昆明理工大學(xué)《能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)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、新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的形成和發(fā)展。以下關(guān)于新能源產(chǎn)業(yè)鏈的描述，錯(cuò)誤的是（）A.新能源產(chǎn)業(yè)鏈包括上游的原材料供應(yīng)、中游的設(shè)備制造和下游的能源應(yīng)用等環(huán)節(jié)B.上游產(chǎn)業(yè)主要提供硅料、鋰礦等原材料，中游產(chǎn)業(yè)包括光伏組件制造、風(fēng)機(jī)制造等，下游產(chǎn)業(yè)則涵蓋新能源發(fā)電、新能源汽車(chē)等領(lǐng)域C.新能源產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)相互依存、相互促進(jìn)，形成了完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)D.新能源產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展是一帆風(fēng)順的，不存在任何技術(shù)瓶頸和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)2、在新能源技術(shù)的成本分析中，包括設(shè)備投資、運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本和燃料成本等多個(gè)方面。對(duì)于一個(gè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目，在其生命周期內(nèi)，哪個(gè)階段的成本對(duì)于項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益影響最大？（）A.初始設(shè)備投資B.運(yùn)營(yíng)維護(hù)期間的成本C.太陽(yáng)能電池板的更換成本D.以上階段的成本都具有重要影響3、隨著新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，能源存儲(chǔ)技術(shù)的重要性日益凸顯。假設(shè)要為一個(gè)偏遠(yuǎn)的島嶼建立獨(dú)立的能源系統(tǒng)，以下哪種能源存儲(chǔ)技術(shù)最適合應(yīng)對(duì)該島嶼可能面臨的能源供應(yīng)波動(dòng)和季節(jié)性需求變化？（）A.液流電池，具有大容量和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)B.飛輪儲(chǔ)能，能夠快速響應(yīng)功率變化C.壓縮空氣儲(chǔ)能，適合大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)D.超級(jí)電容器，適用于短時(shí)間高功率輸出4、在新能源技術(shù)的發(fā)展中，有關(guān)材料科學(xué)對(duì)新能源技術(shù)突破的支撐作用，以下哪一種分析是最深入的？（）A.材料科學(xué)在新能源技術(shù)的突破中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。例如，在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，新型半導(dǎo)體材料的研發(fā)能夠提高光電轉(zhuǎn)換效率；在電池技術(shù)方面，高性能的電極材料可以增加電池容量、提高循環(huán)壽命和充電速度；在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，先進(jìn)的超導(dǎo)材料能夠降低能量損耗。材料科學(xué)的不斷創(chuàng)新為新能源技術(shù)的性能提升和成本降低提供了可能B.材料科學(xué)對(duì)新能源技術(shù)的發(fā)展影響很小，新能源技術(shù)的突破主要依靠工程設(shè)計(jì)C.新能源技術(shù)對(duì)材料的要求不高，現(xiàn)有的材料已經(jīng)能夠滿足需求D.材料科學(xué)的研究進(jìn)展緩慢，無(wú)法為新能源技術(shù)的近期突破提供支持5、在探討新能源技術(shù)中的海洋能開(kāi)發(fā)的環(huán)境影響時(shí)，以下關(guān)于其生態(tài)效應(yīng)和保護(hù)措施的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.海洋能開(kāi)發(fā)可能會(huì)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)造成一定的影響，如改變海洋流場(chǎng)、影響海洋生物的棲息地和遷徙路線、產(chǎn)生噪聲污染等B.為了減少海洋能開(kāi)發(fā)的環(huán)境影響，需要在項(xiàng)目規(guī)劃和建設(shè)過(guò)程中進(jìn)行嚴(yán)格的環(huán)境評(píng)估，采取生態(tài)保護(hù)措施，如合理選址、設(shè)置海洋保護(hù)區(qū)、采用環(huán)保型設(shè)備等C.加強(qiáng)對(duì)海洋能開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)和研究，及時(shí)掌握其對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響，以便采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施和調(diào)整開(kāi)發(fā)方案D.海洋能開(kāi)發(fā)對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響可以忽略不計(jì)，不需要采取任何保護(hù)措施，應(yīng)全力推進(jìn)海洋能的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用6、在氫能源領(lǐng)域，氫燃料電池技術(shù)備受關(guān)注。以下關(guān)于氫燃料電池的工作原理和特點(diǎn)，表述錯(cuò)誤的是（）A.氫燃料電池通過(guò)氫氣和氧氣的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，其產(chǎn)物只有水，是一種清潔、高效的能源轉(zhuǎn)換裝置B.氫燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率不受卡諾循環(huán)的限制，理論上可以達(dá)到很高的水平，但實(shí)際應(yīng)用中受到多種因素的影響，目前效率仍有待提高C.氫燃料電池需要使用貴金屬催化劑（如鉑），這增加了燃料電池的成本，同時(shí)也限制了其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用D.氫燃料電池可以快速啟動(dòng)和停機(jī)，適用于各種功率需求的應(yīng)用場(chǎng)景，而且具有良好的過(guò)載能力和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能7、太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)是利用太陽(yáng)能將工質(zhì)加熱產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。以下關(guān)于太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)的特點(diǎn)，描述不準(zhǔn)確的是（）A.太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)可以配備儲(chǔ)能裝置，在太陽(yáng)輻射不足時(shí)仍能持續(xù)發(fā)電，提高了電力輸出的穩(wěn)定性B.與太陽(yáng)能光伏發(fā)電相比，太陽(yáng)能熱發(fā)電的初始投資較低，但運(yùn)行維護(hù)成本較高，且效率提升難度較大C.太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)可以采用不同的集熱方式，如槽式、塔式和碟式，每種方式都有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景D.太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的影響較小，不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體排放和污染物，但可能會(huì)占用較大的土地面積8、新能源技術(shù)的應(yīng)用往往受到政策和法規(guī)的影響。假設(shè)一個(gè)地區(qū)計(jì)劃大力推廣新能源技術(shù)，以下哪種政策措施最有可能促進(jìn)新能源技術(shù)的快速普及和應(yīng)用？（）A.提供高額的財(cái)政補(bǔ)貼，降低新能源產(chǎn)品和服務(wù)的成本B.制定嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，限制傳統(tǒng)能源的使用C.建立健全的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量認(rèn)證體系D.加強(qiáng)對(duì)新能源技術(shù)研發(fā)的稅收優(yōu)惠和資金支持9、在探討新能源技術(shù)中的海洋能利用時(shí)，以下關(guān)于其形式和發(fā)展前景的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、溫差能和鹽差能等多種形式，具有巨大的開(kāi)發(fā)潛力B.潮汐能發(fā)電是利用潮汐的漲落驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電，技術(shù)相對(duì)成熟，但受到地理?xiàng)l件和潮汐規(guī)律的限制，選址較為困難C.波浪能和海流能的開(kāi)發(fā)利用尚處于試驗(yàn)階段，面臨著能量轉(zhuǎn)換效率低、設(shè)備可靠性差、成本高等諸多挑戰(zhàn)D.海洋能的開(kāi)發(fā)不會(huì)對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境造成任何影響，是一種完全清潔、可持續(xù)的能源利用方式，應(yīng)該大規(guī)模、無(wú)限制地進(jìn)行開(kāi)發(fā)10、在新能源的儲(chǔ)能技術(shù)中，超級(jí)電容器具有一些獨(dú)特的性能特點(diǎn)，以下關(guān)于超級(jí)電容器的說(shuō)法，不正確的是：（）A.超級(jí)電容器具有極高的功率密度，可以在短時(shí)間內(nèi)釋放大量電能，適用于需要快速充放電的場(chǎng)合B.超級(jí)電容器的能量密度相對(duì)較低，無(wú)法與電池相比，因此不適合作為長(zhǎng)期儲(chǔ)能裝置C.超級(jí)電容器的循環(huán)壽命很長(zhǎng)，可以經(jīng)受數(shù)十萬(wàn)次的充放電循環(huán)，維護(hù)成本低D.超級(jí)電容器的工作原理與電池完全相同，只是性能參數(shù)有所差異11、新能源技術(shù)的發(fā)展需要跨學(xué)科的知識(shí)和技術(shù)融合。在開(kāi)發(fā)一種基于新能源的分布式能源系統(tǒng)時(shí)，以下哪個(gè)學(xué)科的知識(shí)和技術(shù)整合最為關(guān)鍵？（）A.電氣工程、機(jī)械工程和化學(xué)工程B.物理學(xué)、材料科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)C.環(huán)境科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)D.以上學(xué)科的綜合融合12、對(duì)于新能源技術(shù)中的風(fēng)能發(fā)電，以下關(guān)于其發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.風(fēng)能發(fā)電是一種清潔、可再生的能源利用方式，近年來(lái)全球風(fēng)能裝機(jī)容量持續(xù)增長(zhǎng)，技術(shù)不斷進(jìn)步B.風(fēng)能發(fā)電的成本逐漸降低，但仍然高于傳統(tǒng)的化石能源發(fā)電，其成本主要包括風(fēng)機(jī)設(shè)備采購(gòu)、安裝、維護(hù)以及土地使用等方面C.風(fēng)能發(fā)電具有間歇性和不穩(wěn)定性，需要與其他能源形式或儲(chǔ)能技術(shù)相結(jié)合，以保證電力供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性D.風(fēng)能資源分布廣泛，不受地域限制，任何地區(qū)都可以大規(guī)模開(kāi)發(fā)風(fēng)能發(fā)電項(xiàng)目，不存在資源評(píng)估和選址的問(wèn)題13、新能源的分布式發(fā)電系統(tǒng)在提高能源供應(yīng)的可靠性和靈活性方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。分布式光伏發(fā)電、分布式風(fēng)力發(fā)電和分布式生物質(zhì)發(fā)電等形式逐漸普及。在一個(gè)偏遠(yuǎn)山區(qū)，如果要建立一個(gè)獨(dú)立的分布式能源供應(yīng)系統(tǒng)，綜合考慮當(dāng)?shù)氐馁Y源條件和技術(shù)可行性，以下哪種組合方式可能是最為合理的？（）A.以分布式光伏發(fā)電為主，輔以分布式風(fēng)力發(fā)電B.以分布式風(fēng)力發(fā)電為主，輔以分布式生物質(zhì)發(fā)電C.以分布式生物質(zhì)發(fā)電為主，輔以分布式光伏發(fā)電D.三種形式平均分配14、氫能源作為一種清潔、高效的能源載體，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。氫燃料電池技術(shù)是實(shí)現(xiàn)氫能利用的重要途徑之一，然而，氫燃料電池面臨著成本高、儲(chǔ)氫困難和耐久性等問(wèn)題。在當(dāng)前技術(shù)條件下，如果要加快氫燃料電池在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，以下哪個(gè)方面的突破最為關(guān)鍵？（）A.降低燃料電池的生產(chǎn)成本B.開(kāi)發(fā)高效的儲(chǔ)氫材料C.提高燃料電池的耐久性D.完善加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)15、風(fēng)力發(fā)電作為一種常見(jiàn)的新能源發(fā)電方式，具有一定的特點(diǎn)和挑戰(zhàn)。關(guān)于風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，以下哪種說(shuō)法是較為全面和準(zhǔn)確的？（）A.風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的建設(shè)不受地理和氣候條件限制，可以在任何地方大規(guī)模建設(shè)，且對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何影響B(tài).風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的建設(shè)需要選擇風(fēng)資源豐富的地區(qū)，同時(shí)要考慮對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)、景觀和居民的影響。在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的維護(hù)成本較低，且輸出功率穩(wěn)定，不受風(fēng)速變化影響C.風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的建設(shè)成本較低，且建設(shè)周期短，可以快速投入使用。在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，風(fēng)力發(fā)電完全不需要儲(chǔ)能設(shè)備來(lái)平衡電力輸出的波動(dòng)D.風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的選址非常關(guān)鍵，要綜合考慮風(fēng)速、風(fēng)向、土地利用等因素。在運(yùn)營(yíng)中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的維護(hù)成本較高，電力輸出受風(fēng)速變化影響大，通常需要與其他能源或儲(chǔ)能系統(tǒng)配合以保證穩(wěn)定供電二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）深入闡述新能源技術(shù)在應(yīng)對(duì)突發(fā)公共事件中的作用，如自然災(zāi)害、公共衛(wèi)生事件等情況下的能源保障。分析如何建立新能源應(yīng)急保障體系。2、（本題5分）深入探討新能源儲(chǔ)能技術(shù)中，超級(jí)電容器的工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景。比較超級(jí)電容器與其他儲(chǔ)能技術(shù)（如電池、飛輪儲(chǔ)能等）的優(yōu)缺點(diǎn)，并說(shuō)明其在新能源領(lǐng)域的獨(dú)特價(jià)值。3、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明新能源技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用方式和效果。包括太陽(yáng)能灌溉、生物質(zhì)能肥料、風(fēng)能干燥等，分析新能源技術(shù)如何提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和可持續(xù)性。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某新能源汽車(chē)充電樁，輸出功率為120kW，對(duì)一輛電池容量為70kWh的電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電。假設(shè)充電效率為90%，計(jì)算充滿電所需的時(shí)間。如果在充電過(guò)程中，充電樁的功率因數(shù)為0.9，計(jì)算充電樁的視在功率和無(wú)功功率。2、（本題5分）一家工廠計(jì)劃安裝一套80kW的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，屋頂面積為600m2，光伏板安裝密度為120W/m2，年日照時(shí)間為1700小時(shí)，系統(tǒng)效率為78%，計(jì)算年發(fā)電量。若工廠年用電量為120000kWh，計(jì)算光伏發(fā)電滿足的比例。3、（本題5分）某生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，每年消耗生物質(zhì)燃料20萬(wàn)噸，其熱值為15兆焦/千克。發(fā)電系統(tǒng)的效率為30%，計(jì)算該項(xiàng)目的年發(fā)電量。如果該地區(qū)的生物質(zhì)資源每年以10%的速度增長(zhǎng)，5年后該項(xiàng)目的年發(fā)電量能增加多少？假設(shè)新增生物質(zhì)燃料的熱值和發(fā)電效率不變。4、（本題5分）一家工廠計(jì)劃安裝一套500kW的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，滿足工廠80%的熱水需求。工廠每天需要50噸60℃的熱水，初始水溫為15℃，水的比熱容為4.2kJ/(kg·℃)。計(jì)算每天所需的熱量（單位：kJ）。假設(shè)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的集熱效率為50%，計(jì)算需要的太陽(yáng)能集熱器面積（單位：m2）。5、（本題5分）某風(fēng)電場(chǎng)裝40臺(tái)3.5MW風(fēng)機(jī)，輪轂110米，風(fēng)輪150米，年平均風(fēng)速8.5m/s，空氣密度1.28kg/m3，功率系數(shù)0.46，可用率93%，尾流損失0.1。求年理論、實(shí)際發(fā)電量。上網(wǎng)價(jià)0.58元/千瓦時(shí)，求年收益。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入探討新能源技術(shù)在垃圾處理中的應(yīng)用，如利用垃圾填埋氣發(fā)電、生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化處理垃圾和基于新能源的垃圾分揀設(shè)備。分析新能源技術(shù)在實(shí)現(xiàn)垃圾資源化、無(wú)害化處理和降低環(huán)境污染方面的作用。研究如何提高新能源技術(shù)在垃圾處理中的效率和經(jīng)濟(jì)性，促進(jìn)垃圾處理產(chǎn)業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型