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1 第六部分太阳能发电等单元一、填空题1. 太阳能发电分为光伏发电和光热发电。通常讲的太阳能光发电指太阳能光伏发电，简称光电。2. 太阳能光伏发电技术是利用光生伏特效应（或光伏效应），使得太阳辐射能通过半导体物质直接转变为电能的一种技术。3. 太阳能热发电只能利用太阳能中的直射辐射资源，不能利用太阳能散射辐射资源。4.BIPV 的含义是建筑光伏发电一体化（或建筑集成光伏发电）。5. 目前实行大规模产业化的晶体硅光伏电池包括单晶硅光伏电池、多晶硅光伏电池。6. 太阳能发电是利用方式有直接光发电和间接光发电两种。7. 光伏发电的关键元件是太阳能电池。8. 光伏发电系统可分为带蓄电池和不带蓄电池的并网发电系统。9. 目前，国产晶体硅的电池的效率在 10-13 左右，国外同类产品在 12-14 左右。10. 光伏发电的缺点主要有照射能量分布密度小、随机性强、地域性强。11. 太阳电池在入射光中每一种波长的光能作用下所收集到的光电流，与相应于入射到电池表面的该波长的光子数之比，称作太阳电池的光谱响应，也称为光谱灵敏度。12. 太阳能电池的基本特性有光谱特性、光照特性、温度特性。13. 太阳能电池分为晶硅片太阳能电池和薄膜太阳能电池两大类。14. 交流光伏供电系统和并网发电系统，方阵的电压等级往往是 110V 或 220V 。15. 太阳能方阵需要支架将许多太阳电池组件集合在一起。16. 太阳能电池的热斑往往在单个电池上发生。17. 避免热斑效应的主要措施是加设旁路二极管。18. 太阳能光伏发电系统可大体分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。19. 带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑，不带蓄电池的并网2 发电系统一般安装在较大型的系统上。20. 光伏发电系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器等设备组成。21. 在光生伏打效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，是能量转换的器件。22. 蓄电池组的其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。23. 充放电控制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。24. 住宅用并网光伏系统通常还可以考虑和建筑结合起来建设。25. 太阳电池组件方阵在标准测试条件下的额定最大输出功率称为峰瓦。26. 光伏电站根据是否允许通过公共连接点向公用电网送电，可分为可逆和不可逆的接入方式。27. 带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能。28. 光伏产业价值链有四个环节，分别为晶硅制备、硅片生产、电池制造、组件封装。29. 光伏于建筑结合的方式有两种，分别为 BIPV 和 BAPV 。30. 薄膜电池分为多晶硅薄膜电池和非晶硅薄膜电池。31. 被遮蔽的电池组件将丧失光电压，但由于和其他组建串联，还是要承载带电流，从而表现为负荷。32. 光伏组件并不是永远运行在其所设计的最高效率点，而是运行在自然环境下。33. 光伏并网逆变器对孤岛现象一般有被动检测和主动检测两种检测方式。34. 太阳能光热发电的三种主要技术有抛物面槽式发电、塔式发电、抛物面碟式发电。35. 与常规发电机组不同，光伏发电的运行控制特性完全由电力电子逆变器决定。36. 随着阳光入射角的增加，光伏电池输出电流逐渐减小。37. 生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式，以生物质为3 载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源。38. 将固体生物质转化为液体燃料，称为生物质液化。它包括间接液化和直接液化两种。39. 海洋能指依附在海水中的可再生能源。40. 潮汐能是由于地球和月球、太阳相互作用产生的能量。41. 地热能是来自地球深处的可再生热能。它起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。42. 燃料电池是一种把储存在燃料和氧化剂中的化学能，等温地按电化学原理转化为电能的能量转换装置。43. 新能源发电三个主要特性是随机性、分散性和清洁环保。44. 生物质能资源可以划分为下列几大类别农作物类、林作物类、农作物废弃物、水生藻类、可以提炼石油的植物类、光合成微生物等。45. 生物质发电能把农业生产的“开环产业链”转变成“闭环产业链”，形成一个几乎没有任何废弃物排放的、自我循环的系统。46. 沼气发电系统主要包括沼气发动机、发电机、废热回收装置、气源处理。47. 生物质燃气发电系统主要包括气化炉、冷却过滤装置、煤气发动机、发电机。48. 垃圾发电中对不能燃烧的有机物进行发酵、厌氧处理、最后干燥脱硫，产生一种气体叫甲烷，也叫沼气。二、选择题1. 当光伏电站设计为不可逆并网方式时，应配置（ A ）保护。A. 逆向功率 B. 过流 C. 过压 D. 过热2. 太阳能热水器是人们利用太阳能的以下那种方式（ B ）A. 光电转化 B. 光热转化 C. 光化学转化 D. 光音转化3. 太阳能电池是人们利用太阳能的以下那种方式（ A ）A. 光电转化 B. 光热转化 C. 光化学转化 D. 光音转化4. 以下不属于太阳能光伏电池材料的是（ C ）。4 A. 硫化镉 B. 砷化镓 C. 氟化铵 D. 多晶硅5. 我国第一个太阳能光伏并网发电示范项目位于什么地方（ C ）A. 云南石林 B. 江苏无锡 C. 甘肃敦煌 D. 宁夏太阳山6. 光伏产业价值链中，硅片生产为第（ B ）个环节A. 一 B. 二 C. 三 D. 四7. 光伏电站并网检验的关键部件是光伏（ B ）。A. 电池 B. 逆变器 C. 整流器 D. 以上都正确8. 光伏于建筑结合的方式有两种，分别为 BIPV 和 BAPV，其中对 BIPV 解释正确的是（ A ）。A. 光伏建筑一体化 B. 风光储能系统 C. 光伏系统附着在建筑上 D. 光伏 - 建筑- 储能系统9. 光伏于建筑结合的方式有两种，分别为 BIPV 和 BAPV，其中对 BAPV解释正确的是（ C ）。A. 光伏建筑一体化 B. 风光储能系统 C. 光伏系统附着在建筑上 D. 光伏 - 建筑- 储能系统10. 以下哪些不是非晶硅太阳能电池的优点（ D ）。A. 衰减弱 B. 成本低 C. 重量轻 D. 稳定性好11. 下列选项中属于直接光发电的是（ C ）。A. 光热动力发电 B. 光生物电池 C. 光耦极子发电 D. 热光伏发电12. 下列选项中属于间接光发电的是（ B ）。A. 光伏发电 B. 光生物电池 C. 光耦极子发电 D. 光照发电13. 华尔夫（ M.Wolf）经过详细讨论得到硅太阳能电池在 AM0 光谱条件下为 D 。A.20 B.21.7 C.22 D.25 14. 以下哪些不是热斑效应的根源（ D ）。A. 个别坏电池的混入 B. 电极焊片虚焊 C. 电池由裂纹演变为破碎 D. 电池与电池间联结不紧密15. 利用太阳电池组将太阳能直接转换为电能称为（ A ）。A. 光伏发电 B. 光照发电 C. 光热发电 D. 光电池发电16. 利用太阳能将工质（油或水）加热，使生产的蒸汽区驱动汽轮发电机组，称5 为（ C ）。A. 光伏发电 B. 光照发电 C. 光热发电 D. 光电池发电17. 以下哪些不属于目前世界范围内独立光伏系统的应用领域（ D ）。A. 农村电气化 B. 通信和工业应用 C. 光伏产品 D. 光伏一体化18. 以下哪些属于目前世界范围内并网光伏系统的应用领域（ D ）。A. 农村电气化 B. 通信和工业应用 C. 光伏产品 D. 大型光伏电站19. 并网光伏发电系统的设计时首先要进行（ A ）。A. 可行性研究 B. 技术方案确定 C. 设备选型 D. 工程设计20. 我国太阳能资源年太阳辐射总量 6680～ 8400 MJ/㎡，相当于日辐射量 5.1～6.4KWh/ ㎡的地区，属于（ A ）类地区。A.I B.II C.III D.IV 21. 我国第 I 类太阳能资源区有（ A ）。A. 拉萨、青海和甘肃敦煌 B. 西藏、青海和乌鲁木齐C.西藏、青海和云南 D. 西藏、青海和哈尔滨22. 我国太阳能资源年太阳辐射总量 5850-6680 MJ/m2，相当于日辐射量 4.5～5.1KWh/ ㎡的地区，属于（ B ）类地区。A.I B.II C.III D.IV 23. 太阳电池的功率随光照强度升高而（ A ）。A. 增大 B. 减小 C. 无关 D. 先增大后减小24. 给太阳电池施加反向电压，在不超过击穿电压前，电池电流随着反向电压增大而（ C ）。A. 增大 B. 减小 C. 保持相对平坦 D. 先增大后减小25. 太阳能电池的电流随着电压增大而（ A ）。A. 先保持相对平坦，后减小 B. 先减小，后保持相对平坦 C. 先增大后减D.持续增大26. 太阳电池与建筑结合后还具有最为重要的特性为（ D ）。A. 遮光 B. 保温 C. 装饰 D. 发电27. 自动跟踪和聚光电池一般都用在（ C ）。A. 光伏产品 B. 农村电气化 C. 荒漠电站 D. 通信和工业6 28. 以下哪项不是对光伏并网逆变器的核心要求（ D ）。A. 电子兼容技术 B. 最大功率点跟踪技术 C. 输出电流总谐波 D. 结构简单29. 太阳能光热发电中的抛物面槽式发电属于（ B ）。A. 高温 B. 中温 C. 低温 D. 恒温30. 国家首个光热发电特许权招标项目为（ D ）。A. 敦煌项目 B. 上海市崇明岛项目 C. 青海省位处柴达木盆地 D. 内蒙古鄂尔多斯项目31. 光伏电源引起的自给非正常孤岛问题，需加装有效的（ C ）。A. 孤岛检测装置 B. 孤岛告警装置 C. 反孤岛保护装置 D. 孤岛分析装置32. 以下哪些不是关于光伏发电的国家标准（ D ）。A. 光伏发电站接入电力系统技术规定 B. 光伏系统并网技术要求C.光伏（ PV）系统电网接口特性 D. 光伏并网检测规定33. 以下哪些是我国光伏发电的特点（ D ）。A. 大规模开发，中高压接入 B. 大规模集中开发、低电压接入”C.分散开发、低电压就地接入 D.A 和 C 均正确34. 以下那项不属于光伏发电并网性能（ D ）。A. 电能质量 B. 功率控制与电压调节 C. 电网异常时的响应特性 D. 通信与信号35. 太阳能资源“分散开发、就地消纳”的建筑光伏主方式，会对现在的中、低压电网产生哪些影响（ A ）。A. 改变系统电源结构及潮流分布 B. 改变系统转动惯量及潮流分布C.改变系统网络结构及潮流分布 D. 改变系统转动惯量及网络结构36. 太阳表面温度高达（ C ）。A.3000 度 B.4500 度 C.6000 度 D.8500 度37. 太阳能源来自太阳内部物质的（ A ）。A. 核聚变 B. 核裂变 C. 动能 D. 化学变化38. 虽然到达地球的太阳能总量很大，但它能量密度很小。地球表面每平方米的面积上通常得到的太阳能最多不过（ C ）。A. 500 瓦 B.800 瓦 C.1000 瓦 D.1200 瓦39. 我国属于太阳能资源丰富的国家之一，我国（ B）的地区年日照大于 2000 7 小时，太阳能资源的理论储量达每年 17000 亿吨标准煤。A.1/3 B.2/3 C.1/4 D.3/4 40. 下述能源中，由太阳能转化来的是（ B ）。A. 核能 B. 生物质能 C. 地热能 D. 潮汐能41. 人们根据对能源利用成熟程度的不同，把能源分成常规能源和新能源两大类，下列属于常规能源的是（ D ）。A. 地热能 B. 太阳能 C. 潮汐能 D. 矿物能42. 下列不属于清洁能源的是（ C ）。A. 太阳能 B. 风能 C. 煤炭 D. 核能43. 太阳能光热发电的三种主流技术不包括（ C ）。A．槽式发电技术 B. 塔式发电技术 C. 晶硅发电技术 D. 碟式发电技术44.1839 年，法国物理学家（ A ）发现了光伏效应。A. 贝克勒尔 B. 普林斯 C. 麦克斯韦 D. 布儒斯特45. 太阳能电池阵列是根据负荷需要确定所需串联的模块数量，一般是将其额定电压提高（ C ），在确定模块串联数。A.5 B.10 C.10 D.15 46. 地热的发电原理和（ A ）发电时一样的。A. 火力 B. 水力 C. 太阳能 D. 风力47. 下列哪一项不属于新能源。（ D ）A．潮汐能 B. 风能 C. 核能 D. 水能48. 下列选项组中不全部属于新能源的是 D 。A．蓄力、潮汐能 B. 生物质、油页岩 C. 焦油沙、太阳能 D. 石油、核能49. 下面哪一项不是生物质能发电的优点（ D ）。A. 电能质量好 B. 不具有波动性 C. 不具有间歇性 D. 发电效率高50. 垃圾发电的关键技术不包括下边哪一项（ D ）。A. 垃圾焚烧炉的设计制造和管理 B. 垃圾质量管理 C. 焚烧炉温度和蒸汽控制D.专业技术人员的培养51. 沼气电站应建设在哪里比较合适（ A ）。A. 山区农村地区 B. 城市地区 C. 沿海地区 D. 郊区8 三、判断题1. 光伏发电对水资源消耗很少。（√）2. 太阳能发电能量回收期短。（√）3. 光伏发电能量输入较连续回收期短。（√）4. 光伏发电清洁特点不受日照影响，发电比较平稳，对系统影响较小。（）5. 光伏转换就是通过太阳光辐射到电力的直接转换。（√）6. 光伏发电电价由于成本较高，电价较高。（√）7. 光伏发电与选址、地表日照强度、反射率等因素均有关系。（√）8.SPV 技术就是利用光生伏特效应使太阳的辐射能通过半导体物质直接转变为电能的一种技术。（√）9. 光电池作为测量元件时，不应把它当电流源的形式来使用，应作电压源。（）10. 光伏发电系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器组成的。（）11. 光伏发电的英文简称为 CSP。（）12. 光热发电的英文简称为 SPV。（）13.SPV 技术就是利用光生伏特效应使太阳的辐射能通过半导体物质间接转变为电能的一种技术。（）14. 光伏设计用辐射单位为 kwh/m2。（√）15. 我国拉萨地区属于第 II 类太阳能资源。（）16. 太阳电池的功率随温度升高而下降。（√）17. 太阳能电池的功率随着施加电压的增大，呈现出先增大后减小的规律。（）18. 被遮蔽的电池组件既不能视为电源也不能视为负荷。（）19. 光伏组件可以一直运行在其所设计的最高效率点。（）20. 光伏并网逆变器不用进行孤岛检测和防护。（）21. 太阳电池方阵支架可靠接地。（√）22. 太阳能光热发电中的塔式发电属于高温发电。（√）24. 光伏发电并网逆变器易产生谐波、三相电流不平衡，输出功率不确定性易造成电网电压波动、闪变，需要电网配置相应电能质量治理装置。（√）25. 光伏发电不会对电网电压、频率控制产生影响。（）26. 大中型光伏电站应当做电源看待，应具备一定的耐受电网频率和电压异常的9 能力，能够为保持电网稳定性提供支撑。（√）27. 光伏发电系统没有转动惯量和阻尼特性 , 控制功能灵活。（√）28. 通常的晶体硅光伏电池的峰值功率会随着环境温度的增高而升高。（）29. 通常的晶体硅光伏电池的峰值功率会随着日照强度的增强而增强。（√）30. 阳光入射角对光伏发电系统的峰值功率没有影响。（）31. 槽式太阳能光热发电系统不需要消耗水资源。（）32. 水电属于新能源的一种。（）33. 除常规化石能源和核能之外，其他能源都可称为新能源。（）34. 多晶硅太阳能电池具有稳定的转化效率，其性能价格比比单晶硅太阳能电池高。（√）35. 为太阳能电池组件加设旁路二极管是为了避免热斑效应。（√）36. 光电池对不同波长的光的灵敏度是相同的。（）37. 所有的可再生能源，甚至是化石燃料能源都来自太阳。（）38. 生物质能发电是指全部采用生物质原料，在专用生物质锅炉中燃烧，产生蒸汽，驱动汽轮机，带动发电机发电。（√）39. 生物质能资源可以划分为农作物类、林作物类、农作物废弃物类、水生藻类、可以提炼石油的植物类和光合成微生物类（√）40. 沼气电站适于建设在远离大电网、少煤缺水的山区农村地区。（√）41. 生物质燃气发电技术中的关键技术是气化炉及热解技术。（√）42. 秸秆燃烧效率只有约 15，而生物质直燃发电锅炉可以将热效率提高到 90 以上。（√）43. 地热的总能量虽然很大，但是只有小部分能够加以利用。（√）44. 海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能和盐差能。（√）四、问答题1. 我国太阳能分布有哪些特点答 1）我国大部分地区太阳能功率密度高； 2）集中在西藏、西北、蒙古河华北；3）多集中在经济不发达地区 4 ）地面条件多是贫瘠地区。2. 光伏发电的优点主要体现在哪些方面10 答 1）无枯竭危险； 2）分布广； 3）无噪声； 4）结构简单； 5）建设周期短； 6 ）维护简单； 7）寿命长； 8）可就地发电供电。3. 太阳能电池的特征参数包括哪些答 1）电池开路电压； 2）短路电流； 3）充因子； 4）光电转换效率。4. 什么是太阳能电池的热斑效应其根源是什么答一个方阵在阳光下出现局部发热点的现象称为热斑效应，这种热斑往往在单个电池上发生。造成热斑效应的根源是有个别坏电池的混入、电极焊片虚焊、电池由裂纹演变为破碎、个别电池特性变坏、电池局部受到阴影遮挡等。5. 光伏发电系统中常用的最大功率跟踪技术有哪些答 1）功率匹配方法； 2）曲线拟合技术； 3）扰动和观察法； 4）导纳增量法。6. 什么是太阳能电站的孤岛现象答电网失压时，光伏电站仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。孤岛现象可分为非计划性孤岛现象和计划性孤岛现象。7. 人们利用太阳能的方法主要有几种答 1 ）即光电转换； 2）光热转换； 3）光化学转换。8. 太阳能发电的缺点有哪些答 1）功率密度低； 2）能量输入不连续，白天有，晚上没有；晴天有，阴天没有； 3）大规模存储技术尚未解决，大规模应用没有自身调节能力； 4）小规模应用可以用蓄电池，昂贵且寿命短； 5）目前成本太高 ; 9. 光伏发电 PV 的含义是什么答光伏 Photovoltaic 的本质含义是从太阳光的能量中获得电能。这个词最早应用于 1890 年，分为两个部分 “ Photo”，是从希腊语中代表光的词“ phos”而来；“ Volt ”，是由以研究电力的先驱亚历山德罗·瓦特 1745-1827 命名的电压度量单位而来。10. 浅谈薄膜太阳能电池相对与晶硅片太阳能电池的优势和劣势。答优势薄膜电池发电成本比晶体硅电池要便宜很多，可以媲美传统火电价格。劣势与多晶硅电池板，薄膜电池的不足之处在于，单位面积内多晶硅的电转换率较高，现在在 15左右，而薄膜目前的技术仅仅只能够做到 6。也就是说，相同面积的电池板，铺设同样的面积，薄膜电池的功率仅有多晶硅电池板的 40。11 11. 什么是新能源答只有采用新近开发的科学技术才能开发利用的古老能源，或新近才开发利用，而且在目前所有能源中所占比例很小，但很有发展前途的能源，这些能源称为新能源，或替代能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能等。12. 什么是常规能源答常规能源指在相当长时期和一定的科学技术水平下，已经被人类长期广泛利用的能源，不但为人们所熟悉，而且也是当前主要能源和应用范围很广的能源，称之为常规能源，如煤炭、石油、天然气、水力、电力等。13. 什么是可再生能源答可再生能源指具有自我恢复原有特性，并可持续利用的一次能源。包括太阳能、水能、生物质能、氢能、风能、波浪能以及海洋表面与深层之间的热循环等。地热能也可算作可再生能源。14. 什么是清洁能源答清洁能源指在生产和使用过程、不产生有害物质排放的能源。包括核能和“可再生能源”。15. 什么是分布式发电答分布式发电通常是指发电功率在几千瓦至数百兆瓦（也有的建议限制在 30 ～50 兆瓦以下）的小型模块化、分散式、布置在用户附近的高效、可靠的发电单元，可独立地输出电、热或冷能的系统。16. 造成热斑效应的根源是什么危害有哪些答热斑效应是因为有个别坏电池的混入、电极焊片虚焊、电池有裂纹演变为破碎、个别电池特性变坏、电池局部收到阴影遮挡等所致。热斑效应能严重地破坏太阳电池，有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。热斑效应会使焊点融化，破坏封装材料（如无旁路二极管保护），甚至会使整个方阵失效。17. 生物质发电与其他发电形式相比，有什么特点答基于生物资源的自然特性，生物质发电与大型发电厂相比，具有如下特点1）生物质能发电的重要配套技术是生物质能的转化技术，且转化设备必须安全可靠、维修保养方便。12 2）利用当地生物资源发电的原料必须有足够数量的储存，以保证持续供应。3）所用发电设备的装机容量一般很小，且多为独立运行方式。4）利用当地生物质能资源就地发电、就地利用，不需外运燃料和远距离输电，适合于居住分散、人口稀少、用电负荷较小的农牧业区及山区。5）生物质能发电所用能源为可再生能源，污染小、清洁卫生、有利于环境保护。18. 有哪几种比较成熟的生物质发电技术并简述它们各自的原理。答有以下集中技术1）城市垃圾发电技术把各种垃圾收集后，进行分类处理对燃烧值较高的进行高温焚烧；对不能燃烧的有机物进行发酵、厌氧处理，产生甲烷，并燃烧。燃烧中产生的热能转化为高温蒸气，推动涡轮机转动，使发电机产生电能。2）沼气发电技术消化池产生的沼气经净化后，进入贮气柜，经稳压箱进入沼气发动机驱动气发电机发电。3）生物质燃气（木煤气）发电技术将生物燃气冷却过滤送入煤气发动机，将燃气的热能转化为机械能，在带动发动机发电。4）甲醇发电站采用甲醇气体和水蒸气反应产生氢气，以氢气作为燃料驱动气轮机带动发电机组发电。19. 我国太阳能资源是如何分布的答根据各地接受太阳总辐射量的多少，可将全国划分为五类地区。1）一类地区为我国太阳能资源最丰富的地区，年太阳辐射总量 6680～ 8400 MJ/㎡，相当于日辐射量 5.1 ～ 6.4KWh/㎡。2）二类地区为我国太阳能资源较丰富地区，年太阳辐射总量为 5850-6680 MJ/m2，相当于日辐射量 4.5 ～ 5.1KWh/㎡。3）三类地区为我国太阳能资源中等类型地区，年太阳辐射总量为 5000-5850 MJ/m2，相当于日辐射量 3.8 ～ 4.5KWh/㎡。4）四类地区是我国太阳能资源较差地区，年太阳辐射总量 4200～ 5000 MJ/ ㎡，相当于日辐射量 3.2 ～ 3.8KWh/㎡。5）五类地区是我国太阳能资源最少的地区，年太阳辐射总量 3350～ 4200 MJ/㎡，相当于日辐射量只有 2.5 ～ 3.2KWh/㎡。13