能源革命和能源与可持续发展检测试题及答案

概要：力装置转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。高效燃烧技术 70年代出现石油危机后，高效燃烧技术得到很大发展。高效燃烧技术是相对于能源利用效率较低的技术来讲的，是高效燃烧煤技术的总称。例如，流化床燃烧技术是70年代出现的一种新的燃烧方法。太阳能热利用技术 这是一项在本世纪取得很大进展的技术。太阳能热利用技术是通过光一热转换来利用太阳能的一种形式。太阳能集热器技术和太阳能温室是常见的太阳能热利用设备。大阳能温室技术是一种不太复杂的技术，目前在农业生产中得到广泛应用。大容量风力发电技术 70年代后，美国和西欧等发达国家集中力量发展风力发电技术，并取得一定进展。大容量风力发电是并网供电风力发电，并网供电风力发电机组的研制是其中的关键。由于并网供电风力发电机组这种供电方式不需要蓄能装置，系统简单，因而经济效益好，应用广泛。风力发电是继水电之后的主要可再生能源发电技术。到1993年底，全世界风力发电装机容量超过300万千瓦。展望21世纪，能源自然科学技术可能在下列几个方面有所作为。核聚变能 自1938年H.A.贝特提出核聚变是太阳巨大能量的来源后，科学家一直在努力研究，希望实现人类利用核聚变能的目标。核聚变堆是人类利用核聚变能的关键技术，它是通过可控核聚变反应以释放核能的装置。有预测认为，商用核聚变堆的建成时间在2025—最新一年间。氢能 氢能是一种清洁的新能源和可再生能源。氢多作为燃料用于交通运输、热能和动力生产中，显示出高效率和高效益的特点。如超音速飞机使用氢燃料比使

核能的利用 核能的利用是20世纪能源科学的主要成就。核能又称原子能，是原子核中的核子重新分配时释放出来的能量。核子指的是组成原子核的基本单位粒子，是质子和中子的统称。人类和平利用核裂变能的关键技术是实现链式裂变反应。链式裂变反应指的是原子核的连续裂变过程。核反应堆是维持可控核裂变链式反应的装置。核反应堆一般由堆芯、控制棒、反射层、堆内支撑机构、反应堆容器等组成。

大规模电力系统 20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一，是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。

高效燃烧技术 70年代出现石油危机后，高效燃烧技术得到很大发展。高效燃烧技术是相对于能源利用效率较低的技术来讲的，是高效燃烧煤技术的总称。例如，流化床燃烧技术是70年代出现的一种新的燃烧方法。

太阳能热利用技术 这是一项在本世纪取得很大进展的技术。太阳能热利用技术是通过光一热转换来利用太阳能的一种形式。太阳能集热器技术和太阳能温室是常见的太阳能热利用设备。大阳能温室技术是一种不太复杂的技术，目前在农业生产中得到广泛应用。

大容量风力发电技术 70年代后，美国和西欧等发达国家集中力量发展风力发电技术，并取得一定进展。大容量风力发电是并网供电风力发电，并网供电风力发电机组的研制是其中的关键。由于并网供电风力发电机组这种供电方式不需要蓄能装置，系统简单，因而经济效益好，应用广泛。风力发电是继水电之后的主要可再生能源发电技术。到1993年底，全世界风力发电装机容量超过300万千瓦。

展望21世纪，能源自然科学技术可能在下列几个方面有所作为。

核聚变能 自1938年H.A.贝特提出核聚变是太阳巨大能量的来源后，科学家一直在努力研究，希望实现人类利用核聚变能的目标。核聚变堆是人类利用核聚变能的关键技术，它是通过可控核聚变反应以释放核能的装置。有预测认为，商用核聚变堆的建成时间在2025—最新一年间。

氢能 氢能是一种清洁的新能源和可再生能源。氢多作为燃料用于交通运输、热能和动力生产中，显示出高效率和高效益的特点。如超音速飞机使用氢燃料比使用常规燃料效率要高38%，氢气内燃机汽车的效率约为汽油汽车效率的2.5倍;氢燃料电池在固定动力站应用中效率可达80%，在催化加热器中的热效率可接近100%。随着制氮技术的发展，氢能将成为其他新能源和对再生能源的最佳载体替代化石燃料。

燃料电池 燃料电池是将氢、天然气、煤气、甲醇、肼等燃料的化学能直接转换成电能的一类化学电源。与燃煤、燃油等火力发电相比，燃料电池无中间燃烧环节，因此能量转换效率可以大大提高。若实行热电联产，其燃料总效率可达80%以上。更引人注意的是，用燃料电池发电时，不产生氮氧化物(NO2和硫化物(SO2、SO3)，产生的二氧化碳也很少。所以，推广应用燃料电池，可以大大减少光化学烟雾、酸雨及温室效应对地球生态环境的危害。据估计，如果以燃料电池发电方式取代常规的火力发电方式，那么全球二氧化碳排放量可降低40%～60%。这对深受环境污染困扰的人类而言，不啻提供了一种理想能源。因此，70年代以来，美、日、中等许多国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目。燃料电池的结构与普通电池相同，也有阴极、阳极，通过电解质将两电极隔开，所不同的是，燃料电池运行过程中要求连续供给反应物，以保持连续供电。

生物质能的高效和清洁利用技术 生物质能是以生物质为载体的能量。生物质是指一切有生命的可以生长的有机物质，包括动植物和微生物。所有生物质均具有一定能量，而可以作为能源利用的主要是农林业的副产品及其加工残余物、能源植物，也包括人、畜粪便和有机废弃物。生物质能是由大阳能转换而来的，它是地球上的绿色植物、藻类和光合细菌通过光合作用贮存的化学能。

太阳能发电技术 大阳能发电技术是利用太阳能来生产电力的技术。根据现在人们的认识，有三种途径实现这一目的：一种是把太阳能转换为热能，利用热能发电;另一种是直接把大阳能转换为电能，它是利用特殊半导体材料的光生伏打效应将太阳能直接转换成电能，其能量转换的器件称为太阳电池;还有一种是通过太阳能一化学能转换，将水分解成氢和氧，利用氢来发电。从近几年的发展来看，通过太阳电池实现大阳能发展的技术进展较快，它也属于21世纪较有发展前景的技术。

洁净煤技术 广义的洁净煤技术泛指比传统燃煤过程能降低二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NO×)和微尘污染的多种先进用煤技术。狭义的洁净煤技术专指燃煤电厂更清洁、更有效的先进燃煤技术。洁净煤技术最早是在1985年由德鲁•刘易斯和威廉•戴维斯提出的， 目的是想解决美国和加拿大两国的酸雨问题。洁净煤技术在21世纪较有发展前景的原因主要有两个：①煤炭在自然界的储量很大，它是石油和天然气资源耗尽后的主要化石能源;②煤炭的使用对环境污染比较大。

(1)26世纪已经过去，我们使用的能源技术的实质也是能量的转化，你认为它们的能源是如何转化的?

(2)你认为文章中提到了哪些理想能源?它们符合什么样的条件?

(3)谈谈你对能源问题的认识。

第五节能源与可持续发展习题精选 答案

1.化石 理想

2.空气污染 温室效应 水土流失 沙漠化

3.略 4.D 5.略

6.第一，必须足够丰富，可以保证长期使用;第二，必须足够便宜，可以保证多数人用得起;第三，相关技术必须成熟，可以保证大规模使用;第四，必须足够安全，清洁，可以保证不会严重影响环境。

7.1.05×1017 小 能量损失

8.C

9.A

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