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《中國青少年科學總動員》第九集《能量無窮大》

《中國青少年科學總動員》這檔面向廣大青少年和社會公眾的全新科普益智節目, 採用系列化方式構建比賽內容, 讓每期節目既是青春飛揚的智慧賽場,

又是深入探究和展示某一科學領域內容的大型專題科普盛宴。

當下的人們是幸運的, 由於科學技術的飛速發展, 蘊藏了上億年的煤和石油等化石能源被我們開發利用, 惠及生活。 如今的人類已經無時無刻都離不開能源的支持,

在過去的100年裡, 世界人口從17.5億增長到70億, 人們對能源的需求日益增長, 但是煤炭和石油資源終究是有限的, 幾億年的積蓄總有要花光的一天。 因此, 我們必須未雨綢繆, 節約能源、有節制地開發利用有限的化石能源。 同時, 尋找新的能源已經刻不容緩, 讓我們跟隨科教授的腳步一起來探索能源的奧秘。

隨著科學技術的不斷深入和發展, 能量轉換效率的逐步提高, 太陽能發電這種綠色能源快速崛起。

我國太陽能發電產業比較發達, 約占世界總產量的60%。 計畫到2020年, 太陽能光伏的發電量將達到2000億千瓦時。

你知道, 我國哪個城市太陽能資源最豐富?

答案是拉薩哦!因為拉薩是高原, 空氣稀薄, 對陽光阻力小, 而且沒有污染, 非常清潔, 太陽輻射衰減最少。 所以光的資源是非常豐富。 拉薩還有一個別稱叫“日光城”, 每年日照時間超過3000小時, 東中部有些地區不到2000小時, 拉薩太陽能輻射量是最高的。

太陽能資源的分佈與各地的緯度、海拔高度、地理狀況和氣候條件有關。 資源豐度一般以全年總輻射量(單位為MJ/m2或kWh/m2)和年平均輻照度表示。

我國太陽能總輻射資源豐富, 總體呈“高原大於平原、西部乾燥區大於東部濕潤區”的分佈特點。 西藏、青海、新疆、內蒙古南部、山西、陝西北部、河北、山東、遼寧、吉林西部、雲南中部和西南部、廣東東南部、福建東南部、海南島東部和西部以及臺灣省的西南部等廣大地區的太陽輻射總量很大。 尤其是青藏高原地區最大, 年總輻射量超過1800 kWh/m2, 部分地區甚至超過2000 kWh/m2。 那裡平均海拔高度在4000m以上, 大氣層薄而清潔, 透明度好, 緯度低, 日照時間長。

日夜不停轉動的大風車正在將風能轉換為電能, 它們是風力發電機,風力發電的原理是利用風帶動風車葉片旋轉,再通過增速機將旋轉的速度提升,來驅動發電機發電。

風力發電機的葉片從地面看上去給人的感覺很小,但實際上這些葉片很大,普通的風電葉片都有40多米長,而目前最大的風電葉片直徑已經超過100米,遠超過大型客機的機翼長度。

風是由空氣流動引起的一種自然現象,它是由太陽熱輻射和地球自轉引起的。風能是一種無污染、可再生的自然能源。據估算,我國的風能總量超過20億千瓦。

出個問題考考你,你知道風電大風車幾級風能發電?

≥3級風(風速3.4-5.4米/秒),此風速正好對應於風電機組開始發電的風速,我們叫切入風速。這樣就可以使常規的兆瓦級風電機組開始發電。風力發電的原理是利用風力帶動風車葉片旋轉,再通過增速機將旋轉的速度提升,來促使發電機發電。正因增速機的幫忙,所以風速只要大於等於3級,就可以使常規的兆瓦級風電機組開始發電了。此外,當風速低於三級時,風力發電機有時也會空轉,這時候發電機不接入電網,只有當風速達到3.5米/秒,才會並網發電。

刮颱風呢?風車還能發電麼?

切入風速我們剛才講過了哈!(文轉上一行!沒記住回去再看一遍!! )切出風速大概在25米/秒。一般情況3級風開始發電,颱風是12級,對應的風速超過了30米/秒,超出風電機組發電最大風速,所以是不發電的。風速超過25米/秒的情況下風電機組不但不能發電,還要保護風電機組不會被風吹毀。

風電機組設計的時候有極限生存風速,根據所在地區能承受30米/秒或者50米/秒,前不久,2017年第13號颱風“天鴿”在珠海市登陸,風力達到了14級,中心風速45米/秒,風電機組未受到影響,但已接近設計的安全壽命。

風電機組的風車必須迎著風才能發電。假設早上刮南風,風電葉片旋轉發電,下午轉為東風,也就是說風向變了,那麼風車還會發電嗎?

風電機組包括三部分,最下面塔筒,上面是機倉,前面是風力機,機倉裝和塔筒連接處是有齒輪的,風電機組通過風車上的兩個風向標測得風向,然後根據風向自動進行旋轉,專業術語叫偏航,在偏航調節系統的説明下,葉片可360度轉,自動面向風的方向,使葉輪始終迎著風向工作,獲得最大發電效果。

新的節能技術,大家知道多少?如今在大城市中生活的人有誰沒有遭遇過堵車的煩惱?汽車在頻繁的起步、停車過程中,燃油消耗能夠達到勻速行駛的兩倍。有沒有一種技術能夠解決擁堵行駛中的高能耗問題呢?

節約能源,降低能耗是可持續發展的必然選擇。LED燈、節能燈、鋰電池、甚至新能源汽車,都是新一代節約能源的環保型設備。

你知道,鋰電池怎麼充電,才會讓電池的壽命比較長嗎?

鋰電池一般能夠充放300-500次。最好對鋰電池進行部分放電,簡單說就是不要用“兩頭”,要儘量避免經常使用到10%以下再充電,也不要非得充到100%,充到90%或者95%即可,鋰電池使用的時間更長。

關於:能量無極限

“異想天開”環節中,關於“能量無極限”這個偉大設想,選手們分別發表了他們獨特的看法。我們的點評嘉賓也有話要說。

中國電力科學研究院新能源研究中心主任——王偉勝:“能量無極限”這一主題探討了各種能源的利用方式,但能源的利用都要消耗掉一定的資源,也存在著一定的損耗。因此在開發各種能源的同時,我們千萬不能忘記節能,這同樣很重要。

北京電力經濟技術研究院、智慧電網實驗室主任——舒彬:主題策劃的非常好、非常非常好!首先我們把電從遠方來的道理說得非常通俗,把新能源和太陽之間的關係講得很清楚,充分起到了科普的作用和目的。我們還強調了新能源和電之間的轉換,包括地熱、光伏、風電等等,也讓大家知道未來要不斷利用新能源替代傳統能源。

南京師範大學文學院教授、漢語言文學博士後——酈波:演講,打動人心,技巧很重要。但最終的關鍵是你要告訴人們什麼?拿什麼來打動聽者?你的內容設計能體現出你的認知、你的理解程度,乃至你的思想程度,這是最讓人引發共鳴的。

關於“能量無極限”你有什麼好的計畫?歡迎來和我們交流哦!

更多精彩,繼續關注央視科教頻道今晚20:07《中國青少年科學總動員》第十集《五光十色》。

來源 | 央視科教

它們是風力發電機,風力發電的原理是利用風帶動風車葉片旋轉,再通過增速機將旋轉的速度提升,來驅動發電機發電。

風力發電機的葉片從地面看上去給人的感覺很小,但實際上這些葉片很大,普通的風電葉片都有40多米長,而目前最大的風電葉片直徑已經超過100米,遠超過大型客機的機翼長度。

風是由空氣流動引起的一種自然現象,它是由太陽熱輻射和地球自轉引起的。風能是一種無污染、可再生的自然能源。據估算,我國的風能總量超過20億千瓦。

出個問題考考你,你知道風電大風車幾級風能發電?

≥3級風(風速3.4-5.4米/秒),此風速正好對應於風電機組開始發電的風速,我們叫切入風速。這樣就可以使常規的兆瓦級風電機組開始發電。風力發電的原理是利用風力帶動風車葉片旋轉,再通過增速機將旋轉的速度提升,來促使發電機發電。正因增速機的幫忙,所以風速只要大於等於3級,就可以使常規的兆瓦級風電機組開始發電了。此外,當風速低於三級時,風力發電機有時也會空轉,這時候發電機不接入電網,只有當風速達到3.5米/秒,才會並網發電。

刮颱風呢?風車還能發電麼?

切入風速我們剛才講過了哈!(文轉上一行!沒記住回去再看一遍!! )切出風速大概在25米/秒。一般情況3級風開始發電,颱風是12級,對應的風速超過了30米/秒,超出風電機組發電最大風速,所以是不發電的。風速超過25米/秒的情況下風電機組不但不能發電,還要保護風電機組不會被風吹毀。

風電機組設計的時候有極限生存風速,根據所在地區能承受30米/秒或者50米/秒,前不久,2017年第13號颱風“天鴿”在珠海市登陸,風力達到了14級,中心風速45米/秒,風電機組未受到影響,但已接近設計的安全壽命。

風電機組的風車必須迎著風才能發電。假設早上刮南風,風電葉片旋轉發電,下午轉為東風,也就是說風向變了,那麼風車還會發電嗎?

風電機組包括三部分,最下面塔筒,上面是機倉,前面是風力機,機倉裝和塔筒連接處是有齒輪的,風電機組通過風車上的兩個風向標測得風向,然後根據風向自動進行旋轉,專業術語叫偏航,在偏航調節系統的説明下,葉片可360度轉,自動面向風的方向,使葉輪始終迎著風向工作,獲得最大發電效果。

新的節能技術,大家知道多少?如今在大城市中生活的人有誰沒有遭遇過堵車的煩惱?汽車在頻繁的起步、停車過程中,燃油消耗能夠達到勻速行駛的兩倍。有沒有一種技術能夠解決擁堵行駛中的高能耗問題呢?

節約能源,降低能耗是可持續發展的必然選擇。LED燈、節能燈、鋰電池、甚至新能源汽車,都是新一代節約能源的環保型設備。

你知道,鋰電池怎麼充電,才會讓電池的壽命比較長嗎?

鋰電池一般能夠充放300-500次。最好對鋰電池進行部分放電,簡單說就是不要用“兩頭”,要儘量避免經常使用到10%以下再充電,也不要非得充到100%,充到90%或者95%即可,鋰電池使用的時間更長。

關於:能量無極限

“異想天開”環節中,關於“能量無極限”這個偉大設想,選手們分別發表了他們獨特的看法。我們的點評嘉賓也有話要說。

中國電力科學研究院新能源研究中心主任——王偉勝:“能量無極限”這一主題探討了各種能源的利用方式,但能源的利用都要消耗掉一定的資源,也存在著一定的損耗。因此在開發各種能源的同時,我們千萬不能忘記節能,這同樣很重要。

北京電力經濟技術研究院、智慧電網實驗室主任——舒彬:主題策劃的非常好、非常非常好!首先我們把電從遠方來的道理說得非常通俗,把新能源和太陽之間的關係講得很清楚,充分起到了科普的作用和目的。我們還強調了新能源和電之間的轉換,包括地熱、光伏、風電等等,也讓大家知道未來要不斷利用新能源替代傳統能源。

南京師範大學文學院教授、漢語言文學博士後——酈波:演講,打動人心,技巧很重要。但最終的關鍵是你要告訴人們什麼?拿什麼來打動聽者?你的內容設計能體現出你的認知、你的理解程度,乃至你的思想程度,這是最讓人引發共鳴的。

關於“能量無極限”你有什麼好的計畫?歡迎來和我們交流哦!

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來源 | 央視科教

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