四川農業(yè)大學《工程熱力學B》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《工程熱力學B》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、新能源項目的投資具有一定的風險和不確定性。以下關于新能源投資的描述，不正確的是（）A.新能源項目的投資回報周期較長，需要投資者具備長期的戰(zhàn)略眼光和資金實力B.政策變化、市場需求波動、技術進步等因素都會對新能源投資產生影響C.投資者在進行新能源投資時，應充分評估項目的風險和收益，制定合理的投資策略D.新能源投資風險小，收益高，是一種穩(wěn)賺不賠的投資選擇2、在新能源的國際競爭中，以下關于各國競爭優(yōu)勢的描述，不準確的是：（）A.一些國家在新能源技術研發(fā)方面具有領先優(yōu)勢，擁有大量的專利和核心技術B.部分國家憑借豐富的自然資源，如太陽能、風能資源，在新能源開發(fā)中占據(jù)有利地位C.國家的政策支持力度和市場規(guī)模是決定新能源產業(yè)競爭力的關鍵因素D.新能源國際競爭中，技術和資源優(yōu)勢是唯一的決定因素，政策和市場因素影響不大3、隨著新能源技術的不斷進步，新能源與傳統(tǒng)能源的融合發(fā)展成為趨勢。以下關于新能源與傳統(tǒng)能源融合的說法，不正確的是：（）A.風光互補發(fā)電系統(tǒng)結合了風力發(fā)電和光伏發(fā)電的優(yōu)勢，提高了能源供應的穩(wěn)定性和可靠性B.傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠可以通過改造，與生物質能發(fā)電相結合，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)展不存在技術障礙，只需要政策引導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，促進能源結構的多元化4、生物質能作為一種可再生能源，具有來源廣泛、低碳環(huán)保等特點。生物質發(fā)電技術主要包括直接燃燒發(fā)電、氣化發(fā)電和沼氣發(fā)電等方式。在一個以農業(yè)廢棄物為原料的生物質發(fā)電廠中，如果要降低發(fā)電成本同時減少環(huán)境污染，以下哪種技術改進措施最為有效？（）A.提高燃燒溫度B.優(yōu)化氣化工藝C.增加沼氣池的數(shù)量D.減少原料的預處理步驟5、新能源在建筑領域的應用越來越廣泛，如太陽能光伏建筑一體化、地源熱泵系統(tǒng)和生物質供暖等。對于一座位于寒冷地區(qū)的大型公共建筑，如果要在滿足供暖需求的同時降低能源消耗和碳排放，以下哪種新能源技術的應用組合最為合適？（）A.安裝太陽能光伏板結合地源熱泵系統(tǒng)B.采用生物質供暖結合太陽能熱水器C.利用地源熱泵系統(tǒng)并配備儲能裝置D.以上三種技術同時應用6、當研究新能源技術對能源市場格局的影響時，需要考慮能源價格、市場份額和能源供應結構的變化。隨著新能源技術的不斷進步和成本降低，以下哪種能源市場的變化趨勢是最有可能出現(xiàn)的？（）A.傳統(tǒng)能源價格大幅下降B.新能源在能源供應中的占比迅速上升C.能源市場的集中度進一步提高D.能源國際貿易格局發(fā)生重大調整7、在風力發(fā)電技術中，風機的選址和設計對于發(fā)電效率和成本有著重要影響。假設要建設一個大型風力發(fā)電場，以下哪個因素在選址時需要優(yōu)先考慮？（）A.當?shù)氐钠骄L速和風向穩(wěn)定性B.土地的價格和可獲取性C.與電網的連接距離和成本D.當?shù)氐恼咧С趾脱a貼力度8、在新能源技術的成本分析中，對于太陽能光伏發(fā)電成本的構成和降低途徑，以下哪一種描述是最準確的？（）A.太陽能光伏發(fā)電成本主要包括光伏組件成本、安裝費用、逆變器成本、運維成本等。降低成本的途徑包括提高光伏電池效率、擴大生產規(guī)模、降低原材料價格、優(yōu)化系統(tǒng)設計等。隨著技術進步和市場規(guī)模擴大，光伏發(fā)電成本近年來已經大幅下降，但仍需進一步降低以提高其市場競爭力B.太陽能光伏發(fā)電成本過高，無法降低，不具備大規(guī)模應用的前景C.降低太陽能光伏發(fā)電成本只需要降低光伏組件的價格，其他方面影響不大D.太陽能光伏發(fā)電成本已經很低，不需要再考慮降低成本的問題9、在新能源技術的生物能利用方面，以下關于生物燃料的說法，不正確的是哪一項？（）A.生物燃料包括生物乙醇、生物柴油和生物甲烷等，它們可以由農作物、廢棄物或藻類等生物質原料通過發(fā)酵、酯化等工藝制成B.生物燃料的使用可以減少對傳統(tǒng)石油燃料的依賴，降低溫室氣體排放，但在生產過程中可能會與糧食生產競爭土地和水資源C.生物燃料的能量密度和燃燒性能與傳統(tǒng)化石燃料相當，且易于儲存和運輸，可以直接替代傳統(tǒng)燃料在交通運輸和工業(yè)領域中的應用D.生物燃料的發(fā)展受到原料供應、生產成本、技術成熟度等因素的制約，目前在全球能源消費中的占比仍然較低，但具有較大的發(fā)展?jié)摿?0、在新能源的政策和市場方面，各國政府采取了一系列措施來推動其發(fā)展。以下說法錯誤的是：（）A.政府通過制定補貼政策、稅收優(yōu)惠和可再生能源配額制等措施，鼓勵新能源的開發(fā)和利用B.隨著技術進步和規(guī)模擴大，新能源的成本逐漸降低，市場競爭力不斷增強，對傳統(tǒng)能源的替代速度加快C.新能源市場的發(fā)展主要取決于技術進步，政策的作用相對較小D.國際能源合作在新能源領域日益重要，各國通過共同研發(fā)、技術轉讓和項目合作等方式促進新能源的發(fā)展11、新能源技術在農業(yè)領域的應用具有廣闊前景。以下關于新能源在農業(yè)中的作用，表述錯誤的是（）A.太陽能光伏發(fā)電可以為農業(yè)灌溉、溫室照明和農產品加工等提供電力，減少對傳統(tǒng)電網的依賴B.生物質能可以通過沼氣池轉化為沼氣，為農村居民提供生活燃料，同時沼渣沼液可以作為有機肥料還田C.地熱能可以用于溫室供暖，調節(jié)室內溫度和濕度，為農作物創(chuàng)造適宜的生長環(huán)境D.新能源技術在農業(yè)中的應用成本很高，不具有經濟可行性，因此在農業(yè)領域難以推廣12、新能源汽車的電池回收和再利用是一個重要的環(huán)節(jié)，涉及環(huán)保和資源節(jié)約等問題。對于一種常見的鋰離子電池，如果要實現(xiàn)高效的回收和再利用，以下哪個步驟是最為復雜和關鍵的？（）A.電池的拆解和分類B.有價金屬的提取C.回收材料的再制造D.建立回收渠道和網絡13、在新能源技術領域，關于新能源與傳統(tǒng)能源的互補與協(xié)同發(fā)展，以下哪種描述最為準確和全面？（）A.新能源和傳統(tǒng)能源可以實現(xiàn)互補與協(xié)同發(fā)展。在能源供應方面，新能源如風能、太陽能的間歇性可由傳統(tǒng)能源如煤炭、天然氣的穩(wěn)定供應來補充；在能源消費領域，新能源可用于滿足新增需求，傳統(tǒng)能源則保障基礎負荷。同時，傳統(tǒng)能源的基礎設施和技術經驗可為新能源的發(fā)展提供支持，兩者協(xié)同發(fā)展有助于實現(xiàn)能源系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效和可持續(xù)B.新能源和傳統(tǒng)能源無法協(xié)同發(fā)展，應該盡快淘汰傳統(tǒng)能源，全力發(fā)展新能源C.新能源和傳統(tǒng)能源的互補作用有限，對能源系統(tǒng)的影響不大D.傳統(tǒng)能源在各方面都優(yōu)于新能源，新能源的發(fā)展只是一種趨勢，短期內無法取代傳統(tǒng)能源14、新能源產業(yè)的發(fā)展帶動了相關產業(yè)鏈的形成和發(fā)展。以下關于新能源產業(yè)鏈的描述，錯誤的是（）A.新能源產業(yè)鏈包括上游的原材料供應、中游的設備制造和下游的能源應用等環(huán)節(jié)B.上游產業(yè)主要提供硅料、鋰礦等原材料，中游產業(yè)包括光伏組件制造、風機制造等，下游產業(yè)則涵蓋新能源發(fā)電、新能源汽車等領域C.新能源產業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)相互依存、相互促進，形成了完整的產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)D.新能源產業(yè)鏈的發(fā)展是一帆風順的，不存在任何技術瓶頸和市場風險15、對于新能源在通信領域的應用，如基站的供電系統(tǒng)，以下哪種新能源解決方案在可靠性和成本方面具有最佳平衡？（）A.太陽能與柴油發(fā)電機的混合供電系統(tǒng)B.風能與蓄電池的組合供電系統(tǒng)C.氫燃料電池供電系統(tǒng)D.地熱能供電系統(tǒng)二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在新能源技術的人才流動和人才引進方面，詳細分析人才流動的原因、影響和對策。探討如何吸引和留住優(yōu)秀的新能源技術人才，促進人才的合理配置。2、（本題5分）新能源的發(fā)展對材料科學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的瓶頸。同時，分析在新能源應用中材料的可靠性、耐久性和回收利用等問題，以及相應的解決方案。3、（本題5分）詳細論述新能源技術在教育領域的應用，如學校的能源管理、新能源科普教育基地建設等。探討如何通過新能源技術促進教育的綠色發(fā)展和可持續(xù)性。4、（本題5分）詳細說明新能源在極地考察和科學研究中的應用，如極地站的新能源供電、新能源裝備在極端環(huán)境下的性能等。分析新能源在極地科學研究中的重要性和技術挑戰(zhàn)，以及未來的發(fā)展方向。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某氫燃料電池物流車，儲氫罐容積40升，壓力35MPa，氫氣利用率90%，氫氣熱值143kJ/g，車輛平均功率需求25kW。計算車輛的續(xù)航里程。若加氫站氫氣售價50元/kg，車輛年行駛里程8萬公里，計算年燃料費用。2、（本題5分）一輛新能源公交車，電池容量為200kWh，續(xù)航里程為300公里。每天行駛里程約200公里，充電樁充電功率為60kW，充電效率為90%。計算充滿電所需時間。假設電價為0.8元/度，每天充電一次，計算每天的充電成本。若電池壽命為1500次循環(huán)，電池成本20萬元，計算每公里的電池折舊成本。3、（本題5分）某新能源儲能電站，采用磷酸鐵鋰電池組，電池組總容量為10MWh，充放電效率為90%。在用電低谷時（電價0.3元/度）充電，用電高峰時（電價1.2元/度）放電。計算一次完整的充放電操作可獲得的利潤。假設電池組循環(huán)壽命為2000次，每次更換電池組成本為8萬元，計算在電池組使用壽命內的總利潤。4、（本題5分）一個地源熱泵系統(tǒng)為一棟8000平方米的辦公樓供暖和制冷，冬季從地下提取熱量的功率為700kW，夏季向地下排放熱量的功率為800kW。地源熱泵系統(tǒng)的性能系數(shù)（COP）冬季為3.5，夏季為4.5。計算該系統(tǒng)冬季和夏季的耗電量。如果電價為0.7元/度，計算冬季和夏季的運行費用。5、（本題5分）一輛新能源電動汽車，搭載的鋰離子電池組容量為60kWh，續(xù)航里程為400公里。假設車輛平均能耗為150Wh/km，在快速充電樁（充電功率為60kW）上充電，計算充滿電所需的時間。如果在夜間使用低谷電價（0.3元/度）充電，充滿電需要花費多少錢？同時，假設電池組循環(huán)壽命為1500次，每次更換電池組成本為5萬元，計算在車輛使用壽命內（假設10年）的電池成本。四、綜合題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）深入研究新能源在垃圾處理和循環(huán)經濟中的作用，如垃圾焚燒發(fā)電、生物質能轉化與垃圾資源化利用、新能源驅動的垃圾分類和回收設備等。分析如何通過新能源技術實現(xiàn)垃圾的減量化、無害化和資源化，促進循環(huán)經濟的發(fā)展。探討在垃圾處理行業(yè)應用新能源技術所面臨的環(huán)境和社會問題。2、（本題10分）新能源的大規(guī)模開發(fā)和利用對電力系統(tǒng)產生了深遠的影響。請綜合研究新能源接入對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、電能質量和調度運行等方面帶來的挑戰(zhàn)。分析為適應新能源電力所需要的電網升級改造技術，如智能電網、特高壓輸電、分布式發(fā)電管理等。探討在新能源為主導的未來電力系統(tǒng)中，電力市場機制和政策法規(guī)應如何調整和完善。3、（本題10分）綜合論述新能源技術在極地科考中的應用，如極地站的新能源供電、新能源動力的科考車輛和設備以及基于新能源的通信和導航系統(tǒng)。分析新能源技術在極端環(huán)境下的可靠性、適應性和能源供應保障方面的挑戰(zhàn)。研究如何針對極地科考的