福建理工大學《太陽能熱利用技術》2023-2024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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁福建理工大學

《太陽能熱利用技術》2023-2024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、在新能源技術的研發(fā)中，實驗和測試是必不可少的環(huán)節(jié)。當測試一種新型儲能電池的性能時，以下哪個測試項目對于評估其實際應用價值最為關鍵？（）A.循環(huán)壽命測試，考察電池的耐用性B.充放電效率測試，衡量能量轉換效率C.高低溫性能測試，驗證電池在不同環(huán)境下的工作能力D.安全性能測試，包括過充、過放和短路保護2、氫能作為一種清潔能源，在未來能源體系中具有潛在的重要地位。對于氫燃料電池汽車，以下哪種描述是恰當?shù)?？（）A.氫燃料電池汽車加注氫氣速度快，續(xù)航里程長，性能優(yōu)于傳統(tǒng)燃油汽車和純電動汽車，且加氫站建設成本低，易于普及B.氫燃料電池汽車的核心技術已經完全成熟，不存在任何技術難題，大規(guī)模推廣應用只是時間問題C.氫燃料電池汽車雖然具有零排放、高效率等優(yōu)點，但目前面臨著氫氣制取、儲存和運輸成本高，以及燃料電池耐久性和成本等問題，限制了其大規(guī)模商業(yè)化應用D.氫燃料電池汽車的性能和成本與純電動汽車相當，在市場上可以相互替代，沒有明顯的優(yōu)勢和劣勢3、新能源技術的國際合作對于推動全球能源轉型具有重要意義。當多個國家共同開展一項新能源技術研發(fā)項目時，以下哪個方面最容易導致合作中的分歧和障礙？（）A.技術路線的選擇和主導權的爭奪B.研發(fā)資金的分配和使用方式C.知識產權的歸屬和保護D.不同國家的文化和工作方式差異4、新能源的開發(fā)和利用需要考慮其對生態(tài)系統(tǒng)的影響。以下關于新能源生態(tài)影響的描述，不正確的是（）A.大規(guī)模的風電場建設可能會對鳥類遷徙和棲息地造成一定影響B(tài).太陽能光伏電站的建設可能會占用大量土地資源，改變土地利用方式C.生物質能的開發(fā)如果不合理，可能會導致森林砍伐和生態(tài)破壞D.新能源的開發(fā)和利用對生態(tài)系統(tǒng)沒有任何負面影響，是完全環(huán)保的5、地熱能作為一種穩(wěn)定的新能源，其開發(fā)利用需要考慮多種因素。當開發(fā)一個地熱發(fā)電廠時，以下哪個因素對于評估項目的可行性和長期效益最為重要？（）A.地熱資源的溫度和流量B.開發(fā)技術的成熟度和成本C.當?shù)氐牡刭|結構和穩(wěn)定性D.周邊環(huán)境的生態(tài)敏感性6、對于新能源技術的教育與培訓需求，以下關于其內容和途徑的描述，哪一個是恰當?shù)?？（）A.新能源技術的教育與培訓需求涵蓋基礎知識、專業(yè)技能、實踐操作等方面。內容包括新能源原理、設備安裝與維護、系統(tǒng)設計與集成、政策法規(guī)等。途徑包括高校專業(yè)課程設置、職業(yè)培訓、企業(yè)內部培訓、在線學習平臺等。通過多樣化的教育與培訓，培養(yǎng)具備新能源技術知識和實踐能力的專業(yè)人才，滿足行業(yè)發(fā)展的需求B.新能源技術的教育與培訓需求不明確，現(xiàn)有的教育體系已經能夠滿足C.新能源技術的教育與培訓只針對專業(yè)技術人員，普通大眾不需要D.新能源技術的教育與培訓途徑單一，效果不佳7、新能源技術的發(fā)展也對能源存儲技術提出了更高的要求，除了常見的電化學儲能，還有物理儲能和電磁儲能等方式。在一個需要長時間大規(guī)模儲能的應用場景中，如季節(jié)性儲能，以下哪種儲能技術可能更具優(yōu)勢？（）A.壓縮空氣儲能B.飛輪儲能C.超導磁儲能D.鉛酸電池儲能8、在探討新能源技術中的太陽能電池材料時，以下關于其發(fā)展趨勢和性能特點的描述，不正確的是哪一項？（）A.目前常見的太陽能電池材料包括硅基材料（如單晶硅、多晶硅）、化合物半導體材料（如砷化鎵、碲化鎘）和有機材料等，它們各有優(yōu)缺點B.硅基材料是目前市場上主流的太陽能電池材料，具有成熟的技術和較高的轉換效率，但成本相對較高C.化合物半導體材料具有較高的理論轉換效率和良好的光譜響應特性，但制備工藝復雜，成本較高，大規(guī)模應用受到限制D.有機太陽能電池材料具有成本低、柔韌性好、可大面積制備等優(yōu)點，但其轉換效率已經超過了硅基材料，并且穩(wěn)定性問題已經完全解決9、政策支持對于新能源產業(yè)的發(fā)展至關重要。以下關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域，促進產業(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.政府對新能源產業(yè)的政策支持是無條件的，不需要考慮產業(yè)發(fā)展的實際情況和市場機制10、在新能源的開發(fā)過程中，技術創(chuàng)新起著至關重要的作用。以下關于新能源技術創(chuàng)新的描述，不正確的是（）A.技術創(chuàng)新可以提高新能源的轉化效率，降低生產成本，促進新能源的大規(guī)模應用B.新能源領域的技術創(chuàng)新包括材料創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新、系統(tǒng)集成創(chuàng)新等多個方面C.政府和企業(yè)對新能源技術研發(fā)的投入不斷增加，推動了新能源技術的快速發(fā)展，但私人投資在技術創(chuàng)新中的作用不大D.國際合作在新能源技術創(chuàng)新中越來越重要，不同國家和地區(qū)可以共享技術和經驗，加速新能源技術的進步11、在新能源儲能技術方面，除了常見的電池儲能，還有超級電容器、飛輪儲能和壓縮空氣儲能等多種形式。對于一個需要應對短時間高功率需求的應用場景，以下哪種儲能技術是最為合適的選擇？（）A.超級電容器儲能B.飛輪儲能C.電池儲能D.壓縮空氣儲能12、在太陽能熱發(fā)電技術中，集熱器的性能對于系統(tǒng)效率有著決定性作用。假設要設計一個高效的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，以下哪種集熱器類型最有可能實現(xiàn)較高的工作溫度和能量轉換效率？（）A.平板式集熱器，結構簡單成本低B.真空管集熱器，保溫性能好C.拋物面槽式集熱器，聚焦效果好D.塔式集熱器，能達到高溫且規(guī)模大13、在新能源技術的發(fā)展過程中，標準的制定和規(guī)范的建立至關重要。假設一個國際組織要制定新能源技術的全球標準，以下哪個方面的標準應該優(yōu)先考慮？（）A.產品性能和質量標準，確保新能源設備的可靠性和安全性B.環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展標準，促進新能源的綠色發(fā)展C.互聯(lián)互通和兼容性標準，實現(xiàn)不同廠家設備的互操作D.以上三個方面的標準同等重要，應同時制定和完善14、生物質能作為一種可再生能源，具有多種利用方式。以下關于生物質能利用的說法，不正確的是（）A.生物質發(fā)電可以通過直接燃燒生物質、氣化或沼氣發(fā)酵等方式將生物質中的化學能轉化為電能，為電網提供清潔電力B.生物質燃料（如生物柴油、乙醇）可以替代傳統(tǒng)的石油燃料，用于交通運輸領域，減少對化石能源的依賴和溫室氣體排放C.生物質能的利用過程中通常會產生一些污染物，如二氧化碳、氮氧化物和顆粒物等，但其排放量遠遠低于傳統(tǒng)的化石能源燃燒D.生物質能的來源非常廣泛，包括農作物秸稈、林業(yè)廢棄物、城市生活垃圾等，但由于收集和運輸成本較高，目前其大規(guī)模利用仍面臨一定困難15、新能源技術的發(fā)展也帶來了一些職業(yè)崗位的變化，如新能源工程師、儲能系統(tǒng)運維人員和能源管理顧問等。對于一位即將畢業(yè)的大學生，如果想要從事新能源領域的工作，以下哪個專業(yè)技能的培養(yǎng)是最為重要的？（）A.新能源系統(tǒng)的設計和開發(fā)能力B.能源設備的安裝和調試能力C.能源數(shù)據分析和管理能力D.以上能力都同等重要二、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在體育場館和大型活動中的應用，如太陽能照明、電動車輛運輸?shù)?。分析新能源如何滿足臨時性高能耗需求，降低活動的碳排放，以及在活動結束后的設備再利用和可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃。2、（本題5分）全面論述新能源技術在動物保護和自然保護區(qū)中的應用和影響。探討如何利用新能源為保護區(qū)提供能源支持、監(jiān)測設備供電，以及在保護野生動物棲息地和生態(tài)平衡方面的作用和潛在風險。3、（本題5分）全面分析新能源技術在橡膠塑料行業(yè)的應用和對橡塑制品生產的能源優(yōu)化。包括橡塑加工設備的電動化、原材料生產的能源創(chuàng)新、橡塑廠的能源回收利用等，探討如何通過新能源技術實現(xiàn)橡塑行業(yè)的節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展。4、（本題5分）全面闡述新能源在醫(yī)療領域的應用，如醫(yī)院的新能源供電、醫(yī)療設備的節(jié)能技術等。分析新能源在保障醫(yī)療服務連續(xù)性和降低醫(yī)療成本方面的作用，以及在醫(yī)療領域應用的特殊要求和規(guī)范。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某風力發(fā)電場，安裝了30臺單機容量為3MW的風力發(fā)電機組，輪轂高度為90米，風輪直徑為130米。該地區(qū)的年平均風速為8m/s，空氣密度為1.25kg/m3，風力發(fā)電機組的功率系數(shù)為0.48。計算該風力發(fā)電場的年理論發(fā)電量。假設風力發(fā)電機組的可利用率為92%，尾流損失系數(shù)為0.09，計算該風力發(fā)電場的年實際發(fā)電量。如果上網電價為0.55元/千瓦時，計算該風力發(fā)電場每年的發(fā)電收益。2、（本題5分）某地區(qū)計劃建設一個大型太陽能光伏發(fā)電站，預計占地面積為100萬平方米。該地區(qū)年平均太陽輻射量為1800千瓦時/平方米。假設所選用的光伏電池板轉換效率為20%，系統(tǒng)綜合效率為80%。請計算該光伏發(fā)電站的年發(fā)電量。如果該地區(qū)的用電需求為每天50萬千瓦時，該電站能否滿足需求？若不能滿足，還需要額外建設多少規(guī)模相同的電站？3、（本題5分）某風電場的一臺風力發(fā)電機，葉片半徑為50米，風速為10米/秒時，風能利用系數(shù)為0.45。計算該風機吸收的風能功率。若風機的機械效率為90%，發(fā)電機效率為95%，計算風機的輸出電功率。假設風機每年運行2500小時，計算風機的年發(fā)電量。4、（本題5分）某地區(qū)計劃建設一座50MW的太陽能光伏發(fā)電站，其太陽能電池板的轉換效率為20%，平均年日照時間為2000小時。假設該電站的綜合系統(tǒng)效率為80%，計算該電站每年的發(fā)電量。如果上網電價為0.5元/千瓦時，計算該電站每年的發(fā)電收益。同時，考慮電站的初始投資為5億元，設備壽命為25年，每年的運維成本為500萬元，計算該電站的投資回收期。5、（本題5分）一家企業(yè)計劃安裝一套500kW的地源熱泵系統(tǒng)，夏季為辦公樓制冷，冬季供暖。夏季室內設計溫度26℃，室外平均溫度32℃；冬季室內設計溫度20℃，室外平均溫度0℃。熱泵機組夏季制冷性能系數(shù)（COP）5.0，冬季制熱性能系數(shù)（COP）4.0。計算該系統(tǒng)夏季制冷量和冬季制熱量，以及夏季和冬季的機組輸入功率。四、綜合題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）以某一具體城市（如一線城市、二線城市或特色城市）為例，綜合研究新能源技術在城市規(guī)劃和建設中的整合與發(fā)展策略。分析城市的能源需求、空間布局和發(fā)展規(guī)劃，探討新能源技術（如分布式能源系統(tǒng)、充電樁網絡、智能電網）在城市基礎設施中的融合應用和對城市可持續(xù)發(fā)展的影響，研究城市規(guī)劃政策和管理機制對新能源發(fā)展的引導和支持。2、（本題10分）詳細探討新能源在極地考察和資源開發(fā)中的應用，如極地地區(qū)的太陽能和風能發(fā)電、氫能在交通工具中的應用等。分析極地特殊環(huán)境對新能源設備的性能要求和技術挑戰(zhàn)，研究新能源在極地資源開發(fā)中的作用和前景，探討如何保障新能源在極地環(huán)境下的安全可靠運行。3、（本題10分）全面闡述新能源技術的成本效益分析方法和模