Вопросы на экзамен

Вопросы к экзамену гр. У5-721, 722

Билет 1.

1. Оцените время (в годах), необходимое для полного исчерпания органических ресурсов, запасы которых составляют 24 Q, если в настоящее время за год потребляется 10 млрд.тут с ежегодным приростом потребления 5 %.

2. Сравнение энергоемкости (калорийности) энергетических ресурсов.

Билет 2.

1. Методика UNIDO оценки эффективности инвестиционных проектов.

2. Опишите барьеры безопасности на АЭС.

Билет 3.

1. Оцените массу урана-235 (в тоннах), «сгорающего» в реакциях деления в ядерном реакторе тепловой мощностью 3 ГВт за год работы, полагая, что вклад в тепловыделение вносит только уран-235 и КИУМ реактора равен 1.

2. Потребности в энергии.

Билет 4.

1. Каков период удвоения энергопотребления при ежегодном приросте 5 % ?

2. Экономическая эффективность и КПД преобразования тепловой энергии в электрическую.

Билет 5.

1. Во сколько раз больше энергии выделится при термоядерном синтезе 1 кг гелия (в реакции дейтерия с тритием) по сравнению с делением 1 кг урана-235 ?

2. Взаимосвязь темпов роста энергетики (% в год) с периодом ее удвоения.

Билет 6.

1. Система гидроаккумулирования энергии имеет верхний резервуар, расположенный на 500 м выше нижнего резервуара. Определите необходимый объем верхнего резервуара при условии, что система генерирует электрическую мощность 2000 МВт в течение 7 часов. Коэффициент преобразования энергии составляет 95 %.

2. Взаимосвязь ВВП и производства энергии в странах мира.

Билет 7.

1. Оцените стоимость солнечной батареи электрической мощностью 100 кВт для космического спутника Земли при КПД преобразования энергии 10 % и удельной стоимости полупроводниковой батареи 20 тысяч долларов за 1 квадратный метр.

2. Динамика потребления энергии.

Билет 8.

1. При делении одного ядра урана выделяется около 200 МэВ энергии. Какую массу (в тоннах) природного урана необходимо затратить за год для работы ядерного реактора электрической мощностью 1 ГВт при КПД АЭС 33 % ? Принять, что все тепло в реакторе выделяется только за счет деления урана-235. Содержание урана-235 в природном уране 0,71 %.

2. Методы транспортировки энергии на большие расстояния.

Билет 9.

1. Оцените мощность ГЭС с напором воды (разностью верхнего и нижнего уровней воды) 20 м и скоростью течения реки 2 м/с при ее ширине 250 м и глубине 10 м. КПД преобразования составляет 90 %.

2. Приведенные затраты на трубопроводный транспорт энергии.

Билет 10.

1. В 2000 году человечество израсходовало около 0,3 Q энергии. Сколько энергии израсходовало человечество за все время существования до 2000 года, если среднегодовой прирост энергопотребления составил 3 %?

2. Сравнение энергоемкости (калорийности) энергетических ресурсов.

Билет 11.

1. На ядерных реакторах типа ВВЭР в качестве топлива используется уран с обогащением 4,4 % (по изотопу уран-235). Стоимость такого топлива около 2000 долларов за 1 кг обогащенного урана. Оцените годовые затраты на топливо для реактора тепловой мощностью 3500 МВт.

2. Взаимосвязь ВВП и производства энергии в странах мира.

Билет 12.

1. Первая в мире АЭС построена в 1954 году в СССР в г.Обнинске. В настоящее время в мире эксплуатируется около 440 ядерных энергетических реакторов. Каковы среднегодовые темпы строительства энергоблоков АЭС (% в год)? Принять экспоненциальную зависимость числа блоков от времени.

2. Различие вкладов капитальных и эксплуатационных затрат в стоимость электроэнергии тепловых и ядерных электростанций.

Билет 13.

1. Стоимость отпускаемой электроэнергии в США около 5 центов за 1 кВт.-час. Оцените годовой доход всех АЭС США (млрд.долларов в год), полагая, что работают 100 энергоблоков средней мощностью 1000 МВт каждый при КИУМ=80%.

2. Приведенные затраты на трубопроводный транспорт энергии.

Билет 14.

1. Во сколько раз теплотворная способность урана-235 больше теплотворной способности каменного угля с теплотворной способностью 7000 ккал/кг?

2. Экономическая эффективность и КПД преобразования тепловой энергии в электрическую.

Билет 15.

1. Оцените площадь поверхности Земли, отчуждаемой под солнечную электростанцию той же мощности, что и один блок современной АЭС – 1000 МВт (эл), если среднесуточная плотность потока энергии солнечного излучения составляет 250 Вт/м² и КПД солнечной электростанции 10 %.

2. Роль ядерной энергетики в энергетической стратегии России и других стран.

Билет 16.

1. Во сколько раз теплотворная способность урана-235 больше теплотворной способности нефти с теплотворной способностью 8000 ккал/кг?

2. Взаимосвязь темпов роста энергетики (% в год) с периодом ее удвоения.

Билет 17.

1. Во сколько раз теплотворная способность урана-235 больше теплотворной способности природного газа (метана)? Принять теплотворную способность метана 6000 ккал/кг.

2. Различие вкладов капитальных и эксплуатационных затрат в стоимость электроэнергии тепловых и ядерных электростанций.

Билет 18.

1. Стоимость отпускаемой электроэнергии во Франции около 5 центов за 1 кВт.-час. Оцените годовой доход всех АЭС Франции (млрд.долларов в год), полагая, что работают 60 энергоблоков средней мощностью 1000 МВт каждый при КИУМ=85%.

2. Сравнение энергоемкости (калорийности) энергетических ресурсов.

Билет 19.

1. Добыча нефти в России возросла с 1910 по 1980 г. приблизительно в N = 1000 раз. Каков период ₂ удвоения добычи нефти? (Предположить, что добыча увеличивается по экспоненциальному закону.) Приведите расчетную формулу.

2. Экономическая эффективность и КПД преобразования тепловой энергии в электрическую.

Билет 20.

1. Докажите, что в первые 20 лет XXI в. абсолютный прирост энергопотребления в мире будет больше, чем за все время существования человечества до 2000 г., если темпы роста потребления энергии сохранятся на уровне 3,5% в год.

2. Роль ядерной энергетики в энергетической стратегии России и других стран.

Билет 21.

1. Пусть две страны А и В развиваются по экспоненциальному закону, т.е. их годовой валовый внутренний продукт (ВВП) на душу населения изменяется с течением времени t по формулам

W_A= W_0Aexp(k_At), W_B= W_0Bexp(k_Bt),

где W_0A и W_0B – ВВП в начальный момент времени рассмотрения (t = 0) в странах А и В; k_A и k_B – темпы развития экономики в странах А и В. Пусть в начальный момент времени ВВП в стране В меньше, чем в стране А, т.е. W_0A > W_0B. Например, W_0A = 3 W_0B, k_A = 0,03 1/год, т.е. 3% в год. Каким должен быть темп k_B развития страны В, чтобы через t = 10 лет ВВП в обеих странах сравнялись? Изобразите графически полученное решение.

2. Методы транспортировки энергии на большие расстояния.

Билет 22.

1. При делении одного ядра урана-235 выделяется 200 МэВ энергии. При сгорании 1 кг углерода в кислороде выделяется 33 МДж энергии. Во сколько раз уран «калорийнее» углерода? (1 эВ = 1,6.10^-19 Дж, 1 а.е.м. = 1,66∙10^-27 кг.).

2. Приведенные затраты на трубопроводный транспорт энергии.

Билет 23.

1. Докажите, что в реакторе ВВЭР-1000 за сутки сгорает около 3 кг топлива. Принять КПД реактора 33%, калорийность топлива 200 МэВ на акт деления.

2. Взаимосвязь темпов роста энергетики (% в год) с периодом ее удвоения.

Билет 24.

1. Производство фотоэлектричества стоит около с_Э= 1 дол./кВт·ч. Полагая, что приведенные затраты Z на создание фотоэлектрической станции со средней мощностью W=20 МВт целиком определяются капитальными затратами при сроке эксплуатации τ=20 лет, то есть c_Э= Z/W=K/Wτ, определите величину капитальных затрат на строительство солнечной электростанции.

2. Роль ядерной энергетики в энергетической стратегии России и других стран.

Билет 25.

1. Докажите, что если солнечную энергию расценивать на деньги по весьма низкой цене – 2 цента за киловатт∙час (половина стоимости электроэнергии в США), то окажется, что за каждую секунду Земля получает энергии от Солнца на миллиард долларов.

2. Приведенные затраты на трубопроводный транспорт энергии.

Билет 26.

1. Докажите, что солнечная тепловая электростанция, зеркала которой расположены на площади 300х300 км² в пустыне Сахара, способна обеспечить электроэнергией весь мир. Принять, что средний КПД электростанции 15%, средний поток солнечной энергии 300 Вт/м², а мировая годовая потребность в электроэнергии составляет 18∙10¹² кВт∙ч.

2. Методика UNIDO оценки эффективности инвестиционных проектов.

Билет 27.

1. Взаимосвязь темпов роста энергетики (% в год) с периодом ее удвоения.

2. Методика UNIDO оценки эффективности инвестиционных проектов.

Билет 28.

1. Каков период удвоения энергопотребления при ежегодном приросте 5 % ?

2. Методика МАГАТЭ оценки тарифа на электроэнергию АЭС.