Question

2010年11月5日，在新疆召開的“引渤入疆”(指引渤海水進(jìn)入新疆)研討會，引起了全國輿論的廣泛關(guān)注．其中一個方案是：從天津取水，由黃旗海一庫布齊沙漠一毛烏素沙漠一騰格里沙漠一烏蘭布和沙漠～巴丹吉林沙漠，走河西走廊，經(jīng)疏勒河自流進(jìn)入羅布泊．此路徑中最高海拔約為1200 m，從羅布泊到下游的艾丁湖，又有近1000 m的落差．此方案是否可行，涉及到環(huán)境、能源、技術(shù)等多方面的因素．下面我們僅從能量角度來分析這個方案．

取重力加速度g＝10 m/s²，水的密度ρ₁＝1.0×10³ kg/m³．

(1)通過管道提升海水，電能的利用率η₁＝60％，將1噸海水提升到海拔1200 m，需要耗多少電能？利用水的落差發(fā)電，發(fā)電效率也為η₁＝60％，在1000 m的落差中1噸水可以發(fā)多少電能？

(2)如果每年調(diào)4×10⁹ m³海水入疆，盡管利用落差發(fā)的電可以全部用來提升海水，但還需要額外提供電能．

(ⅰ)額外需要的電能可從三峽水電站輸送．已知三峽水電站水庫面積約1.0×10⁹ m²，年平均流量Q＝5.0×10¹¹ m³，水庫水面與發(fā)電機(jī)所在位置的平均高度差h＝100 m，發(fā)電站的發(fā)電效率η₁＝60％．求在一年中“引渤入疆”工程額外需要的電能占三峽電站發(fā)電量的比例．

(ⅱ)我國西北地區(qū)風(fēng)能充足，額外需要的電能也可通過風(fēng)力發(fā)電來解決．通過風(fēng)輪機(jī)一個葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過面積的最大風(fēng)能為可利用風(fēng)能．取空氣密度ρ₂＝1.25 kg/m³．某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率η₂＝40％，其風(fēng)輪機(jī)一個葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過的面積S＝400 m²．某地區(qū)風(fēng)速不低于v＝10 m/s的時間每年約為5500小時(合2.0×10⁷ s)．

求在該地區(qū)最多建多少臺這樣的風(fēng)力發(fā)電機(jī)就能滿足“引渤入疆”工程額外需要的電能？

Answer 1

答案：