浙江工業(yè)大學(xué)《綠色能源利用技術(shù)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)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頁浙江工業(yè)大學(xué)《綠色能源利用技術(shù)》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)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2分，共30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、當(dāng)探討新能源在交通領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢時，除了電動汽車，氫燃料電池汽車、電動飛機和電動船舶等也備受關(guān)注。在這些新興的交通能源技術(shù)中，哪個領(lǐng)域的突破可能對全球交通格局產(chǎn)生最重大的影響？（）A.氫燃料電池汽車的大規(guī)模商業(yè)化B.電動飛機的長航程應(yīng)用C.電動船舶的普及和推廣D.以上領(lǐng)域的發(fā)展都具有重要意義2、新能源技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。當(dāng)設(shè)計一個零能耗建筑時，以下哪種新能源技術(shù)的組合最有可能滿足建筑的能源需求？（）A.太陽能光伏發(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.氫燃料電池與太陽能熱水器D.潮汐能發(fā)電與儲能電池3、在新能源儲能技術(shù)的研究中，除了提高性能和降低成本外，安全性也是一個重要考量因素。假設(shè)一種新型的儲能技術(shù)正在研發(fā)中，以下哪種特性對于保障其安全性最為關(guān)鍵？（）A.過充過放保護機制，防止電池過度充電和放電B.熱管理系統(tǒng)，有效控制電池工作溫度，防止過熱C.短路保護功能，在發(fā)生短路時迅速切斷電路D.電池材料的穩(wěn)定性和化學(xué)惰性，降低發(fā)生危險反應(yīng)的可能性4、在新能源領(lǐng)域，氫能源的應(yīng)用受到廣泛關(guān)注。假設(shè)一個城市計劃建設(shè)氫能源基礎(chǔ)設(shè)施，包括加氫站和氫燃料電池生產(chǎn)工廠。以下哪個環(huán)節(jié)可能是該項目實施過程中面臨的最大技術(shù)挑戰(zhàn)？（）A.氫氣的制取，需要消耗大量能源，且制取方法的成本和效率有待提高B.氫氣的儲存和運輸，由于氫氣的特殊性質(zhì)，需要特殊的儲存設(shè)備和安全措施C.氫燃料電池的耐久性和成本，目前氫燃料電池的壽命和成本限制了其大規(guī)模應(yīng)用D.加氫站的建設(shè)和運營，需要嚴格的安全標準和規(guī)范，以及專業(yè)的技術(shù)人員5、假設(shè)我們正在研究新能源技術(shù)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用，如基站的新能源供電、數(shù)據(jù)中心的能源優(yōu)化等。對于保障通信設(shè)施在新能源供電下的穩(wěn)定運行，以下哪種技術(shù)解決方案是最為關(guān)鍵的？（）A.高效的電源管理和切換系統(tǒng)B.大容量的儲能設(shè)備C.新能源與傳統(tǒng)電網(wǎng)的無縫切換技術(shù)D.以上技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用6、關(guān)于新能源技術(shù)中的能效管理，以下對于其概念和方法的描述，哪一種是準確的？（）A.新能源技術(shù)中的能效管理是指通過優(yōu)化能源的生產(chǎn)、傳輸、存儲和使用過程，以最大程度地提高能源利用效率。方法包括采用先進的控制算法和監(jiān)測系統(tǒng)，實時調(diào)整能源設(shè)備的運行狀態(tài)；進行能源審計，識別和消除能源浪費環(huán)節(jié)；建立能源管理體系，制定能效標準和目標等。能效管理有助于降低能源成本，減少能源消耗和溫室氣體排放B.新能源技術(shù)中的能效管理就是限制能源使用，沒有其他作用C.新能源技術(shù)中的能效管理概念模糊，方法不實用，無法實施D.新能源技術(shù)中的能效管理只針對大型能源企業(yè)，對個人和小型用戶沒有意義7、風(fēng)能作為一種可再生能源，在全球能源結(jié)構(gòu)中的地位日益重要。關(guān)于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，以下描述不準確的是：（）A.水平軸風(fēng)力發(fā)電機是目前最常見的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其葉片通常設(shè)計為細長形狀以提高風(fēng)能捕獲效率B.風(fēng)力發(fā)電場的選址需要綜合考慮風(fēng)速、風(fēng)向、地形和電網(wǎng)接入等因素，以確保發(fā)電效益和穩(wěn)定性C.隨著技術(shù)的進步，直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機逐漸取代了帶有齒輪箱的風(fēng)力發(fā)電機，因為前者具有更高的可靠性和更低的維護成本D.風(fēng)力發(fā)電的輸出功率完全取決于風(fēng)速，風(fēng)速越大，輸出功率越高，且不受其他因素的影響8、新能源技術(shù)的進步也促進了相關(guān)標準和規(guī)范的制定。以下關(guān)于新能源標準和規(guī)范的說法，不正確的是：（）A.統(tǒng)一的標準和規(guī)范有助于保障新能源產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，促進市場的健康發(fā)展B.新能源標準和規(guī)范需要不斷更新和完善，以適應(yīng)技術(shù)的快速發(fā)展C.標準和規(guī)范的制定主要由政府部門主導(dǎo)，企業(yè)和行業(yè)協(xié)會參與度較低D.國際間的新能源標準和規(guī)范存在差異，可能會對國際貿(mào)易和合作造成一定的障礙9、在研究生物質(zhì)能利用技術(shù)時，以下關(guān)于其分類和特點的描述，哪一種是正確的？（）A.生物質(zhì)能包括生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)液體燃料（如生物柴油、乙醇）和生物質(zhì)氣體燃料（如沼氣）等。生物質(zhì)能具有來源廣泛、可再生、可儲存等特點，但也存在能量密度相對較低、收集和運輸成本較高、轉(zhuǎn)化效率有待提高等問題B.生物質(zhì)能只有生物質(zhì)發(fā)電一種形式，其特點是能量轉(zhuǎn)化效率極高，不受原料供應(yīng)限制C.生物質(zhì)能主要是指通過燃燒生物質(zhì)獲取熱能，特點是污染嚴重，不可持續(xù)D.生物質(zhì)能包括核聚變和核裂變產(chǎn)生的能量，具有高能量輸出，無環(huán)境影響的特點10、隨著新能源技術(shù)的不斷進步，新能源與傳統(tǒng)能源的融合發(fā)展成為趨勢。以下關(guān)于新能源與傳統(tǒng)能源融合的說法，不正確的是：（）A.風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合了風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的優(yōu)勢，提高了能源供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性B.傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠可以通過改造，與生物質(zhì)能發(fā)電相結(jié)合，實現(xiàn)能源的清潔化利用C.新能源與傳統(tǒng)能源的融合發(fā)展不存在技術(shù)障礙，只需要政策引導(dǎo)和資金投入就能迅速實現(xiàn)D.油氣企業(yè)可以參與新能源項目的開發(fā)和投資，促進能源結(jié)構(gòu)的多元化11、在海洋能的開發(fā)利用中，包括潮汐能、波浪能和海流能等多種形式。對于一個潮汐能發(fā)電站的建設(shè)，需要充分考慮海洋環(huán)境、設(shè)備可靠性和成本效益等因素。在這些因素中，哪個對于項目的長期可行性影響最大？（）A.潮汐能資源的準確評估和預(yù)測B.耐海水腐蝕的發(fā)電設(shè)備材料選擇C.降低發(fā)電設(shè)備的安裝和維護成本D.對海洋生態(tài)環(huán)境的影響評估和保護12、氫能作為一種清潔能源，具有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)于氫能的特點和利用，以下描述不正確的是（）A.氫能具有能量密度高、燃燒產(chǎn)物無污染、來源廣泛等優(yōu)點，被視為未來能源體系的重要組成部分B.目前制取氫能的主要方法有化石能源重整、水電解、生物質(zhì)氣化等，但制取成本較高，限制了其大規(guī)模應(yīng)用C.氫能的儲存和運輸是氫能利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前常用的儲氫方法有高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫和固體材料儲氫等，但都存在一定的技術(shù)難題D.氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，氫燃料電池汽車已經(jīng)完全取代了傳統(tǒng)的燃油汽車和電動汽車13、氫能作為一種清潔、高效的能源載體，在未來能源體系中具有巨大的潛力。關(guān)于氫能的制取、儲存和應(yīng)用，以下敘述錯誤的是：（）A.目前，大規(guī)模制取氫氣的主要方法是通過化石燃料的重整，如天然氣重整，但這種方法會產(chǎn)生二氧化碳排放B.電解水制取氫氣是一種清潔的方法，但由于能耗較高，目前在大規(guī)模應(yīng)用中受到一定限制C.氫氣的儲存是氫能應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一，常見的儲存方法包括高壓氣態(tài)儲存、低溫液態(tài)儲存和金屬氫化物儲存等D.氫燃料電池汽車在運行過程中只排放水，不產(chǎn)生任何污染物，且加氫時間與傳統(tǒng)汽車加油時間相當(dāng)14、當(dāng)研究氫能技術(shù)時，需要關(guān)注氫氣的制取、儲存、運輸和應(yīng)用等環(huán)節(jié)。對于大規(guī)模推廣氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，目前面臨的主要瓶頸是哪方面？（）A.低成本高效率的制氫方法B.安全可靠的氫氣儲存技術(shù)C.便捷的氫氣運輸基礎(chǔ)設(shè)施D.高性能的氫燃料電池15、在研究新能源存儲技術(shù)時，需要考慮多種因素，如存儲容量、充放電效率、成本和使用壽命等。假設(shè)要為一個大規(guī)模的可再生能源發(fā)電場配備儲能系統(tǒng)，以平衡電力輸出的波動，以下哪種儲能技術(shù)可能是最適合的選擇？（）A.鋰離子電池儲能，具有較高的能量密度和充放電效率，但成本相對較高B.鉛酸電池儲能，技術(shù)成熟，成本較低，但能量密度和循環(huán)壽命有限C.超級電容器儲能，充放電速度極快，但存儲容量相對較小D.液流電池儲能，可擴展性強，適合大規(guī)模應(yīng)用，但系統(tǒng)復(fù)雜度較高二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）深入分析風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的組成部分，包括風(fēng)力機、發(fā)電機、控制器等的作用和工作原理。以一個具體的風(fēng)力發(fā)電場為例，說明在實際運行中如何確保風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。2、（本題5分）全面論述新能源技術(shù)發(fā)展對能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的推動作用和影響。分析新能源在能源消費中的占比變化趨勢，以及對傳統(tǒng)能源（如煤炭、石油、天然氣）行業(yè)的沖擊和挑戰(zhàn)。探討在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型過程中，政策制定、技術(shù)創(chuàng)新、市場機制等方面的應(yīng)對措施和發(fā)展機遇。3、（本題5分）詳細探討新能源技術(shù)在能源與環(huán)境協(xié)同發(fā)展中的關(guān)鍵作用和實現(xiàn)路徑。分析新能源技術(shù)如何減少能源開發(fā)利用過程中的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。探討如何通過政策引導(dǎo)和技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)能源發(fā)展與環(huán)境保護的雙贏。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個海上風(fēng)力發(fā)電場，距離海岸20公里，需要鋪設(shè)海底電纜將電力輸送到岸上。電纜的電阻為0.1Ω/km，輸送功率為10MW，電壓為35kV。計算電纜的輸電損耗。如果輸電損耗占總發(fā)電量的5%，計算每年的輸電損失電量。假設(shè)上網(wǎng)電價為0.7元/度，計算每年的輸電損失費用。2、（本題5分）一個10kW的離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，配備了20kWh的蓄電池組，風(fēng)機在平均風(fēng)速為6m/s時的輸出功率為5kW。假設(shè)負載每天平均耗電15kWh，蓄電池放電深度為80%，計算蓄電池組在無風(fēng)情況下可供負載使用的天數(shù)。若風(fēng)機年運行時間為2000小時，計算系統(tǒng)的年發(fā)電量能否滿足負載需求。3、（本題5分）一個氫燃料電池汽車加氫站，儲氫罐總?cè)萘?000千克，氫氣加注壓力35兆帕，加注流量3千克/分鐘。計算給50輛儲氫量5千克的氫燃料電池汽車加滿氫所需的時間。若要將加注時間縮短至30分鐘以內(nèi)，需要將加注流量提高到多少？4、（本題5分）一座3MW的海上風(fēng)力發(fā)電場，風(fēng)機輪轂高度為100米，平均風(fēng)速為7m/s，海平面粗糙度為0.03。根據(jù)對數(shù)風(fēng)廓線公式計算風(fēng)機輪轂處的風(fēng)速。已知風(fēng)機的功率曲線，計算該風(fēng)機的輸出功率。若上網(wǎng)電價為0.7元/度，每年運行320天，計算年發(fā)電收益。初始投資2億元，設(shè)備壽命25年，每年運維成本400萬元，求投資回收期。5、（本題5分）一輛新能源出租車，電池容量為150kWh，續(xù)航里程為450公里。每天行駛里程約400公里，充電樁充電功率為50kW，充電效率為85%。計算充滿電所需時間。假設(shè)電價為0.7元/度，每天充電一次，計算每天的充電成本。若電池壽命為1200次循環(huán)，電池成本18萬元，計算每公里的電池折舊成本。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）以工業(yè)領(lǐng)域的某一具體行業(yè)（如鋼鐵、化工或電子制造）為例，綜合分析新能源技術(shù)的應(yīng)用和節(jié)能減排效果。研究工業(yè)生產(chǎn)過程中的能源需求特點和能耗環(huán)節(jié)，探討新能源技術(shù)（如太陽能工業(yè)熱利用、余熱回收發(fā)電、分布式能源系統(tǒng)等）在該行業(yè)的應(yīng)用案例和節(jié)能潛力，分析推廣新能源技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域面臨的技術(shù)、經(jīng)濟和管理障礙及應(yīng)對措施。2、（本題10分）詳細闡述新能源汽車（純電動汽