28.阅读短文,回答问题。
近几年风力发电、光伏发电的兴起,为我们的工业发展提供了能源、降低了化石能源的消耗、减少了排放对环境的污染。但是,太阳能电厂、风力发电厂发电时段无法控制,导致大量的绿色能源不能充分利用。2025 年1月9 日,中国能建集团公司建设的“能储一号”全球首座300兆瓦压气储能工程全容量并网发电,解决了绿色能源不能充分利用的问题。该项目实现100%国产化,创造了单机功率、储能规模和转换效率“三个全球纪录”。
压气储能电站工作原理图如图。用电低谷时,富余的电能驱动压缩机,将空气压缩进入盐穴。压缩空气过程中产生的热量,则以储热介质——熔盐升温的方式储存在地面的集热装置(储热罐)中。用电高峰时,地下储气库释放所储存的高压空气,集热装置(储热罐)释放所储存的热量。高压空气被加热后具有极大的膨胀力,驱动空气膨胀机转动,连接发电机发电,产生电能向电网供电。该项目蓄储1 度电最终能放出0.72 度电。储能容量达1500 兆瓦时,预计年发电量接近5 亿千瓦时,相当于可以满足25万家庭一年的生活用电需求。“能储一号”每年将节约标准煤约16万吨,减少二氧化碳排放41.1万吨,可有效应对新能源发电的波动性、间歇性和随机性,把用电低谷时,富余 的电能像“充电宝”一样存储,为电网安全稳定运行和新能源消纳发挥重要作用。
(1)在压气储能电站工作过程中,请分析:如图方框中的工作部位与汽油机压缩冲程能量转化相同;通过这一部位的工作使空气温度升高,增加空气的能。
(2)地下盐穴里释放的常温高压空气在“换热器2”里面通过热传递(填“吸热”或“放热”)。
(3)储热介质选用熔盐是因为熔盐的热容量大,即单位质量熔盐改变单位温度时吸收或放出的热量多。由此可以说明熔盐的大。
(4)该项目的能量转换效率为%;假设每年节约的标准煤完全燃烧,会释放J的能量(标准煤热值为3×107J / kg)。
29.据统计,每燃烧1kg 燃油约排放3.3kg 二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标,氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大,使用氢燃料电池的交通工具不断丰富,其应用流程如下。
(1)氢燃料电池将化学能直接转化为能。
(2)当储氢瓶内气体压强为3.5×107Pa时,求瓶内壁1cm2的面积上受到的压力。
(3)以氢燃料电池卡车为例,若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h,功率为172kW。
①求卡车的行驶速度。
②求卡车所受摩擦力。
③与燃油卡车相比,氢燃料电池卡车行驶72km 可减排二氧化碳的质量为多少?(燃油机的效率取36%,燃油的热值q 取4.3×107J/kg)
30.请阅读《空气储能》并回答问题。
空气储能电站
2024 年4月30 日,由我国自主研发和建设的全球最大压缩空气储能电站并网发电,如图1 所示。这一新型储能技术不仅展示了我国在新能源领域的实力,也为全球能源转型提供了新的范例。
该项目工作原理如图2 所示,用电低谷时段,将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中(地下盐层中的洞穴);用电高峰时段,将储存在盐穴中的高压空气释放,驱动空气膨胀机转动,连接发电机发电。
该工程就像一个“超级充电宝”,储存1 度电最终能放出0.72 度电,装机功率300 兆瓦。每年发电量可达6 亿度,能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约19万吨,减少二氧化碳排放约49万吨。可连续放电6小时,使用期长达40年。
该电站的建成将进一步提升我国新能源利用效率,为构建清洁、低碳、安全高效的现代能源体系奠定坚实基础。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)该项目储能过程中,电网中多余的电能通过电动机转化为机械能,再通过空气压缩机转化为能。
(2)常温高压空气通过“换热器2”转换成高温高压空气的过程需要(选填“吸热”或“放热”)。
(3)该项目的能量转换效率为%,该项目每年发电6 亿度,则消耗亿度用电低谷时段电网的多余电能。(计算结果保留1 位小数)
31.阅读短文,回答问题。
DMI5.0 双模混合动力技术
2024 年5月28 日,我国某新能源汽车生产厂家自主研发的第五代DM 技术发布会暨两款新车发布会在陕西西安举行,作为插电式混合动力的研发成果,该第五代DM技术可实现发动机的效率最高达46%,最低百公里亏电油耗3L 和最长综合续航2100公里,这些数据在全球汽车市场首屈一指。
DMI5.0是该厂家的最新一代的双模混合动力技术,该动力系统的汽车,在电池电量充足的情 况下,电池为电动机供电,当电池电量不足时,系统便启动发动机带动发电机对电池进行充电。其驱动原理如图甲所示:行驶动力可由电动机或发动机单独提供,也可以由二者同时提供。
为节约能源,该混合动力汽车采用再生制动器,开启时它把汽车刹车制动时消耗的一部分动能转化为电能储存在蓄电池中。普通汽车刹车时可看作动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除了用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,开启再生制动器,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率。
(1)“汽车不但要吃油,有时也要喝水”,汽车用水冷却发动机是因为水的较大。
(2)发电机给蓄电池充电时,蓄电池相当于简单电路中的。
(3)当电池电量不足时,插电式混合动力汽车的动力由发动机提供。发动机是内燃机,通过燃油燃烧产生高压气体推动活塞做功,发动机产生动力的冲程是(填选项)。
A. B. C. D.
(4)在测试储能效率中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下,汽车通过的路程s 与对应的速度大小v,计算出动能EK,画出EK随s 变化的图像如图乙所示。图乙中,(选填“①”或“②”) 表示开启再生制动器的图线。
(5)若汽车亏电时在平直道路上匀速行驶100km,消耗汽油3L,在此过程中所受阻力为400N,发动机的效率为46%,且剩余能量全部用于为电池充电。则消耗的汽油完全燃烧放出的能量为J,电池所增加的电能为J。(汽油密度取0.8×103 kg / m3 ,汽油热值取5×107J / kg)