重慶理工大學(xué)《燃料電池與燃料電池汽車(chē)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《燃料電池與燃料電池汽車(chē)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、在探討新能源技術(shù)中的太陽(yáng)能熱發(fā)電時(shí)，以下關(guān)于其技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.太陽(yáng)能熱發(fā)電是利用聚光裝置將太陽(yáng)能聚集起來(lái)，加熱工質(zhì)產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電，具有儲(chǔ)能能力，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電B.太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)通常包括聚光集熱系統(tǒng)、儲(chǔ)熱系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)等部分，其效率相對(duì)較高，且對(duì)環(huán)境友好C.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，成本效益更好，更適合大規(guī)模集中式開(kāi)發(fā)D.太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)不受地域和氣候條件限制，可以在任何地區(qū)廣泛應(yīng)用，且具有與傳統(tǒng)火力發(fā)電相當(dāng)?shù)目煽啃院头€(wěn)定性2、生物質(zhì)能是一種來(lái)源廣泛的可再生能源，包括農(nóng)作物秸稈、林業(yè)廢棄物、畜禽糞便等。以下關(guān)于生物質(zhì)能的利用，說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.生物質(zhì)能可以通過(guò)直接燃燒、氣化、液化、發(fā)酵等方式轉(zhuǎn)化為熱能、電能、燃料等形式，實(shí)現(xiàn)能源的利用B.生物質(zhì)發(fā)電是生物質(zhì)能利用的重要途徑之一，包括生物質(zhì)直燃發(fā)電、生物質(zhì)氣化發(fā)電和生物質(zhì)沼氣發(fā)電等，但生物質(zhì)發(fā)電存在效率低、成本高的問(wèn)題C.生物燃料如生物乙醇、生物柴油等可以替代傳統(tǒng)的石油燃料，減少對(duì)化石能源的依賴(lài)，但生物燃料的生產(chǎn)可能會(huì)引發(fā)糧食安全和土地資源競(jìng)爭(zhēng)等問(wèn)題D.生物質(zhì)能是一種零碳排放的能源，其利用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生任何溫室氣體和污染物，對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何負(fù)面影響3、在新能源的國(guó)際合作項(xiàng)目中，技術(shù)轉(zhuǎn)移和知識(shí)共享是重要的內(nèi)容。假設(shè)一個(gè)發(fā)展中國(guó)家參與國(guó)際新能源合作，希望獲得先進(jìn)的技術(shù)和知識(shí)，以下哪種方式最有可能實(shí)現(xiàn)有效的技術(shù)轉(zhuǎn)移和知識(shí)共享？（）A.派遣技術(shù)人員到發(fā)達(dá)國(guó)家的相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)交流B.邀請(qǐng)國(guó)外專(zhuān)家到本國(guó)進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)C.建立聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目，共同開(kāi)展研究和開(kāi)發(fā)工作D.以上三種方式結(jié)合使用，形成全方位的合作機(jī)制4、對(duì)于新能源的分布式應(yīng)用，如在農(nóng)村地區(qū)或偏遠(yuǎn)地區(qū)實(shí)現(xiàn)能源自給自足，以下哪種組合的新能源技術(shù)和儲(chǔ)能設(shè)備可能是最經(jīng)濟(jì)有效的解決方案？（）A.小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和鉛酸電池儲(chǔ)能B.太陽(yáng)能光伏板和鋰離子電池儲(chǔ)能C.生物質(zhì)能發(fā)電和超級(jí)電容器儲(chǔ)能D.地?zé)崮馨l(fā)電和液流電池儲(chǔ)能5、新能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越受到關(guān)注。以下關(guān)于新能源建筑的描述，不正確的是（）A.太陽(yáng)能光伏建筑一體化可以將太陽(yáng)能電池板與建筑外觀相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)發(fā)電和美觀的雙重效果B.地源熱泵系統(tǒng)可以利用地下熱能為建筑物供暖和制冷，節(jié)能效果顯著C.新能源建筑的建設(shè)成本較高，但其運(yùn)行成本較低，長(zhǎng)期來(lái)看具有較好的經(jīng)濟(jì)效益D.新能源建筑的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，不存在任何技術(shù)和市場(chǎng)障礙6、新能源技術(shù)的發(fā)展也帶來(lái)了一些材料方面的需求和創(chuàng)新。以下關(guān)于新能源材料的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是：（）A.高性能的鋰離子電池正負(fù)極材料對(duì)于提高電池性能和安全性至關(guān)重要B.用于太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體材料不斷更新?lián)Q代，以提高光電轉(zhuǎn)換效率C.儲(chǔ)氫材料的研究重點(diǎn)是提高儲(chǔ)氫容量和吸放氫速度D.新能源材料的研發(fā)已經(jīng)非常成熟，不需要進(jìn)一步投入資源7、對(duì)于新能源在航空領(lǐng)域的應(yīng)用，如電動(dòng)飛機(jī)的研發(fā)，以下哪種技術(shù)難題是目前最需要突破的？（）A.電池能量密度的大幅提升，以滿(mǎn)足飛機(jī)的續(xù)航需求B.高效的電機(jī)和電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，提高動(dòng)力性能C.輕量化的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減輕飛機(jī)重量D.適應(yīng)高空環(huán)境的冷卻和絕緣技術(shù)，確保系統(tǒng)的可靠性8、新能源的廣泛應(yīng)用對(duì)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。以下關(guān)于新能源與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，描述錯(cuò)誤的是（）A.新能源的使用可以減少溫室氣體排放，緩解全球氣候變化的壓力B.與傳統(tǒng)能源相比，新能源在開(kāi)采、加工和利用過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞較小C.新能源的發(fā)展可以促進(jìn)能源的清潔化和低碳化，改善空氣質(zhì)量和水資源狀況D.新能源的開(kāi)發(fā)和利用不會(huì)產(chǎn)生任何環(huán)境問(wèn)題，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)沒(méi)有任何負(fù)面影響9、關(guān)于新能源技術(shù)中的能源效率提升措施，以下哪一項(xiàng)闡述是最深入的？（）A.提升新能源技術(shù)的能源效率涉及多個(gè)方面，包括優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、采用高效的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備、改善能源管理策略等。在太陽(yáng)能系統(tǒng)中，通過(guò)精確跟蹤太陽(yáng)位置和優(yōu)化電池板排列提高光能接收效率；在風(fēng)能系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)更符合空氣動(dòng)力學(xué)的葉片和優(yōu)化發(fā)電機(jī)控制提高風(fēng)能轉(zhuǎn)化效率。同時(shí)，利用智能監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能源的合理分配和高效利用B.能源效率提升措施效果不明顯，不值得投入精力C.提升能源效率主要依靠設(shè)備更新，其他方法作用有限D(zhuǎn).新能源技術(shù)的能源效率已經(jīng)很高，無(wú)需進(jìn)一步提升10、風(fēng)能作為一種可再生能源，在全球能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要地位。對(duì)于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，下列敘述不準(zhǔn)確的是：（）A.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的選址非常重要，需要考慮風(fēng)速、風(fēng)向、地形等多種因素，以確保高效發(fā)電B.直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)沒(méi)有齒輪箱，減少了機(jī)械損耗和故障概率，但成本相對(duì)較高C.風(fēng)力發(fā)電的輸出功率具有間歇性和波動(dòng)性，需要與其他能源或儲(chǔ)能裝置配合使用，以保障電網(wǎng)穩(wěn)定D.隨著技術(shù)進(jìn)步，小型家用風(fēng)力發(fā)電機(jī)的普及使得每個(gè)家庭都能實(shí)現(xiàn)完全依靠風(fēng)力發(fā)電自給自足11、當(dāng)研究新能源技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用時(shí)，如新能源驅(qū)動(dòng)的武器裝備、軍事基地的能源保障等，需要考慮軍事需求的特殊性和保密性。在這些應(yīng)用中，以下哪個(gè)方面的技術(shù)挑戰(zhàn)是最為突出的？（）A.能源供應(yīng)的高可靠性和穩(wěn)定性B.新能源設(shè)備的小型化和輕量化C.新能源技術(shù)的軍事保密性和安全性D.以上方面都具有重要挑戰(zhàn)12、對(duì)于新能源技術(shù)中的海洋能利用，以下關(guān)于潮汐能發(fā)電和波浪能發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀和前景的描述，哪一個(gè)觀點(diǎn)是最合理的？（）A.潮汐能發(fā)電技術(shù)相對(duì)較為成熟，已經(jīng)有一些大規(guī)模的潮汐電站投入運(yùn)行，但受地理?xiàng)l件限制較大。波浪能發(fā)電仍處于研發(fā)和試驗(yàn)階段，面臨著能量轉(zhuǎn)換效率低、設(shè)備可靠性差等問(wèn)題，但具有巨大的發(fā)展?jié)摿.潮汐能和波浪能發(fā)電都不具備實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，只是理論上的研究方向C.潮汐能發(fā)電已經(jīng)過(guò)時(shí)，未來(lái)的重點(diǎn)應(yīng)該是波浪能發(fā)電D.潮汐能和波浪能發(fā)電的技術(shù)難度太大，短期內(nèi)無(wú)法取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展13、在新能源領(lǐng)域，儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)。以下關(guān)于儲(chǔ)能技術(shù)挑戰(zhàn)的描述，不正確的是（）A.目前儲(chǔ)能技術(shù)的能量密度相對(duì)較低，難以滿(mǎn)足大規(guī)模儲(chǔ)能的需求B.儲(chǔ)能設(shè)備的成本較高，限制了其在一些場(chǎng)景中的廣泛應(yīng)用C.儲(chǔ)能技術(shù)的循環(huán)壽命有限，需要頻繁更換設(shè)備，增加了使用成本D.儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不存在任何技術(shù)難題和挑戰(zhàn)14、新能源的發(fā)展離不開(kāi)智能電網(wǎng)的支持，智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)新能源的高效接入、優(yōu)化配置和靈活調(diào)度。在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，涉及到高級(jí)量測(cè)體系、通信技術(shù)和能量管理系統(tǒng)等多個(gè)方面。對(duì)于一個(gè)大規(guī)模新能源接入的智能電網(wǎng)，如果要確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量，以下哪個(gè)方面的技術(shù)提升最為重要？（）A.完善高級(jí)量測(cè)體系B.升級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)C.優(yōu)化能量管理系統(tǒng)D.增加電網(wǎng)的輸電容量15、對(duì)于新能源技術(shù)與傳統(tǒng)能源的關(guān)系，以下關(guān)于其協(xié)同發(fā)展和過(guò)渡策略的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，新能源和傳統(tǒng)能源將共存，需要通過(guò)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，逐步提高新能源在能源消費(fèi)中的比重B.傳統(tǒng)能源在能源供應(yīng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性方面仍然具有一定的優(yōu)勢(shì)，在新能源技術(shù)尚未完全成熟的情況下，應(yīng)合理利用傳統(tǒng)能源，保障能源供應(yīng)安全C.新能源技術(shù)的發(fā)展可以促進(jìn)傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，提高能源利用效率，減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展D.新能源技術(shù)的發(fā)展將迅速取代傳統(tǒng)能源，傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)將很快被淘汰，不需要制定任何過(guò)渡策略和保障措施二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）新能源在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。請(qǐng)全面論述新能源在建筑采暖、制冷、照明和熱水供應(yīng)等方面的應(yīng)用技術(shù)，如太陽(yáng)能熱水器、地源熱泵和光伏幕墻等。探討新能源建筑的設(shè)計(jì)理念和方法，包括建筑朝向、遮陽(yáng)措施和能源系統(tǒng)集成等，以及如何通過(guò)建筑設(shè)計(jì)來(lái)提高新能源的利用效率。同時(shí)，研究新能源建筑的推廣所面臨的政策障礙、技術(shù)瓶頸和市場(chǎng)接受度等問(wèn)題，以及促進(jìn)新能源建筑發(fā)展的政策建議和激勵(lì)措施。2、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明新能源技術(shù)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景和需求，如偏遠(yuǎn)基站的供電、數(shù)據(jù)中心的能源管理等。分析新能源技術(shù)如何保障通信設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行，以及在通信領(lǐng)域推廣新能源應(yīng)用的挑戰(zhàn)和解決方案。3、（本題5分）深入探討新能源技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，如工廠(chǎng)的能源供應(yīng)、節(jié)能減排等。分析新能源技術(shù)如何幫助工業(yè)企業(yè)降低成本、提高競(jìng)爭(zhēng)力，以及在工業(yè)領(lǐng)域推廣新能源應(yīng)用的困難和對(duì)策。4、（本題5分）新能源與傳統(tǒng)能源的融合需要優(yōu)化能源存儲(chǔ)和調(diào)配系統(tǒng)。請(qǐng)全面闡述能源存儲(chǔ)和調(diào)配系統(tǒng)的構(gòu)成和功能（如儲(chǔ)能裝置、輸配電網(wǎng)絡(luò)、智能調(diào)度系統(tǒng)），分析新能源與傳統(tǒng)能源融合對(duì)存儲(chǔ)和調(diào)配系統(tǒng)的新要求和挑戰(zhàn)，探討如何通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和管理優(yōu)化實(shí)現(xiàn)高效的能源存儲(chǔ)和調(diào)配。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某氫燃料電池公交車(chē)，儲(chǔ)氫罐容量為30kg，氫氣的熱值為142MJ/kg，燃料電池的效率為55%，車(chē)輛的平均能耗為1.2MJ/km。計(jì)算該公交車(chē)在滿(mǎn)氫狀態(tài)下的續(xù)航里程。如果加氫站的氫氣價(jià)格為60元/kg，計(jì)算公交車(chē)每公里的燃料成本。2、（本題5分）某地區(qū)規(guī)劃建設(shè)一個(gè)40MW的風(fēng)電場(chǎng)，選用3MW的風(fēng)機(jī)，葉輪直徑為110m，切入風(fēng)速為3.5m/s，額定風(fēng)速為12m/s，切出風(fēng)速為23m/s。該地區(qū)年平均風(fēng)速分布符合Weibull分布，形狀參數(shù)k=2.1，尺度參數(shù)c=7.8。計(jì)算需要安裝的風(fēng)機(jī)數(shù)量和年發(fā)電量。假設(shè)風(fēng)機(jī)可用率為94%，尾流損失系數(shù)為6%，計(jì)算實(shí)際年發(fā)電量。3、（本題5分）一家企業(yè)計(jì)劃安裝一套風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量為2.5MW，年平均發(fā)電小時(shí)數(shù)為1800小時(shí)；太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝機(jī)容量為4MW，年平均發(fā)電小時(shí)數(shù)為1000小時(shí)。計(jì)算該系統(tǒng)一年的總發(fā)電量。如果企業(yè)年用電量為600萬(wàn)度，計(jì)算該系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足企業(yè)用電需求的比例。假設(shè)系統(tǒng)建設(shè)成本為9000萬(wàn)元，設(shè)備折舊年限為18年，運(yùn)維成本每年為450萬(wàn)元，上網(wǎng)電價(jià)為0.55元/度，計(jì)算該系統(tǒng)的投資回收期。4、（本題5分）某新能源汽車(chē)的電池組總能量為80kWh，續(xù)航里程為500km。在快速充電站以120kW的功率充電，從20%電量充至80%需要多長(zhǎng)時(shí)間？若充電站收取服務(wù)費(fèi)0.6元/千瓦時(shí)，計(jì)算此次充電的費(fèi)用。5、（本題5分）某地區(qū)規(guī)劃建設(shè)一個(gè)地?zé)峁┡?xiàng)目，地?zé)峋跍囟葹?10℃，流量為70t/h，供暖回水溫度為45℃。假設(shè)地?zé)崃黧w比熱容為4.2kJ/(kg·℃)，計(jì)算該項(xiàng)目的供熱功率。若供暖面積為8萬(wàn)平方米，每平方米供暖季（120天）收費(fèi)22元，計(jì)算年供暖收益。項(xiàng)目初始投資1億元，設(shè)備壽命18年，每年運(yùn)維成本250萬(wàn)元，求投資回收期。四、綜合題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）新能源技術(shù)的推廣需要綜合考慮社會(huì)接受度和公眾參與。請(qǐng)分析公眾對(duì)新能源技術(shù)的認(rèn)知、態(tài)度和接受程度，以及影響公眾接受度的因素，如信息傳播、利益感知、風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知等。研究如何通過(guò)有效的公眾教育、社區(qū)參與和利益共享機(jī)制提高公眾對(duì)新能源技術(shù)的支持和參與。探討社會(huì)輿論和公眾意見(jiàn)在新能源項(xiàng)目決策中的作用和影響。2、（本題10分）綜合研究新能源技術(shù)發(fā)展對(duì)能源市場(chǎng)格局和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)策略的影響。分析新能源的崛起如何改變能源市場(chǎng)的供求關(guān)系、價(jià)格形成機(jī)制和競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，探討能源企業(yè)在新能源時(shí)代的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型、技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)拓展策略，評(píng)估新能源技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)份額的影響。3、（本題10分）以某一海洋工程項(xiàng)目（如海洋平