专题11 新型电力系统(课件)(44张)

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专题11 新型电力系统(课件)(44张)

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2024年高考地理热点例析(全国通用)
专题11
新型电力系统
随着“双碳”目标正式提出3周年,新型电力系统的概念,已随着条条银线逶迤至大山广川、江河湖海。3年来,能源电力人勇于创新变革,始终浩浩然、兢兢然,将构建新型电力系统的实践遍布祖国各地。
2023年9月26日,《新型电力系统与新型能源体系》在京发布。该书由国家电网公司董事长、党组书记辛保安主编,是国内外首部关于新型电力系统与新型能源体系的基础理论研究著作,体现着国家电网公司争当能源革命推动者、先行者、引领者的生动实践。
专题11 新型电力系统
热点背景
1、新型电力系统的概念:
新型电力系统是以承载实现碳达峰碳中和,贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求为前提,确保能源电力安全为基本前提、以满足经济社会发展电力需求为首要目标、以最大化消纳新能源为主要任务,以坚强智能电网为枢纽平台,以源网荷储互动与多能互补为支撑,具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动基本特征的电力系统。
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2、新型电力系统的特征:
(1)清洁低碳,形成清洁主导、电为中心的能源供应和消费体系,生产侧实现多元化、清洁化、低碳化,消费侧实现高效化、减量化、电气化。
(2)安全可控,新能源具备主动支撑能力,分布式、微电网可观可测可控在控,大电网规模合理、结构坚强,构建安全防御体系,增强系统韧性、弹性和自愈能力。
(3)灵活高效,发电侧、负荷侧调节能力强,电网侧资源配置能力强,实现各类能源互通互济、灵活转换,提升整体效率。
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2、新型电力系统的特征:
(4)智能友好,高度数字化、智慧化、网络化,实现对海量分散发供用对象的智能协调控制,实现源网荷储各要素友好协同。
(5)开放互动,适应各类新技术、新设备以及多元负荷大规模接入,与电力市场紧密融合,各类市场主体广泛参与、充分竞争、主动响应、双向互动。
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3、新型电力系统技术研判:
(1)新型电力系统的基础仍是交流同步运行机制;
(2)新型电力系统中大电网仍将发挥重要作用;
(3)新型电力系统是一个开放包容的系统;
(4)新型电力系统是新型数字技术与传统技术深度融合的电力系统;
(5)新型电力系统构建是一个渐进过渡式发展过程;
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4、新型电力系统的建设内容:
(1)发展可再生能源:加大对风能、太阳能等可再生能源的开发力度,提高它们的利用率,是建设新型电力系统的基本前提。
(2)运用先进技术:通过引入大数据、人工智能等技术,实现对电力系统的智能化管理和调控,提高电力系统的稳定性和可靠性。
(3)提高灵活性:新型电力系统需要具备高度的灵活性,能够快速响应市场需求,实现资源的优化配置。
(4)推进智能化:将智能化技术贯穿于电力系统的各个环节,提高电力系统的智能化水平,使其能够更好地适应市场的需求。
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5、建设新型电力系统注意事项:
(1)政策支持:政府需要出台相关政策,为新型电力系统的建设提供支持和保障。
(2) 技术创新:需要不断推进技术创新,为新型电力系统的建设提供先进的技术支持。
(3) 人才培养:需要培养大量的专业技术人才,为新型电力系统的建设提供人才支持。
总之,新型电力系统是未来能源发展的方向。只有通过不断的探索和实践,我们才能够建设出更加完善、更加可靠、更加智能的电力系统,为人类的可持续发展贡献力量。
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6、新型电力系统的“新”主要表现:
第一、电源结构由可控连续出力的煤电装机占主导,向强不确定性、弱可控性出力的新能源发电装机占主导转变。
第二、负荷特性由传统的刚性,纯消费性向柔性、生产与消费兼具型改变。
第三、电网形态方面,传统电力系统是单向逐级输电为主,新型的包括交直流混联大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网。
第四、运行特性的转变,传统电网是由“源随荷动”的实时平衡模式,大电网一体化控制模式。新型电力系统是向“源网荷储”协同互动的非完全实时平衡模式,大电网与微电网协同控制模式转变。
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7、新型电力系统的协调运作:
(1)“源”端未来将实现以风电、光伏等新能源发电为主体,火电等为辅助的发电格局。
(2)“网”端主要指配网。配网就是从输电网或者地区发电厂接受电能后,通过配电设施就地或逐级和用户相连,并向用户分配电能的系统,包括城市配电网和农村配电网。
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7、新型电力系统的协调运作:
(3)荷。与源、网协同作用,指导用户转变用电模式、减少用电费用、削峰填谷、减轻网络拥堵。
(4)储。储能装置能够根据系统的调度命令,快速调节充放电。该系统具有快速响应能力,既能进行较长的采空期,又能实现“低储高发”,改善运行的经济效益。
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8、新型电力系统存在的缺陷及解决方案:
(1)电力转换效率低
新型电力系统的缺陷之一是电力转换效率低。传统电力系统通常采用集中式发电方式,由大型火力发电厂或核电站集中发电,然后通过输电线路进行传输。而新型电力系统采用分布式能源发电方式,如太阳能、风能等,由多个小型的发电设备分散分布。这就导致了电力转换的效率降低,同时也增加了输电线路的成本和维护难度。
解决方案:提高能源利用率和转换效率,需要更高效的电力转换和管理技术。例如,采用数字化技术实现更高效的电力转换和管理,利用电池等技术进行能量储存等。
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8、新型电力系统存在的缺陷及解决方案:
(2)电力存储问题
新型电力系统的另一个缺陷是电力存储的问题。由于分布式能源发电方式的不确定性,电力负载与电力供给之间容易出现不平衡,因此需要储存能源以应对这种情况。但是当前的电力存储技术仍然存在一些问题,如储能设备成本高、能量密度低、使用寿命短等。
解决方案:为了解决电力存储的问题,需要加强能源存储技术的研究,开发更高效、更可靠的电池和储能设备。同时也需要更加智能的电力管理系统,能够更好地预测电力需求和供给不平衡的情况,提高电力系统灵活性,优化电力消耗和分配。
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8、新型电力系统存在的缺陷及解决方案:
(3)电力稳定性:新型电力系统的稳定性也是一个需要解决的问题。由于分布式能源发电设备的分散性和不同类型,电力系统的管理和控制也更加复杂,容易出现电力波动和电力质量不稳定的情况。
解决方案:为了提高电力系统的稳定性,需要增强电力系统的监测和控制能力,利用先进的监测技术对电力质量进行实时监测和分析,及时发现并解决电力质量问题。同时还需要建立更加智能的电力控制系统,能够更好地协调分布式能源发电设备,提高整个电力系统的稳定性和可靠性。
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9、新型电力系统面临的新挑战:
(1)新的功能定位:国民经济和人民生活中社会责任提升、全局性和基础性作用增强、安全性特征凸显,给政府政策法规制定和监管、电力企业运营带来了挑战。
(2)新的供需特性:新能源电力具有强不确定性和低保障性,“极热无风、晚峰无光”以及负荷与新能源出力共同受极端天气影响的负相关性等特征明显,供需呈现新的特性,时空平衡难度增大。
(3)新的产业基础:新型电力系统建立在新型产业链基础上,物质基础、技术体系和瓶颈环节将发生变化。关键矿物原料等产业链的供应安全成为能源资源供应安全新的组成部分。
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9、新型电力系统面临的新挑战:
(4)新的结构形态:电源结构、电网形态、负荷形态均发生变化,新的结构形态决定了新型电力系统是以电力为平台、电网为枢纽核心的多能源、多层级综合能源系统,需要对系统进行结构化和规则化处理,合理选择能源利用方式。
(5)新的市场机制:现有以电量竞争为主的市场机制功能不完善,与多层级多种类市场体系的功能需求不匹配,需要调动协调市场参与主体共同参与辅助服务等多层级市场。
(6)新的政策法规:比如规划的法律地位和责任关系、电力监管的重点和方式、电力商品和安全属性的统筹、供电营业区与微电网/产销者的关系、电力可获得的公平属性等等。
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10、新型电力系统发展趋势展望:
(1)新型电力系统是更加柔性和开放的能源互联网:
新型电力系统能够高效集成各种分布式能源,通过多传感、大数据、智能管控等技术,实现能源实体与现代信息技术的融合,优化能源生产、输送和使用;同时继续担当分级分层能源设施的“神经”和“骨架”,加速实现系统智能调度及市场自由交易,促进分布式智慧能源计量结算场景落地,逐渐发展为柔性和开放的能源互联网。
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10、新型电力系统发展趋势展望:
(2)分布式微网成为大电网的重要互补项
新型电力系统丰富了原有的能源互联网概念并将其扩展为:既包括远距离、复杂庞大的能源传输系统,如全球、洲际或区域联网的能量传输共享;也能够实现区域能源就近交易,分布式微网成为大电网的重要互补项,电网将形成大量分散+集中的拓扑结构。
跨区送电是全局调配,区域供能是末端深挖,新型电力系统将部分跨区送电(特高压)转移到局域用能上,将更加注重能量的就地就近消纳。未来局域智能微网将成为重要的供能形式,和跨区送电方式相互补充、相互支撑。
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10、新型电力系统发展趋势展望:
(3)户用光伏将是重要的发展形式
截至2020年底,我国光伏发电累计装机2.5亿千瓦,其中集中式电站占比68.93%,分布式光伏占比31.07%。与集中式光伏发电相比,分布式光伏就地消纳的输电成本和损耗较低,加上受土地、环境等约束更少等特征,新型电力系统中,户用光伏将帮助实现地区可再生能源电量的高比例自给。
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10、新型电力系统发展趋势展望:
(4)区块链技术将在新型电力系统中得到应用
区块链被认为是继蒸汽机、电力、互联网之后真正具有变革潜力的颠覆性技术,助推能源互联网升华到2.0形态。与传统技术相比,区块链具有四大优势:a)采用分布式核算和存储,系统效率大大提高;b)通过智能合约共享资源,不依赖于中间机构的数据备份和信用背书;c)公开透明、自动执行、强制履约;d)不可篡改,信息添加至区块链即永久封存,无法在单个节点修改数据。区块链的去中心化实现了电力生产者、售电部门和消费者的“直连”,将分散的新能源发电接入现有电网,实现不借助中心结算的点对点直接交易,资源利用更加集约高效。基于区块链技术的区域售电将成为智慧能源的重要突破口。
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10、新型电力系统发展趋势展望:
(5)将形成新的智慧能源商业模式和生态
顺应电力零售的市场化趋势,以分布式发电灵活性交易为切入点,电力零售、需求侧容量交易和运维、节能等综合能源服务都可以通过物联网场外互联网电商平台实现,借助供需匹配和智能结算,打造新的智慧能源商业模式和生态。
新型智慧能源商业模式特点:a)用户和发电厂实现点对点的电力交易;b)分散决策;c)决策调度:未来电力调度的客体是大量的分布式能源以及智慧用电负荷,通过区块链生成调度决策;d)实现市场竞争的帕累托最优,资源配置效率较高。
智慧用能还原了能源的商品属性,建立起竞争、开放、有序的供能和用能市场,对冷、热、电等资源进行优化配置,达到竞争性供需平衡的状态,大幅提高微网的用能效率和效益。
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10、新型电力系统发展趋势展望:
(6)企业节能,用户节约,用能更加智能、精确、经济
与传统能源、电力用能模式相比,区域电力互联网系统的电力生产商、配电运营商、传输运营商和供、用能单位,可以直接在各个层次上进行交易,电量结算不再依靠传统电力结算平台,个人或企业可以直接进行点对点交易,能源的商品属性和金融属性将进一步凸显。基于分布式账本和智能化合约的新型电力交易,将在发电和用电间建立起一种智能连接,利用区块链计算技术,大幅降低交易成本,提升交易效率;实现用户与电源、电网的柔性互动,用户侧负荷参与需求侧响应;由集中式整体平衡向分散化决策、帕累托最优的局部微平衡发展,将极大提升能源消费供给的柔韧度和透明度,用能更加智能、精确、经济。
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10、新型电力系统发展趋势展望:
(7)终端用能将和移动互联、智能家居进一步融合
第四次工业革命建立在数字感知基础上,智能传感器及控制设备将万物紧紧相连,能源商品市场化、供应多样化、系统分散化及电网智能化将成为越来越清晰的发展趋势。
未来通过移动互联设备的语音交互、体感交互、无线通信等手段,便可以控制家中用能设备,冷、热、电、气等能量通过能源路由器、竞争性交易平台进行分配重组,实现信息交互和匹配性用能。
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10、新型电力系统发展趋势展望:
(8)可再生能源渗透率更高
2030年之前近十年时间,是各地新型电力系统、能源物联网发展、壮大的重要战略突破期,能源设施逐步实现互联互通,随着智能控制和储能的突破,能量可被存储也可随时调用,用能选择性将更广,光伏等可再生能源在家庭和企业用能中的占比将有所提高。区域新型电力系统中,可再生能源渗透率的相关指标都将进一步提高。(包括η1=可再生能源发电装机容量/电网内峰值负荷,η2=清洁能源发电量/总用电量等)
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10、新型电力系统发展趋势展望:
(9)新型电力系统呼唤新型储能技术的突破
未来发电设备将逐渐呈现分散化的特征,电网拓扑结构也随之发生改变,电化学储能、氢能等新型储能作为产业链的重要环节,将进一步发挥削峰填谷作用。但目前储能产品成本还较高,用户侧储能盈利手段更多在于峰谷电价差套利,辅助服务市场的激励作用还没有体现出来。新型电力系统建设期待着储能技术的突破和发展。
专题11 新型电力系统
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2023年7月8日,世界单体最大的“盐光互补”项目——华电天津海晶100万千瓦“盐光互补”电站并网发电。这里光伏电板的坡度是17度,光伏阵列间距达到了14米,几乎是其他光伏电站的两倍多。“盐光互补”电站在提升华北地区电力保供能力的同时,探索出光伏发电、水面制卤、水下养殖的复合产业模式。据此完成下面小题。
1.“盐光互补”电站调整光伏电板的坡度与光伏阵列间距的主要目的是( )
A.提高发电效率 B.减少资金投入
C.减少风灾损坏 D.提高综合效益
【解析】1.“盐光互补”电站是集发电、制卤和养殖于一体的复合性产业模式,光伏电板坡度小、光伏阵列间距大,都会相应降低发电效率,但有利于制卤和养殖,主要目的是提高综合效益,A错误,D正确;“盐光互补”电站资金投入较多,B错误;减少风灾损坏不是主要目的,C错误。故选D。
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2023年7月8日,世界单体最大的“盐光互补”项目——华电天津海晶100万千瓦“盐光互补”电站并网发电。这里光伏电板的坡度是17度,光伏阵列间距达到了14米,几乎是其他光伏电站的两倍多。“盐光互补”电站在提升华北地区电力保供能力的同时,探索出光伏发电、水面制卤、水下养殖的复合产业模式。据此完成下面小题。
2.天津(117°E。39°N)常规光伏电站的光伏电板的最佳坡度为( )
A.20°左右 B.30°左右
C.40°左右 D.50°左右
【解析】2.光伏电板最理想的坡度是使年发电量尽可能大,尽可能的使太阳光垂直照射光伏电板,一般取当地全年正午太阳高度的平均值进行计算,光伏电板的最佳坡度与太阳高度角互余,根据天津的纬度,可以计算出当地的正午太阳高度平均值在51度,故光伏电板的最佳坡度是39度,接近40度,因此最佳坡度为40度左右,C正确,ABD错误。故选C。
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近年来,核能问题已成为全球范围内的热门议题。德国作为一个高度发达的国家,最近却做出了关闭核电站并加速转向可再生能源的决定。太阳能和风能是德国最重要的可再生能源来源,已经在德国获得了极大的发展,其光伏发电90%是用户端的“屋顶电站”(如图)。完成下面小题。
【解析】3.我国主要的能源消费市场是东部地区,西部地区距离消费市场较远,①错误;我国西部地区地广人稀,地价低廉,②正确;我国西部地区距海较远,晴天多,降水少,太阳能丰富,③正确;我国西部地区经济不发达,基础设施不完善,④错误;故选C。
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3.中国75%的光伏发电是西部荒漠电站,相比于德国的屋顶电站有哪些优点?( )①距离消费市场近,电力运输成本低②地价低廉,建设成本低③晴天多,太阳能资源丰富④基础设施完善,工程建设方便A.①② B.①④ C.②③ D.③④
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近年来,核能问题已成为全球范围内的热门议题。德国作为一个高度发达的国家,最近却做出了关闭核电站并加速转向可再生能源的决定。太阳能和风能是德国最重要的可再生能源来源,已经在德国获得了极大的发展,其光伏发电90%是用户端的“屋顶电站”(如图)。完成下面小题。
【解析】4.核能是有污染的一种不可再生能源,A错误;目前世界能源消费结构仍以化石能源为主,B错误;石油、天然气属于不可再生能源,C错误;太阳能是一种清洁、无污染的可再生能源,D正确。故选D。
专题11 新型电力系统
4.下列关于可再生能源的说法正确的是( )
A.核能是无污染的可再生能源
B.可再生能源目前已成为世界各国主要使用的能源
C.石油、天然气属于可再生能源
D.太阳能是一种环保、安全、无污染的可再生能源
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在目前的技术条件下,电能无法被大量储存起来。电能使用的高峰期在白天,夜晚使用量较白天少,但若关闭电站会影响少数电力用户。浙江天目山崇山峻岭中建有一座抽水蓄能电站,该电站的水库分为上库(蓄能水库)和下库,电站用夜间过剩的电能把下库的水抽到上库储存,该电站用抽上来的水所发的电在世界同类电站中最高。完成下面小题。
【解析】5.读图可知,天目山抽水蓄能电站的蓄能水库布局在图示区域高地之上的洼地中,该地海拔相对较高,两水库之间的等高线密集,落差较大,水能资源丰富,所以影响天目山抽水蓄能电站布局的主要因素是水能资源,B正确;天目山崇山峻岭之间人口数量少、工业分布少、消费市场少,不是抽水蓄能电站布局的主要影响因素,ACD错误。故选B。
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5.天目山抽水蓄能电站布局的主要影响因素是( )
A.消费市场 B.水能资源
C.人口数量 D.工业分布
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在目前的技术条件下,电能无法被大量储存起来。电能使用的高峰期在白天,夜晚使用量较白天少,但若关闭电站会影响少数电力用户。浙江天目山崇山峻岭中建有一座抽水蓄能电站,该电站的水库分为上库(蓄能水库)和下库,电站用夜间过剩的电能把下库的水抽到上库储存,该电站用抽上来的水所发的电在世界同类电站中最高。完成下面小题。
【解析】6.根据材料可知,抽水蓄能电站每天抽水蓄能的时间在用电量相对较小的夜间,我国东部地区经济发展水平较西部高,夜间用电时间较长,因此我国东部地区抽水蓄能电站每天抽水蓄能的时长小于西部地区,A正确;抽水蓄能重在调节电能消费的昼夜不均问题,抽水蓄能时长差异与发电量的大小关系不大,BC错误;西部地区降水少,水库蓄水量可能不足,但由材料可知,抽水蓄能主要是在电力过剩的夜间,不会为了保证水库蓄水而延长抽水蓄能时间,D错误。故选A。
专题11 新型电力系统
6.我国东部地区抽水蓄能电站每天抽水蓄能的时长小于西部地区,主要原因是( )
A.东部地区经济发达,夜间用电时间较长B.东部地区水资源丰富,水力发电量大
C.西部地区经济落后,发电量严重不足
D.西部地区降水少,水库蓄水量不足
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7.阅读图文材料,回答下列问题。
材料一 太阳能发电分为光伏发电和光热发电,光热发电是通过吸热装置将太阳能转化为热能,再将热能再转换为电能的技术;而光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,将光能直接转变为电能的一种技术。
材料二 青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈位于柴达木盆地东北部边缘,祁连山脉中吾农山(平均海拔4000米以上)南侧,德令哈2013年建成中国首座商业化运营的50MW塔式太阳能光热电站(图1),并于2018年12月30日并网发电,它是国家首批光热发电示范项目之一,采用的是太阳能熔盐塔式光热发电技术(图2),它是先利用熔盐(硝酸盐)储存太阳能热能,再根据需要用高温熔盐加热水产生蒸汽推动汽轮发电机发电,储存2万吨熔盐能保证24小时发电。
专题11 新型电力系统
(1)与太阳能光伏发电相比,分析当前太阳能光热发电的优缺点。
材料三 我国在“2021中国太阳能热发电大会”提出碳达峰、碳中和以及构建以新能源为主体的新型电力系统目标。实现碳达峰关键在促进可再生能源发展,促进可再生能源发展关键在于消纳,保障可再生能源消纳关键在于电网接入、调峰和储能。承担可再生能源消纳对应的调峰资源,包括抽水蓄能电站、化学储能等新型储能、气电、光热电站、灵活性改造的煤电。
【答案】(1)优点:发电连续性好;平抑日照波动;对电网相对友好。缺点:转化率较低;对水的依赖较大;投资成本高;占地面积大。
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7.阅读图文材料,回答下列问题。
材料一 太阳能发电分为光伏发电和光热发电,光热发电是通过吸热装置将太阳能转化为热能,再将热能再转换为电能的技术;而光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,将光能直接转变为电能的一种技术。
材料二 青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈位于柴达木盆地东北部边缘,祁连山脉中吾农山(平均海拔4000米以上)南侧,德令哈2013年建成中国首座商业化运营的50MW塔式太阳能光热电站(图1),并于2018年12月30日并网发电,它是国家首批光热发电示范项目之一,采用的是太阳能熔盐塔式光热发电技术(图2),它是先利用熔盐(硝酸盐)储存太阳能热能,再根据需要用高温熔盐加热水产生蒸汽推动汽轮发电机发电,储存2万吨熔盐能保证24小时发电。
专题11 新型电力系统
(2)根据材料分析德令哈市建光热发电站的优势区位条件。
材料三 我国在“2021中国太阳能热发电大会”提出碳达峰、碳中和以及构建以新能源为主体的新型电力系统目标。实现碳达峰关键在促进可再生能源发展,促进可再生能源发展关键在于消纳,保障可再生能源消纳关键在于电网接入、调峰和储能。承担可再生能源消纳对应的调峰资源,包括抽水蓄能电站、化学储能等新型储能、气电、光热电站、灵活性改造的煤电。
【答案】(2)①地处青藏高原地区,太阳能资源丰富;②德令哈地广人稀,土地价格低;③柴达木盆地硝酸盐资源丰富,储热原料丰富;④附近有高山冰雪融水,水资源较多。
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7.阅读图文材料,回答下列问题。
材料一 太阳能发电分为光伏发电和光热发电,光热发电是通过吸热装置将太阳能转化为热能,再将热能再转换为电能的技术;而光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,将光能直接转变为电能的一种技术。
材料二 青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈位于柴达木盆地东北部边缘,祁连山脉中吾农山(平均海拔4000米以上)南侧,德令哈2013年建成中国首座商业化运营的50MW塔式太阳能光热电站(图1),并于2018年12月30日并网发电,它是国家首批光热发电示范项目之一,采用的是太阳能熔盐塔式光热发电技术(图2),它是先利用熔盐(硝酸盐)储存太阳能热能,再根据需要用高温熔盐加热水产生蒸汽推动汽轮发电机发电,储存2万吨熔盐能保证24小时发电。
专题11 新型电力系统
(3)根据图文信息,推测积极推动太阳能光热发电产业发展有何意义。
材料三 我国在“2021中国太阳能热发电大会”提出碳达峰、碳中和以及构建以新能源为主体的新型电力系统目标。实现碳达峰关键在促进可再生能源发展,促进可再生能源发展关键在于消纳,保障可再生能源消纳关键在于电网接入、调峰和储能。承担可再生能源消纳对应的调峰资源,包括抽水蓄能电站、化学储能等新型储能、气电、光热电站、灵活性改造的煤电。
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7.阅读图文材料,回答下列问题。
材料一 太阳能发电分为光伏发电和光热发电,光热发电是通过吸热装置将太阳能转化为热能,再将热能再转换为电能的技术;而光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,将光能直接转变为电能的一种技术。
材料二 青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈位于柴达木盆地东北部边缘,祁连山脉中吾农山(平均海拔4000米以上)南侧,德令哈2013年建成中国首座商业化运营的50MW塔式太阳能光热电站(图1),并于2018年12月30日并网发电,它是国家首批光热发电示范项目之一,采用的是太阳能熔盐塔式光热发电技术(图2),它是先利用熔盐(硝酸盐)储存太阳能热能,再根据需要用高温熔盐加热水产生蒸汽推动汽轮发电机发电,储存2万吨熔盐能保证24小时发电。
专题11 新型电力系统
(3)根据图文信息,推测积极推动太阳能光热发电产业发展有何意义。
材料三 我国在“2021中国太阳能热发电大会”提出碳达峰、碳中和以及构建以新能源为主体的新型电力系统目标。实现碳达峰关键在促进可再生能源发展,促进可再生能源发展关键在于消纳,保障可再生能源消纳关键在于电网接入、调峰和储能。承担可再生能源消纳对应的调峰资源,包括抽水蓄能电站、化学储能等新型储能、气电、光热电站、灵活性改造的煤电。
【答案】(3)①太阳能热发电可推动建立光热发电与光伏发电、风电互补调节的风光热综合可再生能源发电基地,促进新能源产业发展;(经济意义)②有助于加快建设新型电力系统,保证我国能源安全;(社会意义)③将太阳能转换为热能进行储存,可与火电等热电厂互补,提高发电时数和调峰,增强电能的消纳能力,确保我国2030年前完成碳达峰行动。(生态意义)
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8.阅读图文材料,完成下列问题。
材料:抽水蓄能电站是一种特殊的水力发电厂。它将高峰电力以水的势能储存起来,在用电的尖峰时间再用来发电的大型装置,该类电站对电力系统具有调峰、调频、调压、系统备用等多种功能,也是我国构建以新能源为主体的新型电力系统的重要配套设施。下图1为截至2019年我国已建和在建抽水蓄能电站分布图,下图2为我国各类发电总量及占比图。
专题11 新型电力系统
(1)普通水电站建设的主导自然条件是 、 ,简述这些因素对抽水蓄能电站建设的影响相对较小的主要原因 。
【解析】(1)根据所学知识可知,普通水电站建设的主导自然条件为:水能资源丰富、有适合修建大坝的位置。通过材料“水蓄能电站是一种特殊的水力发电厂。它将高峰电力以水的势能储存起来,在用电的尖峰时间再用来发电的大型装置,该类电站对电力系统具有调峰、调频、调压、系统备用等多种功能”可知,抽水蓄能电站是一种储能装置,本身不向电力系统增加供应电能,所以丰富的水能资源和良好的坝址对抽水蓄能电站建设的影响相对较小。
【答案】(1) 丰富的水能资源 有良好的坝址 抽水蓄能电站是一种储能装置,本身不向电力系统增加供应电能
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8.阅读图文材料,完成下列问题。
材料:抽水蓄能电站是一种特殊的水力发电厂。它将高峰电力以水的势能储存起来,在用电的尖峰时间再用来发电的大型装置,该类电站对电力系统具有调峰、调频、调压、系统备用等多种功能,也是我国构建以新能源为主体的新型电力系统的重要配套设施。下图1为截至2019年我国已建和在建抽水蓄能电站分布图,下图2为我国各类发电总量及占比图。
专题11 新型电力系统
(2)描述我国抽水蓄能电站的布局特征并简析原因。
【解析】(2)通过读2019年我国已建和在建抽水蓄能电站分布图可知,抽水蓄能电站主要分布在经济发达的东部地区。这些地区经济发达,对电力的需求量大,对电力供应的稳定性等要求高;当地有火力和核能等发电企业,但这些发电企业不会随着需电量的增加而供应更多的电量,使得电力生产供应的灵活性较差。
【答案】(2)主要分布在经济发达的东部地区这些地区电力需求量大,电力供应的稳定性等要求高;当地有火力、核能等发电企业,这些电力生产供应的灵活性较差。
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8.阅读图文材料,完成下列问题。
材料:抽水蓄能电站是一种特殊的水力发电厂。它将高峰电力以水的势能储存起来,在用电的尖峰时间再用来发电的大型装置,该类电站对电力系统具有调峰、调频、调压、系统备用等多种功能,也是我国构建以新能源为主体的新型电力系统的重要配套设施。下图1为截至2019年我国已建和在建抽水蓄能电站分布图,下图2为我国各类发电总量及占比图。
专题11 新型电力系统
(3)从促进新能源利用的角度分析我国发展抽水蓄能电站的必要性。
【解析】(3)新能源可以减少温室气体和工业“三废”的排放,随着我国经济的快速发展和环保意识的提升,市场对新能源的需求量很大;但风力发电、太阳能等发电受风能、太阳能等分布的密度、天气等影响大,稳定性差,不能保证生产生活的用电稳定;抽水蓄能电站,有效提高新能源资源利用率,当风能、光能多的时候可以进行储存,减少弃风、弃光情况。
【答案】(3)新能源可减少温室气体和“三废”的排放,市场需求量大;但风电、太阳能等发电受能量密度、天气等影响大,稳定性不够;有效提高新能源资源利用率,减少弃风、弃光情况。
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9.阅读图文材料,回答下列问题。
材料一:莱州湾是山东最大的海湾,受冬季寒潮影响,莱州湾封冻期长达4个月。
材料二:2022年12月,我国首个海上风电与海洋牧场融合发展研究试验项目在莱州湾海域顺利并网发电。海洋牧场是基于海洋生态系统原理,在特定海域通过人工鱼礁、增殖放流等措施,实现生态修复、资源养护、渔业生产、渔业碳汇、科学研究、科普教育、休闲渔业、景观再造等多功能于一体的现代渔业综合体。“海上风电+海洋牧场”的基本原理是将鱼类养殖网箱、贝藻养殖筏架固定在风力发电机的地基之上,通过海上风电底座的“鱼礁化”,实现海上风电和海洋牧场的融合。它将开创“水下产出绿色产品,水上产出清洁能源”的新局面,符合“海上粮仓十蓝色能源”的海洋空间开发战略方向。
材料三:左图为莱州湾区域图,右图为“海上风电”+“海洋牧场”示意图。
专题11 新型电力系统
(1)分析莱州湾冬季封冻期较长的原因。
【解析】(1)海冰的影响因素主要有气温、海水盐度、海水的流速、海域深度、洋流性质、海域形状、距陆地的远近等。根据图示,莱州湾地区地处温带,纬度较高,冬季气温低。由材料可知,莱州湾冬季受寒潮天气的影响。 寒潮影响下天气寒冷。莱州湾为我国内海,海水较浅,易结冰。海域较封闭,海水流动性差,使得本海域水温受其高温水域影响小,易结冰。图中信息显示,有众多河流注入,海水盐度低,易结冰。
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9.阅读图文材料,回答下列问题。
材料一:莱州湾是山东最大的海湾,受冬季寒潮影响,莱州湾封冻期长达4个月。
材料二:2022年12月,我国首个海上风电与海洋牧场融合发展研究试验项目在莱州湾海域顺利并网发电。海洋牧场是基于海洋生态系统原理,在特定海域通过人工鱼礁、增殖放流等措施,实现生态修复、资源养护、渔业生产、渔业碳汇、科学研究、科普教育、休闲渔业、景观再造等多功能于一体的现代渔业综合体。“海上风电+海洋牧场”的基本原理是将鱼类养殖网箱、贝藻养殖筏架固定在风力发电机的地基之上,通过海上风电底座的“鱼礁化”,实现海上风电和海洋牧场的融合。它将开创“水下产出绿色产品,水上产出清洁能源”的新局面,符合“海上粮仓十蓝色能源”的海洋空间开发战略方向。
材料三:左图为莱州湾区域图,右图为“海上风电”+“海洋牧场”示意图。
专题11 新型电力系统
(1)分析莱州湾冬季封冻期较长的原因。
【答案】(1)纬度较高,冬季气温低;受冬季寒潮影响大,天气寒冷;海水较浅,易结冰;有众多河流注入,海水盐度低,易结冰;海域较封闭,海水流动性差,易结冰。
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9.阅读图文材料,回答下列问题。
材料一:莱州湾是山东最大的海湾,受冬季寒潮影响,莱州湾封冻期长达4个月。
材料二:2022年12月,我国首个海上风电与海洋牧场融合发展研究试验项目在莱州湾海域顺利并网发电。海洋牧场是基于海洋生态系统原理,在特定海域通过人工鱼礁、增殖放流等措施,实现生态修复、资源养护、渔业生产、渔业碳汇、科学研究、科普教育、休闲渔业、景观再造等多功能于一体的现代渔业综合体。“海上风电+海洋牧场”的基本原理是将鱼类养殖网箱、贝藻养殖筏架固定在风力发电机的地基之上,通过海上风电底座的“鱼礁化”,实现海上风电和海洋牧场的融合。它将开创“水下产出绿色产品,水上产出清洁能源”的新局面,符合“海上粮仓十蓝色能源”的海洋空间开发战略方向。
材料三:左图为莱州湾区域图,右图为“海上风电”+“海洋牧场”示意图。
专题11 新型电力系统
(2)从自然角度,说出在莱州湾海域建设风电场遇到的困难。
【解析】(2)由材料可知,项目在海洋,海水盐度大,对建筑材料有较强的腐蚀作用,对建筑材料要求高;海洋上风浪大,风暴潮等恶劣天气影响施工进度;菜州湾海域地处温带季风气候区,夏季海水温度高,冬季海水结冰会对风电场建设产生影响。
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9.阅读图文材料,回答下列问题。
材料一:莱州湾是山东最大的海湾,受冬季寒潮影响,莱州湾封冻期长达4个月。
材料二:2022年12月,我国首个海上风电与海洋牧场融合发展研究试验项目在莱州湾海域顺利并网发电。海洋牧场是基于海洋生态系统原理,在特定海域通过人工鱼礁、增殖放流等措施,实现生态修复、资源养护、渔业生产、渔业碳汇、科学研究、科普教育、休闲渔业、景观再造等多功能于一体的现代渔业综合体。“海上风电+海洋牧场”的基本原理是将鱼类养殖网箱、贝藻养殖筏架固定在风力发电机的地基之上,通过海上风电底座的“鱼礁化”,实现海上风电和海洋牧场的融合。它将开创“水下产出绿色产品,水上产出清洁能源”的新局面,符合“海上粮仓十蓝色能源”的海洋空间开发战略方向。
材料三:左图为莱州湾区域图,右图为“海上风电”+“海洋牧场”示意图。
专题11 新型电力系统
(2)从自然角度,说出在莱州湾海域建设风电场遇到的困难。
【答案】(2)海水盐度高,腐蚀能力强;波浪等海水运动干扰;易受大风、风暴潮等恶劣天气的影响;冬季海冰破坏。
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9.阅读图文材料,回答下列问题。
材料一:莱州湾是山东最大的海湾,受冬季寒潮影响,莱州湾封冻期长达4个月。
材料二:2022年12月,我国首个海上风电与海洋牧场融合发展研究试验项目在莱州湾海域顺利并网发电。海洋牧场是基于海洋生态系统原理,在特定海域通过人工鱼礁、增殖放流等措施,实现生态修复、资源养护、渔业生产、渔业碳汇、科学研究、科普教育、休闲渔业、景观再造等多功能于一体的现代渔业综合体。“海上风电+海洋牧场”的基本原理是将鱼类养殖网箱、贝藻养殖筏架固定在风力发电机的地基之上,通过海上风电底座的“鱼礁化”,实现海上风电和海洋牧场的融合。它将开创“水下产出绿色产品,水上产出清洁能源”的新局面,符合“海上粮仓十蓝色能源”的海洋空间开发战略方向。
材料三:左图为莱州湾区域图,右图为“海上风电”+“海洋牧场”示意图。
专题11 新型电力系统
(3)从国家安全的角度,说明“海上风电+海洋牧场”项目的建设意义。
【解析】(3)“海上风电 +海洋牧场模式”对国家资源安全的意义可以从资源安全、生态安全及粮食安全等方面考虑。风电是清洁能源,海上风电一方面可以提供丰富的清洁能源,增加能源供给,保障能源安全,另一方面可以优化能源结构,减少环境污染,有助于我国的生态安全。海洋牧场可以为海洋生物提供生存场所,扩展渔业空间范围,从而提高渔业产量,满足市场需求,保障渔业产品供应充足,有助于我国的粮食安全。“海洋牧场模模式”充分利用海洋空间资源,提高海洋资源利用率,有助于减轻土地压力,保障资源安全。
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9.阅读图文材料,回答下列问题。
材料一:莱州湾是山东最大的海湾,受冬季寒潮影响,莱州湾封冻期长达4个月。
材料二:2022年12月,我国首个海上风电与海洋牧场融合发展研究试验项目在莱州湾海域顺利并网发电。海洋牧场是基于海洋生态系统原理,在特定海域通过人工鱼礁、增殖放流等措施,实现生态修复、资源养护、渔业生产、渔业碳汇、科学研究、科普教育、休闲渔业、景观再造等多功能于一体的现代渔业综合体。“海上风电+海洋牧场”的基本原理是将鱼类养殖网箱、贝藻养殖筏架固定在风力发电机的地基之上,通过海上风电底座的“鱼礁化”,实现海上风电和海洋牧场的融合。它将开创“水下产出绿色产品,水上产出清洁能源”的新局面,符合“海上粮仓十蓝色能源”的海洋空间开发战略方向。
材料三:左图为莱州湾区域图,右图为“海上风电”+“海洋牧场”示意图。
专题11 新型电力系统
(3)从国家安全的角度,说明“海上风电+海洋牧场”项目的建设意义。
【答案】(3)充分利用海洋空间资源,提高海洋资源利用率,减轻土地压力,保障资源安全;提高渔业产量,提供优质水产品,保障粮食安全;保护海洋生态系统,修复海洋生态环境,维护生态安全;海上风电提供清洁能源,优化能源结构,保障能源安全。

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