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第二十二章　能源与可持续发展
基础巩固
　能源的分类
1．(2025·广东)可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向，下列属于可再生能源的是( )
A．煤 B．石油
C．天然气 D．风能
2．(2024·山东枣庄)近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。有关说法正确的是( )
A．固态可燃冰属于二次能源
B．水能、风能、太阳能属于可再生能源
C．核聚变获得核能的方式与普通核电站一致
D．LED屏幕主要是由超导材料制成的
3．(2023·云南)我国首座潮光互补型光伏电站通过光伏发电、潮汐发电实现“日月同辉”，太阳能和潮汐能都属于__ __(选填“可再生”或“不可再生”)能源。家庭电路的保险丝__ __(选填“能”或“不能”)使用超导材料来制作。
　核能
4．(2024·贵州)“华龙一号”核电机组是中国核电技术走向世界的“国家名片”。它发电时利用了核裂变释放的下列哪种能量( )
A．核能 B．动能
C．光能 D．势能
5．(2024·新疆)目前人类大规模利用核能发电的方式属于( )
A．可控核裂变 B．可控核聚变
C．不可控核裂变 D．不可控核聚变
6．(2025·黑龙江绥化)在太阳内部，氢原子核在超高温条件下发生核__ __(选填“裂变”或“聚变”)，释放出巨大的核能。核能是__ __(选填“一次”或“二次”)能源。
　太阳能
7．(2024·广东二模)2023年4月12日，中国科学团队实现403秒稳态运行人造太阳，这是一个重大的突破，有关太阳能的说法正确的是( )
A．不是清洁能源 B．是二次能源
C．内部发生核聚变 D．是不可再生能源
8．(2025·广西)太阳能可以从自然界源源不断地得到，它__ __(选填“是”或“不是”)一种可再生能源。我国月球车在月球上利用太阳能电池将太阳能转化为__ __能，供月球车使用。
9．(2025·贵州)有一种光电转化玻璃，既能作普通玻璃使用，又能将吸收的太阳能转化为电能。若将其用于生产生活中，请提出两条应用设想。
　能源与可持续发展
10．(2024·内蒙古包头)节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是( )
A．把废旧电池随意丢弃
B．将电视机处于待机状态
C．关停高能耗高污染的工厂
D．将有害废水排放到江河中
11．(2024·江苏苏州)我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放保护环境，以下属于碳排放限制的是( )
A．火力发电 B．水力发电
C．风力发电 D．光伏发电
12．(2023·四川宜宾)人类在现代生活中广泛使用化石燃料，燃料燃烧时发热，将__ __能转化为内能，同时产生了大量的__ __气体，加剧了地球的温室效应。因此减少化石燃料的使用，开发新能源是未来理想能源的发展方向。
贵州题型专练
13．(多选)(2025·北京)如图所示，一只太阳能草坪节能灯，由太阳能电池板、蓄电池、“6 V　1 W”的节能灯等组成，太阳能电池板发电并将电能储存在蓄电池中，供节能灯晚间照明；该太阳能电池板接收太阳辐射的面积为0.025 m2，其光电转化效率(即发电效率)为20%。若在太阳能电池板接收太阳辐射的有效时间内，1 m2太阳能电池板接收太阳辐射的功率为640 W。下列说法正确的是(　AD　)
A.太阳能是可再生能源
B．太阳能电池板给蓄电池充电过程中将化学能转化成电能
C．该灯的太阳能电池板发电功率为16 W
D．节能灯正常发光10 h消耗的电能为0.01 kW·h
14．请阅读《我国万吨级光伏绿氢项目》并回答问题。
我国万吨级光伏绿氢项目
我国首个万吨级光伏绿氢示范项目——新疆库车绿氢示范项目，产出氢气纯度达99.9%，标志着我国首次实现了规模化光伏发电直接制氢工艺与工程成套技术的工业应用。
库车绿氢示范项目利用当地丰富的太阳能资源发电直接制取绿氢，电解水制氢能力每年达2万吨，可实现每小时输送2.8万立方米的氢气。压缩氢气运输是一种常用的氢气运输方式，将产生的氢气通过压缩成液体或高压气体的形式进行运输。项目建设内容主要包括光伏发电、输变电线路、电解水制氢、氢气储输、公用工程及配套辅助生产设施。
电解水制氢已有近百年的技术应用历史，它基于电化学原理，在两个电极之间通电，使水分子分解，在阳极侧产生氧气、在阴极侧产生氢气，水是一种广泛存在的资源，氢气是一种清洁能源。氢，因其具备清洁、环保、能源效率高、来源广、储能等优点，发展氢能被看做是清洁能源转型和实现碳中和的重要路径。氢气是一种无色、无味、无毒的气体，可广泛应用于电力、化工、冶金、交通、航天、食品加工、医疗保健等领域。
2024年12月10日，新疆库车绿氢示范项目制氢配储项目储能电站顺利并网，该电站是一座装机容量为12.5兆瓦/50兆瓦时的电化学储能电站，由3个储能单元构成，是中国石化目前规模最大的用户侧储能电站。
请根据上述材料，回答下列问题
(1)利用太阳能发电再电解水制取的“绿氢”是一种清洁能源，也是__ __(选填“一次”或“二次”)能源。为了方便向工地运输氢气，通常将氢气降低到一定温度，然后再通过__ __的方法使其液化并储存于钢罐中。
(2)下列是光伏绿氢能量转化的一种流程图，请你补充完整。
→
(3)为了增强光伏板对太阳能的吸收，减少对太阳光的反射，请你提出采取的措施是__ __
(写出一条即可)。
15．某地建设了一个太阳能与风能综合发电系统，以充分利用当地丰富的太阳能和风能资源。太阳能发电系统由光伏板组成，风能发电系统由风力发电机组成。以下是该系统的一些参数和数据：
太阳能发电系统 光伏板总面积：500 m2
每小时每平方米接收的太阳辐射能：1.5×106 J
光能转化为电能的效率：20%
风能发电系统 单个风力发电机组的平均发电功率：80 kW
风能发电系统的总功率：250 kW
储能电池 充、放电效率：90%
用户需求 平均每小时用电量：1.8×106 J
系统需保证至少连续供电10小时
(1)风能属于__ __(选填“可再生”或“不可再生”)能源；
(2)若某天光照时长为8小时，且风速稳定满足风能发电系统的正常运转，这段时间内太阳能与风能发电系统的总发电量是多少？
(3)为了进一步提高能源利用效率，当地政府计划在该系统中的储能电池旁增设一座燃煤锅炉作为备用能源。已知燃煤的热值为2.5×107 J/kg，锅炉的热效率为30%。
①若某日太阳能和风能发电量不足，需要锅炉燃烧500 kg的煤来补充能量。锅炉实际能够利用的热量是多少？
②若在某一时间内该综合发电系统总发电量为2×107 J，这些能量先为储能电池充电，储能电池再将电能供给用户使用，则储能电池的电能是否足够满足用户需求？请通过计算说明。
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1第二十二章　能源与可持续发展
基础巩固
　能源的分类
1．(2025·广东)可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向，下列属于可再生能源的是(　D　)
A．煤 B．石油
C．天然气 D．风能
2．(2024·山东枣庄)近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。有关说法正确的是(　B　)
A．固态可燃冰属于二次能源
B．水能、风能、太阳能属于可再生能源
C．核聚变获得核能的方式与普通核电站一致
D．LED屏幕主要是由超导材料制成的
3．(2023·云南)我国首座潮光互补型光伏电站通过光伏发电、潮汐发电实现“日月同辉”，太阳能和潮汐能都属于__可再生__(选填“可再生”或“不可再生”)能源。家庭电路的保险丝__不能__(选填“能”或“不能”)使用超导材料来制作。
　核能
4．(2024·贵州)“华龙一号”核电机组是中国核电技术走向世界的“国家名片”。它发电时利用了核裂变释放的下列哪种能量(　A　)
A．核能 B．动能
C．光能 D．势能
5．(2024·新疆)目前人类大规模利用核能发电的方式属于(　A　)
A．可控核裂变 B．可控核聚变
C．不可控核裂变 D．不可控核聚变
6．(2025·黑龙江绥化)在太阳内部，氢原子核在超高温条件下发生核__聚变__(选填“裂变”或“聚变”)，释放出巨大的核能。核能是__一次__(选填“一次”或“二次”)能源。
　太阳能
7．(2024·广东二模)2023年4月12日，中国科学团队实现403秒稳态运行人造太阳，这是一个重大的突破，有关太阳能的说法正确的是(　C　)
A．不是清洁能源 B．是二次能源
C．内部发生核聚变 D．是不可再生能源
8．(2025·广西)太阳能可以从自然界源源不断地得到，它__是__(选填“是”或“不是”)一种可再生能源。我国月球车在月球上利用太阳能电池将太阳能转化为__电__能，供月球车使用。
9．(2025·贵州)有一种光电转化玻璃，既能作普通玻璃使用，又能将吸收的太阳能转化为电能。若将其用于生产生活中，请提出两条应用设想。
答：①光电转化玻璃可以作为建筑材料和能源供应系统，实现建筑的绿色可持续发展。例如，它可以用于制作窗户等，既不影响室内采光，又能将吸收的太阳能转化为电能，为建筑物提供电力。
②光电转化玻璃可以应用于汽车、船舶和飞机，在车辆行驶或停放时收集太阳能并转换为电能，为车辆的辅助系统、传感设备和电动马达供电，提高车辆的续航能力和节能性。
　能源与可持续发展
10．(2024·内蒙古包头)节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是(　C　)
A．把废旧电池随意丢弃
B．将电视机处于待机状态
C．关停高能耗高污染的工厂
D．将有害废水排放到江河中
11．(2024·江苏苏州)我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放保护环境，以下属于碳排放限制的是(　A　)
A．火力发电 B．水力发电
C．风力发电 D．光伏发电
12．(2023·四川宜宾)人类在现代生活中广泛使用化石燃料，燃料燃烧时发热，将__化学__能转化为内能，同时产生了大量的__二氧化碳__气体，加剧了地球的温室效应。因此减少化石燃料的使用，开发新能源是未来理想能源的发展方向。
贵州题型专练
13．(多选)(2025·北京)如图所示，一只太阳能草坪节能灯，由太阳能电池板、蓄电池、“6 V　1 W”的节能灯等组成，太阳能电池板发电并将电能储存在蓄电池中，供节能灯晚间照明；该太阳能电池板接收太阳辐射的面积为0.025 m2，其光电转化效率(即发电效率)为20%。若在太阳能电池板接收太阳辐射的有效时间内，1 m2太阳能电池板接收太阳辐射的功率为640 W。下列说法正确的是(　AD　)
A.太阳能是可再生能源
B．太阳能电池板给蓄电池充电过程中将化学能转化成电能
C．该灯的太阳能电池板发电功率为16 W
D．节能灯正常发光10 h消耗的电能为0.01 kW·h
14．请阅读《我国万吨级光伏绿氢项目》并回答问题。
我国万吨级光伏绿氢项目
我国首个万吨级光伏绿氢示范项目——新疆库车绿氢示范项目，产出氢气纯度达99.9%，标志着我国首次实现了规模化光伏发电直接制氢工艺与工程成套技术的工业应用。
库车绿氢示范项目利用当地丰富的太阳能资源发电直接制取绿氢，电解水制氢能力每年达2万吨，可实现每小时输送2.8万立方米的氢气。压缩氢气运输是一种常用的氢气运输方式，将产生的氢气通过压缩成液体或高压气体的形式进行运输。项目建设内容主要包括光伏发电、输变电线路、电解水制氢、氢气储输、公用工程及配套辅助生产设施。
电解水制氢已有近百年的技术应用历史，它基于电化学原理，在两个电极之间通电，使水分子分解，在阳极侧产生氧气、在阴极侧产生氢气，水是一种广泛存在的资源，氢气是一种清洁能源。氢，因其具备清洁、环保、能源效率高、来源广、储能等优点，发展氢能被看做是清洁能源转型和实现碳中和的重要路径。氢气是一种无色、无味、无毒的气体，可广泛应用于电力、化工、冶金、交通、航天、食品加工、医疗保健等领域。
2024年12月10日，新疆库车绿氢示范项目制氢配储项目储能电站顺利并网，该电站是一座装机容量为12.5兆瓦/50兆瓦时的电化学储能电站，由3个储能单元构成，是中国石化目前规模最大的用户侧储能电站。
请根据上述材料，回答下列问题
(1)利用太阳能发电再电解水制取的“绿氢”是一种清洁能源，也是__二次__(选填“一次”或“二次”)能源。为了方便向工地运输氢气，通常将氢气降低到一定温度，然后再通过__压缩体积__的方法使其液化并储存于钢罐中。
(2)下列是光伏绿氢能量转化的一种流程图，请你补充完整。
→
(3)为了增强光伏板对太阳能的吸收，减少对太阳光的反射，请你提出采取的措施是__在光伏板上涂防反射涂层__
(写出一条即可)。
15．某地建设了一个太阳能与风能综合发电系统，以充分利用当地丰富的太阳能和风能资源。太阳能发电系统由光伏板组成，风能发电系统由风力发电机组成。以下是该系统的一些参数和数据：
太阳能发电系统 光伏板总面积：500 m2
每小时每平方米接收的太阳辐射能：1.5×106 J
光能转化为电能的效率：20%
风能发电系统 单个风力发电机组的平均发电功率：80 kW
风能发电系统的总功率：250 kW
储能电池 充、放电效率：90%
用户需求 平均每小时用电量：1.8×106 J
系统需保证至少连续供电10小时
(1)风能属于__可再生__(选填“可再生”或“不可再生”)能源；
(2)若某天光照时长为8小时，且风速稳定满足风能发电系统的正常运转，这段时间内太阳能与风能发电系统的总发电量是多少？
(3)为了进一步提高能源利用效率，当地政府计划在该系统中的储能电池旁增设一座燃煤锅炉作为备用能源。已知燃煤的热值为2.5×107 J/kg，锅炉的热效率为30%。
①若某日太阳能和风能发电量不足，需要锅炉燃烧500 kg的煤来补充能量。锅炉实际能够利用的热量是多少？
②若在某一时间内该综合发电系统总发电量为2×107 J，这些能量先为储能电池充电，储能电池再将电能供给用户使用，则储能电池的电能是否足够满足用户需求？请通过计算说明。
解：(1)可再生能源是指自然界中可以不断利用、循环再生的一种能源，风能属于可再生能源；
(2)太阳能发电系统的总发电量E阳＝500 m2×1.5×106 J/(h·m2)×8 h×20%＝1.2×109 J，
风能发电系统的总发电量E风＝250 kW×8 h＝7.2×109 J，
所以，太阳能与风能发电系统的总发电量E＝E阳＋E风＝1.2×109 J＋7.2×109 J＝8.4×109 J。
(3)①燃煤锅炉的实际利用热量Q＝2.5×107 J/kg×500 kg×30%＝3.75×109 J；
②储能电池的实际输出能量Q输出＝2×107 J×90%＝1.8×107 J，
用户需求的总能量＝平均每小时用电量×连续供电时长＝1.8×106 J/h×10 h＝1.8×107 J，
因此，储能电池的电能足够满足用户需求。
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