吉林化工學(xué)院《能源與動(dòng)力工程學(xué)科前沿講座》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)吉林化工學(xué)院《能源與動(dòng)力工程學(xué)科前沿講座》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、氫能源作為一種清潔、高效的能源載體，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。氫燃料電池技術(shù)是實(shí)現(xiàn)氫能利用的重要途徑之一，然而，氫燃料電池面臨著成本高、儲(chǔ)氫困難和耐久性等問(wèn)題。在當(dāng)前技術(shù)條件下，如果要加快氫燃料電池在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，以下哪個(gè)方面的突破最為關(guān)鍵？（）A.降低燃料電池的生產(chǎn)成本B.開(kāi)發(fā)高效的儲(chǔ)氫材料C.提高燃料電池的耐久性D.完善加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)2、新能源汽車(chē)的充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是推廣新能源汽車(chē)的重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于充電基礎(chǔ)設(shè)施的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.快速充電樁能夠在短時(shí)間內(nèi)為電動(dòng)汽車(chē)充滿(mǎn)電，但對(duì)電網(wǎng)的負(fù)荷要求較高B.充電樁的分布密度和覆蓋范圍直接影響著新能源汽車(chē)用戶(hù)的充電便利性C.私人充電樁的安裝需要考慮小區(qū)電力容量、停車(chē)位等因素，存在一定的困難D.充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)完全由政府主導(dǎo)，企業(yè)和社會(huì)資本參與度很低3、在新能源的推廣過(guò)程中，公眾的認(rèn)知和接受度起著重要作用。以下關(guān)于公眾對(duì)新能源態(tài)度的描述，不正確的是：（）A.部分公眾對(duì)新能源的了解有限，存在一些誤解和擔(dān)憂(yōu)，如對(duì)新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航里程的焦慮B.公眾對(duì)新能源的支持度通常與政策補(bǔ)貼和宣傳推廣力度密切相關(guān)C.隨著新能源技術(shù)的進(jìn)步和成本降低，公眾對(duì)新能源的接受度逐漸提高D.公眾對(duì)新能源的態(tài)度完全取決于個(gè)人喜好，與能源價(jià)格和環(huán)保意識(shí)無(wú)關(guān)4、在新能源技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，技術(shù)成熟度是一個(gè)重要的考量因素。假設(shè)要投資一項(xiàng)新能源技術(shù)項(xiàng)目，以下哪種技術(shù)成熟度的評(píng)估方法最能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào)？（）A.基于技術(shù)研發(fā)階段和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的評(píng)估B.參考同類(lèi)型技術(shù)的發(fā)展歷程和市場(chǎng)表現(xiàn)C.咨詢(xún)行業(yè)專(zhuān)家的意見(jiàn)和判斷D.以上方法的綜合運(yùn)用5、對(duì)于新能源的分布式應(yīng)用，如在農(nóng)村地區(qū)或偏遠(yuǎn)地區(qū)實(shí)現(xiàn)能源自給自足，以下哪種組合的新能源技術(shù)和儲(chǔ)能設(shè)備可能是最經(jīng)濟(jì)有效的解決方案？（）A.小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和鉛酸電池儲(chǔ)能B.太陽(yáng)能光伏板和鋰離子電池儲(chǔ)能C.生物質(zhì)能發(fā)電和超級(jí)電容器儲(chǔ)能D.地?zé)崮馨l(fā)電和液流電池儲(chǔ)能6、新能源汽車(chē)的發(fā)展是當(dāng)前交通領(lǐng)域的一個(gè)重要趨勢(shì)。當(dāng)探討新能源汽車(chē)的續(xù)航里程問(wèn)題時(shí)，以下哪種技術(shù)或策略對(duì)于顯著增加車(chē)輛的續(xù)航能力最為有效？（）A.不斷提高電池的能量密度，增加電池容量B.優(yōu)化車(chē)輛的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)，降低風(fēng)阻C.減少車(chē)輛的電子設(shè)備和輔助系統(tǒng)，降低能耗D.限制車(chē)輛的最高行駛速度，以節(jié)省電能7、新能源技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，例如太陽(yáng)能光伏建筑一體化（BIPV）。對(duì)于BIPV系統(tǒng)，以下哪種說(shuō)法是正確的？（）A.BIPV系統(tǒng)只是將太陽(yáng)能光伏板安裝在建筑物表面，對(duì)建筑物的外觀和功能沒(méi)有任何影響B(tài).BIPV系統(tǒng)不僅能夠?yàn)榻ㄖ锾峁╇娏Γ€能夠替代傳統(tǒng)的建筑材料，起到保溫、隔熱、防水等作用，同時(shí)提升建筑物的美觀度。但BIPV系統(tǒng)的成本過(guò)高，目前難以大規(guī)模推廣C.BIPV系統(tǒng)的發(fā)電效率低，維護(hù)困難，在實(shí)際應(yīng)用中效果不佳，更多是作為一種概念性的技術(shù)D.BIPV系統(tǒng)的技術(shù)尚未成熟，存在諸多安全隱患，不適合在建筑物上應(yīng)用8、在新能源技術(shù)的發(fā)展中，材料科學(xué)的進(jìn)步起著重要的支撐作用。例如，在光伏電池中，新型半導(dǎo)體材料的研發(fā)可以顯著提高電池效率。對(duì)于下一代高效光伏材料的研究，以下哪個(gè)方向最具潛力？（）A.有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦材料B.寬禁帶半導(dǎo)體材料C.二維材料如石墨烯在光伏中的應(yīng)用D.量子點(diǎn)材料在光伏領(lǐng)域的突破9、新能源技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)零能耗建筑時(shí)，以下哪種新能源技術(shù)的組合最有可能滿(mǎn)足建筑的能源需求？（）A.太陽(yáng)能光伏發(fā)電與地源熱泵系統(tǒng)B.風(fēng)力發(fā)電與生物質(zhì)能供暖C.氫燃料電池與太陽(yáng)能熱水器D.潮汐能發(fā)電與儲(chǔ)能電池10、在新能源技術(shù)的推廣應(yīng)用中，公眾的認(rèn)知和接受程度起著重要作用。以下關(guān)于公眾對(duì)新能源技術(shù)的態(tài)度，描述不準(zhǔn)確的是（）A.公眾對(duì)新能源技術(shù)的了解程度普遍較低，存在一些誤解和擔(dān)憂(yōu)，如對(duì)新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航里程和安全性的疑慮B.政府和企業(yè)通過(guò)宣傳教育和示范項(xiàng)目，可以提高公眾對(duì)新能源技術(shù)的認(rèn)知和接受度，促進(jìn)其廣泛應(yīng)用C.公眾對(duì)新能源技術(shù)的支持程度主要取決于其經(jīng)濟(jì)成本和便利性，如果新能源產(chǎn)品價(jià)格過(guò)高或使用不便，公眾可能會(huì)拒絕采用D.公眾的環(huán)保意識(shí)越強(qiáng)，對(duì)新能源技術(shù)的接受度就越高，因此環(huán)保宣傳對(duì)于新能源技術(shù)的推廣沒(méi)有實(shí)際作用11、新能源技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用除了汽車(chē)，還包括軌道交通。關(guān)于有軌電車(chē)采用超級(jí)電容儲(chǔ)能供電的方式，以下哪種說(shuō)法是恰當(dāng)?shù)?？（）A.超級(jí)電容儲(chǔ)能供電的有軌電車(chē)充電時(shí)間長(zhǎng)，續(xù)航里程短，無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際運(yùn)營(yíng)需求B.超級(jí)電容儲(chǔ)能供電的有軌電車(chē)具有快速充電、綠色環(huán)保、運(yùn)營(yíng)靈活等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)充電站的布局要求較高C.超級(jí)電容儲(chǔ)能供電技術(shù)不成熟，可靠性差，不適合在有軌電車(chē)中應(yīng)用D.超級(jí)電容儲(chǔ)能供電的有軌電車(chē)成本過(guò)高，經(jīng)濟(jì)效益差，不如傳統(tǒng)的接觸網(wǎng)供電方式12、在新能源技術(shù)的應(yīng)用中，系統(tǒng)集成和優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行的關(guān)鍵。假設(shè)要構(gòu)建一個(gè)綜合的新能源供電系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能、風(fēng)能和儲(chǔ)能設(shè)備，以下哪個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化對(duì)于提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性最為重要？（）A.各能源輸入的功率匹配和協(xié)調(diào)控制B.儲(chǔ)能設(shè)備的充放電策略和管理C.系統(tǒng)的故障監(jiān)測(cè)和診斷機(jī)制D.能源轉(zhuǎn)換設(shè)備的效率提升13、關(guān)于新能源技術(shù)在分布式能源系統(tǒng)中的應(yīng)用，以下哪種說(shuō)法是不準(zhǔn)確的？（）A.分布式能源系統(tǒng)是一種將多種能源形式（如新能源和傳統(tǒng)能源）在用戶(hù)側(cè)就近供應(yīng)的能源系統(tǒng)，具有能源利用效率高、供電可靠性強(qiáng)、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)B.新能源技術(shù)（如太陽(yáng)能光伏發(fā)電、小型風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等）可以與儲(chǔ)能系統(tǒng)、燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池等設(shè)備相結(jié)合，構(gòu)建分布式能源系統(tǒng)，滿(mǎn)足用戶(hù)的多樣化能源需求C.分布式能源系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)能源的自產(chǎn)自銷(xiāo)和余電上網(wǎng)，提高能源的綜合利用效率，減少對(duì)大電網(wǎng)的依賴(lài)，但也面臨著系統(tǒng)優(yōu)化配置、運(yùn)行管理和政策支持等方面的挑戰(zhàn)D.分布式能源系統(tǒng)只適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)和農(nóng)村地區(qū)，在城市和工業(yè)園區(qū)等負(fù)荷集中的區(qū)域無(wú)法應(yīng)用，無(wú)法與大電網(wǎng)形成有效的互補(bǔ)14、對(duì)于新能源技術(shù)的國(guó)際合作和技術(shù)轉(zhuǎn)移，以下關(guān)于其意義和模式的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.新能源技術(shù)的國(guó)際合作和技術(shù)轉(zhuǎn)移有助于全球范圍內(nèi)的能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對(duì)氣候變化，促進(jìn)各國(guó)在新能源領(lǐng)域的共同發(fā)展B.國(guó)際合作可以通過(guò)聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目、技術(shù)交流會(huì)議、人才培養(yǎng)計(jì)劃等方式進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和技術(shù)創(chuàng)新C.技術(shù)轉(zhuǎn)移可以通過(guò)技術(shù)許可、合作生產(chǎn)、直接投資等模式實(shí)現(xiàn)，但在技術(shù)轉(zhuǎn)移過(guò)程中需要注意知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和技術(shù)適應(yīng)性等問(wèn)題D.新能源技術(shù)的國(guó)際合作和技術(shù)轉(zhuǎn)移是單向的，發(fā)達(dá)國(guó)家向發(fā)展中國(guó)家輸出技術(shù)，發(fā)展中國(guó)家只能被動(dòng)接受，無(wú)法參與技術(shù)創(chuàng)新和合作15、隨著新能源技術(shù)的發(fā)展，能源管理系統(tǒng)變得越來(lái)越重要。假設(shè)一個(gè)大型工業(yè)園區(qū)要建立能源管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和節(jié)能減排。以下哪種功能對(duì)于該系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是最為核心和關(guān)鍵的？（）A.實(shí)時(shí)能源監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)能源消耗的異常情況B.能源設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和調(diào)度，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)C.能源預(yù)測(cè)和規(guī)劃，為未來(lái)的能源需求提供準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和規(guī)劃D.能源成本核算和節(jié)能措施評(píng)估，以確定最經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能方案二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）新能源的開(kāi)發(fā)和利用需要綜合考慮其全生命周期的環(huán)境影響。請(qǐng)深入探討新能源設(shè)備制造過(guò)程中的能源消耗和污染物排放，如太陽(yáng)能電池板生產(chǎn)中的有害物質(zhì)排放和風(fēng)機(jī)制造中的材料消耗。研究新能源系統(tǒng)運(yùn)行期間的環(huán)境影響，如光伏發(fā)電對(duì)土地生態(tài)的長(zhǎng)期影響和風(fēng)力發(fā)電對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的潛在危害。同時(shí)，分析新能源廢棄后的處理和回收問(wèn)題，如廢舊電池和光伏組件的回收技術(shù)和政策，以及如何實(shí)現(xiàn)新能源的可持續(xù)生命周期管理。2、（本題5分）論述新能源技術(shù)在能源與草原生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理中的應(yīng)用，分析草原地區(qū)新能源發(fā)展的潛力和對(duì)草原生態(tài)保護(hù)的意義。3、（本題5分）全面分析新能源技術(shù)在咨詢(xún)行業(yè)的應(yīng)用和對(duì)咨詢(xún)公司運(yùn)營(yíng)的能源優(yōu)化。包括辦公場(chǎng)所的能源管理、咨詢(xún)項(xiàng)目中的能源考慮、咨詢(xún)?nèi)藛T出行的新能源選擇等，探討如何通過(guò)新能源技術(shù)降低咨詢(xún)行業(yè)的能源成本和碳排放。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某新能源汽車(chē)充電樁，輸出功率為120kW，對(duì)一輛電池容量為70kWh的電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電。假設(shè)充電效率為90%，計(jì)算充滿(mǎn)電所需的時(shí)間。如果在充電過(guò)程中，充電樁的功率因數(shù)為0.9，計(jì)算充電樁的視在功率和無(wú)功功率。2、（本題5分）某潮汐電站的庫(kù)區(qū)面積為10km2，平均潮差為5m，漲潮和落潮時(shí)間各為6小時(shí)。假設(shè)電站的綜合效率為20%，計(jì)算該電站的平均發(fā)電功率。如果年運(yùn)行天數(shù)為300天，上網(wǎng)電價(jià)為0.6元/千瓦時(shí)，計(jì)算該電站每年的發(fā)電收益。同時(shí)，考慮電站的建設(shè)成本為10億元，設(shè)備壽命為30年，每年的運(yùn)維成本為800萬(wàn)元，計(jì)算該電站的投資回收期。3、（本題5分）某潮汐能發(fā)電站，海灣平均潮差為5米，水庫(kù)面積為100萬(wàn)平方米。假設(shè)潮汐能發(fā)電效率為20%，每天漲潮和落潮各兩次，計(jì)算該電站的日平均發(fā)電功率。如果電站建設(shè)成本為5億元，設(shè)備折舊年限為30年，運(yùn)維成本每年為600萬(wàn)元，上網(wǎng)電價(jià)為0.6元/度，計(jì)算該電站的投資回收期。4、（本題5分）一家工廠計(jì)劃安裝一套風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能光伏發(fā)電互補(bǔ)的能源系統(tǒng)。風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量為3MW，年平均發(fā)電小時(shí)數(shù)為2000小時(shí)；太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝機(jī)容量為5MW，年平均發(fā)電小時(shí)數(shù)為1200小時(shí)。計(jì)算該系統(tǒng)一年的總發(fā)電量。如果工廠年用電量為800萬(wàn)度，計(jì)算該系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足工廠用電需求的比例。假設(shè)系統(tǒng)建設(shè)成本為1.2億元，設(shè)備折舊年限為20年，運(yùn)維成本每年為500萬(wàn)元，上網(wǎng)電價(jià)為0.5元/度，計(jì)算該系統(tǒng)的投資回收期。5、（本題5分）某新能源汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)峰值功率為150kW，持續(xù)功率為75kW，車(chē)輛的最高車(chē)速為180km/h，風(fēng)阻系數(shù)為0.28，迎風(fēng)面積為2.2平方米，滾動(dòng)阻力系數(shù)為0.012，車(chē)重為1800kg。計(jì)算車(chē)輛以最高車(chē)速行駛時(shí)，電機(jī)需要輸出的功率。假設(shè)傳動(dòng)系統(tǒng)效率為92%，電機(jī)效率為90%，計(jì)算車(chē)輛在最高車(chē)速下的百公里耗電量。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）新能源技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了能源產(chǎn)業(yè)鏈的延伸和拓展。請(qǐng)?jiān)敿?xì)探討新能源產(chǎn)業(yè)鏈上下游的新興產(chǎn)業(yè)和增值服務(wù)，如新能源設(shè)備租賃、能源大數(shù)據(jù)分析和能源咨詢(xún)等。分析這些新興產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)需求、發(fā)展趨勢(shì)和商業(yè)模式。研究如何通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸和拓展，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和就業(yè)機(jī)會(huì)，推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。2、（本題10分）新能源在交通領(lǐng)域的替代作用日益凸顯，但在替代過(guò)程中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。請(qǐng)全面闡述新能源在道路交通（如電動(dòng)汽車(chē)、氫燃料電池汽車(chē)）、軌道交通（如電動(dòng)列車(chē)、磁懸浮列車(chē)）、水運(yùn)交通（如電動(dòng)船舶、氫燃料電池船舶）和航空交通（如電動(dòng)飛機(jī)、生物燃料飛機(jī)）等領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。分析新能源在交通領(lǐng)域替代傳統(tǒng)能源所面臨的技術(shù)瓶頸（如續(xù)