北京交通大學《傳熱學》2022-2023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(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北京交通大學

《傳熱學》2022-2023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、在新能源技術中，儲能技術對于解決能源供需不平衡和提高能源利用效率具有重要意義。關于電化學儲能中的鈉硫電池，以下敘述哪一項是正確的？（）A.鈉硫電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長、成本低等優(yōu)點，是目前最理想的大規(guī)模儲能技術，沒有任何缺點和限制B.鈉硫電池的工作溫度較高，需要在300攝氏度左右運行，這對其安全性和系統(tǒng)復雜性提出了挑戰(zhàn)，但同時也使其具有較高的能量效率C.鈉硫電池由于其復雜的化學性質和較高的成本，在儲能領域的應用前景非常有限，很快會被其他新型儲能技術取代D.鈉硫電池的充放電速度極快，可以在短時間內(nèi)完成大量能量的存儲和釋放，適用于對響應速度要求極高的應用場景2、關于新能源技術在分布式能源系統(tǒng)中的應用，以下哪種說法是不準確的？（）A.分布式能源系統(tǒng)是一種將多種能源形式（如新能源和傳統(tǒng)能源）在用戶側就近供應的能源系統(tǒng)，具有能源利用效率高、供電可靠性強、環(huán)境友好等優(yōu)點B.新能源技術（如太陽能光伏發(fā)電、小型風力發(fā)電、生物質能發(fā)電等）可以與儲能系統(tǒng)、燃氣輪機、燃料電池等設備相結合，構建分布式能源系統(tǒng)，滿足用戶的多樣化能源需求C.分布式能源系統(tǒng)可以實現(xiàn)能源的自產(chǎn)自銷和余電上網(wǎng)，提高能源的綜合利用效率，減少對大電網(wǎng)的依賴，但也面臨著系統(tǒng)優(yōu)化配置、運行管理和政策支持等方面的挑戰(zhàn)D.分布式能源系統(tǒng)只適用于偏遠地區(qū)和農(nóng)村地區(qū)，在城市和工業(yè)園區(qū)等負荷集中的區(qū)域無法應用，無法與大電網(wǎng)形成有效的互補3、假設我們正在研究新能源在建筑領域的應用，如太陽能熱水器、地源熱泵和光伏建筑一體化等技術。對于一個新建的綠色建筑，要實現(xiàn)能源的自給自足和節(jié)能減排，以下哪種技術組合是最為理想的？（）A.高效的太陽能光伏板與儲能系統(tǒng)結合B.地源熱泵與智能能源管理系統(tǒng)C.太陽能熱水器與建筑保溫材料優(yōu)化D.以上技術的綜合應用和協(xié)同優(yōu)化4、新能源技術的創(chuàng)新不斷推動著行業(yè)的發(fā)展。以下關于新能源技術創(chuàng)新方向的描述，錯誤的是：（）A.新型太陽能電池材料的研發(fā)旨在提高太陽能的轉換效率，降低成本B.氫能制取技術的創(chuàng)新重點在于開發(fā)更高效、更經(jīng)濟的催化劑C.儲能技術的創(chuàng)新主要集中在提高儲能密度、縮短充電時間和延長使用壽命方面D.新能源技術創(chuàng)新已經(jīng)達到瓶頸，未來很難有重大突破5、對于新能源技術的國際合作和技術轉移，以下關于其意義和模式的描述，不正確的是哪一項？（）A.新能源技術的國際合作和技術轉移有助于全球范圍內(nèi)的能源轉型和應對氣候變化，促進各國在新能源領域的共同發(fā)展B.國際合作可以通過聯(lián)合研發(fā)項目、技術交流會議、人才培養(yǎng)計劃等方式進行，實現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補和技術創(chuàng)新C.技術轉移可以通過技術許可、合作生產(chǎn)、直接投資等模式實現(xiàn)，但在技術轉移過程中需要注意知識產(chǎn)權保護和技術適應性等問題D.新能源技術的國際合作和技術轉移是單向的，發(fā)達國家向發(fā)展中國家輸出技術，發(fā)展中國家只能被動接受，無法參與技術創(chuàng)新和合作6、新能源技術的發(fā)展也帶來了一些新的安全挑戰(zhàn)。在大規(guī)模的鋰離子電池儲能系統(tǒng)中，以下哪種安全風險最需要重點關注和防范？（）A.電池過熱引發(fā)火災B.電池短路導致電能損失C.電池老化造成性能下降D.電池漏電對人員造成電擊7、新能源汽車是未來交通領域的發(fā)展方向，其中純電動汽車和混合動力汽車是目前市場上的主要類型。以下關于新能源汽車的說法中，不正確的是：（）A.純電動汽車完全依靠電池提供動力，其續(xù)航里程主要取決于電池容量和車輛能耗B.混合動力汽車結合了內(nèi)燃機和電動機，在不同工況下可以靈活切換動力源，提高燃油經(jīng)濟性C.新能源汽車的充電基礎設施建設是制約其發(fā)展的重要因素之一，包括充電樁的數(shù)量和分布D.新能源汽車的成本已經(jīng)低于傳統(tǒng)燃油汽車，因此在市場上具有明顯的競爭優(yōu)勢8、在新能源技術的發(fā)展中，技術標準的國際化對于全球能源轉型具有重要意義。當推動新能源技術標準的國際化時，以下哪個挑戰(zhàn)最需要克服？（）A.不同國家和地區(qū)的技術差異和利益沖突B.技術標準的快速更新和迭代C.國際組織和機構之間的協(xié)調和合作難度D.發(fā)展中國家在標準制定中的參與度和話語權不足9、當研究新能源技術在智能電網(wǎng)中的應用時，如需求響應、分布式能源管理和智能電表等，需要實現(xiàn)電網(wǎng)的智能化運行和優(yōu)化。在這些應用中，以下哪個技術的突破對于提高電網(wǎng)的靈活性和適應性最為關鍵？（）A.高性能的通信和控制技術B.先進的電力電子技術C.大數(shù)據(jù)分析和人工智能應用D.以上技術都至關重要10、當考慮新能源與傳統(tǒng)能源的協(xié)同發(fā)展時，需要綜合平衡能源供應的穩(wěn)定性、經(jīng)濟性和環(huán)保性。在一個能源系統(tǒng)中，新能源與傳統(tǒng)能源的最佳配比取決于多種因素，以下哪個因素是最為重要的決策依據(jù)？（）A.能源需求的季節(jié)性和周期性變化B.新能源和傳統(tǒng)能源的成本對比C.電網(wǎng)的承載能力和靈活性D.國家的能源戰(zhàn)略和政策導向11、隨著可再生能源在電力系統(tǒng)中的占比不斷提高，電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性面臨新的挑戰(zhàn)。假設一個地區(qū)的電網(wǎng)主要由太陽能和風能發(fā)電組成，以下哪種技術或措施對于維持電網(wǎng)的穩(wěn)定性最有效？（）A.大規(guī)模儲能系統(tǒng)，能夠在新能源發(fā)電過剩時儲存能量，在不足時釋放B.智能電網(wǎng)技術，實現(xiàn)電力的優(yōu)化分配和實時監(jiān)控C.傳統(tǒng)火力發(fā)電作為備用電源，快速響應電網(wǎng)的功率需求變化D.發(fā)展超導輸電技術，減少輸電損耗，提高輸電效率12、在新能源領域，生物質能的利用方式多種多樣。關于生物質發(fā)電，以下哪種說法是準確的？（）A.生物質發(fā)電完全依賴于農(nóng)作物秸稈等廢棄物，原料供應不穩(wěn)定，且發(fā)電效率低下，不具備大規(guī)模發(fā)展的潛力B.生物質發(fā)電可以利用多種有機廢棄物和能源作物作為原料，通過燃燒或氣化等方式將生物質能轉化為電能。雖然存在一定的環(huán)境影響，但通過技術改進和合理規(guī)劃，可以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展C.生物質發(fā)電技術簡單，投資成本低，且對環(huán)境沒有任何污染，是一種理想的清潔能源發(fā)電方式D.生物質發(fā)電在全球范圍內(nèi)已經(jīng)得到廣泛應用，技術和市場都非常成熟，不需要進一步的研發(fā)和創(chuàng)新13、假設我們正在研究新能源技術在通信領域的應用，如基站的新能源供電、數(shù)據(jù)中心的能源優(yōu)化等。對于保障通信設施在新能源供電下的穩(wěn)定運行，以下哪種技術解決方案是最為關鍵的？（）A.高效的電源管理和切換系統(tǒng)B.大容量的儲能設備C.新能源與傳統(tǒng)電網(wǎng)的無縫切換技術D.以上技術的協(xié)同應用14、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(jīng)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(nèi)無法取代傳統(tǒng)能源15、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(mào)易格局發(fā)生重大調整二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細論述新能源汽車電池回收和再利用的產(chǎn)業(yè)鏈和技術流程。分析廢舊電池的來源和回收渠道，以及回收過程中的環(huán)保要求。闡述電池回收后的拆解、檢測、修復和再制造技術。討論如何建立健全的電池回收體系和政策法規(guī)，以促進電池回收產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。2、（本題5分）深入分析新能源技術在提高能源利用效率方面的作用，包括能源轉換、傳輸和終端使用環(huán)節(jié)的技術創(chuàng)新，探討如何通過綜合能源管理實現(xiàn)能源的高效利用。3、（本題5分）深入探討新能源在軍事領域的應用潛力和戰(zhàn)略意義。分析新能源（如太陽能、氫能）在軍事裝備（如車輛、無人機、艦艇）中的應用案例和優(yōu)勢。討論新能源在軍事基地能源保障和戰(zhàn)場能源供應中的作用。探討新能源技術發(fā)展對軍事戰(zhàn)略和作戰(zhàn)方式的可能影響。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個工業(yè)園區(qū)計劃建設分布式能源系統(tǒng)，包括10MW的太陽能光伏發(fā)電、5MW的風力發(fā)電和2MW的生物質發(fā)電。太陽能年發(fā)電小時數(shù)1200小時，風力年發(fā)電小時數(shù)2000小時，生物質年發(fā)電小時數(shù)6000小時。計算該分布式能源系統(tǒng)的年總發(fā)電量。如果園區(qū)年用電量為2000萬度，自供比例為60%，上網(wǎng)電價0.5元/度，自用電價0.8元/度，計算系統(tǒng)的年收益。2、（本題5分）一個分布式能源系統(tǒng)，包括2MW的光伏發(fā)電、1MW的風力發(fā)電和500kW的微型燃氣輪機。光伏發(fā)電和風力發(fā)電的年平均發(fā)電小時數(shù)分別為1200小時和2000小時，微型燃氣輪機的發(fā)電效率為35%，年運行小時數(shù)為3000小時。燃料價格為3元/m3，計算系統(tǒng)一年的總發(fā)電量和燃料成本。假設系統(tǒng)建設成本為8000萬元，設備折舊年限為20年，運維成本每年為800萬元，上網(wǎng)電價為0.5元/度，計算系統(tǒng)的投資回收期。3、（本題5分）某地區(qū)有一個地熱發(fā)電站，采用閃蒸法地熱發(fā)電技術，地熱井口溫度為180℃，流量為100t/h，熱焓值為760kJ/kg，閃蒸后的蒸汽溫度為150℃，發(fā)電效率為10%。計算該電站的發(fā)電功率。如果地熱資源的可開采年限為30年，電站的建設成本為4億元，運維成本每年1500萬元，上網(wǎng)電價為0.5元/度，計算電站的靜態(tài)投資回收期。4、（本題5分）一個地源熱泵系統(tǒng)為一棟5000平方米的建筑供暖和制冷，冬季從地下提取熱量的功率為500kW，夏季向地下排放熱量的功率為600kW。地源熱泵系統(tǒng)的性能系數(shù)（COP）冬季為4，夏季為5。計算該系統(tǒng)冬季和夏季的耗電量。如果電價為0.8元/度，計算冬季和夏季的運行費用。5、（本題5分）某新能源儲能系統(tǒng)使用超級電容器，電容值為1000F，工作電壓為2.7V，放電深度為80%，充放電效率為98%。在某一時刻，超級電容器以100A的電流放電10分鐘，計算放出的電量和能量。如果超級電容器的成本為50元/F，計算其初始投資。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）新能源的大規(guī)模應用對能源市場的格局產(chǎn)生了深遠的影響。深入探討新能源在能源供應、價格形成、市場競爭和產(chǎn)業(yè)鏈重構等方面帶來的變化和挑戰(zhàn)。分析傳統(tǒng)能源企業(yè)在新能源浪潮中的轉型策略和發(fā)展路徑，以及新能源企業(yè)的崛起和市場競爭態(tài)勢。研究能源市場的監(jiān)管機制和政策法規(guī)如何適應新能源的發(fā)展，保障市場的公平、有序和穩(wěn)定。同時，展望未來能源市場中新能源與傳統(tǒng)能源的協(xié)同發(fā)展和競爭關系，以及可能出現(xiàn)的新業(yè)態(tài)和新模式。2、（本題10分）深入探討新能源技術