中南大學《太陽能熱利用原理與技術(shù)》2021-2022學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁中南大學《太陽能熱利用原理與技術(shù)》

2021-2022學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、新能源技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用可以降低能源成本和減少環(huán)境污染。對于一個高能耗的化工企業(yè)，如果要采用新能源技術(shù)進行節(jié)能減排改造，以下哪個方案的綜合效益可能最高？（）A.安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)B.建設(shè)余熱回收利用裝置C.采用生物質(zhì)替代部分化石燃料D.以上方案結(jié)合實施2、新能源技術(shù)的發(fā)展也帶來了一些環(huán)境和社會問題，需要引起關(guān)注和解決。以下關(guān)于新能源相關(guān)問題的描述，不正確的是：（）A.大規(guī)模建設(shè)太陽能和風能發(fā)電場可能會對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成一定影響，如改變土地利用方式、影響鳥類遷徙等B.新能源設(shè)備的制造過程中可能會消耗大量的資源和產(chǎn)生一定的污染物排放，需要加強產(chǎn)業(yè)的綠色制造和循環(huán)經(jīng)濟C.新能源的發(fā)展可能會導致部分傳統(tǒng)能源行業(yè)的就業(yè)崗位減少，但同時也會創(chuàng)造新的就業(yè)機會，如新能源設(shè)備的安裝、維護和研發(fā)等D.新能源的普及和應(yīng)用不會對社會的能源消費觀念和生活方式產(chǎn)生任何影響，人們可以保持原有的習慣3、在新能源材料的研究中，提高光電轉(zhuǎn)換效率是一個重要的目標。假設(shè)一種新型的太陽能電池材料正在研發(fā)中，以下哪種特性對于提高其光電轉(zhuǎn)換效率最為關(guān)鍵？（）A.更高的載流子遷移率，減少電荷傳輸過程中的損失B.更寬的光吸收范圍，能夠吸收更多波長的太陽光C.更低的制造成本，便于大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用D.更好的穩(wěn)定性和耐久性，延長電池的使用壽命4、新能源技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)保護對于企業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展具有重要意義。在新能源領(lǐng)域，專利申請和技術(shù)秘密保護是常見的知識產(chǎn)權(quán)保護方式。對于一家新能源研發(fā)企業(yè)，如果要保護其核心技術(shù)不被競爭對手模仿，以下哪種知識產(chǎn)權(quán)保護策略是最為有效的？（）A.積極申請專利B.嚴格保密技術(shù)秘密C.專利和技術(shù)秘密相結(jié)合D.不進行任何保護，依靠技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢5、政策支持對于新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。以下關(guān)于新能源政策的描述，不正確的是（）A.政府通過制定補貼政策、稅收優(yōu)惠政策、價格政策等，鼓勵新能源的開發(fā)和利用B.新能源政策可以引導社會資本投向新能源領(lǐng)域，促進產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展C.政策的穩(wěn)定性和連續(xù)性對于新能源企業(yè)的長期規(guī)劃和投資決策非常重要D.政府對新能源產(chǎn)業(yè)的政策支持是無條件的，不需要考慮產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實際情況和市場機制6、新能源技術(shù)的可靠性和穩(wěn)定性對于用戶的使用體驗和電網(wǎng)的安全運行至關(guān)重要。在一個家用新能源發(fā)電和儲能系統(tǒng)中，如果要保證在電網(wǎng)停電時仍能正常供電，以下哪個設(shè)備或功能是必須具備的？（）A.高性能的逆變器B.大容量的蓄電池C.智能切換開關(guān)D.遠程監(jiān)控系統(tǒng)7、新能源汽車的發(fā)展對于減少傳統(tǒng)燃油汽車的尾氣排放和能源消耗具有重要意義。純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車是目前新能源汽車的主要類型。在城市通勤場景中，對于一位消費者來說，如果主要關(guān)注車輛的使用成本和續(xù)航里程，以下哪種新能源汽車類型可能是最合適的選擇？（）A.純電動汽車B.混合動力汽車C.燃料電池汽車D.以上都不合適8、新能源技術(shù)的發(fā)展也面臨著一些倫理和社會公平的問題。例如，在分布式能源系統(tǒng)的推廣中，以下哪個問題最需要關(guān)注以確保社會公平和可持續(xù)發(fā)展？（）A.能源供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性，保障用戶需求B.能源價格的合理性和透明度，避免壟斷和不公平定價C.技術(shù)普及的區(qū)域差異，避免造成城鄉(xiāng)和貧富差距的擴大D.對傳統(tǒng)能源從業(yè)者的就業(yè)影響和再就業(yè)支持9、新能源技術(shù)的成本降低是其廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。在太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域，通過技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)模效應(yīng)，成本不斷下降。對于一個新進入太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的企業(yè)，如果要在激烈的市場競爭中立足，以下哪種降低成本的途徑是最為可行的？（）A.優(yōu)化生產(chǎn)工藝B.采購低價原材料C.減少研發(fā)投入D.降低產(chǎn)品質(zhì)量10、在新能源的分布式發(fā)電系統(tǒng)中，微電網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)本地能源的優(yōu)化管理和控制。微電網(wǎng)包括分布式電源、儲能裝置、負荷和控制系統(tǒng)等組成部分。對于一個孤立運行的微電網(wǎng)，如果要保證其在不同工況下的穩(wěn)定供電，以下哪個控制策略是最為關(guān)鍵的？（）A.基于功率平衡的控制B.基于電壓頻率的控制C.基于優(yōu)化算法的控制D.基于預(yù)測模型的控制11、新能源在交通領(lǐng)域的應(yīng)用不僅局限于汽車，還包括軌道交通、船舶和飛機等。在電動船舶的發(fā)展中，如果要提高船舶的續(xù)航里程和動力性能，以下哪種技術(shù)改進是最為重要的？（）A.提高電池能量密度B.優(yōu)化船舶的動力系統(tǒng)C.采用高效的充電技術(shù)D.減輕船舶的自重12、隨著全球能源需求的不斷增長和傳統(tǒng)能源帶來的環(huán)境問題日益嚴峻，新能源的開發(fā)和利用成為了當今世界能源領(lǐng)域的重要課題。關(guān)于新能源，以下描述錯誤的是（）A.新能源一般是指在新技術(shù)基礎(chǔ)上可系統(tǒng)地開發(fā)利用的可再生能源，包括太陽能、風能、水能、生物質(zhì)能等B.新能源的特點是資源豐富、清潔環(huán)保、可再生、低碳排放，但往往存在能量密度低、分布不均勻、開發(fā)成本高等問題C.太陽能是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源，其利用方式主要有太陽能光伏發(fā)電和太陽能光熱發(fā)電，但太陽能發(fā)電受天氣和晝夜影響較大D.新能源的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，能夠完全替代傳統(tǒng)能源，滿足全球的能源需求，且不存在任何技術(shù)和成本上的挑戰(zhàn)13、新能源技術(shù)的發(fā)展對能源市場和價格產(chǎn)生了一定的影響。以下關(guān)于新能源對能源價格的作用，不正確的是：（）A.隨著新能源裝機容量的增加，其成本逐漸降低，可能會對傳統(tǒng)能源價格形成一定的競爭壓力B.新能源的間歇性和不穩(wěn)定性可能導致能源市場價格的波動加劇C.新能源的發(fā)展會使得能源價格持續(xù)下降，消費者的能源支出將大幅減少D.能源價格的形成機制受到多種因素的影響，新能源只是其中之一14、新能源技術(shù)的發(fā)展對能源市場的格局產(chǎn)生了深遠影響。當新能源在能源消費中的占比逐漸提高時，以下哪個市場變化最有可能發(fā)生？（）A.傳統(tǒng)能源價格大幅下跌，市場份額急劇萎縮B.能源市場的競爭加劇，能源價格總體下降C.能源交易模式創(chuàng)新，分布式能源交易更加活躍D.能源產(chǎn)業(yè)鏈的整合加速，大型能源企業(yè)壟斷加劇15、對于新能源技術(shù)中的儲能系統(tǒng)管理和控制，以下關(guān)于其功能和策略的描述，不正確的是哪一項？（）A.儲能系統(tǒng)管理和控制的主要功能包括電池狀態(tài)監(jiān)測、充放電控制、功率分配、能量管理和故障診斷等，以確保儲能系統(tǒng)的安全、高效運行B.充放電控制策略需要根據(jù)電力系統(tǒng)的需求、儲能系統(tǒng)的狀態(tài)和市場價格等因素進行優(yōu)化，實現(xiàn)削峰填谷、調(diào)頻、備用等功能C.能量管理策略需要考慮可再生能源的出力預(yù)測、負荷需求預(yù)測和電價等因素，以最大化儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和社會效益D.儲能系統(tǒng)管理和控制技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不需要進一步的研究和創(chuàng)新，能夠滿足各種復雜應(yīng)用場景的需求二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）全面論述新能源技術(shù)在醫(yī)療保健領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展趨勢。探討醫(yī)院和醫(yī)療設(shè)備如何利用新能源實現(xiàn)節(jié)能和穩(wěn)定供電，以及新能源在醫(yī)療廢棄物處理、醫(yī)療健康服務(wù)中的潛在應(yīng)用和創(chuàng)新方向。2、（本題5分）深入探討新能源汽車充電樁的建設(shè)和運營模式，包括公共充電樁、專用充電樁和私人充電樁的布局規(guī)劃、建設(shè)標準、充電服務(wù)定價和商業(yè)模式創(chuàng)新等方面。分析充電樁建設(shè)在推廣新能源汽車過程中的瓶頸問題和解決策略，以及未來充電樁行業(yè)的發(fā)展趨勢和市場競爭格局。3、（本題5分）詳細闡述新能源技術(shù)在通信行業(yè)中的應(yīng)用場景和保障措施。如基站的新能源供電、數(shù)據(jù)中心的能源管理等，探討在通信領(lǐng)域應(yīng)用新能源技術(shù)時如何確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性。4、（本題5分）詳細說明新能源在應(yīng)對全球氣候變化中的作用和貢獻，包括減少溫室氣體排放、減緩氣候變化速度、增強氣候適應(yīng)能力等方面。分析不同新能源技術(shù)在應(yīng)對氣候變化中的潛力和局限性，以及國際社會在推動新能源發(fā)展以應(yīng)對氣候變化方面所采取的合作行動和政策框架。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某地區(qū)計劃建設(shè)一座30MW的地熱能發(fā)電站，地熱水溫度180℃，流量150t/h，比熱容4.2kJ/(kg·℃)，采用雙循環(huán)發(fā)電，效率12%。計算電站發(fā)電功率。若年運行7500小時，上網(wǎng)電價0.55元/千瓦時，求年發(fā)電收益。2、（本題5分）某太陽能路燈系統(tǒng)，路燈功率為100W，每天工作10小時，采用鉛酸蓄電池儲能，蓄電池容量為200Ah，電壓為12V。連續(xù)陰雨天數(shù)為5天，放電深度為80%，計算蓄電池的數(shù)量。假設(shè)太陽能電池板的效率為18%，平均日照時間為5小時，計算太陽能電池板的功率。3、（本題5分）某氫燃料電池系統(tǒng)，氫氣進氣壓力2兆帕，流量0.05千克/秒，燃料電池堆體積0.2立方米。計算燃料電池堆的功率密度。如果要將功率密度提高到2千瓦/升，應(yīng)如何優(yōu)化燃料電池堆的結(jié)構(gòu)？4、（本題5分）一個新能源汽車充電樁的輸出功率為120kW，充電效率為90%。一輛電動汽車的電池容量為80kWh，初始電量為20%。計算充滿電所需的時間。如果充電費用為1.5元/度，計算充滿電的費用。假設(shè)充電樁每天工作10小時，使用率為60%，一年運行300天，計算充電樁一年的收入。5、（本題5分）一個1MW的分布式光伏發(fā)電項目，投資成本70萬元，預(yù)計使用壽命25年。年發(fā)電量12萬kWh，上網(wǎng)電價0.4元/kWh，運維成本每年0.8萬元。計算該項目的投資回收期和內(nèi)部收益率。四、綜合題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）深入探討新能源技術(shù)在化工行業(yè)的節(jié)能減排潛力和應(yīng)用案例，如化工生產(chǎn)過程中的余熱余壓回收、新能源驅(qū)動的化工反應(yīng)裝置、綠色化工與新能源的融合等。分析新能源技術(shù)如何優(yōu)化化工生產(chǎn)工藝，降低能源消耗和污染物排放。探討在化工行業(yè)推廣新能源技術(shù)所面臨的技術(shù)創(chuàng)新和成本控制問題。2、（本題10分）詳細探討新能源在紡織和服裝行業(yè)的應(yīng)用，如利用新能源驅(qū)動紡織機械、印染過程中的可再生能源利用等。分析紡織服裝行業(yè)的能源需求特點和新能源應(yīng)用的潛力，研究新能源技術(shù)對生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的影響，探討如何通過新能源技術(shù)提升紡織服裝行業(yè)的競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。3、（本題10分）論述新能源在煤化工行業(yè)的應(yīng)用，如煤化工生產(chǎn)過程中的可再生能源供熱、尾氣處理中的新