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頁華北理工大學(xué)

《新能源及應(yīng)用》2023-2024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、在新能源儲能技術(shù)中，以下關(guān)于鋰電池和超級電容器的特點和應(yīng)用場景的描述，哪一項是正確的？（）A.鋰電池具有能量密度高、循環(huán)壽命較長、自放電率低等優(yōu)點，適用于對能量需求較大、續(xù)航要求高的應(yīng)用，如電動汽車和便攜式電子設(shè)備。超級電容器則具有功率密度高、充電速度快、循環(huán)壽命長等特點，適用于需要快速充放電、瞬間提供大功率的場合，如電動汽車的啟動和制動能量回收B.鋰電池功率密度高，充電速度快，適合用于瞬間大功率輸出。超級電容器能量密度高，循環(huán)壽命短，適用于長期儲能C.鋰電池和超級電容器性能相似，可以互相替代，沒有明顯的應(yīng)用場景區(qū)別D.鋰電池和超級電容器都存在能量密度低、成本高的問題，應(yīng)用受到限制2、太陽能熱發(fā)電技術(shù)是利用太陽能產(chǎn)生熱能進而發(fā)電的一種方式。對于太陽能熱發(fā)電，下列敘述錯誤的是：（）A.槽式太陽能熱發(fā)電是目前應(yīng)用最廣泛的太陽能熱發(fā)電技術(shù)之一，具有技術(shù)成熟、成本相對較低的優(yōu)勢B.塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光比高，發(fā)電效率潛力大，但建設(shè)和運維成本較高C.太陽能熱發(fā)電可以配備儲能裝置，實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的電力輸出，克服太陽能的間歇性問題D.太陽能熱發(fā)電技術(shù)對環(huán)境沒有任何影響，不需要考慮土地占用和熱污染等問題3、在新能源汽車領(lǐng)域，電池技術(shù)是關(guān)鍵。以下關(guān)于鋰離子電池和鎳氫電池在新能源汽車中的應(yīng)用，表述不準(zhǔn)確的是（）A.鋰離子電池具有較高的能量密度和功率密度，能夠提供較長的續(xù)航里程和較強的動力輸出，因此在新能源汽車中得到了廣泛應(yīng)用B.鎳氫電池雖然能量密度相對較低，但具有較好的充放電循環(huán)壽命和安全性，在一些混合動力汽車中仍有一定的應(yīng)用C.鋰離子電池的成本較高，且在高溫和低溫環(huán)境下的性能表現(xiàn)不如鎳氫電池，這在一定程度上限制了其大規(guī)模推廣D.隨著技術(shù)的不斷進步，鋰離子電池的性能不斷提升，成本逐漸降低，未來有望完全取代鎳氫電池在新能源汽車中的應(yīng)用4、在新能源技術(shù)的發(fā)展中，對于政策支持和市場機制對其推廣的作用，以下哪一種分析是最恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.政策支持對于新能源技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要，包括補貼政策、稅收優(yōu)惠、研發(fā)投入等。市場機制如碳排放交易、綠色電力證書等也能促進新能源的推廣。政策支持可以在初期降低成本，提高市場競爭力；市場機制則通過經(jīng)濟手段引導(dǎo)資源配置，推動新能源技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用B.政策支持和市場機制對新能源技術(shù)的推廣作用不大，主要取決于技術(shù)本身的進步C.新能源技術(shù)的推廣應(yīng)該完全依靠市場機制，政策支持會干擾市場的正常運行D.政策支持和市場機制都存在缺陷，無法有效推動新能源技術(shù)的發(fā)展5、對于風(fēng)能發(fā)電技術(shù)，在探討不同類型的風(fēng)力發(fā)電機（如水平軸和垂直軸）的特點和適用場景時，以下哪一項闡述是最恰當(dāng)?shù)?？（）A.水平軸風(fēng)力發(fā)電機通常具有較高的發(fā)電效率，適用于大規(guī)模的風(fēng)電場，因為它們能更好地利用高風(fēng)速。然而，它們對風(fēng)向的要求較高，安裝和維護成本也相對較高。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機則對風(fēng)向不敏感，結(jié)構(gòu)較為簡單，適合在城市和分散的地區(qū)使用，但發(fā)電效率相對較低B.水平軸風(fēng)力發(fā)電機是主流，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機幾乎沒有應(yīng)用價值，因為其效率低且不穩(wěn)定C.風(fēng)力發(fā)電機的類型對其性能和適用場景影響不大，選擇哪種主要取決于成本和個人喜好D.垂直軸風(fēng)力發(fā)電機在所有方面都優(yōu)于水平軸風(fēng)力發(fā)電機，未來將完全取代水平軸風(fēng)力發(fā)電機6、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)電機沒有齒輪箱，減少了機械損耗和故障概率，但成本相對較高C.風(fēng)力發(fā)電的輸出功率具有間歇性和波動性，需要與其他能源或儲能裝置配合使用，以保障電網(wǎng)穩(wěn)定D.隨著技術(shù)進步，小型家用風(fēng)力發(fā)電機的普及使得每個家庭都能實現(xiàn)完全依靠風(fēng)力發(fā)電自給自足7、隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣鲩L，新能源技術(shù)的發(fā)展日新月異。在眾多新能源中，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于太陽能光伏發(fā)電的說法中，錯誤的是：（）A.太陽能光伏發(fā)電是直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)，不產(chǎn)生溫室氣體排放B.多晶硅太陽能電池是目前市場上占主導(dǎo)地位的太陽能電池類型，其轉(zhuǎn)換效率較高C.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在安裝時需要考慮朝向、傾角和陰影等因素，以最大化接收太陽能輻射D.太陽能光伏發(fā)電的成本已經(jīng)低于傳統(tǒng)的火力發(fā)電，因此在全球范圍內(nèi)得到了迅速普及8、在新能源分布式發(fā)電系統(tǒng)中，微電網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮著重要作用。關(guān)于微電網(wǎng)的運行模式，以下哪一種描述是準(zhǔn)確的？（）A.微電網(wǎng)只能在與主電網(wǎng)連接的狀態(tài)下運行，無法獨立運行，其主要作用是為局部區(qū)域提供輔助供電B.微電網(wǎng)可以在并網(wǎng)和孤島兩種模式下運行，能夠根據(jù)電網(wǎng)狀態(tài)和本地負(fù)荷需求靈活切換，提高供電的可靠性和穩(wěn)定性C.微電網(wǎng)的運行模式單一，無法根據(jù)實際情況進行調(diào)整，在應(yīng)對電網(wǎng)故障和負(fù)荷變化時能力有限D(zhuǎn).微電網(wǎng)獨立運行時效率高，但與主電網(wǎng)連接時會產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，影響整個電網(wǎng)的運行9、新能源的開發(fā)和利用需要考慮其對生態(tài)系統(tǒng)的影響。以下關(guān)于新能源生態(tài)影響的描述，不正確的是（）A.大規(guī)模的風(fēng)電場建設(shè)可能會對鳥類遷徙和棲息地造成一定影響B(tài).太陽能光伏電站的建設(shè)可能會占用大量土地資源，改變土地利用方式C.生物質(zhì)能的開發(fā)如果不合理，可能會導(dǎo)致森林砍伐和生態(tài)破壞D.新能源的開發(fā)和利用對生態(tài)系統(tǒng)沒有任何負(fù)面影響，是完全環(huán)保的10、對于新能源技術(shù)中的儲能系統(tǒng)管理和控制，以下關(guān)于其功能和策略的描述，不正確的是哪一項？（）A.儲能系統(tǒng)管理和控制的主要功能包括電池狀態(tài)監(jiān)測、充放電控制、功率分配、能量管理和故障診斷等，以確保儲能系統(tǒng)的安全、高效運行B.充放電控制策略需要根據(jù)電力系統(tǒng)的需求、儲能系統(tǒng)的狀態(tài)和市場價格等因素進行優(yōu)化，實現(xiàn)削峰填谷、調(diào)頻、備用等功能C.能量管理策略需要考慮可再生能源的出力預(yù)測、負(fù)荷需求預(yù)測和電價等因素，以最大化儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和社會效益D.儲能系統(tǒng)管理和控制技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不需要進一步的研究和創(chuàng)新，能夠滿足各種復(fù)雜應(yīng)用場景的需求11、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)多個國家共同開展一項新能源技術(shù)研發(fā)項目時，以下哪個方面最容易導(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D.不同國家的文化和工作方式差異12、在新能源技術(shù)的生物能轉(zhuǎn)化技術(shù)方面，以下關(guān)于其類型和效率的描述，不正確的是哪一項？（）A.生物能轉(zhuǎn)化技術(shù)包括直接燃燒、氣化、液化、發(fā)酵和厭氧消化等多種方式，不同的轉(zhuǎn)化技術(shù)適用于不同類型的生物質(zhì)原料和應(yīng)用場景B.直接燃燒是最常見的生物能利用方式，但效率較低，且會產(chǎn)生一定的污染物排放；氣化和液化技術(shù)可以提高能源轉(zhuǎn)化效率，但技術(shù)難度和成本較高C.發(fā)酵和厭氧消化技術(shù)可以將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物燃料（如生物乙醇和生物甲烷），具有較高的能源轉(zhuǎn)化效率和環(huán)境友好性D.所有的生物能轉(zhuǎn)化技術(shù)都具有很高的效率和成熟的工藝，能夠?qū)⑸镔|(zhì)原料充分轉(zhuǎn)化為有用的能源產(chǎn)品，不存在技術(shù)改進和優(yōu)化的空間13、新能源在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域也有一定的應(yīng)用前景，以下關(guān)于新能源在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，描述錯誤的是：（）A.太陽能水泵可以為農(nóng)田灌溉提供動力，減少對傳統(tǒng)燃油水泵的依賴，降低能源成本B.生物質(zhì)能可以通過沼氣池發(fā)酵為農(nóng)村提供燃氣，用于炊事和照明C.風(fēng)力發(fā)電可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的電動設(shè)備提供電力，如電動收割機、播種機等D.新能源在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用成本高、效益低，不適合大規(guī)模推廣14、對于新能源技術(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，哪一個觀點是最合理的？（）A.潮汐能發(fā)電技術(shù)相對較為成熟，已經(jīng)有一些大規(guī)模的潮汐電站投入運行，但受地理條件限制較大。波浪能發(fā)電仍處于研發(fā)和試驗階段，面臨著能量轉(zhuǎn)換效率低、設(shè)備可靠性差等問題，但具有巨大的發(fā)展?jié)摿.潮汐能和波浪能發(fā)電都不具備實際應(yīng)用價值，只是理論上的研究方向C.潮汐能發(fā)電已經(jīng)過時，未來的重點應(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)無法取得實質(zhì)性進展15、在新能源技術(shù)的人才培養(yǎng)中，需要涵蓋工程技術(shù)、管理和政策等多個領(lǐng)域。為了滿足新能源行業(yè)快速發(fā)展的人才需求，以下哪種人才培養(yǎng)模式是最為有效的？（）A.跨學(xué)科的綜合性培養(yǎng)B.產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的實踐培養(yǎng)C.國際化的合作培養(yǎng)D.以上模式的有機結(jié)合二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）新能源技術(shù)的進步離不開科研投入和人才培養(yǎng)。請深入探討當(dāng)前新能源領(lǐng)域的科研熱點和前沿技術(shù)（如新型太陽能電池材料、高效儲能材料、智能電網(wǎng)控制技術(shù)等），分析新能源相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)體系（包括課程設(shè)置、實踐教學(xué)、產(chǎn)學(xué)研合作等）存在的問題和挑戰(zhàn)，并提出加強科研創(chuàng)新和人才培養(yǎng)的策略和建議，以滿足新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。2、（本題5分）深入闡述新能源技術(shù)在環(huán)境保護監(jiān)測中的應(yīng)用，如環(huán)境監(jiān)測設(shè)備的能源供應(yīng)、新能源環(huán)境監(jiān)測技術(shù)研發(fā)等。分析新能源技術(shù)如何提高環(huán)境保護監(jiān)測的精度和效率。3、（本題5分）詳細闡述新能源在應(yīng)急救援和災(zāi)害防范中的作用和應(yīng)用場景。分析在自然災(zāi)害（如地震、洪水、臺風(fēng)）和人為事故發(fā)生時，新能源（如移動儲能車、便攜式太陽能發(fā)電設(shè)備）如何提供緊急電力支持和保障救援工作的開展。討論如何建立新能源應(yīng)急救援體系和儲備機制，提高應(yīng)對突發(fā)事件的能力。4、（本題5分）深入研究新能源技術(shù)在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用和對鋼鐵生產(chǎn)的能源升級。包括高爐煉鐵的新能源替代、煉鋼過程的節(jié)能措施、鋼鐵廠的余熱余能回收利用等，探討如何通過新能源技術(shù)降低鋼鐵行業(yè)的能耗和碳排放。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一座地?zé)崮馨l(fā)電廠采用干蒸汽發(fā)電技術(shù)，井口蒸汽參數(shù)為壓力3MPa，溫度250℃，流量為50t/h。蒸汽焓值為2900kJ/kg，做功后的蒸汽焓值為2000kJ/kg。計算該電廠的發(fā)電功率（單位：MW）。假設(shè)廠用電率為8%，計算上網(wǎng)電量。如果地?zé)豳Y源的可開采年限為30年，初期投資5億元，計算年均投資成本。2、（本題5分）某潮汐電站采用雙向發(fā)電方式，水庫面積10平方千米，平均潮差4.5米，漲潮和落潮時間均為6小時，水輪機效率70%。計算該電站的理論平均發(fā)電功率和日發(fā)電量。3、（本題5分）某氫燃料電池轎車儲氫罐7kg，氫氣熱值142MJ/kg，燃料電池效率59%，勻速功率22kW。求滿氫續(xù)航。加氫站氫氣65元/kg，求100km燃料成本。4、（本題5分）某地區(qū)規(guī)劃建設(shè)一個地?zé)崮馨l(fā)電站，地?zé)崴臏囟葹?50℃，流量為100t/h，地?zé)崴谋葻崛轂?.2kJ/(kg·℃)。假設(shè)采用閃蒸法發(fā)電，閃蒸后的蒸汽溫度為100℃，發(fā)電效率為10%。計算該電站的發(fā)電功率。如果年運行時間為7000小時，上網(wǎng)電價為0.5元/千瓦時，計算該電站每年的發(fā)電收益。5、（本題5分）一個地?zé)崮芄┡到y(tǒng)，從地下2000米深處抽取地?zé)崴跍囟葹?0℃，流量為100t/h，回水溫度為40℃。水的比熱容為4.2kJ/(kg·℃)，計算系統(tǒng)的供熱功率。假設(shè)供暖季為120天，每天供暖12小時，供熱價格為25元/GJ，計算供暖季的收入?？紤]系統(tǒng)的初始投資為5000萬元，運維成本每年800萬元，設(shè)備折舊年限15年，計算系統(tǒng)的投資回報率。四、綜合題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）新能源在應(yīng)急能源保障體系中的應(yīng)用逐漸受到重視。請綜合探討新能源在應(yīng)對自然災(zāi)害（如地震、颶風(fēng)、洪水）、公共衛(wèi)生事件（如疫情）、社會突發(fā)事件（如大規(guī)模停電）等情況下的作用和優(yōu)勢。分析新能源在應(yīng)急能源儲備、分布式能源供應(yīng)、移動能源設(shè)備等方面的應(yīng)用技術(shù)和實踐案例。研究如何建立健全基于新能源的應(yīng)急能源保障機制，提高應(yīng)對突發(fā)事件的能源供應(yīng)可靠性和靈活性。2、（本題10分）新能源在交通領(lǐng)域的替代作用日益凸顯，但在替代過程中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。請全面闡述新能源在道路交通（如電動汽車、氫燃料電池汽車）、軌道交通（如電動列車、磁懸浮列車）、水運交通（如電動船舶、氫燃料電池船舶）和航空交通（如電動飛機、生物燃料飛機）等領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。分析新能源在交通領(lǐng)域替代傳統(tǒng)能源所面臨的技術(shù)瓶頸（如續(xù)航里程、加注時間、能量密度等）、基礎(chǔ)設(shè)施不足（如充電樁、加氫站、換電站等）和政策法規(guī)不完善等問題，探討如何通過技術(shù)創(chuàng)新、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和政策支持來加速新能源在交通領(lǐng)域的替代進程，實現(xiàn)交通領(lǐng)域的能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。3、（本題10分