风能与风力发电技术.题库(上)洪庆

第1页共17页《风能与风力发电技术》题库(上)洪庆第1章风与风能风与风能学习要点1、掌握有关风与风能的基本知识；2、了解风的形成、种类；3、理解风能的定量描述方法和风的地域特征；4、掌握风电场的优化选址方法。一、填空题：1、世界风能总量为2×1013W，大约是世界总能耗的_______三___________倍。2、风随高度变化的经验公式很多，通常采用“指数公式”________________。3、二十一世纪的最主要能源是___核能_____________、______地热能__________、_______太阳能_________、___海洋能_____________、_____氢能___________、___可燃冰_____________和____风能____________。4、_空气在一秒钟时间里以速度V流过单位面积产生的动能称为“风能密度”。5、风能密度计算方法可用________直接计算法________和________概率计算法求平均风能密度。6、风能利用是否经济，取决于风力机轮毂中心高处最小年平均风速。其界线目前取在大约5m/s，根据实际的利用情况，这一界线值可能高一些或低一些。7、相等的年平均风速随高度变化，其趋势总是向上移动。8、我国最大风能资源区：________东南沿海及其岛屿_。9、我国次最大风能资源区：内蒙古和甘肃北部。10、我国较大风能资源区：青藏高原、三北地区的北部和沿海。11、根据___第一级区划指标、第二级区划指标和第三级区划指标原则，可将全国风能资源划分为4个大区、30个小区。12、根据我国风能资源的实际情况，“风能资源丰富区”标定为：年平均风速在6m/s以上，年平均有效风能功率密度大于300W/m,风速3～25m/s的小时数在5000小时以上的地区。13、反映风能资源丰富与否的主要指标有年平均风速、有效风能第2页共17页功率密度、有效风能利用小时数、容量系数等，这些要素愈大，则风能愈丰富。14、我国属季风气候，冬季风大，夏季风小，但是在我国北部和沿海，由于天气和海陆的关系，风速年变化较小。在沿海地区，选址要避开台风经常登陆的地点和雷暴易发生的地区。二、判断题1、风向和风速是描述风特性的两个重要参数。（√）2、风随高度变化通常采用“指数公式”，其经验指数，它取决于大气稳定度和地面粗糙度。（√）3、核能发电（特别是核聚变能发电）是人类最现实和有希望的能源方式，核能是一种无污染的可再生能源，它取之不尽，用之不竭，分布广泛。（×）4、风能和风速是描述风特性的两个重要参数。（×）5、风能是一种无污染的可再生能源，它取之不尽，用之不竭，分布广泛。（√）6、可用”直接计算法”和”概率计算法”求平均风能密度。（√）7、风能在时间和空间分布上有很强的地域性，所以选择品位较高的地址，只要利用已有的气象资料进行分析筛选，就可以确定最佳风电场的地址。（×）8、风随高度变化通常采用“指数公式”，其经验指数，只取决于大气稳定度（×）9、风电场的选址一般分预选和定点两个步骤，定点是在风速资料观测的基础上，进行风能潜力的估计，作出可行性的评价，最后确定风力机的最佳布局。（√）10、其主导风向频率在30％以上的地区，可以认为是风向稳定地区。（√）11、在沿海地区，选址要避开台风经常登陆的地点和雷暴易发生的地区。（√）12、封闭的谷地，风速比平地小。（√）13、长而平直的谷地，当风沿谷地吹时，其风速比平地加强，即产生狭管效应，风速增大。（√）14、当风垂直谷地吹时，风速亦较平地为小，类似封闭山谷。（√）15、封闭的谷地，风速比平地大。（×）16、当风垂直谷地吹时，风速亦较平地为大，类似封闭山谷。（×）三、选择题1主导风向频率在（A）以上的地区，可以认为是风向稳定地区。A、30%B、50%C、60%D、80%2、风电场的选址一般分（A）两个步骤。第3页共17页A、预选和定点B、筛选和定点C、预选和筛选D、定点观测和可行性的评价3、山地对风速影响的水平距离，在向风面为山高的5～10倍，背风面为山高的(C)倍。A、5B、10C、15D、5～104、风电场选在容量系数大于(A)的地区，有较明显的经济效益。A、30%B、20%C、10%D、5～15%5、风速随地面高度的变化随之变化,地面粗糙度越大，这种变化就(A)。A、越大B、越小C、基本不变D、不确定6、将年平均有效风能密度大于200W／m、3～20m八风速的年累积小时数大于(B）h的划为风能丰富区。A、3000～5000B、5000C、2000～3000D、15007、将50W／m以下、3～20m／s风速的年累积小时数在(A)以下的划为风能贫乏区。A、2000B、2000～3000C、3000D、15008、大风能资源区为（A）A、黑龙江和吉林东部以及辽东半岛沿海B、内蒙古和甘肃北部C、东南沿海及其岛屿D、青藏高原、三北地区的北部和沿海9、风能密度与平均风速的关系是（C）A、成正比B、成反比C、三次方成正比D、平方成正比10、根据我国风能资源的实际情况，“风能资源丰富区”标定为：年平均风速在6m/s以上，年平均有效风能功率密度大于300W/m,风速3～25m/s的小时数在（A）小时以上的地区。A、5000B、3000～5000C、2000～3000D、2000四、简答题1、为什么说风电场场址直接关系到风力机的设计及风力机型选择？答：世界风能总量大约是世界总能耗的三倍。风能在时间和空间分布上有很强的地域性，要选择品位高的风电场址，除了利用已有的气象资料外还要利用流体力学原理，研究大气流动的规律。因此风电场场址直接关系到风力机的设计或风力机型选择。第4页共17页2、二十一世纪的最主要能源有哪些？答：核能、太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能和可燃冰。3、何为风能？风能可用什么来描述？答：空气流动具有的动能称为风能。风能可用“风能密度”来描述。空气在一秒钟时间里以速度V流过单位面积产生的动能称为“风能密度”，风能密度与平均风速V的三次方成正比。4、风能密度的计算方法有哪几种？答：风能密度的计算方法有：直接计算法和概率计算法。5、我国最大风能区是指哪些区域？答：东南沿海及其岛屿。这一地区，有效风能密度大于、等于200W／m的等值线平行于海岸线，沿海岛屿的风能密度在300W／m以上，有效风力出现时间百分率达80～90％，大于、等于8m／s的风速全年出现时间约7000～8000h，大于、等于6m／s的风速也有4000h左右。6、我国的次最大风能区是指哪些区域？答：我国次最大风能资源区：内蒙古和甘肃北部。7、什么是风的特性参数？答：风向和风速是描述风的特性参数。“风向”是指风吹来的方向，“风速”是表示风移动的速度，即单位时间空气流动所经过的距离。8、“风能资源丰富区”的主要指标有哪些？答：风能丰富区：主要考虑有效风能密度的大小和全年有效累积小时数。将年平均有效风能密度大于200W／m、3～20m八风速的年累积小时数大于500Oh的划为风能丰富区。9、风电场选址基本步骤有哪两个？答：选址一般分预选和定点两个步骤。预选是从10万km的大面积上进行分析，筛选出1万km较合适的中尺度区域，再进行考察选出100km的小尺度区域，该区满足在经验上看是可以利用的，且有一定的可用面积。然后收集气象资料，并设几个点观测风速；定点是在风速资料观测的基础上，进行风能潜力的估计，作出可行性的评价，最后确定风力机的最佳布局。10、风电场选址技术标准有哪些？答：（1)风能资源丰富区（2)容量系数较大地区（3)风向稳定地区（4)风速年变化较小地区第5页共17页（5)气象灾害较少地区（6)湍流度小地区11、同一地点年平均风速如何随高度变化？答：同一地点相等的年平均风速随高度变化，其趋势总是向上移动。五、计算题1、在一丘陵连绵的山地背面有一块10万平方千米以上的较为平坦的地面上拟建一个风电场，已知山峰的最高点高出平地300米，问风电场应选定在哪一区域较为合适。解：因山地对风速影响的水平距离在山的背面为山高的15倍，则有：L=15*300=4500m=4.5km即风电场应选定在离山的背面4.5公里以外区域较为合适。2、已知某地10米高处的风速为6m/s,经验指数n取0.5，试问该地160m高处的风速应为多少？解：Vw=Vi(HW/Hi)n=6*(160/10)0.5=24m/s第2章风能发电风能发电学习要点1、了解风力机的各种形式2、掌握风能发电的基本原理和主要设备3、了解风电设备的优化设计的方法一、填空题：1、风力机大体可分为_______水平轴式_________和_______垂直轴式________两大类风力机，在目前发电风力机中,_______水平轴式高速风力机占绝大多数。2、风力发电装置主要包括：_______风轮机_______、______传动变速装置、______发电机__等。3、风力机发电成本取决于____________效率____________、_________容量____________和____________年平均风速____________。4、风力发电的价值可被定义为:利用风能时所节省的___________燃料费___________、___________容量费___________和___________排放费___________。这个价值相当于所节省的__________纯社会__________费用。5、高速风力机的风轮，叶片特别少，一般由_________2～3_________个叶片和轮毂组成。6、风力机可设计成________顺风________和________逆风________两种形式，一般大第6页共17页多为________逆风________式。7、________顺风________向风力机的风轮能自然地对准风向，般不需要进行调向控制。8、逆风向风力机必须采用_______调向_______装置。9、拟建风电场的年平均风速应大于_______6_______m/s(滨海地区)和_______5.8_______m/s(山区)。10、风力发电场址要求风电场离电网______近______，一般应小于______20______km。11、一般风电场总容量不宜大于电网总容量的______5％______。12、风力发电机布置应根据风电场盛行风向，_____年平均风速_____等条件确定_____主导风向_____，风力机排列应与主导风向_____垂直_____。13、单列型风力机的列距约为_____3_____D(D为风轮直径)；双列型布置的行距约为_____6_____D，列距约为4.5D；多列型布置的行列距约为_____7_____D。14、风电场选址一般分_____预选_____和_____定点_____两个步骤。_____预选_____是从10万km的大面积上进行分析，筛选出____1万____km较合适的中尺度区域，再进行考察选出____100____km的小尺度区域观测试验，最后定点确定风力机的最佳布局。15、为考虑风力发电的投入和效益，在风机选型时，可按_____发电成本最小_____原则作为指标。二、判断题1、风能利用就是将风的动能转换为机械能，再转换成其他能量形式。（√）2、风轮在塔架的前面迎风旋转,叫做“逆风向风力机”。（√）3、顺风向风力机则能够自动对准风向,不必要调向装置。（√）4、风轮在塔架的前面迎风旋转,叫做“迎风向风力机”（√）5、顺风向风力机则能够自动对准风向,不必要调向装置。（√）6、顺风向风力机风吹向风轮,塔架会干扰流向叶片的空气流，使风力机性能降低。（√）7、风力机发电成本取决于效率、容量和年平均风速。（√）8、逆风向风力机风吹向风轮,塔架会干扰流向叶片的空气流，使风力机性能降低。（×）9、逆风向风力机则能够自动对准风向,不必要调向装置。（×）10、风力机发电成本仅取决于效率和年平均风速。（×）第7页共17页11、风能的引入将有可能使燃烧矿物性燃料的发电设备在低负荷状态下运行，从而导致热耗较高。（