Đọc ngữ liệu sau và trả lời các câu hỏi sau. Điện năng từ các nguồn
Đọc ngữ liệu sau và trả lời các câu hỏi sau.
Điện năng từ các nguồn như điện gió và điện mặt trời không phải lúc nào cũng được tạo ra đúng thời điểm nhu cầu sử dụng tăng cao. Một giải pháp lưu trữ năng lượng là sử dụng hệ thống thủy điện tích năng, gồm hai hồ chứa ở những độ cao khác nhau.
Khi cần tích trữ năng lượng, hệ thống sử dụng điện để bơm nước từ hồ dưới lên hồ trên. Khi cần phát điện, nước từ hồ trên được dẫn xuống hồ dưới qua tổ hợp tuabin–máy phát điện. Sau một chu trình bơm và phát điện, điện năng thu lại nhỏ hơn điện năng đã sử dụng do có hao phí trong các quá trình chuyển hóa.
Xét một hệ thống giả định có các thông số sau:
Trong mô hình tính toán, coi chênh lệch độ cao giữa hai mặt hồ không đổi; bỏ qua sự thất thoát nước và không có nguồn nước khác bổ sung vào hệ thống.
Độ tăng thế năng trọng trường của lượng nước được bơm lên là:
$\Delta E_{\text{t}} = \rho Vgh$
Gọi $E_{vào}$ là điện năng sử dụng để bơm nước lên và $E_{\text{ra}}$ là điện năng thu được khi xả hết lượng nước đó. Khi ấy:
$\eta_{b} = \dfrac{\Delta E_{t}}{E_{vào}},\eta_{p} = \dfrac{E_{ra}}{\Delta E_{t}}$
Hiệu suất toàn chu trình được xác định bằng tỉ số giữa điện năng thu được và điện năng đã sử dụng:
$\eta = \dfrac{E_{ra}}{E_{vào}}$
Cho biết $1\text{MWh} = 3,6.10^{9}\text{J}$ và $1\text{MW} = 10^{6}\text{W}$.
(Tham khảo: U.S. Department of Energy, “How Pumped Storage Hydropower Works”, energy.gov.)
Trả lời cho các câu 1, 2, 3, 4, 5 dưới đây:
Sau khi được bơm lên hồ trên và đứng yên trong hồ, lượng nước lưu trữ năng lượng chủ yếu dưới dạng nào?
Đáp án đúng là: B
Dựa vào kiến thức về các dạng cơ năng: Vật ở một độ cao nhất định so với mốc thế năng (mặt đất/hồ dưới) sẽ dự trữ năng lượng dưới dạng thế năng trọng trường.
Đáp án cần chọn là: B
Hiệu suất toàn chu trình bơm và phát điện của hệ thống bằng bao nhiêu?
Đáp án đúng là: C
Sử dụng công thức tính hiệu suất toàn chu trình: $\eta = \dfrac{E_{ra}}{E_{vào}}$ và biểu diễn nó qua hiệu suất bơm
($\eta_{\text{b}}$) và hiệu suất phát điện ($\eta_{\text{p}}$).
Đáp án cần chọn là: C
Hai phương án cải tiến được xem xét riêng biệt:
Phương án 1: Tăng hiệu suất giai đoạn bơm từ $80\%$ lên $85\%$, giữ hiệu suất giai đoạn phát điện ở mức $90\%$.
Phương án 2: Giữ hiệu suất giai đoạn bơm ở mức $80\%$, tăng hiệu suất giai đoạn phát điện từ $90\%$ lên $95\%$.
Nhận định nào sau đây đúng?
Đáp án đúng là: D
Tính cụ thể hiệu suất toàn chu trình cho từng phương án bằng công thức $\eta = \eta_{\text{b}} \cdot \eta_{\text{p}}$ rồi so sánh.
Đáp án cần chọn là: D
Hãy nối mỗi đại lượng ở cột dữ liệu với giá trị tương ứng ở cột đáp án.
Đáp án đúng là: 1-c; 2-b; 3-a
+ Tính độ tăng thế năng trọng trường $\Delta E_{\mathrm t} = \rho Vgh$.
+ Đổi đơn vị từ Joule (J) sang Megawatt-giờ (MWh).
+ Sử dụng các công thức hiệu suất để tính $E_{\mathrm{vào}}$ và $E_{\mathrm{ra}}$.
Đáp án cần chọn là: 1-c; 2-b; 3-a
Một phương án mở rộng yêu cầu hệ thống phát công suất điện không đổi $3,0\text{MW}$ trong 4,0 giờ liên tục. Giữ nguyên chênh lệch độ cao $200\text{m}$ và hiệu suất giai đoạn phát điện $90\%$. Thể tích nước tối thiểu cần có để xả từ hồ trên xuống hồ dưới là bao nhiêu mét khối?
Đáp án đúng là: 24000
+ Tính điện năng thu được ($E_{\text{ra}}$) dựa vào công suất và thời gian: $E_{\text{ra}} = P \cdot t$.
+ Tính thế năng trọng trường cần thiết: $\Delta E_{\text{t}} = \dfrac{E_{\text{ra}}}{\eta_{\text{p}}}$.
+ Áp dụng công thức $\Delta E_{\text{t}} = \rho Vgh$ để tìm thể tích $V$.
Đáp án cần điền là: 24000
Quảng cáo
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòng- Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
