化时,通过转速反馈系统控制发电机的电磁转矩。使发电机转子转速跟踪风速的变化,以获得最大风能。为实现恒频输出,当转子的转速为n时,因定子电流的频率f1=pn/60±f2,由变频器控制转子电流的频率f2,以维持f1恒定。当发电机转子转速低于同步速时,发电机运行在亚同步状态,此时定子向电网供电,同时电网通过变频器向向转子供电,提供交流励磁电流;当发电机转子转速高于同步速时,发电机运行在超同步状态,定,转子同时向电网供电;当转子转速等于同步转速时,发电机运行在同步状态,f2=0,变频器向转子提供直流励磁,定子向电网供电,相当于一台同步发电机。

2、从广义化概念讲,新能源利用主要包括哪3个方面的内容?

答:1)综合利用能源。以提高能源利用效率和技能为目标,加快转变经济增长方式。2)替代能源。以发展煤炭洁净燃烧技术和煤制油产业为目标,降低对石油进口的依赖。3)新能源转换。大力发展以可再生能源为主的新能源利用体系,调整、优化能源结构。

分析笼型异步发电机变速恒频风力发电系统的工作原理。

答:其定子绕组通过AC—DC—AC变频器与电网相连,变速恒频策略在定子电路中实现。当风速变化时,发电机的转子转速和发电机发出的电能的频率随着风速的变化而变化,通过定子绕组和电网之间的变频器将频率变化的电能转换为与电网频率相同的电能。

分析同步发电机的变速恒频风力发电系统的工作原理。(图3-44)、

答:为了解决风力发电机中的转子转速和电网频率之间的刚性耦合问题,在同步发电机和电网之间加入AC—DC—AC变频器,可以使风力发电机工作在不同的转速下,省去调速装置。而且可通过控制变频器中的电流或转子中的励磁电流来控制电磁转矩,以实现对风力机转速的控制,减小传动系统的应力,使之达到最佳运行状态。其中Pw为风力机的输入功率;Pa为发电机的输入功率;If为励磁电流。

分析无刷双馈异步发电机的变速恒频风力发电系统的工作原理。

答:磁场调制型无刷双馈异步发电机的定子中的功率绕组直接与电网相连,控制绕组通过变频器与电网相连。图中P*和Q*分别为有功功率和无功功率的给定值;功率控制器根据功率给定与反馈值及频率检测信号按一定的控制规则输出频率和电流的控制信号。无刷双馈发电机的转子的转速随风速的变化而变化,以保证系统运行在最佳工况下,提高风能转化的效率。当发电机的转速变化时,由变频器来改变控制绕组的频率,以使发电机的输出频率与电网一致。

试分析大功率点跟踪控制(MPPT)的控制算法中扰动观察法的寻优过程,画出其控制流程。

答:根据光伏阵列工作时不间断地检测电压扰动量,即根据输出电压的脉动增量(±△U)的输出规律,测得阵列当前的输出功率Pd,而被储存的前一时刻输出功率被记忆为Pj,若Pd>Pj,则U=U+△U;若Pd<Pj,则U=U-△U。

试分析大功率点跟踪控制(MPPT)的控制算法中增量电导法的实现过程。

答:由光伏阵列的P-U曲线可知,当输出功率P为最大时,即Pmax处的斜率为零,可得,整理可得,即为光伏阵列达到最大功率点的条件,即当输出电压的变化率等于输出瞬态电导的负值时,光伏阵列即工作于最大功率点。增量电导法就是通过比较光伏阵列的电导增量和瞬间电导来改变控制信号,需要对光伏阵列的电压和电流进行采样。Un,In为检测到光伏阵列当前电压、电流值,Ub,Ib为上一控制周期的采样值。程序读进新值后先计算其与旧值之差,在判断电压差是否为零;若不为零,在判断式是否成立,若成立则表示功率曲线率为零,达到最大功率点;若电导变化量大于负电导值,则表示功率曲线斜率为正,Ur值将增加;反之Ur将减少。再来讨论电压差值为零的情况,这时可以暂不处理Ur,进行下一个周期的检测,直到检测到电压差值不为零。

下图(图5-4)所示为沼气内燃机发电系统的典型工艺流程,试分析此工艺流程。

答:构成沼气发电系统的主要设备有沼气发电机组、消化池粗气罐、供气泵、沼气锅炉、发电机和热回收装置。沼气经脱硫器由贮气罐供给燃气发电机组,从而驱动与沼气内燃机相连接的发电机而产生电力。沼气发电机组排出的冷却水和废气中的热量通过热回收装置进行回收后,作为沼气发生器的加温热源。从废水处理厂出来的污泥进入一次消化槽和二次消化槽,在消化槽中产生的沼气首先经脱硫器进入球形贮气罐,然后由此输送入沼气发电装置中。作为发电机组燃料的沼气中甲烷的含量必须高于50%,不必要进行二氧化碳的脱除,因为少量二氧化碳对发电机组有利,使其工作平稳,减少废气中有毒物的含量。从发电装置出来的废沼气进入热交换器中,将热量释放出来,用来加热进行厌氧发酵的污泥,从而提高沼气的发生率。

9、画出垃圾焚烧发电控制的系统框图,并分析其工作原理。

答:控制系统中的总协调控制器需要对垃圾焚烧全过程进行控制,包括控制方式的确定,并将逆变器控制的方式下达逆变控制器,将燃烧状态和要求下达燃烧控制器,起到整体的协调作用。逆变控制器采集公司电网的电压和相位等信号,并控制三相SPWM逆变器,实现同步并网,将发动机所发出的交变电能换成与电网同频率、同相位的交流电后,通过逆变匹配变压器输送到公共供电网络。而燃烧控制器采集相关的垃圾焚烧炉的温度、锅炉温度与压力、蒸汽轮机的转速及工作状态,并控制焚烧炉排的进给速度,保持焚烧系统的稳定。

下图(图6-4)所示为微型燃气发电机组控制与电源变换系统的总体结构,试分析介绍其系统组成和工作原理。

答:系统主要由微型燃机、燃料增压泵、中频发电机、大功率变频电源、蓄电池、双向DC--AC变换器、三相输出隔离变压器、自动控制系统和人机监控操作界面等环节构成。

原理:在开机启动阶段,先断开断路器K2、 使用户负载与逆变电源变压器一次侧隔离,闭合断路器K1,将100kw三相DC--AC变换器的输出和发动机相连,利用DC--AC变换器将蓄电池的直流电逆变成三相中频交流电启动中频发电机,此时发动机工作在电动状态,驱动微型燃机涡轮起动;100kw的三相主AC--DC变换器采用晶闸管可控整流模式,起动时控制系统将晶闸管触发延迟角a推到1800 ,使晶闸管处于截止状态,100kw三相AC--DC变换器停止变换,蓄电池通过双向DC--AC变换器向100kw三相DC--AC变换器提供直流电源,由变换器把直流电逆变为0~500Hz、400V的交流电,驱动发动机工作于电动运行模式,带动微型燃机软起动。起动结束后K1断开,发动机从电动状态变为发电状态,输出500~1200Hz、400~900V的三相中频交流电至100kw三相DC--AC变换器;经AC--DC变换器可控整流为幅值恒定的直流电源,再经电容滤波后,由100kw三相主DC--AC变换器将直流电压逆变换为50Hz、400V的工频电源;待完成起动系统稳定工作后,K2闭合,主DC--AC逆变器通过三相隔离变压器将50Hz、400V的工频电能提供给用户负载或并入公共电网;此后,双向DC--AC变换器从直流母线获取电能向蓄电池充电,蓄电池由放电转为充电蓄能状态,为下次起动储备能量。

试分析潮汐能发电原理(图8-1)。

答:潮汐发电是利用潮差来推动水轮机转动,再由水轮机带动发动机发电。潮汐发电必须选择有利的海岸地形,修建潮汐水库,涨潮时蓄水,落潮时利用其势能发电。

阐述电力系统中无功补偿的作用及常用方法。

答:作用:1) 减少电力损失 一般工厂动力配线依据不同的线路及负载情况,其电力损耗约2%~3%左右,使用无功功率补偿后提高了功率因数,总电流降低,可降低供电端与用电端的电力损失。(2) 改善供电品质 提高功率因数,减少负载总电流及电压降,提高供电设备容量的利用率。

(3) 延长设备寿命 改善功率因数后线路总电流减少,使接近或已经饱和的变压器、开关等机器设备和线路容量负荷降低,因此可以降低温升增加寿命。

方法:低压个别补偿:根据个别用电设备对无功功率的需要量将单台或多台低压无功补偿设备分散地与用电设备并接,它与用电设备共用一套断路器;低压集中补偿:是指将低压无功补偿设备通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功负载而直接控制无功补偿设备的投切;高压集中补偿:是指无功补偿设备直接装在变电所6~10kv高压母线上的补偿方式。

最新回答
俭朴的唇膏
无语的金鱼
2026-04-19 10:03:09

生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能,最有可能成为21世纪主要的新能源之一。据估计,植物每年贮存的能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍;而作为能源的利用量还不到其总量的l%。这些未加以利用的生物质,为完成自然界的碳循环,其绝大部分由自然腐解将能量和碳素释放,回到自然界中。事实上,生物质能源是人类利用最早、最多、最直接的能源,至今,世界上仍有15亿以上的人口以生物质作为生活能源。生物质燃烧是传统的利用方式,不仅热效率低下,而且劳动强度大,污染严重。通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源,生产各种清洁燃料,替代煤炭,石油和天然气等燃料,生产电力。而减少对矿物能源的依赖,保护国家能源资源,减轻能源消费给环境造成的污染。专家认为,生物质能源将成为未来持续能源重要部分,到2015年,全球总能耗将有40%来自生物质能源。

1.2能源与环境

人类正面临着发展与环境的双重压力。经济社会的发展以能源为重要动力,经济越发展,能源消耗多,尤其是化石燃料消费的增加,就有两个突出问题摆在我们面前:一是造成环境污染日益严重,二是地球上现存的化石燃料总有一天要掘空。按消费量推算,世界石油资源在今后50年到80年间将最终消耗殆尽。到2059年,也就是世界上第一口油井开钻二百周年之际,世界石油资源大概所剩无几。另一方面,由于过度消费化石燃料,过快、过早地消耗了这些有限的资源,释放大量的多余能量和碳素,打破了自然界的能量和碳平衡,是造成臭氧层破坏,全球气候变暖,酸雨等灾难性后果的直接因素。这就是说,如果不发展出新的能源来取代化石常规能源在能源结构中的主导地位,在21世纪必将发生严重的、灾难性的能源和环境危机,是人类在下一世纪所面临的三大最可能发生的灾难之一。

1.3国家安全

固然,发展生物质能源不是获得新的能源的唯一途径,人类可以采用高技术手段获得核能源,甚至从外太空获得能源,但其中的危害也是有目共睹的。首先,核能源的发展极可能给已经不安的世界带来新的不稳定因素,甚至直接威胁到人类的生存环境;其次,各国或各集团在人类下世纪技术水平下所能到达的有限外太空区域内进行的能源开发,将不可避免地引发新的争夺或争端,其祸福不言自明。而生物质能源则不仅是最安全、最稳定的能源,而且通过一系列转换技术,可以生产出不同品种的能源,如固化和炭化可以生产因体燃料,气化可以生产气体燃料,液化和植物油可以获得液体燃料,如果需要还可以生产电力等等。目前,世界各国,尤其是发达国家,都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术,保护本国的矿物能源资源,为实现国家经济的可持续发展提供根本保障。

2.国外生物质能技术的发展状况

生物质能源的开发利用早已引起世界各国政府和科学家的关注。有许多国家都制定了相应的开发研究计划,在日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等发展计划。其它诸如丹麦、荷兰、德国、法国、加拿大、芬兰等国,多年来一直在进行各自的研究与开发,并形成了各具特色的生物质能源研究与开发体系,拥有各自的技术优势。

2.1沼气技术

主要为厌氧法处理禽畜粪便和高浓度有机废水,是发展较早的生物质能利用技术。80年代以前,发展中国家主要发展沼气池技术,以农作物秸秆和禽畜粪便为原料生产沼气作为生活炊事燃料。如印度和中国的家用沼气池;而发达国家则主要发展厌氧技术,处理禽畜粪便和高浓度有机废水。目前,日本、丹麦、荷兰、德国、法国、美国等发达国家均普遍采取厌氧法处理禽畜粪便,而象印度、菲律宾、泰国等发展中国家也建设了大中型沼气工程处理禽畜粪便的应用示范工程。采用新的自循环厌氧技术。荷兰IC公司已使啤酒废水厌氧处理的产气率达到10m3/m3.d的水平,从而大大节省了投资、运行成本和占地面积。美国、英国、意大利等发达国家将沼气技术主要用于处理垃圾,美国纽约斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元,采用湿法处理垃圾,日产26万m3沼气,用于发电、回收肥料,效益可观,预计10年可收回全部投资。英国以垃圾为原料实现沼气发电18MW,今后10年内还将投资1.5亿英镑,建造更多的垃圾沼气发电厂。

2.2生物质热裂解气化

早在70年代,一些发达国家,如美国、日本、加拿大、欧共体诸国,就开始了以生物质热裂解气化技术研究与开发,到80年代,美国就有19家公司和研究机构从事生物质热裂解气化技术的研究与开发;加拿大12个大学的实验室在开展生物质热裂解气化技术的研究;此外,菲律宾、马来西亚、印度、印尼等发展明家也先生开展了这方面的研究。芬兰坦佩雷电力公司开始在瑞典建立一座废木材气化发电厂,装机容量为60MW,产热65MW,1996年运行:瑞典能源中心取得世界银行贷款,计划在巴西建一座装机容量为20-3OMW的发电厂,利用生物质气化、联合循环发电等先进技术处理当地丰富的蔗渣资源。

2.3生物质液体燃料

另一项令人关注的技术,因为生物质液体燃料,包括乙醇、植物油等,可以作为清洁燃料直接代替汽油等石油燃料。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家,70年代中期,为了摆脱对进口石油的过度依赖,实施了世界上规模最大的乙醇开发计划,到1991年,乙醇产量达到130亿升,在980万辆汽车中,近400万辆为纯乙醇汽车,其余大部分燃用20%的乙醇-汽油混合燃料,也就是说乙醇燃料已占汽车燃料消费量的50%以上。1996年,美国可再生资源实验室已研究开发出利用纤维素废料生产酒精的技术,由美国哈斯科尔工业集团公司建立了一个1MW稻壳发电示范工程:年处理稻壳12,000吨,年发电量800万度,年产酒精2,500吨,具有明显的经济效益。

2.4其它技术

此外,生物质压缩技术可书固体农林废弃物压缩成型,制成可代替煤炭的压块燃料。如美国曾开发了生物质颗粒成型燃料:泰国、菲律宾和马来西亚等第三世界国家发展了棒状成型燃料。

3.我国的生物质能源

我国基本上是一个农业国家农村人口占总人口的70%以上,生物质一直是农村的主要能源之一,在国家能源构成中也占有益要地位。

3.1生物质能资源

我国现有森林、草原和耕地面积41.4亿公顷,理论上生物质资源理可达650亿吨/年以上(在但第平方公里土地面积上,植物经过光合作用而产生的有机碳量,每年约为158吨)。以平均热值为15,000千焦/公斤计算,折合理论资源最为33亿标准煤,相当于我国目前年总能耗的3倍以上.

实际上,目前可以作为能源利用的生物质主要包括秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾和有机废渣废水等。据调查,目前我国秸秆资源量已超过7.2亿吨,约3.6亿吨标准煤,除约1.2亿吨作为饲料、造纸、纺织和建材等用途外其余6亿吨可作为能源用途:薪柴的来源主要为林业采伐、育林修剪和薪炭林,一项调查表明:我国年均薪柴产量约为1.27亿吨,折合标准煤0.74亿吨:禽畜粪便资源量约1.3亿吨标准煤;城市垃圾量生产量约1.2亿吨左右,并以每年8%-10%的速度增,据估算,我国可开发的生物质能资源总量约7亿吨标准煤。

3.2生物质能源和利用

我国生物质的能源利用绝大部分用于农村生活能源,极少部分用于乡镇企业的工业生产:而利用方式长期来一直以直接燃烧为主,只是近年来才开始采用新技术利用生物质能源,但规模较小。普及程度较低,在国家,甚至农村的能源结构中占有极小的比例。

生物质直接燃烧方式不仅热效率低下,而且大量的烟尘和余灰的排放使人们的居住和生活环境日益恶化,严重损害了妇女、儿童的身心健康。此外,还对生态、社会和经济造成极其不利的影响:

1.在必须使用生物质能源而利用方式不合理的情况下,必然对森林等自然资源进行不合理采伐,破坏了自然植被和生态平衡;

2.对于有机垃圾、有机废水、有机废渣、禽畜粪便以及部分农业废弃物等资源没有充分加以利用,不仅造成资源浪费,而且使其成为主要的有机污染源,除造成严重的大气和水污染之外,还排放大量的温室气体,加剧了全球温室效应;

3.同时,随着经济的迅速发展和人民生活水平的提高,能源短缺问题必将成为21世纪阻碍国家经济的持续发展的重大问题,必须予以足够的重视,并采取有效措施着力加以解决。

事实上,大力开发和利用生物质能源,对于缓解21世纪的能源、环境和生态问题具有重要意义,产生诸多利益;

4.减少污染,改善人民生活条件。不管是有机污水处理、城镇垃圾能源的利用还是秸秆热解利用中一个重要的共同点解决环境污染问题,这也是大部分生物质利用的首要目标。

5.解决农村能源供应问题,提高农民生活水平。

我国农村能源供应紧张,而生物质源丰富,所以可利开展利用生物质能,可以改善农村的能量供应。提高他们的生活水平。

6.改善能源结构,减轻对对环境的压力。我国可开发的生物资源达7亿吨,如果能充分开发,可以在我国的能源消费中占重要的地方,这对改善我国能源结构,减少我国对石化燃料的依赖,进而减少我国CO2和SO2等污染物的排放,最终缓解能源消耗给环境造成的压力有重要的意义。

3.3市场需求

可以预计,随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,生物质能利用技术和装置的市场前景将会越来越广阔。主要依据:

1.目前,绝大部分农作物秸秆因得不到有效利用而就地焚烧于农田,不仅浪费了大量的能源,而成了严重的环境污染,给社会生活和经济发展造成了一定程度的负面影响。如发生在成都双流机场和首都机场的烟尘事件。逐渐富裕起来的农民,随着生活水平的提高,迫切改变原来直接燃用秸秆薪柴烟薰火燎的炊事取暖局面,以生物质可燃气作为他们的生活能源,就会改善其卫生环境,提高生活质量,减轻劳动强度。

2.众多粮食、木材、茶叶、果类等加工厂,每天都有大量的谷壳、锯末、木屑、果壳等废弃物产出堆放,利用生物质气化技术将其转换成可燃气,生产出优质能源,变废为宝,可谓一举两得。

3.禽畜粪便既是极为有害大环境污染源泉又是重要的生物质能资源,随着大型畜牧场的不断建成和发展,所产生的环境污染也日趋严重。应用厌氧技术处理禽畜粪便更具有能源与环境双重意义。

4.随着我国社会经济的迅速发展,城市人口的增多和居民生活的改善,城市的垃圾处理问题便显得日益突出。我国的以北京为例,1995年,年垃圾产量均已突破400万吨,1996年北京的垃圾量则达485万吨。采用厌氧技术处理有机垃圾,不仅可获得能源,而且达到低费用治理污染的目的。

5.我国的边远地区,生物质资源丰富,多属于缺电、少电地区,可将生物质气化发电,或供热可自产自用。

6.事买上,生物质能源技术之所以具有广阔的市场前景,其优势在于开发利用生物质能源不仅可以获得取之不尽的能源,而且具有保护环境,节省资源的功能。

3.4我国生物质能技术发展现状与问题

我国政府及有关部门对生物质能源利用极为重视,国家几位主要领导人曾多次批示和指示加强农作物秸秆的能源利用。国家科委已连续在三个国家五年计划中将生物质能技术的研究与应用列为重点研究项目,涌现出一大批优秀的科研成果和成功的应用范例,如产用沼气池、禽畜粪便沼气技术、生物质气化发电和集中供气、生物压块燃料等,取得了可观的社会效益和经济效益。同时,我国已形成一支高水平的科研队伍,包括国内有名的科研院所和大专院校:拥有一批热心从事生物质热裂解气化技术研究与开发的著名专家学者。

a.沼气技术是我国发展最早、曾晋遍推厂的生物质能源利用技术。70年代,我国为解决农村能源短缺的问题,曾大力开发和推广户用沼气地技术,全国已建成525万户用沼气池。在最近的连续三个五年计划中,国家都将发展新的沼气技术列为重点科技攻关项目,计划实施了一大批沼气及其利用的研究项目和示范工程。至今,我国已建设了大中型沼气池3万多个,总容积超过137万m3,年产沼气5,500万m3,仅100m3以上规模的沼气工程就达630多处,其中集中供气站583处,用户8.3万户,年均用气量431m3,主要用于处理禽畜粪便和有机废水。这些工程都取得了一定程度的环境效益和社会效益,对发展当地经济和我国厌氧技术起到了积极作用。在“九五”计划中,应用于处理高浓度有机废水和城市垃圾的高效厌氧技术被列为科技攻关重点项目,分别由中科院成都生物研究所和杭州能源环境研究所承担实施,现已取得预期的进展。

我国厌氧技术及工程中存在的主要问题:相关技术研究少、辅助设备配套性差、自动化程度低、非标设备加工粗糙、工程造价高、开放式前后处理的二次污染严重等。

b.我国的生物质气化技术近年有了长足的发展,气化炉的形式从传统上吸式、下吸式到最先进的流化床、快速流化床和双床系统等,在应用上除了传统的供热之外,最主要突破是农村家庭供气和气化发电上。“八五”期间,国家科委安排了“生物质热解气化及热利用技术”的科技攻关专题,取得了相当成果:采用氧气气化工艺,研制成功生物质中热值气化装置;以下吸式流化床工艺,研制成功l00户生物质气化集中供气系统与装置:以下吸式固定床工艺,研制成功食品与经济作物生物质气化烘干系统与装置;以流化床干馏工艺,研制成功1000户生物质气化 集中供气系统与装置。“九五”期间,国家科委安排了“生物质热解气化及相关技术”的科技攻关专题,重点研究开发1MW大型生物质气化发电技术和农村秸秆气化集中供气技术。目前全国已建成农村气化站近200多个,谷壳气化发电100多台套,气化利用技术的影响正在逐渐扩大。

c.“八五”期间,我国开始了利用纤维素废弃物制取乙醇燃料技术的探索与研究,主要研究纤维素废弃物的稀酸水解及其发酵技术,并在“九五”期间进入中间试验阶段。我国已对植物油和生物质裂解油等代用燃料进行了初步研究:如植物油理化特性、酯化改性工艺和柴油机燃烧性能等方面进行了初步试验研究。“九五”期间,开展了野生油料植物分类调查及育种基地的建设。我国的生物质液化也有一定研究,但技术比较落后,主要开展高压液化和热解液化方面的研究。

d.此外,在“八五”期间,我国还重点对生物质压缩成型技术进行了科技攻关,引进国外先进机型,经消化、吸收,研制出各种类型的适合我国国情的生物质压缩成型机,用以生产棒状、块状或颗粒生物质成型燃料。我国的生物质螺旋成型机螺杆使用寿命达500小时以上,属国际先进水平。

虽然我国在生物质能源开发方面取得了巨大成绩,技术水平却与发达国家相比仍存在一定差距,如:

a.新技术开发不力,利用技术单一。我国早期的生物质利用主要集中在沼气利用上,近年逐渐重视热解气化技术的开发应用,也取得了一定突破,但其他技术开展却非常缓慢,包括生产酒精、热解液化、直接燃烧的工业技术和速生林的培育等,都没有突破性的进展。

b.由于资源分散,收集手段落后,我国的生物质能利用工程的规模很小;为降低投资,大多数工程采用简单工艺和简陋设备,设备利用率低,转换效率低下。所以,生物质能项目的投资回报率低,运行成本高,难以形成规模效益,不能发挥其应有的、重大的能源作用。

c.相对科研内容来说,投入过少,使得研究的技术含量低,多为低水平重复研究,最终未能解决一些关键技术,如:厌氧消化产气率低,设备与管理自动化程度较差;气化利用中焦油问题没有彻底解决,给长期应用带来严重问题;沼气发电与气化发电效率较低,相应的二次污染问题没彻底解决。导致许多工程系统常处于维修或故障的状态,从而降低了系统运行强度和效率。

此外,在我国现实的社会经济环境中,还存在一些消极因素制约或阻碍着生物质能利用技术的发展、推广和应用,主要表现为:

a.在现行能源价格条件下,生物质能源产品缺乏市场竟争能力,投资回报率低挫伤了投资者的投资积极性,而销售价格高又挫伤了消费者的积极性。

b.技术标准未规范,市场管理混乱。在秸杆气化供气与沼气工程开发上,由于未有合适的技术标准和严格的技术监督,很多未具备技术力量的单位和个人参与了沼气工程承包和秸杆气化供气设备的生产,引起项目技术不过关,达不到预期目标,甚至带来安全问题,这给今后开展生物质利用工作带来很大的负面影响。

c.目前,有关扶持生物质能源发展的政策尚缺乏可操作性,各级政府应尽快制定出相关政策,如价格补贴和发电上网等特殊优惠政策。

d.民众对于生物质能源缺乏足够认识,应加强有关常识的宣传和普及工作。

e.政府应对生物质能源的战略地位予以足够重视,开发生物质能源是一项系统工程,应视作实现可持续发展的基本建设工程。

4.发展方向与对策

4.1发展方向

我国的生物质能资源丰富,价格便宜,而经济环境和发展水平对生物质技术的发展处于比较有利的阶段。根据这些特点,我国生物质的发展既要学习国外先进经验,又要强调自己的特色,所以,今后的发展方向应朝着以下几方面:

a.进一步充分发挥生物质能作为农村补充能源的作用,为农村提供清洁的能源,改善农村生活环境及提高人民生活条件。这包括沼气利用、秸杆供气和小型气化发电等实用技术。

b.加强生物质工业化应用,提高生物质能利用的比重,提高生物质能在能源领域的地位。这样才能从根本上扩大生物质能的影响,为生物质能今后的大规模应用创造条件,也是今后生物质能能否成为重要的替代能源的关键。

c.研究生物质向高品位能源产品转化的技术,提高生物质能的利用价值。这是重要的技术储备,是未来多途径利用生物质的基础,也是今后提高生物质能作用和地位的关键。

d.同时,利用山地、荒地和沙漠,发展新的生物质能资源,研究、培育、开发速生、高产的植物品种,在目前条件允许的地区发展能源农场、林场,建立生物质能源基地,提供规模化的木质或植物油等能源资源。

4.2对策

根据上面的主要发展方向,今后我国生物质利用技术能否得到迅速发展,主要取决于以下几个方面:

a.在产业化方面:加强生物质利用技术的商品化工作,制定严格的技术标准,加强技术监督和市场管理,规范市场活动,为生物质技术的推广创造良好的市场环境。

b.在工业化生产与规模化应用方面:加强生物质技术与工业生产的联系,在示范应用中解决关键的技术在技术研究方面:既重点解决推广应用中出现的技术难题,在生产实践中提高并考验生物质能技术的可靠性和经济性,为大规模使用生物质创造条件。

c.在技术研究方面:既重点解决推广应用中出现的技术难题,如焦油处理,寒冷地区的沼气技术等,又要同时开展生物质利用新技术的探索,如生物质制油,生物质制氧等先进技术的研究。

d.制定一项生物质能源国家发展计划,引进新技术、新工艺,进行示范、开发和推广,充分而合理地利用生物质能资源。在21世纪,逐步以优质生物质能源产品(固体燃料、液体燃料、可燃气、由、执等形式)取代部分矿物燃料,解决我国能源短缺和环境污染等问题。

4.3优先领域

.秸秆能源利用

.有机垃圾处理及能源化

.工业有机废渣与废水处理及能源化

.生物质液体燃料

4.4重大关键技术

.高效生物质气化发电技术

.有机垃圾IGCC发电技术

.高效厌氧处理及沼气回收技术

.纤维素制取酒精技术

.生物质裂解液化技术

.能源植物培育及利用技术

5.结语

生物质能源在未来世纪将成为可持续能源重要部分。我国幅员辽阔,但化石能源资源有限,生物质资源丰富,发展生物质能源具有重要的战略意义和现实意义。采用高新技术将秸秆、禽畜粪便和有机废水等生物质转化为高品位能源,开发生物质能源将涉及农村发展、能源开发、环境保护、资源保护、国家安全和生态平衡等诸多利益。希望得到社会各界、各级政府、专家学者的广泛关注与支持,为我国的生物质能源事业创造有益的发展环境。

可靠的海燕
尊敬的大叔
2026-04-19 10:03:09

资源环境科学专业主要学:《农业生态学》、《环境毒理学》、《环境监测与环境影响评价》、《环境资源遥感与环境信息学》、《环境土壤学》、《机械创新设计》、《生物制剂的研究与开发》、《生物质能工程》、《现代环境分析技术》、《植物保护学》。

资源环境科学专业前景如何

其实学环境的挺不好找工作的,如果能考上公务员那是最后,去环境的设计院也很不错,再有就是去污水处理厂,去环保公司。有的工厂也有环保要求得也需要学环境的,如化工厂,制药公司等。

其实第一份工作干什么并不重要关键是积累经验。要当一个体面的白领那当然是去设计院了,最好是大点的,不要去那些小公司拿人当驴用。如果实在没有办法也要屈就一下,毕竟做设计要的是经验。然后就可以考环境类的工程师,有了这个本本,混几年能拿到年薪十万左右,但是目前环境的就业情况正在好转中.. 行业也在发展中,一时可能不会待遇那么好。

资源环境科学专业就业方向

环境科学专业的就业方向主要是城建类企业: 城市景观规划、绿色建筑设计; 政府、事业类单位:环境保护、环境科学研究、环境监测、环境评价、环境规划、污染治理。

考研方向:

环境科学、环境工程、环境科学与工程、环境科学。

鳗鱼小土豆
酷酷的小松鼠
2026-04-19 10:03:09
自然界植物的光合作用虽然很普遍,但是光合效率多数不高,植物生长缓慢,尤其是多年生木本植物。有科学家设想,如果把植物的光合效率提高到千分之五以上,则植物吸收二氧化碳的能力和它本身的繁殖能力就会非常惊人。现在国际上正在提倡“绿色能源”,并希望21世纪生物工程大显身手。目前,已有一些可喜的苗头,利用基因工程、细胞工程和微生物工程的技术,开辟了生物质能的新领域。例如,新西兰培育了一种高光效植物,它能在一年之内使一个树芽繁育100万株树苗,三个月内幼树可长高1.5米。美国宾夕法亚州立大学育出一种杂交的杨树,能使千分之六的太阳能转化为碳水化合物。而在美国加利福尼亚大学培育的热带大戟科植物,每公顷可产油约100桶。最近中国科学院石家庄农业现代化研究所利用生物工程技术培育树苗,年产能力达150万株,他们在高度集约化立体培养架上,一次可生产试管苗10000株/平方米,这相当于常规密植育苗的10倍以上。这些高技术成果,给人们带来无限希望,预示着科学的巨大潜力。人类从植物光合作用中寻求突破,终将摆脱化学能源的束缚,争取一个清洁持久的绿色世界,并不是遥不可及的梦想。

任性的枕头
欣喜的发卡
2026-04-19 10:03:09
新能源科学与工程本科就业前景

新能源基本用来发电。分别有风能,太阳能,生物能,潮汐能,地热等。但现在技术上比较成熟的还是前两者。不过其中风能的缺点就是在国内并网比较困难,风能应用最好的是欧盟。太阳能的话,其制造过程污染很大。总的来说新能源前景绝对光明,只是道路可能有些曲折,还要看国家政策的侧倾力度。

新能源科学与工程本科学习课程

工程热力学、流体力学、传热学、能源系统工程、可再生能源及其利用、光伏科学与工程、风力发电原理、生物质能工程、核能利用基础等专业平台课、光伏材料与太阳能电池、风力发电场等专业选修课群等。

新能源科学与工程本科培养目标与要求

本专业培养在风能、太阳能、地热、生物质能等新能源领域从事相关工程技术领域的开发研究、工程设计、优化运行及生产管理工作的跨学科复合型高级工程技术人才,和具有较强工程实践和创新能力的专门人才。

本专业学生主要学习新能源科学与工程的基础理论和基本技能,受到新能源科学与工程方面的基本训练,具有独立思考能力、动手能力和工程实践能力。

新能源科学与工程本科必备能力

1.具有较扎实的数学、物理、化学、机械、电子等学科基础知识;

2.较好的人文社会科学基础和管理科学基础知识;

3.掌握新能源科学与工程的基本知识和基本理论;

4.具有综合分析和解决实际问题的基本能力;

5.能比较熟练地阅读本专业的外文资料;

6.掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有初步的科学研究和实际工作能力;

甜蜜的航空
热心的白昼
2026-04-19 10:03:09
是。

1、沈阳农业大学研究生复试内容包括专业测试和综合面试,以网络综合测试形式进行。

2、网络综合测试内容坚持一专业一策,由学院根据学科专业不同,在实施细则中对每个专业网络综合测试内容进行具体规定。所以沈阳农业大学研究生复试科目农业工程或生物质能工程是二选一。