高中地理人教版(2019)选择性必修32.2中国的能源安全同步测试(提高卷)(原卷版+解析版)

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名称 高中地理人教版(2019)选择性必修32.2中国的能源安全同步测试(提高卷)(原卷版+解析版)
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文件大小 2.9MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 地理
更新时间 2023-02-09 08:27:53

文档简介

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高中地理人教版(2019)选择性必修32.2中国的能源安全同步测试(C)(原卷版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
(2022·全国·高二课时练习)“气化长江”是指通过技术改造升级,将原来以柴油、重油为主要燃料的长江内河船舶,改造为LNG(液化天然气)和柴油双燃料,并逐步被纯LNG动力燃料替代的油改气工程,LNG水上加注站建设是实现“气化长江”的重要保障。下图示意2021年12月建成的长江三峡地区首个LNG加注码头主体工程。据此完成下面小题。
1.与管道天然气相比,LNG最显著的优点是( )
A.安全可靠 B.成本低廉 C.来源广泛 D.运输灵活
2.内河LNG水上加注码头一般应建在河流的( )
①凸岸或凹岸②水流平稳的河岸③河道宽阔的河岸④水深岸陡的河岸
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
3.实现“气化长江”的主要目的是( )
A.节能减排,构建绿色航运 B.利用新能源,节约运输成本
C.提高运量,增强竞争实力 D.推广新技术,降低管理费用
(2022·全国·高二课时练习)盐穴压缩空气储能是一种利用地下盐穴储气的大容量物理储能技术。该技术在用电低谷时利用电能将空气压缩到盐穴中,用电高峰时再释放盐穴中压缩空气发电,提升电网调节能力和新能源消纳能力。2021年9月,我国首个大型盐穴压缩空气储能电站在江苏省并网发电。据此完成下面小题。
4.该电站利用电能将空气压缩到盐穴中最合适的时段是( )
A.7:00~11:00 B.11:00~19:00
C.19:00~23:00 D.23:00~次日7:00
5.我国盐穴压缩空气储能电站的建设有利于( )
①促进新能源开发②保证电力供应稳定
③提高火力发电比重④减少温室气体排放
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
(2022·全国·高二课时练习)下图为某企业生产的一种智能“风光互补路灯”,风光互补路灯系统的主要部件包括风力发电机、太阳能电池板、风光互补路灯控制器、蓄电池以及LED光源等,可形成一套完全独立的发电系统。读图完成下面小题。
6.该系统采用风光互补的主要目的是( )
A.增大用电量 B.减少输电损耗
C.降低设备成本 D.保证供电稳定
7.我国某地(30°N,105°E)安装了风光互补路灯,某日日出时间为8:00(北京时间),在不考虑天气状况下,该日太阳能板左右摆动的角度约为( )
A.90° B.120° C.150° D.180°
8.根据风光互补路灯系统特点,最适宜安装风光互补路灯的是( )
A.乡村公路 B.市区干道 C.小区道路 D.市区广场
(2022·全国·高二课时练习)2020年2月25日讯,海阳核电项目投资超千亿元,是目前山东省内单体投资最大的能源项目,规划建设6台百万千瓦级水堆核电机组,并留有两台扩建余地。1号机组已经并网发电,2号机组正在建设,3号、4号机组将于近期开工建设。据此完成下面小题。
9.在山东东部沿海建核电站的主要目的是( )
A.经济发达,科技领先,建站优势明显 B.缓解山东能源供应紧张的状况
C.人口稠密,交通便利,建站优势明显 D.解决矿产资源贫乏的状况
10.目前,在我国的能源消费结构中,消费比例由高到低排序正确的是( )
A.煤炭、石油和天然气、水电、核能 B.煤炭、水电、石油和天然气、核能
C.石油和天然气、煤炭、水电、核能 D.煤炭、核能、石油和天然气、水电
11.下列关于在我国大力发展核电的意义的叙述,不正确的是( )
A.加速发展多元化能源供应体系,提高清洁能源在能源消费结构中的比重
B.是应对我国国内能源紧缺状况在短期内难以改变的措施之一,填补能源需求缺口
C.是我国的宏观能源形势及建立节约型社会的唯一举措
D.可改善我国的生态环境,尤其是有利于改善东部沿海经济发达地区的大气质量
(2021·全国·高二课时练习)能源效率是指能源消耗量对维持和促进人类可持续发展的贡献量。生态效率则兼顾经济活动的生态效益与经济效益,要求将环境影响和资源利用的强度适配于地球的承载力水平。读1997~2012年我国四个省级行政区能源生态效率变化图,完成下面小题。
12.关于四省级行政区能源生态效率变化的叙述,正确的是( )
A.内蒙古能源生态效率不稳定 B.广东能源生态效率始终最高
C.上海能源生态效率降幅最大 D.青海能源生态效率持续降低
13.产业结构是影响能源生态效率的主要因素,关于图示四省级行政区产业结构特征的推断,正确的是( )
A.上海产业转型升级较快 B.广东省高耗能产业发达
C.内蒙古三大产业波动大 D.青海多资金密集型产业
(2022·全国·高二课时练习)2021年以来,国际市场能源价格大幅上涨,国内能源供需矛盾持续偏紧,在实现2030碳达峰和2060年碳中和目标下,我国一些地方持续出现“拉闸限电”现象。下表为美国能源信息署发布的2018--2021年全球石油供需情况(单位:万桶/天)。读表,完成问题。
年份 2018 2019 2020 2021
需求 10001 10114 9241 9746
供给 10072 10067 9420 9587
14.目前,受世界石油供需状况影响较小的工业是()
A.乙烯 B.小排量汽车 C.合成树脂 D.合成橡胶
15.“双碳”目标下“拉闸限电”引发的中国能源供给思考,正确的有()
①加快发展非化石能源,优化能源结构
②调整产业结构,构建以新能源为基础的产业体系
③提高研发能力,带动产业创新
④减少油气勘查开采力度
A.①②④. B.②③④ C.①③④ D.①②③
二、综合题
16.(2022·全国·高二课时练习)阅读图文材料,回答下列问题。
材料一:浅层地热能是指地球浅表层数百米内(一般为恒温带至200米埋深)的土壤砂石和地下水中所蕴藏的低温热能,一般温度恒定。它的来源以太阳辐射为主,还有一小部分来自地球内部热量。
材料二:据湖南在线2016年11月6日报道:今年冬天,湘江新区等长沙市三个区域率先集中采用浅层地热能供暖。
材料三:浅层地热能通过地源热泵技术进行采集利用后可以为建筑物供暖,较常规供暖技术节能50%到60%,运行费用降低30%到40%,图1和图2分别表示地源热泵制冷和供暖原理。
循环介质带走热量(5单位)=压缩机做功(1单位)+带走房间热量(4单位)
从土壤中提取热重(3单位)+压缩机做功(1单位)=供至房间热量(4单位)
(1)简要概括浅层地热能的优点。
(2)近两年来有关我国南方地区冬季要不要集中供暖的话题争论不休,结合相关知识,分析长沙利用浅层地热能集中供暖的必要性和好处。
(3)根据材料三简要分析地源热泵系统供暖和制冷的工作原理。
17.(2021·全国·高二课时练习)下图为世界对一次能源(一次能源是指未经加工原始状态下的能源)的需求变化及预测图。读图回答下列问题。
(1)说出目前世界的能源需求结构特点及能源消费过程中产生的主要环境问题。
(2)简析世界能源开发和利用上的整体趋势。
(3)简述世界未来大力发展太阳能的意义。
18.(2021·全国·高二课时练习)阅读图文材料,回答下列问题。
天然气具有清洁、优质、高效的特征。天然气分为常规天然气和非常规天然气两种。我国非常规天然气的开发程度低,技术要求高,所以目前还在起步状态。2018年,我国能源消费结构中,煤炭占比为59%,天然气占比为8%。目前我国正致力于增加天然气的供应、减少煤炭的使用,预计2030年将煤炭占比控制在40%,天然气占比控制在16%。下面左图为我国非常规天然气资源分布示意图,右图为我国天然气年生产量和消费量变化图。
(1)概括三种非常规天然气的南北方分布差异,并说明其主要存在于哪种地形。
(2)据右图分析我国天然气供需特点。
(3)分析提高我国天然气使用比重可以采取的措施。
19.(2021·全国·高二课时练习)阅读图文材料,完成下列要求。
我国发电能源的地理分布,也存在一条"电能胡焕庸线"——生产电力的能源集中在西部,而电力需求主要集中在东部。近几年海上风电抢占沿海新"C"位,风电的发展逐渐由陆地转向海上。有学者研究,我国沿海地区风电建设,可能对鸟类的生存带来影响。下面左图为我国年平均风功率密度分布图,右图为我国陆地与海上风速剖面比较图。
(1)简析我国沿海地区丰富风能资源的来源。
(2)简述我国沿海地区风电建设,可能对鸟类生存带来的影响。
(3)海上风电的发展能否破解"电能胡焕庸线"的尴尬。请表明你的态度并说明理由。
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高中地理人教版(2019)选择性必修32.2中国的能源安全同步测试(C)(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
(2022·全国·高二课时练习)“气化长江”是指通过技术改造升级,将原来以柴油、重油为主要燃料的长江内河船舶,改造为LNG(液化天然气)和柴油双燃料,并逐步被纯LNG动力燃料替代的油改气工程,LNG水上加注站建设是实现“气化长江”的重要保障。下图示意2021年12月建成的长江三峡地区首个LNG加注码头主体工程。据此完成下面小题。
1.与管道天然气相比,LNG最显著的优点是( )
A.安全可靠 B.成本低廉 C.来源广泛 D.运输灵活
2.内河LNG水上加注码头一般应建在河流的( )
①凸岸或凹岸②水流平稳的河岸③河道宽阔的河岸④水深岸陡的河岸
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
3.实现“气化长江”的主要目的是( )
A.节能减排,构建绿色航运 B.利用新能源,节约运输成本
C.提高运量,增强竞争实力 D.推广新技术,降低管理费用
【答案】1.D 2.C 3.A
【分析】1.LNG(液化天然气)可以利用水运和公路运输,公路运输的灵活性强,D正确;LNG需要专用设备实现天然气的液化,与管道天然气相比,LNG成本有所增加,B错误;LNG来源和安全性与管道天然气基本一致,AC错误。故选D。
2.内河LNG水上加注码头一般应建在河道宽阔、水流平稳、水深的河岸,利于加注码头设施的建设,而且利于船舶停靠,还不影响其它船舶的航行,并且要求水流平稳,可以为船舶提供稳定的水上加注,②③正确;凸岸处以堆积作用为主,水深较浅,①错误;岸陡的河岸,可利用土地较少,不利于建设LNG加注码头的主体工程,④错误。综上所述,C正确,ABD错误。故选C。
3.“气化长江”是利用LNG部分或全部取代柴油、重油作为长江内河船舶的燃料,其主要目的是减少二氧化碳排放,构建绿色航运,实现人地协调发展,A正确;天然气属于常规能源,采用双燃料模式会增加管理成本,从而也不会降低运输成本,BD错误。涉及船舶动力改造,不会提高船舶的运量,C错误。故选A。
【点睛】“气化长江”是指通过技术改造升级,用LNG替代动力燃料的“油改气”绿色工程,为航行长江的船舶加注绿色能源。LNG比同质量的天然气体积小625倍,具有清洁、低碳、环保、安全等多重优势,LNG加注项目的建成也将对长江航运节能减排、三峡库区环境保护、带动当地移民就业、助推疫后重振有着重要意义。
(2022·全国·高二课时练习)盐穴压缩空气储能是一种利用地下盐穴储气的大容量物理储能技术。该技术在用电低谷时利用电能将空气压缩到盐穴中,用电高峰时再释放盐穴中压缩空气发电,提升电网调节能力和新能源消纳能力。2021年9月,我国首个大型盐穴压缩空气储能电站在江苏省并网发电。据此完成下面小题。
4.该电站利用电能将空气压缩到盐穴中最合适的时段是( )
A.7:00~11:00 B.11:00~19:00
C.19:00~23:00 D.23:00~次日7:00
5.我国盐穴压缩空气储能电站的建设有利于( )
①促进新能源开发②保证电力供应稳定
③提高火力发电比重④减少温室气体排放
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】4.D 5.B
【解析】4.根据材料信息“该技术在用电低谷时利用电能将空气压缩到盐穴中,用电高峰时再释放盐穴中压缩空气发电,提升电网调节能力和新能源消纳能力。”可知,应该在用电低谷期将空气压缩到盐穴中,7:00~11:00、11:00~19:00、19:00~23:00居民生产生活用电量较大,需要保障居民生产生活用电,ABC错误;23:00~次日7:00居民生产生活用电量较小,为用电低谷,可以利用电能将空气压缩到盐穴中,D正确。所以选D。
5.盐穴空气储能电站可以减少在电力过剩或非峰值时期能源利用率低而导致的能源损耗,同时可以把过剩的电力储存,然后在用电高峰时释放,保障电力供应的稳定,减少温室气体的排放,②④正确;我国盐穴压缩空气储能电站的建设,能够促进空气储能的发展,促进新能源开发利用,减少传统火电的比重,①正确,③错误。所以选B。
【点睛】盐穴压缩空气储能技术是以压缩空气为储能介质实现能量的存储转化。通过这种新型技术,可从电网吸纳用电低谷时的“过剩电能”。储能时,电动机驱动多级压缩机将空气压缩至高压并储存至地下盐穴中,完成电能到空气压力能的转换,实现电能的储存。在此过程中,各级压缩机的压缩热通过间冷器换热回收并储存在蓄热介质中,回收热量后的蓄热介质储存在热罐中。用电高峰到来之时,释放空气驱动透平膨胀机即可做功发电,将电能回馈至电网,完成空气压力势能到电能的转换。
(2022·全国·高二课时练习)下图为某企业生产的一种智能“风光互补路灯”,风光互补路灯系统的主要部件包括风力发电机、太阳能电池板、风光互补路灯控制器、蓄电池以及LED光源等,可形成一套完全独立的发电系统。读图完成下面小题。
6.该系统采用风光互补的主要目的是( )
A.增大用电量 B.减少输电损耗
C.降低设备成本 D.保证供电稳定
7.我国某地(30°N,105°E)安装了风光互补路灯,某日日出时间为8:00(北京时间),在不考虑天气状况下,该日太阳能板左右摆动的角度约为( )
A.90° B.120° C.150° D.180°
8.根据风光互补路灯系统特点,最适宜安装风光互补路灯的是( )
A.乡村公路 B.市区干道 C.小区道路 D.市区广场
【答案】6.D 7.C 8.A
【分析】6.根据所学知识并结合材料可知,风能和太阳能是最常有的自然能源,风能和太阳能具有不稳定性的特点,一般情况下晴天阳光充足,而阴雨天则风大,夏天阳光照射强度高,而冬天风大,并且风光互补路灯系统配有足够的储能系统,能保证路灯有充足的电源。采用风光互补的主要目的是可以保证供电稳定性,D正确;与增大用电量、减少输电损耗和降低设备成本无关,ABC错误。故选D。
7.该地的经度为105°E,比北京时间(120°E的地方时)晚1个小时,当北京时间8:00时,该地的地方时为7:00,即当地白昼时间长为10个小时左右,在不考虑天气状况下,该日太阳能板左右摆动的角度约为10×15°=150°。C正确,ABD错误。故选C。
8.根据材料“风光互补路灯系统的主要部件包括风力发电机、太阳能电池板、风光互补路灯控制器、蓄电池以及LED光源等,可形成一套完全独立的发电系统”可知,占地面积较大,但不需要输电线路,不消耗电能,在乡村公路,安装风光互补路灯,节省路灯的供电线路的建设成本,且大气能见度高,风力较大。经济效益高,A正确;市区干道和广场以及小区道路中,建设风光互路灯系统占地面积较大,并且市区内风力较小,大气能见度较小,较乡村公路安装风光互补路灯经济效益要差,且可能供电不稳定,影响供电效果,BCD错误。故选A。
【点睛】太阳能路灯工作原理:白天太阳能路灯在智能控制器的控制下,太阳能电池板经过太阳光的照射,吸收太阳能光并转换成电能,白天太阳电池组件向蓄电池组充电,晚上蓄电池组提供电力给LED灯光源供电,实现照明功能。而风光互补路灯,仅仅多了一项小型风力发电机来给蓄电池提供充电的电源。
(2022·全国·高二课时练习)2020年2月25日讯,海阳核电项目投资超千亿元,是目前山东省内单体投资最大的能源项目,规划建设6台百万千瓦级水堆核电机组,并留有两台扩建余地。1号机组已经并网发电,2号机组正在建设,3号、4号机组将于近期开工建设。据此完成下面小题。
9.在山东东部沿海建核电站的主要目的是( )
A.经济发达,科技领先,建站优势明显 B.缓解山东能源供应紧张的状况
C.人口稠密,交通便利,建站优势明显 D.解决矿产资源贫乏的状况
10.目前,在我国的能源消费结构中,消费比例由高到低排序正确的是( )
A.煤炭、石油和天然气、水电、核能 B.煤炭、水电、石油和天然气、核能
C.石油和天然气、煤炭、水电、核能 D.煤炭、核能、石油和天然气、水电
11.下列关于在我国大力发展核电的意义的叙述,不正确的是( )
A.加速发展多元化能源供应体系,提高清洁能源在能源消费结构中的比重
B.是应对我国国内能源紧缺状况在短期内难以改变的措施之一,填补能源需求缺口
C.是我国的宏观能源形势及建立节约型社会的唯一举措
D.可改善我国的生态环境,尤其是有利于改善东部沿海经济发达地区的大气质量
【答案】9.B 10.A 11.C
【分析】9.随着山东省社会经济的发展,能源供应紧张,迫切需要建设一个与全省发展定位相匹配、与社会经济发展相协调的能源保障体系,提供能源支撑,B正确;经济发达,科技领先,人口稠密,交通便利,建站优势明显不是建站目的,A、C错误;只能缓解能源供应紧张的状况,不能解决矿产资源紧缺的状况,山东矿产资源不贫乏,D错误。故选B。
10.目前我国在我国能源消费结构中,以煤炭为主,其次是石油和天然气,再其次是水能,核能所占的比重偏小。A正确,B、C、D错误。故选A。
11.发展核电可实现能源多元化,提高清洁能源在能源消费结构中的比重,A正确;可缓解能源供应紧张的状况,B正确;大力发展核电是我国的宏观能源形势及建立节约型社会的重要举措而不是唯一举措,C错误;核电有利于改善东部沿海经济发达地区的大气质量,D正确。本题要求选择叙述不正确的选项,故选C。
【点睛】根据国家权威部门发布的有关数据,2020年我国能源消费结构继续优化,煤炭消费比重进一步降至57%以内,石油消费19%,天然气、水核风光电等清洁能源的消费量占能源消费总量的比重已提高到24.4%。一增一减之间,碳减排效应显著。
(2021·全国·高二课时练习)能源效率是指能源消耗量对维持和促进人类可持续发展的贡献量。生态效率则兼顾经济活动的生态效益与经济效益,要求将环境影响和资源利用的强度适配于地球的承载力水平。读1997~2012年我国四个省级行政区能源生态效率变化图,完成下面小题。
12.关于四省级行政区能源生态效率变化的叙述,正确的是( )
A.内蒙古能源生态效率不稳定 B.广东能源生态效率始终最高
C.上海能源生态效率降幅最大 D.青海能源生态效率持续降低
13.产业结构是影响能源生态效率的主要因素,关于图示四省级行政区产业结构特征的推断,正确的是( )
A.上海产业转型升级较快 B.广东省高耗能产业发达
C.内蒙古三大产业波动大 D.青海多资金密集型产业
【答案】12.A 13.A
【分析】12.读图可知,内蒙古能源生态效率波动大,不稳定,A正确。广东能源生态效率不是始终最高,B错。上海能源生态效率呈上升趋势,C错。青海能源生态效率比较稳定,D错。故选A。
13.上海经济发达,综合实力强,产业转型升级较快,A正确。广东省能源不足,以轻工业为主,B错。内蒙古以第二产业尤其是高能耗产业为主,波动不大,C错。资金密集型产业主要在经济发达地区,D错。故选A。
【点睛】能源效率是单位能源所带来的经济效益多少的问题,也就是能源利用效率的问题。一般提高能源的使用效率除了采用回收再利用的方法之外就是尽可能增大反应物的表面积以提高受热面积,产生更多的活化分子。要从建筑物的外观、位置、使用材料的设计入手,调节能源需求。
(2022·全国·高二课时练习)2021年以来,国际市场能源价格大幅上涨,国内能源供需矛盾持续偏紧,在实现2030碳达峰和2060年碳中和目标下,我国一些地方持续出现“拉闸限电”现象。下表为美国能源信息署发布的2018--2021年全球石油供需情况(单位:万桶/天)。读表,完成问题。
年份 2018 2019 2020 2021
需求 10001 10114 9241 9746
供给 10072 10067 9420 9587
14.目前,受世界石油供需状况影响较小的工业是()
A.乙烯 B.小排量汽车 C.合成树脂 D.合成橡胶
15.“双碳”目标下“拉闸限电”引发的中国能源供给思考,正确的有()
①加快发展非化石能源,优化能源结构
②调整产业结构,构建以新能源为基础的产业体系
③提高研发能力,带动产业创新
④减少油气勘查开采力度
A.①②④. B.②③④ C.①③④ D.①②③
【答案】14.B 15.D
【分析】14.乙烯、合成树脂、合成橡胶都是石油化工的衍生品,受原料供应影响大,因此受世界石油供需状况影响较大,ACD错误,小排量汽车油耗低,受石油供需状况影响较小,B正确。故选B。
15.加快发展非化石能源,优化能源结构;调整产业结构,构建以新能源为基础的产业体系;提高研发能力,带动产业创新等措施都可以减少化石能源的使用,从而促进“双碳”目标实现,①②③正确;天然气为清洁能源,应提高其能源比重,且我国石油供给在一定时期内还将处于供不应求状态,不应减弱勘查开采力度,④错误。综上所述①②③正确,故选D。
【点睛】由于二氧化碳是最主要的温室气体,因此狭义上碳排量即是指二氧化碳的排放量。碳达峰是指在某一时刻,碳排放量达到历史最高值;碳中和是指在某一时刻,该地区的碳排放量和吸收量可以正负抵消,达到相对意义上的零排放。由于我国人口基数大、经济建设发展速度快,截至2019年,我国已经是全世界碳排放量最多的国家,碳排放量占全球碳排放量比重达27.92%,碳排放情况不容乐观。发达国家实现碳达峰的一个重要方式是制造业外包,即将钢铁生产、火力发电这些高污染、高排放的制造业企业外包给发展中国家,享有产品的最终价值,但不用承担减排责任。中国要在更短的时间里实现碳中和,制造业外包的方法行不通,只能依靠发展新能源和绿色科技等方法,凭借自身力量实现减排,压力远比其他国家大得多。
二、综合题
16.(2022·全国·高二课时练习)阅读图文材料,回答下列问题。
材料一:浅层地热能是指地球浅表层数百米内(一般为恒温带至200米埋深)的土壤砂石和地下水中所蕴藏的低温热能,一般温度恒定。它的来源以太阳辐射为主,还有一小部分来自地球内部热量。
材料二:据湖南在线2016年11月6日报道:今年冬天,湘江新区等长沙市三个区域率先集中采用浅层地热能供暖。
材料三:浅层地热能通过地源热泵技术进行采集利用后可以为建筑物供暖,较常规供暖技术节能50%到60%,运行费用降低30%到40%,图1和图2分别表示地源热泵制冷和供暖原理。
循环介质带走热量(5单位)=压缩机做功(1单位)+带走房间热量(4单位)
从土壤中提取热重(3单位)+压缩机做功(1单位)=供至房间热量(4单位)
(1)简要概括浅层地热能的优点。
(2)近两年来有关我国南方地区冬季要不要集中供暖的话题争论不休,结合相关知识,分析长沙利用浅层地热能集中供暖的必要性和好处。
(3)根据材料三简要分析地源热泵系统供暖和制冷的工作原理。
【答案】(1)洁净无污染;能量稳定;可再生。(分布广、储量大)
(2)必要性:长沙尽管位于我国南方地区,但冬季气温并不高;南方地区冬季空气比较湿润,人体体表感觉会更冷。
好处:能减少矿物能源的使用,有利于大气环境保护;集中供暖有利于资源的充分利用。
(3)供暖:通过地下换热介质,吸收地热能,在冷凝器和蒸发器中进行气—液转换;最后通过室内供暖系统,将热量释放到室内。
制冷:利用室内供冷循环介质,吸收室内热量,在冷凝器和蒸发器中进行气—液转换;最后通过地下换热介质,将热量释放到地下。
【分析】本题以浅层地热能开发为背景,涉及地热能优点及其开发利用相关知识,考查材料分析及综合思维能力。
(1)本题考查能源优缺点分析。可以从能源的分类、开采条件和特点等方面分析。地热能属于可再生能源,具有清洁无污染,恒温、分布广,储量大,埋藏较浅,易开采,可就近开发利用等特点。
(2)本题考查新能源开发的影响。解答影响类题目一般需要从有利和不利两个角度进行考虑。题干中明确指出考虑有利因素,则主要从能源本身的环保性、可持续性两个角度进行分析,同时需要考虑此举在缓解环境压力的同时也缓解了资源紧张的矛盾。长沙位于我国南方地区,无集中供暖,冬季气温虽比北方高一些。但空气中水汽含量较多,人体感觉比较湿冷,居民长期依赖矿物能源进行取暖,对环境影响较大,浅层地热能集中供暖能够减少矿物能源的使用,而且浅层地热能清洁无污染,对环境影响小,且集中供暖有利于提高资源的利用率,节能环保。
(3)解答本题的关键是抓住制冷和供暖的主要环节:借助地下换热介质(如水),并以液态和气态之间的转换实现能量转换,明白这一点,其工作原理也就迎刃而解。在制热状态下,地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功,由地下的水路循环吸收地下水或土壤里的热量,通过冷媒/水热交换器内冷媒的蒸发,将水路循环中的热量吸收至冷媒中,在冷媒循环的同时再通过冷媒/空气热交换器内冷媒的冷凝,由空气循环将冷媒所携带的热量吸收。地源热泵将地下的热量不断转移至室内的过程中,以35℃以上热风的形式向室内供暖。在制冷状态下,地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功,使其进行汽-液转化的循环。通过冷媒/空气热交换器内冷媒的蒸发将室内空气循环所携带的热量吸收至冷媒中,在冷媒循环的同时再通过冷媒/水热交换器内冷媒的冷凝,由水路循环将冷媒所携带的热量吸收,最终由水路循环转移至地下水或土壤里。在室内热量不断转移至地下的过程中,通过冷媒-空气热交换器,以13℃以下的冷风的形式为房供冷。
【点睛】
17.(2021·全国·高二课时练习)下图为世界对一次能源(一次能源是指未经加工原始状态下的能源)的需求变化及预测图。读图回答下列问题。
(1)说出目前世界的能源需求结构特点及能源消费过程中产生的主要环境问题。
(2)简析世界能源开发和利用上的整体趋势。
(3)简述世界未来大力发展太阳能的意义。
【答案】(1)特点:能源消费以石油、天然气、煤炭为主。
环境问题:矿物能源在燃烧过程中产生大气污染(酸性气体、煤烟等不断增加);CO2排放增多加剧全球变暖。
(2)能源的总体需求量呈上升趋势;需求更趋于多样化(多元化);世界能源消费结构向低碳化发展,并最终走向无碳化;新能源将是未来能源的主体。
(3)太阳能是清洁能源,不会污染环境;有利于优化能源结构;太阳能是可再生能源,分布广泛,储量丰富;避免引发能源危机,有利于国民经济持续发展。
【分析】本题以能源为背景,属于知识性试题,考查了学生读图用图的能力,解题的关键是掌握能源的开发与利用.解题时应注意对课本知识的把握。
(1)目前世界能源消费结构的特点由图可直接得出,能源消费以石油、天然气、煤炭为主。化石能源在消费过程中产生的主要环境问题有大气污染、酸雨、全球变暖等,需注意题目问的是“消费过程中”,也就是燃烧使用过程中可能产生的环境问题。矿物能源在燃烧过程中产生大气污染(酸性气体、煤烟等不断增加),酸雨等问题出现;CO2排放增多,导致大气保温作用增强,加剧全球变暖。
(2)由图可知,世界能源总体需求量呈上升趋势;世界消费的能源种类不断增多,即需求更趋于多样化(多元化);化石能源消费量下降,清洁能源消费量上升,世界能源消费结构向低碳化发展,并最终走向无碳化,未来将以新能源为主。
(3)大力发展太阳能的意义可以从生态环境、经济、社会等方面进行分析,合理即可。从生态环境方面看,太阳能是清洁能源,不会污染环境,利于改善大气质量;利于减轻化石能源比重,有利于优化能源结构;太阳能是可再生能源,分布广泛,储量丰富,不会面临枯竭问题;可再生,利于避免引发能源危机,有利于国民经济持续发展。
【点睛】
18.(2021·全国·高二课时练习)阅读图文材料,回答下列问题。
天然气具有清洁、优质、高效的特征。天然气分为常规天然气和非常规天然气两种。我国非常规天然气的开发程度低,技术要求高,所以目前还在起步状态。2018年,我国能源消费结构中,煤炭占比为59%,天然气占比为8%。目前我国正致力于增加天然气的供应、减少煤炭的使用,预计2030年将煤炭占比控制在40%,天然气占比控制在16%。下面左图为我国非常规天然气资源分布示意图,右图为我国天然气年生产量和消费量变化图。
(1)概括三种非常规天然气的南北方分布差异,并说明其主要存在于哪种地形。
(2)据右图分析我国天然气供需特点。
(3)分析提高我国天然气使用比重可以采取的措施。
【答案】(1)非常规天然气分布地域分异规律明显,北方以致密气资源和煤层气资源为主,南方以页岩气资源为主。主要存在于盆地地形。
(2)2007—2017年,我国天然气生产量和消费量均呈增长趋势,但消费增长速度更快,总体呈现供不应求的局面,能源紧缺问题严峻。
(3)加大科技投入,提高开发非常规天然气的能力;加大管道等能源运输通道建设,跨地域调配天然气;新增天然气进口渠道,实现进口途径的多元化。
【分析】本题考查我国能源资源的开发对区域可持续发展的影响,总体难度适中,重在考查学生的读图分析能力和知识迁移运用能力。
(1)据图例分析可知,图中非常规天然气分布不均,比较集中。北方以致密气区和煤层气区为主,分布在鄂尔多斯、松辽、渤海湾、柴达木及准格尔等10余个盆地;煤层气主要在鄂尔多斯盆地东缘等地区;南方以页岩气区为主。分布的地形主要是盆地地形,地势低洼是沉积物分布较多的地区,易形成天然气。
(2)根据图乙可以看出,2007—2017年我国天然气生产量和消费量均呈增长趋势,但消费增长速度更快,总体呈现供不应求的局面,随着时间的推移,能源紧缺问题日益严峻。
(3)为提高天然气使用比重,我国可以采取的措施有加大科技投入,提高开发非常规天然气的能力,增加气源;西部地区供大于求,东部地区供不应求,因此可加大管道等能源运输通道建设,跨地域调配天然气;新增天然气进口渠道,从国外进口优质天然气,实现进口途径的多元化。
【点睛】
19.(2021·全国·高二课时练习)阅读图文材料,完成下列要求。
我国发电能源的地理分布,也存在一条"电能胡焕庸线"——生产电力的能源集中在西部,而电力需求主要集中在东部。近几年海上风电抢占沿海新"C"位,风电的发展逐渐由陆地转向海上。有学者研究,我国沿海地区风电建设,可能对鸟类的生存带来影响。下面左图为我国年平均风功率密度分布图,右图为我国陆地与海上风速剖面比较图。
(1)简析我国沿海地区丰富风能资源的来源。
(2)简述我国沿海地区风电建设,可能对鸟类生存带来的影响。
(3)海上风电的发展能否破解"电能胡焕庸线"的尴尬。请表明你的态度并说明理由。
【答案】(1)我国处于最大的大洋和最大的大陆之间,海陆热力性质差异显著,冬夏季风明显;沿海地带,海陆风明显;夏秋季节的热带气旋形成大风。
(2)鸟类可能被风电机组设备碰撞致死;鸟类的栖息地的丧失;风电机组产生的噪声和电磁场,也对鸟类迁徙路线产生一定影响。
(3)能破解。海上风电的发展,首先解决了电力生产和电力需求的"错位配置";大大缓解了西部能源往东部输送的难题;由于海上风力资源更优,风电场的发电量比陆地发电场高。或不能破解。目前能源生产主要集中在西部;常规能源,风能,太阳能西部地区比东部丰富;目前能源投资主要在西部地区。
【分析】本题主要考查区域优势资源的开发、生物多样性的保护等相关知识。综合性较强,难度较大,一方面,需要加强对图文材料的获取与解读。另一方面,需要加强对课本相关知识的理解与迁移运用。
【详解】(1)注意分析沿海地区的风能来源。首先,我国东部和南部沿海地区地处太平洋和亚欧大陆之间,海陆热力性质差异明显,水平气压梯度力大,冬夏季风显著,风力大;其次,在夏秋季节多台风活动,也会带来大风天气。
(2)沿海地区风电建设对鸟类生存带来的影响主要是不利影响。首先,风电机组设备较大,高度较高,在运行过程中,鸟类可被直接碰撞致死;其次,沿海风电机组设备多建设在近海地区,这些地区多是鸟类的栖息地,也使得鸟类栖息地减小;最后,风电机组设备在运行中会产生噪音污染和电磁场,对鸟类的迁徙以及正常生活产生一定的影响。
(3)本题为开放性试题,重在表述观点并说明理由。观点1:能破解。首先,我国能源消费主要在东部,通过发展海上风电,电力生产和消费的错位得到缓解,也缓解了西部能源向东部运输难的问题。同时,注意图示信息,相同的高度,海上的风速更大,表明海上风力资源更优,其发电量更高。观点2:不能破解。就目前来看,我国能源开发的重心在西部地区,能源的投资主要在西部,且西部地区除了风能外,常规能源(如天然气等)、太阳能等能源也十分丰富,所以不能破解。
【点睛】
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