中國礦業(yè)大學(xué)《熱工基礎(chǔ)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁中國礦業(yè)大學(xué)《熱工基礎(chǔ)》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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、在新能源技術(shù)的成本分析和經(jīng)濟效益評估方面，以下關(guān)于其方法和影響因素的描述，不正確的是哪一項？（）A.新能源技術(shù)的成本包括設(shè)備采購成本、安裝成本、運營維護成本、燃料成本（如有的話）和環(huán)境成本等，需要綜合考慮這些成本來評估其經(jīng)濟性B.經(jīng)濟效益評估需要考慮新能源項目的投資回收期、內(nèi)部收益率、凈現(xiàn)值等指標(biāo)，同時要考慮市場價格波動、政策補貼變化、技術(shù)進步等因素的影響C.隨著技術(shù)進步和規(guī)模擴大，新能源技術(shù)的成本逐漸降低，經(jīng)濟效益不斷提高，但在短期內(nèi)仍難以與傳統(tǒng)能源競爭，需要政策支持和市場機制的引導(dǎo)D.新能源技術(shù)的成本和經(jīng)濟效益是固定不變的，不受技術(shù)創(chuàng)新、市場需求和政策環(huán)境等因素的影響，可以通過簡單的計算和預(yù)測得出準(zhǔn)確的結(jié)論2、對于海洋能的開發(fā)利用，以下關(guān)于其形式和面臨的困難的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、溫差能和鹽差能等。海洋能的開發(fā)利用具有潛力巨大、可再生、清潔等優(yōu)點，但同時面臨著技術(shù)復(fù)雜、成本高昂、設(shè)備易受海洋環(huán)境腐蝕和破壞、能量轉(zhuǎn)換效率低等困難，且海洋能的分布不均勻，開發(fā)的規(guī)模和穩(wěn)定性也受到限制B.海洋能只有潮汐能一種形式，開發(fā)容易，沒有困難C.海洋能開發(fā)成本低，技術(shù)簡單，已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用D.海洋能能量不穩(wěn)定，沒有開發(fā)價值3、在新能源的研發(fā)過程中，跨學(xué)科合作成為推動創(chuàng)新的重要力量。假設(shè)一個新能源研究項目涉及材料科學(xué)、電氣工程和化學(xué)工程等多個領(lǐng)域，以下哪種合作模式最有可能提高研究效率和創(chuàng)新成果的產(chǎn)出？（）A.不同學(xué)科的研究人員在同一實驗室共同工作，實時交流和協(xié)作B.設(shè)立跨學(xué)科的研究中心，整合資源和協(xié)調(diào)研究方向C.通過網(wǎng)絡(luò)平臺和定期會議進行信息共享和討論D.以上三種模式相結(jié)合，根據(jù)具體研究任務(wù)靈活運用4、在新能源技術(shù)的國際競爭中，知識產(chǎn)權(quán)保護至關(guān)重要。假設(shè)一家企業(yè)擁有一項關(guān)鍵的新能源技術(shù)專利，以下哪種策略最有助于保護其知識產(chǎn)權(quán)并實現(xiàn)商業(yè)價值最大化？（）A.嚴(yán)格保密專利技術(shù)，不進行任何授權(quán)和合作B.廣泛授權(quán)給其他企業(yè)，收取高額專利費C.與戰(zhàn)略合作伙伴進行專利交叉許可，共同發(fā)展D.主動公開專利技術(shù)，推動行業(yè)技術(shù)進步5、在新能源技術(shù)的氫能利用方面，以下關(guān)于氫能制備方法的描述，不正確的是哪一項？（）A.氫能可以通過水電解、化石燃料重整、生物質(zhì)氣化等方法制備，其中水電解是一種清潔、可持續(xù)的制氫方式，但目前成本較高B.化石燃料重整制氫是目前最主要的制氫方法，但會產(chǎn)生大量的二氧化碳排放，不符合清潔能源的發(fā)展要求C.生物質(zhì)氣化制氫具有原料來源廣泛、成本低等優(yōu)點，但氣化過程中會產(chǎn)生一些雜質(zhì)，需要進行復(fù)雜的凈化處理D.所有的氫能制備方法都已經(jīng)非常成熟，成本低廉，效率高，能夠滿足大規(guī)模氫能應(yīng)用的需求，不存在任何技術(shù)瓶頸和限制6、在探討太陽能光伏發(fā)電技術(shù)時，以下關(guān)于其工作原理和主要組成部分的描述，哪一項是準(zhǔn)確的？（）A.太陽能光伏發(fā)電是基于光生伏特效應(yīng)，將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。主要由太陽能電池板、控制器、逆變器和蓄電池組成。太陽能電池板由多個光伏電池串聯(lián)或并聯(lián)而成，將光能轉(zhuǎn)化為直流電；控制器用于控制電池板的充電和放電，保護蓄電池；逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以滿足家庭和工業(yè)用電需求；蓄電池用于存儲多余的電能，以備夜間或陰天使用B.太陽能光伏發(fā)電主要依靠熱能轉(zhuǎn)化為電能，其組成部分包括太陽能集熱器、蒸汽輪機和發(fā)電機。通過太陽能集熱器收集熱量產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動蒸汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電C.太陽能光伏發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)，通過磁場的變化產(chǎn)生電流。主要組成有磁場發(fā)生器、線圈和變壓器D.太陽能光伏發(fā)電是利用化學(xué)反應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，由反應(yīng)容器、催化劑和電極組成7、新能源技術(shù)的研發(fā)需要大量的資金投入和人才支持，以下關(guān)于新能源研發(fā)的說法，不準(zhǔn)確的是：（）A.企業(yè)、科研機構(gòu)和高校在新能源技術(shù)研發(fā)中發(fā)揮著重要作用，形成產(chǎn)學(xué)研合作的創(chuàng)新體系B.政府通過設(shè)立科研項目、提供資金支持和政策引導(dǎo)，推動新能源技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用C.國際合作在新能源研發(fā)中日益重要，可以共享研究成果、降低研發(fā)成本和風(fēng)險D.新能源技術(shù)的研發(fā)風(fēng)險低、周期短，短期內(nèi)就能取得重大突破和廣泛應(yīng)用8、新能源技術(shù)的發(fā)展離不開政策支持和市場機制。以下關(guān)于新能源政策和市場的說法，不正確的是（）A.各國政府通過制定補貼政策、稅收優(yōu)惠和可再生能源配額制度等措施，鼓勵新能源的開發(fā)和利用，推動能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型B.隨著新能源技術(shù)的不斷進步和成本的降低，新能源在市場中的競爭力逐漸增強，市場份額不斷擴大，但仍面臨著傳統(tǒng)能源的強大競爭壓力C.新能源市場的發(fā)展受到能源價格波動、技術(shù)創(chuàng)新速度、政策穩(wěn)定性等多種因素的影響，具有較大的不確定性D.新能源市場完全由市場機制調(diào)節(jié)，政府不需要進行干預(yù)，只要技術(shù)成熟，新能源自然會取代傳統(tǒng)能源9、新能源技術(shù)的發(fā)展也帶來了一些新興的商業(yè)模式，如能源合同管理、分布式能源交易等。在一個分布式光伏發(fā)電項目中，如果采用能源合同管理模式，以下哪個方面的約定是最為核心的？（）A.項目的投資和建設(shè)責(zé)任B.發(fā)電收益的分配方式C.設(shè)備的維護和管理責(zé)任D.合同的期限和終止條件10、在新能源的開發(fā)利用中，能源存儲與轉(zhuǎn)化的效率是關(guān)鍵問題。關(guān)于熱化學(xué)儲能技術(shù)，以下哪種描述是正確的？（）A.熱化學(xué)儲能技術(shù)具有能量密度高、存儲時間長、效率高等優(yōu)點，但技術(shù)復(fù)雜，目前仍處于實驗室研究階段B.熱化學(xué)儲能技術(shù)已經(jīng)成熟，廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用領(lǐng)域，是解決能源存儲問題的主要手段C.熱化學(xué)儲能技術(shù)存在嚴(yán)重的安全隱患，且成本高昂，不具備實際應(yīng)用的可能性D.熱化學(xué)儲能技術(shù)的效率低下，無法與其他儲能技術(shù)競爭，未來發(fā)展前景黯淡11、在新能源技術(shù)的研發(fā)過程中，實驗和測試設(shè)備的先進性和準(zhǔn)確性對研究結(jié)果有著重要影響。對于一個研究新能源材料性能的實驗室，如果要提高實驗結(jié)果的可靠性，以下哪種實驗設(shè)備的升級是最為迫切的？（）A.高精度的材料分析儀器B.先進的電池測試系統(tǒng)C.高效的能源轉(zhuǎn)化實驗裝置D.大規(guī)模的模擬計算設(shè)備12、在研究新能源技術(shù)的國際合作時，以下關(guān)于其意義和形式的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.新能源技術(shù)的國際合作具有重要意義，它可以促進技術(shù)交流和共享，加速研發(fā)進程，降低研發(fā)成本，共同應(yīng)對全球性的能源和環(huán)境挑戰(zhàn)。國際合作的形式包括聯(lián)合研發(fā)項目、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、人才交流、共建能源基礎(chǔ)設(shè)施等。通過國際合作，可以整合各國的優(yōu)勢資源，提高新能源技術(shù)的全球普及和應(yīng)用水平B.新能源技術(shù)的國際合作沒有必要，各國應(yīng)該獨立發(fā)展自己的技術(shù)C.新能源技術(shù)的國際合作主要是競爭關(guān)系，合作形式很少D.新能源技術(shù)的國際合作只限于發(fā)達(dá)國家之間，發(fā)展中國家無法參與13、新能源技術(shù)的創(chuàng)新往往伴隨著商業(yè)模式的創(chuàng)新。假設(shè)一家新能源企業(yè)開發(fā)了一種創(chuàng)新的能源管理解決方案，以下哪種商業(yè)模式最有可能實現(xiàn)快速市場推廣和盈利？（）A.直接銷售產(chǎn)品和服務(wù)給終端用戶B.與能源供應(yīng)商合作，共同推廣和分成C.采用租賃模式，按使用量收費D.以上商業(yè)模式的組合運用14、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(yán)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15、水能是一種傳統(tǒng)的可再生能源，也是目前全球電力供應(yīng)的重要組成部分。關(guān)于水能發(fā)電，以下描述不正確的是（）A.水能發(fā)電的原理是利用水流的勢能和動能推動水輪機旋轉(zhuǎn)，進而帶動發(fā)電機發(fā)電，其能量轉(zhuǎn)化過程簡單高效B.水電站按照開發(fā)方式可以分為壩式水電站、引水式水電站和混合式水電站等，不同類型的水電站適用于不同的地理條件和水能資源狀況C.水能發(fā)電具有啟動速度快、調(diào)節(jié)性能好、運行成本低等優(yōu)點，但也存在建設(shè)周期長、投資大、對生態(tài)環(huán)境影響較大等問題D.全球的水能資源已經(jīng)得到了充分的開發(fā)和利用，未來不會再有新的大型水電站建設(shè)項目二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）新能源的發(fā)展對材料科學(xué)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。請深入探討新能源開發(fā)所需要的新型材料，如高效光伏材料、高性能電池材料和耐溫耐腐蝕的儲能材料等。研究材料性能對新能源技術(shù)發(fā)展的制約和促進作用，以及如何通過材料研發(fā)和創(chuàng)新來突破新能源技術(shù)的瓶頸。同時，分析在新能源應(yīng)用中材料的可靠性、耐久性和回收利用等問題，以及相應(yīng)的解決方案。2、（本題5分）詳細(xì)論述新能源技術(shù)在分布式能源系統(tǒng)中的應(yīng)用模式和優(yōu)勢。以一個具體的分布式能源項目為例，分析其系統(tǒng)構(gòu)成、能量管理策略和經(jīng)濟效益，并探討分布式能源系統(tǒng)在未來能源體系中的地位和發(fā)展趨勢。3、（本題5分）深入分析新能源技術(shù)在推動區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展中的應(yīng)用，探討不同地區(qū)如何根據(jù)自身資源稟賦發(fā)展特色新能源產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)同增長。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家企業(yè)安裝了一套5kW的屋頂風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，風(fēng)機的切入風(fēng)速為2.5m/s，額定風(fēng)速為10m/s，切出風(fēng)速為20m/s。該地區(qū)年平均風(fēng)速為6m/s，風(fēng)速概率分布符合威布爾分布，形狀參數(shù)為2，尺度參數(shù)為7。計算該風(fēng)機一年的理論發(fā)電量。假設(shè)風(fēng)機發(fā)電效率在額定風(fēng)速以下與風(fēng)速的平方成正比，在額定風(fēng)速以上保持額定功率輸出，同時考慮風(fēng)機可用性為90%，計算實際年發(fā)電量。若上網(wǎng)電價為0.45元/度，計算年發(fā)電收益。2、（本題5分）某地區(qū)計劃建設(shè)一個50MW的太陽能光伏發(fā)電站，光伏板的轉(zhuǎn)換效率為20%，該地區(qū)年平均日照時間為1800小時。假設(shè)光伏電站的系統(tǒng)效率為80%，計算該電站一年的發(fā)電量。若上網(wǎng)電價為0.5元/度，計算該電站一年的發(fā)電收益。同時，考慮電站的初始投資為4億元，設(shè)備使用壽命為25年，每年的運維成本為500萬元，計算該電站的投資回收期。3、（本題5分）某超級電容器儲能系統(tǒng)，電容容量為1500F，工作電壓范圍為80V-400V。假設(shè)放電過程中電壓呈線性下降，計算該超級電容器能夠存儲的能量。如果要在8秒內(nèi)釋放完存儲的能量，計算平均放電功率。同時，比較超級電容器與同等容量鉛酸電池在能量密度和功率密度方面的差異。4、（本題5分）一個氫燃料電池?zé)o人機，儲氫量2千克，氫氣能量密度140兆焦/千克，燃料電池效率55%，無人機飛行功率10千瓦。計算無人機的最大飛行時間。如果要將飛行時間增加一倍，儲氫量至少需要達(dá)到多少千克？5、（本題5分）某潮汐能發(fā)電站，采用單庫雙向發(fā)電方式，水庫面積為0.8平方千米，平均潮差為4.5米，發(fā)電效率為18%。一天有兩次漲潮和落潮，每次漲潮和落潮時間各為6小時。計算該電站一天的發(fā)電量。假設(shè)上網(wǎng)電價為0.52元/度，每年運行280天，計算年發(fā)電收益。已知初始投資6億元，設(shè)備壽命28年，每年運維成本1200萬元，求投資回收期。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述新能源技術(shù)在橡膠塑料行業(yè)的節(jié)能減排和資源循環(huán)利用，如橡膠塑料生產(chǎn)中的新能源加熱系統(tǒng)、廢舊橡膠塑料的能源化回收、新能源在橡塑制品成型工藝中的應(yīng)用等。分析新能源技術(shù)如何降低橡膠塑料行業(yè)的能源消耗和環(huán)境污染，提高資源利用效率。探討在橡膠塑料行業(yè)推廣新能源技術(shù)的技術(shù)挑戰(zhàn)和政策支持。2、（本題10分）詳細(xì)論述新能源汽車中鋰離子電池的工作原理、性能特點以及目前面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。包括電池的充放電過程、能量密度