西安交通大學(xué)《儲能原理》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁西安交通大學(xué)《儲能原理》

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(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、新能源技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，例如太陽能光伏建筑一體化（BIPV）。對于BIPV系統(tǒng)，以下哪種說法是正確的？（）A.BIPV系統(tǒng)只是將太陽能光伏板安裝在建筑物表面，對建筑物的外觀和功能沒有任何影響B(tài).BIPV系統(tǒng)不僅能夠?yàn)榻ㄖ锾峁╇娏?，還能夠替代傳統(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2、假設(shè)我們正在研究新能源技術(shù)在偏遠(yuǎn)地區(qū)的應(yīng)用，如獨(dú)立的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)、小型生物質(zhì)能電站等。對于保障偏遠(yuǎn)地區(qū)能源供應(yīng)的可靠性和穩(wěn)定性，以下哪種技術(shù)和管理措施是最為關(guān)鍵的？（）A.優(yōu)化能源系統(tǒng)的配置和儲能容量B.建立遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)C.培養(yǎng)當(dāng)?shù)氐哪茉催\(yùn)維技術(shù)人員D.以上措施的綜合實(shí)施3、新能源技術(shù)的國際合作對于推動全球能源轉(zhuǎn)型具有重要意義。當(dāng)多個(gè)國家共同開展一項(xiàng)新能源技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目時(shí)，以下哪個(gè)方面最容易導(dǎo)致合作中的分歧和障礙？（）A.技術(shù)路線的選擇和主導(dǎo)權(quán)的爭奪B.研發(fā)資金的分配和使用方式C.知識產(chǎn)權(quán)的歸屬和保護(hù)D.不同國家的文化和工作方式差異4、在新能源的產(chǎn)業(yè)鏈中，材料的供應(yīng)和回收是重要環(huán)節(jié)。假設(shè)一種新型的新能源材料在大規(guī)模應(yīng)用后需要進(jìn)行回收處理，以下哪種回收方法可能是最環(huán)保且經(jīng)濟(jì)可行的？（）A.物理拆解和分類回收，對材料進(jìn)行簡單的拆解和分類，再進(jìn)行處理B.化學(xué)溶解和提取，通過化學(xué)方法將材料中的有用成分溶解和提取出來C.高溫熔煉和再生，將材料進(jìn)行高溫熔煉，重新制成原材料D.生物降解和循環(huán)利用，利用生物技術(shù)將材料降解為無害物質(zhì)并重新利用5、在新能源的開發(fā)和利用中，智能電網(wǎng)的作用日益凸顯。關(guān)于智能電網(wǎng)與新能源的關(guān)系，下列說法不準(zhǔn)確的是：（）A.智能電網(wǎng)能夠更好地整合和管理新能源發(fā)電，實(shí)現(xiàn)電力的優(yōu)化調(diào)配B.新能源的接入對智能電網(wǎng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性提出了更高的要求C.智能電網(wǎng)可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，提高新能源發(fā)電的預(yù)測精度和可靠性D.智能電網(wǎng)的發(fā)展完全依賴于新能源的大規(guī)模應(yīng)用，沒有新能源就沒有智能電網(wǎng)6、在新能源的綜合利用系統(tǒng)中，多能互補(bǔ)是一種有效的策略。關(guān)于風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，以下哪種說法是合理的？（）A.風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可以完全解決風(fēng)能和太陽能的間歇性和不穩(wěn)定性問題，實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的供電B.風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行簡單，不需要復(fù)雜的控制和優(yōu)化策略C.風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)能和太陽能資源特點(diǎn)進(jìn)行合理配置，但在實(shí)際應(yīng)用中受到地理?xiàng)l件和氣候因素的限制較大D.風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在成本和效率方面不如單獨(dú)的風(fēng)力發(fā)電或光伏發(fā)電系統(tǒng)，沒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值7、新能源技術(shù)的發(fā)展對能源存儲提出了更高的要求。以下關(guān)于能源存儲技術(shù)的發(fā)展趨勢，描述不正確的是（）A.未來的能源存儲技術(shù)將朝著更高能量密度、更長壽命、更快充放電速度和更低成本的方向發(fā)展B.多種能源存儲技術(shù)將相互融合，形成綜合的儲能系統(tǒng)，以滿足不同應(yīng)用場景的需求C.隨著新材料和新機(jī)制的不斷發(fā)現(xiàn)，能源存儲技術(shù)將實(shí)現(xiàn)跨越式的突破，徹底解決能源存儲的難題D.能源存儲技術(shù)的發(fā)展將主要依賴于硬件的改進(jìn)，軟件和算法的優(yōu)化作用不大8、在當(dāng)今能源領(lǐng)域，新能源技術(shù)的發(fā)展對于解決全球能源危機(jī)和環(huán)境問題具有至關(guān)重要的意義。假設(shè)我們正在研究太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，需要考慮諸多因素，如光伏電池的材料、效率、成本以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。對于一個(gè)大規(guī)模的太陽能電站，要提高其發(fā)電效率并降低成本，以下哪種技術(shù)改進(jìn)措施是最為關(guān)鍵的？（）A.研發(fā)新型高效的光伏材料B.優(yōu)化電站的布局和跟蹤系統(tǒng)C.提升電力存儲和轉(zhuǎn)換設(shè)備的性能D.加強(qiáng)電站的運(yùn)維管理和故障監(jiān)測9、在新能源技術(shù)的發(fā)展過程中，標(biāo)準(zhǔn)的制定和規(guī)范的建立至關(guān)重要。假設(shè)一個(gè)國際組織要制定新能源技術(shù)的全球標(biāo)準(zhǔn)，以下哪個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該優(yōu)先考慮？（）A.產(chǎn)品性能和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保新能源設(shè)備的可靠性和安全性B.環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)新能源的綠色發(fā)展C.互聯(lián)互通和兼容性標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)不同廠家設(shè)備的互操作D.以上三個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)同等重要，應(yīng)同時(shí)制定和完善10、生物質(zhì)能作為一種可再生能源，具有廣泛的來源和應(yīng)用前景。在生物質(zhì)能的利用中，以下說法不正確的是：（）A.生物質(zhì)發(fā)電可以通過直接燃燒生物質(zhì)、氣化或沼氣發(fā)酵等方式實(shí)現(xiàn)，將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為電能B.生物柴油是一種由植物油或動物脂肪制成的可再生燃料，其性能與傳統(tǒng)柴油相似，但在低溫下流動性更好C.生物質(zhì)能的利用過程中不會產(chǎn)生任何污染物，是一種完全清潔的能源D.生物質(zhì)乙醇可以通過發(fā)酵農(nóng)作物中的淀粉或糖類物質(zhì)制取，可作為汽油的替代品在交通領(lǐng)域使用11、新能源技術(shù)的國際合作在全球能源轉(zhuǎn)型中不可或缺。以下關(guān)于新能源國際合作的說法，不正確的是：（）A.各國可以通過技術(shù)交流和合作項(xiàng)目共同推動新能源技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用B.國際合作有助于降低新能源技術(shù)的研發(fā)成本，提高創(chuàng)新效率C.新能源國際合作不存在利益沖突和知識產(chǎn)權(quán)糾紛，進(jìn)展非常順利D.發(fā)展中國家在新能源國際合作中可以通過引進(jìn)技術(shù)和資金，加快自身新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展12、在新能源領(lǐng)域，儲能技術(shù)的發(fā)展對于平衡供需、提高能源利用效率具有重要意義。以下關(guān)于儲能技術(shù)應(yīng)用場景的描述，不準(zhǔn)確的是：（）A.儲能技術(shù)可以用于電網(wǎng)調(diào)峰，在用電低谷時(shí)儲存電能，高峰時(shí)釋放電能，以穩(wěn)定電網(wǎng)運(yùn)行B.新能源分布式發(fā)電系統(tǒng)中，儲能可以平滑發(fā)電輸出，提高電能質(zhì)量和供電可靠性C.儲能技術(shù)可以應(yīng)用于移動設(shè)備，如電動汽車和電動自行車，延長其續(xù)航里程D.儲能技術(shù)目前主要用于大規(guī)模電力存儲，對于家庭和小型商業(yè)用戶來說沒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值13、對于新能源技術(shù)中的儲能技術(shù)，以下關(guān)于其重要性和應(yīng)用場景的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.儲能技術(shù)可以解決新能源發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性問題，提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，促進(jìn)新能源的大規(guī)模接入B.儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用場景包括調(diào)峰、調(diào)頻、備用電源、分布式能源存儲等，能夠優(yōu)化電力資源配置，提高能源利用效率C.常見的儲能技術(shù)包括電池儲能（如鋰離子電池、鉛酸電池等）、超級電容器儲能、飛輪儲能、抽水蓄能等，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，適用于不同的應(yīng)用場景D.儲能技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)非常完善，不存在任何技術(shù)難題和成本問題，能夠完全滿足新能源發(fā)展和電力系統(tǒng)運(yùn)行的需求14、氫能作為一種清潔能源，在未來能源體系中具有重要地位。對于氫能的生產(chǎn)和儲存，下列表述不準(zhǔn)確的是：（）A.水電解制氫是一種常見的制氫方法，但能耗較高，需要進(jìn)一步提高效率和降低成本B.利用可再生能源產(chǎn)生的多余電能通過電解水制氫，可以實(shí)現(xiàn)能源的儲存和轉(zhuǎn)化C.儲氫技術(shù)是氫能應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前高壓氣態(tài)儲氫是最成熟和廣泛應(yīng)用的儲氫方式D.金屬氫化物儲氫具有儲氫密度高、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，但目前還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，無法大規(guī)模應(yīng)用15、假設(shè)我們正在研究新能源技術(shù)在島嶼地區(qū)的應(yīng)用，如獨(dú)立的可再生能源微電網(wǎng)、海洋能開發(fā)等。對于保障島嶼能源的獨(dú)立性和可持續(xù)性，以下哪種能源組合和管理策略是最為合適的？（）A.以風(fēng)能為主，結(jié)合儲能和柴油備用B.太陽能與海洋能的互補(bǔ)利用C.構(gòu)建多能互補(bǔ)的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)D.以上策略需要根據(jù)島嶼具體情況選擇二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）深入分析新能源技術(shù)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用，如電動汽車、氫燃料電池汽車、電動船舶等。探討這些技術(shù)在節(jié)能減排、交通擁堵緩解和交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整方面的作用和挑戰(zhàn)。2、（本題5分）在新能源技術(shù)的投資和融資方面，詳細(xì)分析各種投資渠道和融資模式，如風(fēng)險(xiǎn)投資、銀行貸款、政府基金等。探討如何優(yōu)化投資和融資環(huán)境，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。3、（本題5分）全面論述新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中政策支持的重要性和具體形式。包括補(bǔ)貼政策、稅收優(yōu)惠、上網(wǎng)電價(jià)政策等，探討如何通過政策引導(dǎo)和激勵促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一座20MW的太陽能熱發(fā)電站，采用塔式聚光技術(shù)，集熱器效率為60%，儲熱系統(tǒng)容量為8小時(shí)滿負(fù)荷運(yùn)行。平均太陽輻射強(qiáng)度為800W/m2，計(jì)算集熱器面積。如果發(fā)電效率為20%，計(jì)算電站年發(fā)電量。2、（本題5分）某潮汐能發(fā)電站安裝了5臺貫流式水輪機(jī)，單機(jī)額定功率2MW，設(shè)計(jì)潮差5米，平均水頭4米，水輪機(jī)效率80%。計(jì)算該電站在一個(gè)漲落潮周期內(nèi)（12小時(shí)）的發(fā)電量。如果該地區(qū)的平均潮差為4.5米，計(jì)算實(shí)際的平均發(fā)電功率。3、（本題5分）一個(gè)地?zé)崮芄┡到y(tǒng)，為面積為10000平方米的小區(qū)供暖，地?zé)崴M(jìn)出口溫差為10℃，流量為200m3/h，水的比熱容為4.2kJ/(kg·℃)。計(jì)算系統(tǒng)的供暖功率。如果供暖季為120天，每天運(yùn)行12小時(shí)，電價(jià)為0.5元/度，計(jì)算供暖季的運(yùn)行費(fèi)用。假設(shè)系統(tǒng)初投資為500萬元，設(shè)備使用壽命為15年，計(jì)算年均投資成本。4、（本題5分）一個(gè)50MW的海上風(fēng)電場，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)和海底電纜的投資占總投資的30%，風(fēng)機(jī)設(shè)備投資占50%，其他配套設(shè)施投資占20%。已知總投資為10億元，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)和海底電纜的單位造價(jià)分別為200萬元/個(gè)和200萬元/千米，風(fēng)機(jī)設(shè)備單價(jià)為1500萬元/臺，計(jì)算風(fēng)電場的風(fēng)機(jī)數(shù)量、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)數(shù)量和海底電纜長度。假設(shè)風(fēng)電場年發(fā)電量為1.5億度，上網(wǎng)電價(jià)為0.7元/度，計(jì)算投資回收期。5、（本題5分）一個(gè)生物質(zhì)能發(fā)電廠，以農(nóng)作物秸稈為燃料，每噸秸稈的熱值為15000kJ/kg，年消耗秸稈10萬噸。鍋爐效率為85%，汽輪發(fā)電機(jī)組效率為40%，計(jì)算該廠的年發(fā)電量。若秸稈收購價(jià)格為300元/噸，計(jì)算年燃料成本。同時(shí)，假設(shè)上網(wǎng)電價(jià)為0.45元/千瓦時(shí)，計(jì)算年發(fā)電收入。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)展催生了新的商業(yè)模式和市場機(jī)制。全面闡述在新能源發(fā)電領(lǐng)域，如分布式光伏發(fā)電的合同能源管理、自發(fā)自用余電上網(wǎng)等商業(yè)模式的運(yùn)作方式和盈利模式。深入探討在新能源儲能領(lǐng)域，如儲能電站的租賃服務(wù)、電力輔助服務(wù)市場參與等商業(yè)模式的創(chuàng)新和發(fā)展。研究在新能源汽車領(lǐng)域，如車電分離、電池租賃和共享出行等新型商業(yè)模式的應(yīng)用和前景。分析新能源技術(shù)發(fā)展對能源市場結(jié)構(gòu)和競爭格局的影響，以及如何建立公平、開放和有效的市場機(jī)制，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。探討在能源互聯(lián)網(wǎng)背景下，新能源與其他能源形式的融合互動所帶來的新的商業(yè)機(jī)會和市場模式，字?jǐn)?shù)不少于1350字。2、（本題10分）在新能源開發(fā)利用過程中，材料科學(xué)發(fā)揮著關(guān)鍵作用。請?jiān)敿?xì)闡述用于太陽能電池的新型半導(dǎo)體材料（如鈣鈦礦材料）的特性、制備方法和性能優(yōu)勢。分析這些