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※能量的主要形式：热能，物质分子热运动动能与位能之和。机械能，物体的动能与势能。电能，与电荷的运动和积蓄有关的能量。化学能，通过化学反应释放的能量。核能，通过核反应释放的能量。辐射能，物体以电磁波的形式发射的能量。什么是能源？广义地讲，能源即能够向人类提供能量的自然资源。如煤和石油等化石能源提供热能，水力和风力提供机械能，地热提供热能，太阳提供电磁辐射能（可转化为热能或电能）。能源又可定义为较集中而又较容易转化的含能物质或含能资源。※我国能源利用的现状及主要问题：人均储备量少，远低于世界平均水平；能源开发利用设备和技术落后，能源利用效率低，浪费严重；环境污染严重。※太阳能热利用的分类（填空）：太阳能热发电技术；太阳能供暖技术；太阳能热水系统；太阳能制冷技术；其它太阳能的热利用技术。（判断题）塔式电站用一个中心吸收器取代火力发电站的锅炉。吸收器利用由许多反射镜聚集的阳光把其中的介质(如水)加热，并产生温度和压力都相当高的蒸汽。蒸汽驱动汽轮发电机组发电。塔式电站的聚光倍数高(1000～3000)，其介质工作温度通常大于350℃，因此通常被称为高温太阳能热发电。塔式电站的优点是聚光倍数高，容易达到较高的工作温度；能量集中过程由反射光一次完成，方法简捷有效；吸收器散热器面积相对较小，光热转换效率高。但塔式电站建设费用高，其中反射镜的费用占50%以上。太阳能塔式电站的总体效率可以达到20%。塔式电站的致命缺点是太阳能电站规模越大，反射镜阵列的占的面积越大，吸收塔的高度也要提升。碟式电站缺点——系统复杂。碟式效率最高※太阳能光伏发电系统（填空）：系统组成：太阳能电池组件、接线箱、组件支架、并网逆变器、直流配电系统、交流配电系统、线缆配件、数据采集及数显系统、防雷接地系统。太阳能光伏发电的优点（填空）：体积小、重量轻。寿命长。零排放：无燃料消耗，无噪声，无污染；发电不用水：可以在荒漠地区建设；运行可靠：无机械转动部件，使用安全，免维护，无人值守；太阳能资源永不枯竭：各地区差异不大，分布式电站；生产资料丰富：硅材料储量丰富；不单独占地：可以安装到建筑上；规模大小皆宜；安装容易：建设周期短，安装成本低；能量回收期短；能量增值效应明显规律性强，可预测：调峰效果明显，调度比风力发电容易；降价潜力大。太阳能光伏发电的缺点（填空）：功率密度低；能量输入不连续：白天有，晚上没有；晴天有，阴天没有；.大规模存储技术尚未解决，大规模应用没有自身调节能力；小规模应用可以用蓄电池，昂贵且寿命短；目前成本太高。太阳能光伏发电系统的分类（填空）：是否聚光：聚光发电系统；非聚光发电系统。按供能方式：独立光伏发电系统；并网光伏发电系统；混合光伏发电系统。生物质能（填空）：是指由光合作用而产生的有机体。光合作用将太阳能转化为化学能储存在生物质中。生物质资源包括（填空）：农作物：产生淀粉的玉米，甘薯。产生糖类的甘蔗，甜菜，果实；林作物：白杨；水生藻类：海带；光合成微生物类：硫细菌，非硫细菌；其他类：农产品废弃物（稻秸，谷壳），城市垃圾，林业废弃物，畜业废弃物（排泄物）。生物质包括：糖类（甘蔗、甜菜）；淀粉类（土豆、玉米）；纤维类（木材、农作物秸杆、杂草）等。太阳能驱动的碳、氢、氧循环生物质能能源（填空）：是通过绿色植物的光合作用将太阳辐射的能量以一种生物质形式固定下来的能源。风力机又称风车（填空），是一种将风能转换成机械能、电能或热能的能量转换装置。风力机的类型很多，通常将其分为水平轴风力机，垂直轴风力机和特殊风力机三大类。但应用最广的还是前两种类型的风力机。风力发电机组包括两大部分一部分是风力机，由它将风能转换为机械能；另一部分是发电机，由它将机械能转换为电能。※变速恒频风力发电机组的运行分三个阶段:（填空）起动阶段。发电机转速从静止上升到切入速度。在切入速度以下，发电机并没有工作，机组在风力作用下作机械转动，并不涉及发电机变速的控制。在变速运行阶段。发电机转速被控制以跟踪风速的变化，从而获取最大的能量。功率恒定阶段。在额定风速以上，风力发电机组的机械和电气极限要求转子速度和输出功率维持在限定值以下。潮汐现象（填空）是指海水在天体引潮力作用下所产生的周期性运动，习惯上把海面垂直方向涨落称为潮汐，而海水在水平方向的流动称为潮流。因为太阳、月亮与地球之间的万有引力与地球自转的运动使得海洋水位形成高低变化,这种高低变化,称之为潮汐潮汐发电的原理（填空）:在涨潮时将海水储存在水库内，以势能的形式保存。在落潮时放出海水，利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机旋转，带动发电机发电。※潮汐电站按照运行方式和对设备要求的不同，可以分成（填空）单库单向型、单库双向型和双库单向型三种。单库单向型是在涨潮时将贮水库闸门打开，向水库充水，平潮时关闸；落潮后，待贮水库与外海有一定水位差时开闸，驱动水轮发电机组发电。单库单向发电方式的优点是设备结构简单，投资少；缺点是发电断续，1天中约有65％以上的时间处于贮水和停机状态。单库双向型有两种设计方案。第一种方案利用两套单向阀门控制两条向水轮机引水的管道。在涨潮和落潮时，海水分别从各自的引水管道进入水轮机，使水轮机单向旋转带动发电机。第二种方案是采用双向水轮机组。双库单向型采用两个水力相联的水库，可实现潮汐能连续发电。涨潮时，向高贮水库充水；落潮时，由低贮水库排水，利用两水库间的水位差，使水轮发电机组连续单向旋转发电；其缺点是要建两个水库，投资大且工作水头降低。波能转换原理（填空）：利用物体受波浪作用的升沉和摆动，将波能转换为机械能。利用波浪行进爬升将波浪动能转换为势能，再将势能转换为动能和机械能。温差能（填空）是指海洋表层海水和深层海水之间水温之差的热能。盐差能（填空）是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能。主要存在于河海交接处。同时，淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。盐差能的利用主要是发电。其基本方式是将不同盐浓度的海水之间的化学电位差能转换成水的势能，再利用水轮机发电，具体主要有渗透压式、蒸汽压式和机协化学式等，其中渗透压式方案最受重视。将一层半透膜放在不同盐度的两种海水之间，通过这个膜会产生一个压力梯度，迫使水从盐度低的一侧通过膜向盐度高的一侧渗透，从而稀释高盐度的水，直到膜两侧水的盐度相等为止。此压力称为渗透压，它与海水的盐浓度及温度有关。地热能定义（填空）:所谓地热能，简单地说．就是来自地下的热能，即地球内部的热能。地球通过火山爆发、间歇喷泉和温泉等等途径，源源不断地把它内部的热能通过传导、对流和辐射的方式传到地面上来。形成地热资源有4个要素热储层、热储体盖层、热流体通道和热源通常我们把地热资源根据其在地下热储中存在的个同形式，分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型资源和岩浆型资源等几类。地下热水的形成一般可分为深循环型和特殊热源型两种形成类型.(1)深循环型。一边冷水下降，一边热水上升，这就构成地下热水的循环运动。(2)特殊热源型。数十亿年来地壳岩层一直在经历着断裂、挤压、折曲及破碎等变化。每当岩层破裂时，地球深部的岩浆就会通过裂缝向地表涌来。如果涌出地表，即成为火山爆发。如果停驻在地表下一定的深度，则成为岩浆侵入体。地热田分为热水田和蒸汽田两大类型。(1)热水田。这种地热田开采出的介质主要是液态水，温度在60—120℃之间，多属于深循环型热水，但有时也可能是特殊热源型热水。(2)蒸汽田。当储水层的上方有一透水性很差的覆盖岩层时，由于覆盖层的隔水、隔热作用，覆盖层下面的储水层在长期受热的条件下，就成为聚集大量具有一定压力和温度的蒸汽和热水的热储，即构成为蒸汽田。蒸汽田还可以按井口喷出介质的状态分为干蒸汽田和湿蒸汽田。蒸汽田特别适合于发电，是十分有开采价值的地热田。地热能的利用可分为直接利用和地热发电两大方面.地热发电原理:地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术，它涉及地质学、地球物理、地球化学、钻探技术、材料科学和发电工程等多种现代科学技术。示意图1地热发电的方式划分为地热蒸汽发电和地下热水发电两大类.燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能，直接转化为电能的装置。当源源不断地从外部向燃料电池供给燃料和氧化剂时，它可以连续发电。燃料电池基本组成（填空）：电极：多孔电极技术，电极可由具有催化活性的材料组成，也可只作为电化学反应载体和反应电流的半导体电解质：水溶液、固体电解质或熔融盐燃料：气体（氢气、甲烷、一氧化碳）、液体（甲醇等）、固体（金属及金属氢化物）氧化剂：纯氧、空气、过氧化氢或卤素等※按照来源的不同，能源可分为（简答）:来自太阳的辐射能、地球内部固有的能、地球与其它天体相互作用产生的能共三大类。第一类能源(直接或间接来自太阳辐射)：太阳能、风能、水力能、海浪能、海流能、海水温差能、生物质能煤、、油页岩、可燃冰第二类能源(地球内部带来的能量)：地热能、火山、地震、海啸核燃料；第三类能源(地球—天体相互作用能)：潮汐能太阳能的直接利用大致有三种形式（简答）：光电转换、光热转换、光化学转换※塔式、槽式和碟式三种电站技术比较（简答）：塔式电站和碟式抛物镜集热器分散布置式电站均为点聚焦，聚光倍数高达500以上。但塔式电站的跟踪代价高，碟式电站的能量集中代价大，二者受到了目前技术水准的限制，实现商业化尚需时日。槽式电站是线聚焦，聚光倍数小于100。但槽式电站跟踪精度低，导致控制代价小，同时采用管状吸收器，工作介质受热流动同时集中能量。槽式电站的总体代价相对小，经济效益相对提高，所以目前槽式电站发展迅速。※并网运行可分为两种不同的方式（简答）：①恒速桓频方式，即风力发电机组的转速不随风速的波动而变化，始终维持恒转速运转，从而输出恒定额定频率的交流电。这种方式目前已普遍采用，具有简单可靠的优点，但是对风能的利用不充分。②变速恒频方式，即风力发电机组的转速随风速的波动作变速运行，但仍输出恒定频率的交流电。这种方式可提高风能的利用率，但将导致必须增加实现恒频输出的电力电子设备，同时还应解决由于变速运行而在风力发电机组文撑结构上出现共振现象等问题。风电并网对电网的影响（简答）：电压波动和闪变；谐波污染问题；对电网稳定性的影响海上风电优点（简答）：海上风电场的优点主要是不占用宝贵的土地资源，基本不受地形地貌影响，风速更高，风能资源更为丰富，而且运输和吊装条件优越，风电机组单机容量更大，年利用小时数更高。根据国家气象科学局估算，海上风能实际可开发量是陆地风能的3倍，在近海建设大型风电场，也是充分利用风能的重要途径缺点：与陆上风电场相比，海上风电场建设的技术难度较大。首先，海上风电场建设前期工作更为复杂，需要在海上竖立70米甚至100米的测风塔，并对海底地形及其运动、工程地质等基本情况进行实地观测；其次，海上风电场需要考虑风和波浪的双重载荷，对风电机组支撑结构的强度要求更高；第三，海上风电机组的单机容量更大，制造技术更复杂，对风电机组防腐蚀等要求更为严格；第四，海上气候环境恶劣，天气、海浪、潮汐等因素复杂多变，风电机组的吊装、项目建设施工以及运行维护难度更大。