新能源的開發(fā)及利用
要點精講
1.各種新能源特點
能源
優(yōu)點
缺點
利用形式
我國主要分布地區(qū)
太陽能
能量巨大、無污染、可再生
較分散，受天氣、季節(jié)影響大
光熱轉換、光電轉換
降水較少、光照充足的地區(qū)：西北、青藏高原等地區(qū)
風能
發(fā)電成本較低，無污染
風速不穩(wěn)且風力豐富地區(qū)與能源消費區(qū)不匹配
風力發(fā)電
青藏高原、西北、東部沿海地區(qū)
水能
發(fā)電成本較低，無污染
可能對庫區(qū)及其周圍地區(qū)的環(huán)境帶來不利影響
水力發(fā)電
水量豐富、落差大的地區(qū)
潮汐能
干凈、無污染
能源密度小，修建大壩會阻礙船只和魚類進出
利用潮汐進行發(fā)電
沿海地區(qū)
生物能
可再生
直接燃燒會導致環(huán)境污染，造成資源浪費
比較理想的利用方式是沼氣
我國廣大農(nóng)村地區(qū)
地熱能
成本低廉
可供開發(fā)的地點不多，更新速度較慢，地熱蒸汽中常含有一些有毒有害物質
發(fā)電、取暖、建地熱溫室等
地熱能豐富的地區(qū)，如青藏高原
2.風能的開發(fā)利用分析
(1)風能與煤、石油、天然氣相比的優(yōu)缺點。
①優(yōu)點：清潔無污染，可持續(xù)利用。
②缺點：受氣象條件限制，晝夜、冬夏差別大，能量分散；發(fā)電不穩(wěn)定(可配建熱電站等調節(jié)、控制，以使電網(wǎng)輸電平穩(wěn))；開發(fā)時占地面積廣，開發(fā)成本高。
(2)影響風能資源的因素：
當?shù)仫L的類型與次數(shù)；距離冬季風源地的遠近；地形(地形平坦，河谷、峽谷與風向一致的，加大風速；山脈走向與風向一致，有利于風的深入)。
(3)我國西北地區(qū)風能資源豐富的原因：①溫帶大陸性氣候，氣溫的日較差大，②離冬季風的源地近，③地形平坦開闊。
(4)我國東南沿海地區(qū)風能資源豐富的原因：一天當中有海風、陸風，夏季盛行東南風，冬季盛行西北風，夏秋季節(jié)多臺風。
(5)建設風能發(fā)電基地的條件：
①風能資源豐富；地形平坦開闊；資金、技術條件；市場需求及與市場的距離。
②西北地區(qū)發(fā)展風能發(fā)電的利弊：
?利：大風多，風能資源豐富；地形平坦、土地面積廣闊；市場需求量大。
?弊：當?shù)亟?jīng)濟落后，資金少，技術水平低；當?shù)厝丝诔鞘猩伲茉葱枨罅可伲痪嚯x東部經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)遠；輸電基礎設施不足。
③東南地區(qū)發(fā)展風能發(fā)電的利弊：
?利：風能資源豐富；資金雄厚，技術發(fā)達；市場需求量大。
?弊：用來建設風電場的土地面積小。
【方法技巧】 新能源開發(fā)條件評價思路
(1)能源儲量多少。
(2)距消費市場遠近。
(3)開發(fā)難度大小。
(4)開發(fā)技術高低。
(5)開發(fā)資金和基礎設施狀況等。
典例剖析
(2016·全國卷Ⅲ，37，24分)閱讀圖文材料，完成下列要求。
為建設生態(tài)文明，我國大力開發(fā)風能等清潔能源。風電建設成本高于煤電、水電。2009年5月，甘肅酒泉有“陸上三峽”之稱的1 000萬千瓦級風電基地建設項目獲國家批準，其中的80%集中在被稱為“世界風庫”的瓜州縣。下圖示意瓜州等地年大風(≥8級)日數(shù)。
(1)分別與煤炭、水能相比，指出開發(fā)風能的優(yōu)勢。(6分)
(2)說明瓜州建設大型風電場有利的自然條件。(6分)
(3)分析瓜州建設大型風電場的不利區(qū)位條件。(8分)
(4)為保障電網(wǎng)的穩(wěn)定性，還規(guī)劃在瓜州建設規(guī)模較大的熱電站作為調節(jié)電站。試解釋為大型風電場配建調節(jié)電站的原因。(4分)
對接核心素養(yǎng)
綜合思維
認知小尺度區(qū)域——(西北地區(qū))瓜州的地形、氣候特征及社會經(jīng)濟特征(經(jīng)濟欠發(fā)達，能源市場小)以及與東部區(qū)域的特征差異
綜合思維
區(qū)域地理特征對風電場建設的影響
人地協(xié)調觀
引導學生關注我國能源發(fā)展建設的方向和政策，強調自然環(huán)境影響人們生產(chǎn)活動，規(guī)范人類活動與自然環(huán)境特征相協(xié)調，促使人們形成因地制宜的區(qū)域開發(fā)理念
解析 第(1)題，直接調取和運用所學知識，從資源儲量、特點(可否再生)、開發(fā)后的影響(是否帶來污染、是否移民占地)等方面選取具有針對性的要點，對比分析即可。第(2)題，影響工業(yè)區(qū)位的自然條件主要是資源、土地、地形等方面，但是，對于風電場來說，風力資源是主導因素，圖中的經(jīng)緯度信息提示學生應從地理位置、氣候類型的角度說明風力資源的豐富度，其次，設問中的“大型”兩字，以及圖例中的沙漠和戈壁，提示學生應從地形和用地成本的角度分析其有利的方面。第(3)題，工業(yè)的區(qū)位條件包括自然和社會經(jīng)濟區(qū)位兩個方面，自然條件應說明氣候、地貌的惡劣性對于工程建設的不利影響，社會經(jīng)濟區(qū)位則需要從交通、市場需求和市場距離等角度展開分析。第(4)題，建調節(jié)電站，說明該地風能發(fā)電不穩(wěn)定，從建設調節(jié)電站的積極意義方面分析。
答案 (1)與煤炭相比，風能為清潔能源、可再生能源；與水能相比，開發(fā)風能不產(chǎn)生庫區(qū)淹沒等問題。
(2)有風：風能資源豐富(有“世界風庫”之稱)，年大風日數(shù)多(近70天)。
有地：可供建設風電場的土地廣闊(充足)，或戈壁(難利用土地)廣布，地形平坦。
(3)當?shù)?經(jīng)濟落后，人口稀少)電能需求少；距離東部(用戶)較遠(需長距離輸電)；當?shù)鼗A設施(如電網(wǎng)等)不足；建設成本高(投資大)，當?shù)刭Y金不足。
(4)風電極不穩(wěn)定，配建熱電站可以調節(jié)、控制，以使得電網(wǎng)輸電平穩(wěn)(當風力減弱時以熱電站補充電量，當風力強勁時減少熱電站發(fā)電量)。
對點精練
結合圖文材料考查新能源的開發(fā)建設
1.(2019·江西南昌二模)下圖是某區(qū)域能源利用結構圖，圖中單位GDP能耗是指單位GDP所消耗的能量(一般以“標準煤”作單位)。據(jù)此完成(1)～(2)題。
(1)圖中序號代表新能源開發(fā)的是( )
A.① B.② C.③ D.④
(2)下列舉措，可能降低單位GDP能耗，促進社會經(jīng)濟健康發(fā)展的是( )
A.擴大能源開發(fā)規(guī)模
B.延長制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
C.降低煤炭消費比重
D.限制能源跨區(qū)調配
2.(2019·全國大聯(lián)考模擬)根據(jù)以下材料回答問題。
材料一 下圖為阿拉伯半島示意圖。
材料二 沙特的日照強度是數(shù)一數(shù)二的，還擁有廣袤的沙漠地區(qū)，這個傳統(tǒng)的、典型的石油國家正在太陽能領域醞釀著一項可能是全球最大規(guī)模的投資。但工業(yè)基礎較差的沙特，其發(fā)展前景并不被看好。
(1)簡述沙特阿拉伯在內陸地區(qū)發(fā)展太陽能的優(yōu)勢條件。(9分)
(2)指出限制沙特阿拉伯發(fā)展太陽能產(chǎn)業(yè)的瓶頸。(6分)
(3)指出沙特阿拉伯發(fā)展太陽能資源對國家未來可持續(xù)發(fā)展所產(chǎn)生的作用。(7分)
1.(1)D (2)B
解析 第(1)題，圖中序號①②能夠降低單位GDP能耗，應是代表生產(chǎn)技術或產(chǎn)業(yè)結構，則A、B錯誤。③可減少廢棄物排放，應代表清潔生產(chǎn)或資源循環(huán)利用率提高，則C錯誤。④可緩解能源供需矛盾，應代表新能源的開發(fā)，增加了能源供應，故D正確。第(2)題，延長制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，進行深加工，可以提高單位能源的產(chǎn)值，也降低了單位GDP能耗，故B正確。擴大能源開發(fā)規(guī)模，能源總量增加，不能降低單位GDP能耗，則A錯誤；降低煤炭消費比重，煤炭造成的污染減少，不能表示單位GDP能耗降低，則C錯誤；限制能源跨區(qū)調配不能降低能耗，則D錯誤。
2.答案 (1)緯度低，(正午)太陽高度大，太陽輻射熱量豐富；氣候干燥，云量少，太陽輻射強
(2)內陸地區(qū)氣候干熱，自然環(huán)境惡劣；多風沙天氣，風沙危害設備；長期以石油為主的傳統(tǒng)的能源消費結構；工業(yè)基礎薄弱，技術不成熟；太陽能發(fā)電成本較油電成本高。
(3)能源結構方面：能源結構從依賴石油為主的單一結構向多樣化轉變；環(huán)境方面：減少石油燃料對大氣環(huán)境的污染；經(jīng)濟方面：從依賴原油出口，向石油化工產(chǎn)業(yè)的轉型，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構。
解析 第(1)題，根據(jù)圖中沙漠和降水量的分布特點等信息，可知沙特阿拉伯在內陸地區(qū)具有豐富的太陽能資源。緯度低，太陽輻射熱量豐富；云量少，太陽光照強。第(2)題，從沙特自然地理特征進行分析，沙特多風沙，對太陽能設備有一定的危害；工業(yè)基礎差，技術對發(fā)展太陽能也是限制因素；太陽能發(fā)電成本較油電成本高，對太陽能開發(fā)的積極性不高。第(3)題，抓住關鍵詞“對國家未來可持續(xù)發(fā)展”，從能源結構、環(huán)境和經(jīng)濟方面回答。
