2025年可再生能源技術(shù)及應(yīng)用考試試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.2025年新型鈣鈦礦-硅疊層太陽(yáng)能電池的實(shí)驗(yàn)室最高轉(zhuǎn)換效率已突破（）。A.25%B.30%C.35%D.40%2.下列哪項(xiàng)不屬于海上風(fēng)電相比陸上風(fēng)電的核心優(yōu)勢(shì)？（）A.風(fēng)速更穩(wěn)定B.機(jī)組單機(jī)容量更大C.運(yùn)維成本更低D.對(duì)陸地生態(tài)影響小3.生物質(zhì)快速熱解技術(shù)的主要產(chǎn)物是（）。A.生物炭B.生物油C.合成氣D.沼氣4.地源熱泵系統(tǒng)中，垂直埋管換熱器的適用場(chǎng)景主要是（）。A.土地資源豐富的郊區(qū)B.城市密集建筑群C.年溫差較小的熱帶地區(qū)D.永久凍土區(qū)5.潮汐能發(fā)電的主要形式中，單庫(kù)雙向發(fā)電的特點(diǎn)是（）。A.僅在漲潮時(shí)發(fā)電B.僅在落潮時(shí)發(fā)電C.漲潮和落潮均能發(fā)電D.需兩個(gè)水庫(kù)交替運(yùn)行6.2025年商業(yè)化運(yùn)行的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其電-電效率通?？蛇_(dá)（）。A.50%-60%B.60%-70%C.70%-80%D.80%-90%7.下列哪種太陽(yáng)能熱利用技術(shù)的工作溫度最高？（）A.平板集熱器B.真空管集熱器C.槽式聚光集熱器D.塔式聚光集熱器8.風(fēng)力發(fā)電機(jī)的“變槳距控制”主要用于（）。A.啟動(dòng)階段提高轉(zhuǎn)速B.額定風(fēng)速以下最大化捕風(fēng)C.額定風(fēng)速以上限制功率D.應(yīng)對(duì)極端臺(tái)風(fēng)天氣9.氫燃料電池汽車的“冷啟動(dòng)”難題主要源于（）。A.低溫下質(zhì)子交換膜導(dǎo)電性能下降B.儲(chǔ)氫罐材料低溫脆性C.電池堆內(nèi)部水結(jié)冰堵塞流道D.車載空調(diào)能耗過(guò)高10.下列哪項(xiàng)是光熱發(fā)電區(qū)別于光伏發(fā)電的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)？（）A.無(wú)運(yùn)動(dòng)部件B.可配套儲(chǔ)熱實(shí)現(xiàn)連續(xù)供電C.初始投資更低D.對(duì)光照強(qiáng)度要求更低11.2025年主流光伏組件采用的“半片技術(shù)”主要目的是（）。A.降低組件重量B.減少內(nèi)部電阻損耗C.提高抗PID能力D.簡(jiǎn)化封裝工藝12.生物質(zhì)氣化過(guò)程中，若采用富氧氣化而非空氣氣化，主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.降低氧氣成本B.提高燃?xì)鉄嶂礐.減少焦油生成D.簡(jiǎn)化反應(yīng)設(shè)備13.下列地?zé)崮芾梅绞街?，屬于“增?qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)（EGS）”的是（）。A.直接抽取地下熱水發(fā)電B.向干熱巖地層注入高壓水形成人工熱儲(chǔ)C.利用地埋管與淺層土壤換熱D.開(kāi)發(fā)天然蒸汽型地?zé)崽?4.海洋溫差能發(fā)電的核心限制因素是（）。A.海水腐蝕性強(qiáng)B.溫差較?。ㄍǔ?lt;20℃）C.設(shè)備抗臺(tái)風(fēng)能力差D.深海管道鋪設(shè)成本高15.2025年推廣的“光伏+農(nóng)業(yè)”模式中，最關(guān)鍵的技術(shù)優(yōu)化方向是（）。A.提高組件透光率以適應(yīng)農(nóng)作物光照需求B.降低組件高度便于農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)C.采用彩色光伏玻璃提升景觀價(jià)值D.增加支架強(qiáng)度抵御冰雹災(zāi)害二、填空題（每空1分，共20分）1.2025年全球新增可再生能源裝機(jī)中，（）和（）占比超過(guò)70%，成為絕對(duì)主力。2.光伏組件的“溫度系數(shù)”通常為負(fù)值，意味著環(huán)境溫度每升高1℃，組件輸出功率約下降（）%（保留1位小數(shù)）。3.海上風(fēng)電機(jī)組的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，（）適用于水深20-50米的海域，（）適用于超過(guò)50米的深水區(qū)域。4.生物質(zhì)能的“熱化學(xué)轉(zhuǎn)化”主要包括（）、（）和氣化三種方式。5.地?zé)崮馨磧?chǔ)存形式可分為水熱型、（）和（）三類，其中（）是目前開(kāi)發(fā)利用最成熟的類型。6.壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中，常用的儲(chǔ)熱介質(zhì)包括（）和（），其作用是回收壓縮過(guò)程產(chǎn)生的熱量，減少發(fā)電時(shí)的額外燃料消耗。7.潮汐能發(fā)電的三種主要形式是（）、（）和潮流能發(fā)電。8.氫儲(chǔ)能系統(tǒng)的“電-氫-電”全效率通常約為（）%（范圍值），顯著低于鋰電池儲(chǔ)能的（）%（范圍值）。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述2025年高效PERC太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)改進(jìn)及效率提升原理。2.對(duì)比分析陸上風(fēng)電與海上風(fēng)電在機(jī)組設(shè)計(jì)上的主要差異（至少列出4點(diǎn)）。3.說(shuō)明生物質(zhì)燃?xì)猓ㄈ缯託猓┡c天然氣的主要成分差異，并解釋為何生物質(zhì)燃?xì)庑杼峒兒蟛拍懿⑷胩烊粴夤芫W(wǎng)。4.闡述地源熱泵系統(tǒng)的“熱平衡”問(wèn)題及其解決方案。5.分析2025年制約分布式光伏大規(guī)模并網(wǎng)的主要技術(shù)瓶頸（至少列出3點(diǎn)）。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某家庭安裝一套5kW的戶用光伏系統(tǒng)，當(dāng)?shù)啬昶骄照招r(shí)數(shù)（峰值日照）為1300小時(shí)，系統(tǒng)效率（包括逆變器損耗、線損等）為85%。計(jì)算該系統(tǒng)的年發(fā)電量（單位：kWh），并若當(dāng)?shù)鼐用耠妰r(jià)為0.6元/kWh，估算年發(fā)電收益（不考慮補(bǔ)貼）。2.某生物質(zhì)氣化項(xiàng)目處理含水率15%的玉米秸稈，原料低位熱值為14MJ/kg，氣化效率（燃?xì)鉄嶂?原料熱值）為70%，燃?xì)獾臀粺嶂禐?MJ/Nm3。計(jì)算處理1噸該秸稈可產(chǎn)生的燃?xì)饬浚▎挝唬篘m3）。五、論述題（每題10分，共20分）1.結(jié)合2025年技術(shù)進(jìn)展，論述“光伏+儲(chǔ)能”一體化系統(tǒng)在偏遠(yuǎn)地區(qū)供電中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及關(guān)鍵設(shè)計(jì)要點(diǎn)。2.分析氫能在“雙碳”目標(biāo)下的戰(zhàn)略定位，需涵蓋制氫、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向。答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.C3.B4.B5.C6.C7.D8.C9.C10.B11.B12.B13.B14.B15.A二、填空題1.光伏發(fā)電；風(fēng)力發(fā)電2.0.3-0.5（注：典型值為0.4）3.單樁基礎(chǔ)；浮式基礎(chǔ)4.干餾（熱解）；液化5.干熱巖型；巖漿型；水熱型6.熔融鹽；陶瓷蓄熱體7.單庫(kù)單向發(fā)電；單庫(kù)雙向發(fā)電8.30-40；80-90三、簡(jiǎn)答題1.2025年高效PERC電池在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上主要改進(jìn)：①背面采用激光SE（選擇性發(fā)射極）技術(shù)，降低金屬接觸區(qū)域的復(fù)合損失；②表面鈍化層升級(jí)為AlOx/SiNx疊層結(jié)構(gòu)，提升鈍化效果；③引入無(wú)主柵（MBB）技術(shù)，減少柵線遮擋面積。效率提升原理：通過(guò)優(yōu)化載流子收集路徑、降低表面復(fù)合速率、增加有效受光面積，使開(kāi)路電壓和短路電流均得到提高，最終轉(zhuǎn)換效率突破24.5%。2.主要差異：①抗腐蝕設(shè)計(jì)：海上機(jī)組需采用防腐涂層、密封艙等，陸上僅需常規(guī)防護(hù)；②基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：海上使用單樁/導(dǎo)管架/浮式基礎(chǔ)，陸上多為鋼筋混凝土承臺(tái)；③冷卻系統(tǒng)：海上因鹽霧環(huán)境需閉式循環(huán)冷卻，陸上可采用風(fēng)冷；④運(yùn)維需求：海上需配備運(yùn)維船/直升機(jī)，陸上可直接車輛抵達(dá)；⑤機(jī)組尺寸：海上單機(jī)容量普遍10MW以上（最大15MW），陸上多為5-8MW。3.成分差異：生物質(zhì)燃?xì)猓ㄕ託猓┲饕煞譃镃H4（50-70%）、CO2（30-50%）及少量H2S；天然氣主要成分為CH4（90%以上），CO2含量<3%。需提純?cè)颍篊O2會(huì)降低燃?xì)鉄嶂担?%CO2約降低1%熱值），且高濃度CO2會(huì)導(dǎo)致管道內(nèi)腐蝕；H2S具有毒性和腐蝕性，需脫除至管道標(biāo)準(zhǔn)（<20mg/Nm3）；提純后CH4濃度需≥95%，才能滿足天然氣管網(wǎng)的壓力和熱值要求。4.熱平衡問(wèn)題：地源熱泵在寒冷地區(qū)冬季取熱多于夏季排熱，導(dǎo)致地下溫度持續(xù)下降；在炎熱地區(qū)則相反，地下溫度持續(xù)上升，最終降低系統(tǒng)效率甚至失效。解決方案：①采用混合式系統(tǒng)，冬季輔助鍋爐補(bǔ)熱，夏季輔助冷卻塔排熱；②優(yōu)化埋管設(shè)計(jì)，增加埋管深度或密度以擴(kuò)大熱交換面積；③結(jié)合太陽(yáng)能集熱器，冬季將太陽(yáng)能熱量補(bǔ)充至地下；④通過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行模擬，合理匹配建筑負(fù)荷與地埋管換熱量。5.主要技術(shù)瓶頸：①電網(wǎng)消納能力：分布式光伏多接入配電網(wǎng)，部分區(qū)域變壓器容量不足，導(dǎo)致“倒送”限電；②電能質(zhì)量問(wèn)題：光伏輸出波動(dòng)性大，易引起電壓閃變、諧波超標(biāo)；③保護(hù)裝置適配：傳統(tǒng)配電網(wǎng)為單電源輻射狀，光伏接入后形成多電源，原有過(guò)流保護(hù)可能誤動(dòng)；④儲(chǔ)能配套不足：缺乏低成本儲(chǔ)能支撐，難以解決“晝發(fā)夜用”的供需錯(cuò)配；⑤數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與調(diào)控：大量分散式光伏需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，現(xiàn)有通信與控制系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)高效調(diào)度。四、計(jì)算題1.年發(fā)電量=裝機(jī)容量×峰值日照小時(shí)數(shù)×系統(tǒng)效率=5kW×1300h×0.85=5525kWh年發(fā)電收益=5525kWh×0.6元/kWh=3315元2.1噸秸稈的干物質(zhì)質(zhì)量=1000kg×(1-15%)=850kg原料總熱值=850kg×14MJ/kg=11900MJ燃?xì)饪偀嶂?11900MJ×70%=8330MJ燃?xì)饬?8330MJ÷5MJ/Nm3=1666Nm3五、論述題1.應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：①獨(dú)立性強(qiáng)：無(wú)需依賴長(zhǎng)距離電網(wǎng)延伸，解決偏遠(yuǎn)地區(qū)電網(wǎng)覆蓋成本高的問(wèn)題；②可靠性提升：儲(chǔ)能可平滑光伏輸出波動(dòng)，保障夜間/陰雨天供電；③經(jīng)濟(jì)性優(yōu)：相比柴油發(fā)電，光伏+儲(chǔ)能的度電成本已降至0.3-0.5元/kWh，遠(yuǎn)低于柴油發(fā)電的1.5-2.0元/kWh；④環(huán)境友好：無(wú)化石燃料燃燒，減少偏遠(yuǎn)地區(qū)污染。關(guān)鍵設(shè)計(jì)要點(diǎn)：①資源匹配：根據(jù)當(dāng)?shù)厝照招r(shí)數(shù)、晝夜溫差等優(yōu)化光伏容量，儲(chǔ)能容量按3-5小時(shí)負(fù)荷需求配置；②設(shè)備選型：光伏組件選擇抗風(fēng)沙/高透光率型號(hào)，儲(chǔ)能優(yōu)先磷酸鐵鋰（循環(huán)壽命長(zhǎng)）；③控制系統(tǒng)：采用微電網(wǎng)控制器，實(shí)現(xiàn)光伏、儲(chǔ)能、負(fù)荷的實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)；④運(yùn)維方案：配備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，減少人工巡檢頻率；⑤冗余設(shè)計(jì)：預(yù)留10-15%容量應(yīng)對(duì)組件衰減和極端天氣。2.戰(zhàn)略定位：氫能是連接可再生能源與傳統(tǒng)能源的“橋梁”，可深度脫碳難以electrify（電氣化）的領(lǐng)域（如重卡、航運(yùn)、工業(yè)高溫加熱），助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。制氫環(huán)節(jié)：2025年主流技術(shù)為堿性水電解（占比約40%，電耗4.5-5.5kWh/Nm3）和PEM電解（占比20%，電耗5.0-6.0kWh/Nm3），綠氫成本降至20-25元/kg（依托風(fēng)光棄電可低至15元/kg）；化石燃料制氫（灰氫/藍(lán)氫）仍占50%，但需配套CCUS（碳捕集）。儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)：短距離（<200km）采用20MPa高壓氣態(tài)管輸（成本約1-2元/kg·100km）；中長(zhǎng)距離采用液氫（-253℃，儲(chǔ)運(yùn)效率高但能耗大，液化電耗約12kWh/kg）或有機(jī)液體儲(chǔ)氫（如甲基環(huán)己