2. (2024,扬州)阅读短文,回答问题。
2024年4月30日,全球最大压缩空气储能项目并网发电,这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。该项目工作原理如图22-3-3所示,用电低谷时段,将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中(地下盐层中的洞穴)；用电高峰时段,将储存在盐穴中的高压空气释放,驱动空气膨胀机转动,连接发电机发电。
该工程就像一个“超级充电宝”,储存1度电最终能放出0.72度电,装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度,能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约$1.9×10^8kg,$减少二氧化碳排放约$4.9×10^8kg。$可连续放电6h,使用期长达40年。
(1) 该项目储能过程中,电网中多余的电能通过电动机转化为能,再通过空气压缩机转化为能。
(2) 换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置,常温高压空气在“换热器2”处热。
(3) 该项目每年节约的标准煤完全燃烧,释放J的能量。(标准煤热值为$2.9×10^7J/kg)$
(4) 该项目的能量转换效率为%。该项目每年发电6亿度,则消耗亿度用电低谷时段电网的多余电能。(计算结果保留一位小数)
(5) 从工程建设角度,要增加项目储存的能量,请提出一条建议：。

2.
(1)机械 内
(2)吸
(3)$5.51× 10^{15}$
(4)72 8.3
(5)增大地下盐穴的体积
【解析】
(1)电动机工作时,扇叶转动带动空气流动,将电能转化为空气的机械能;空气压缩机压缩空气时,通过做功的方式增大了空气的内能,将机械能转化为内能。
(2)常温高压空气在“换热器2”吸收热量,使气体的温度升高,压强依然很大,为下一步释放能量做准备。
(3)每年可节约标准煤约$1.9× 10^{8}\ kg$,每年节约的煤可释放的热量$Q_{放}=$$mq=1.9× 10^{8}\ kg× 2.9× 10^{7}\ J/kg=5.51× 10^{15}\ J$。
(4)该项目的能量转换效率为$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{0.72度}{1度}=$$72\%$,该项目每年发电6亿度,则消耗多余电能$W_{总}'=\frac{W_{有}'}{\eta}=\frac{6亿度}{72\%}\approx 8.3亿度$。
(5)地下盐穴的体积越大,可储存的能量越大,故增大地下盐穴的体积,可以增大内能的转化量,从而增加项目储存的能量。