2025年可再生能源技術(shù)與應(yīng)用試卷及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.2024年新型鈣鈦礦-硅疊層太陽能電池實驗室轉(zhuǎn)換效率突破的關(guān)鍵技術(shù)是？A.界面缺陷鈍化工藝優(yōu)化B.銀漿印刷厚度增加C.玻璃基板透光率降低D.封裝膠膜水汽透過率提高2.16MW級海上風(fēng)電機組采用的智能控制技術(shù)核心是？A.基于AI的風(fēng)場前饋預(yù)測算法B.傳統(tǒng)PID控制參數(shù)固定C.葉片材料僅使用玻璃纖維D.塔筒高度與輪轂高度比例1:13.生物質(zhì)快速熱解技術(shù)中，主要液態(tài)產(chǎn)物的產(chǎn)率通?？蛇_(dá)？A.10%-20%B.30%-40%C.50%-75%D.80%-90%4.增強型地?zé)嵯到y(tǒng)（EGS）開發(fā)的核心挑戰(zhàn)是？A.地下3-5km高溫高壓環(huán)境下的裂縫網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建B.地表鉆井設(shè)備的常規(guī)維護C.地?zé)崃黧w中礦物質(zhì)含量低D.熱儲層天然滲透率過高5.海洋波浪能振蕩水柱式轉(zhuǎn)換裝置的能量傳遞路徑是？A.波浪能→空氣動能→渦輪機機械能→電能B.波浪能→液壓能→機械能→電能C.波浪能→熱能→機械能→電能D.波浪能→化學(xué)能→電能6.用于光伏組件的抗PID（電勢誘導(dǎo)衰減）封裝材料需具備的關(guān)鍵特性是？A.高體積電阻率和低離子遷移率B.低透光率和高吸水性C.高導(dǎo)熱性和低耐候性D.低彈性模量和高膨脹系數(shù)7.2024年投運的某光熱電站采用熔鹽儲熱，其儲熱介質(zhì)的典型工作溫度范圍是？A.50-150℃B.200-300℃C.400-565℃D.600-800℃8.垂直軸風(fēng)力機相對于水平軸風(fēng)力機的主要優(yōu)勢是？A.對風(fēng)向變化不敏感，無需偏航系統(tǒng)B.單機容量更容易突破20MWC.葉片制造工藝更簡單D.輪轂高度要求更高9.沼氣工程中，干法厭氧發(fā)酵與濕法發(fā)酵的主要區(qū)別在于？A.原料總固體含量（TS）≥20%vsTS≤15%B.發(fā)酵溫度35℃vs55℃C.產(chǎn)氣中甲烷含量50%vs70%D.發(fā)酵周期3天vs30天10.漂浮式海上光伏系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)難點是？A.抗風(fēng)浪結(jié)構(gòu)設(shè)計與錨泊系統(tǒng)穩(wěn)定性B.組件發(fā)電效率提升C.逆變器防水等級IP65D.電纜絕緣層厚度增加二、填空題（每空1分，共20分）1.2024年全球新增光伏裝機容量約______GW，其中TOPCon電池市場占比首次超過PERC電池，達(dá)______%。2.中國首臺18MW海上風(fēng)電機組輪轂高度______米，葉片長度______米，掃風(fēng)面積相當(dāng)于______個標(biāo)準(zhǔn)足球場。3.生物質(zhì)氣化過程中，主要產(chǎn)物包括______、______和______，其中可燃成分以______和______為主。4.地?zé)崮馨l(fā)電按技術(shù)路線可分為______、______和______，其中______技術(shù)適用于中低溫?zé)醿Γ?00-150℃）。5.海洋溫差能發(fā)電的系統(tǒng)類型包括______、______和______，其理論效率受______定律限制，實際效率通常低于______%。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述光伏組件PID效應(yīng)的產(chǎn)生機理及3種主要防護措施。2.說明大型風(fēng)電機組采用變槳距控制的核心作用，并對比主動變槳與被動變槳的技術(shù)差異。3.分析生物質(zhì)直燃發(fā)電與氣化發(fā)電在工藝流程、燃料要求及環(huán)保特性上的主要區(qū)別。4.地?zé)崮荛_發(fā)中，熱儲改造（如壓裂）的主要目的是什么？列舉2種常用改造技術(shù)并說明其適用條件。5.海洋能開發(fā)需重點考慮的環(huán)境影響因素有哪些？舉例說明其中2類影響的具體表現(xiàn)。四、計算題（每題10分，共20分）1.某地面光伏電站安裝300Wp單晶硅組件10000塊，系統(tǒng)效率（包括逆變器、線損等）為82%，當(dāng)?shù)啬昶骄逯等照招r數(shù)為1300h。計算該電站的年理論發(fā)電量（單位：萬kWh）。若當(dāng)?shù)孛摿蛎簶?biāo)桿電價為0.42元/kWh，碳減排量按1kWh=0.8kgCO?計算，求該電站年發(fā)電收益及碳減排量（單位：萬元、噸）。2.某風(fēng)電場安裝5臺6MW風(fēng)電機組，其功率曲線顯示：當(dāng)風(fēng)速為12m/s時，單機輸出功率為5.8MW；年平均風(fēng)速為8.5m/s，年有效風(fēng)速（3-25m/s）小時數(shù)為7200h，機組可利用率為98%。假設(shè)該風(fēng)場在有效風(fēng)速區(qū)間內(nèi)的平均輸出功率系數(shù)為0.38（即實際功率=額定功率×功率系數(shù)），計算該風(fēng)電場的年實際發(fā)電量（單位：萬kWh）。五、論述題（20分）結(jié)合2024年技術(shù)進展，論述可再生能源多能互補系統(tǒng)（如“光伏+風(fēng)電+儲能”“光熱+生物質(zhì)”等）的設(shè)計要點。需從資源匹配性、技術(shù)耦合方式、經(jīng)濟性優(yōu)化及對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響4個維度展開分析。答案一、單項選擇題1.A2.A3.C4.A5.A6.A7.C8.A9.A10.A二、填空題1.290；382.152；123；3.23.合成氣；生物炭；木醋液；CO；H?4.干蒸汽發(fā)電；閃蒸發(fā)電；雙工質(zhì)發(fā)電；雙工質(zhì)5.開式循環(huán)；閉式循環(huán)；混合循環(huán)；卡諾；7三、簡答題1.PID效應(yīng)機理：組件在高負(fù)偏壓下，玻璃中的Na?通過封裝膠膜遷移至電池表面，引發(fā)載流子復(fù)合增加，導(dǎo)致效率衰減。防護措施：①使用高電阻率封裝膠膜（如EPE）；②采用負(fù)極接地設(shè)計降低組件電勢差；③優(yōu)化電池表面減反膜的致密性，減少離子滲透通道。2.變槳控制核心作用：通過調(diào)節(jié)葉片槳距角，在低風(fēng)速時最大化捕獲風(fēng)能，高風(fēng)速時限制功率輸出，保護機組安全。主動變槳：由控制系統(tǒng)實時根據(jù)風(fēng)速調(diào)節(jié)槳距角，響應(yīng)速度快（≤1°/s），適用于大型機組；被動變槳：依賴離心力或彈簧力自動調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡單但精度低，多用于小功率機組。3.直燃發(fā)電：流程為燃料破碎→爐內(nèi)燃燒→蒸汽發(fā)電；燃料需預(yù)處理至粒徑＜50mm，含水率≤20%；排放以顆粒物和NOx為主，需安裝布袋除塵+SCR脫硝。氣化發(fā)電：流程為燃料氣化→合成氣凈化→燃?xì)廨啓C/內(nèi)燃機發(fā)電；燃料適應(yīng)性更廣（包括農(nóng)林廢棄物、城市固廢），含水率可放寬至30%；排放中焦油需嚴(yán)格凈化，CO?排放強度低于直燃（因能量轉(zhuǎn)化效率更高）。4.熱儲改造目的：通過人工造縫提高熱儲滲透率，增強地?zé)崃黧w循環(huán)能力。常用技術(shù)：①水力壓裂：向井內(nèi)注入高壓水（壓力＞地層破裂壓力），適用于脆性巖層（如花崗巖）；②化學(xué)壓裂：注入酸液溶解礦物（如碳酸鹽巖），適用于可溶巖地層。5.環(huán)境影響因素：①海洋生態(tài)：如波浪能裝置可能改變局部流場，影響魚類洄游；②電磁輻射：海底電纜產(chǎn)生的電磁場可能干擾海洋生物導(dǎo)航（如鯊魚）；③景觀影響：海上風(fēng)電陣列可能影響沿海視覺環(huán)境。具體表現(xiàn)：某波浪能示范項目監(jiān)測顯示，裝置附近50m內(nèi)水流速度降低15%，導(dǎo)致底棲生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；某海上風(fēng)電項目海底電纜周邊100m范圍內(nèi)，電鰩的活動頻率下降30%。四、計算題1.年理論發(fā)電量=300Wp×10000塊×1300h×82%÷1000=300×10000×1300×0.82÷1000=300×10×1300×0.82=300×10660=3,198,000kWh=319.8萬kWh。發(fā)電收益=319.8萬kWh×0.42元/kWh=134.316萬元。碳減排量=319.8萬kWh×0.8kgCO?/kWh=2558.4噸。2.單機額定功率6MW，有效風(fēng)速小時數(shù)7200h，可利用率98%。單機年實際發(fā)電量=6MW×0.38×7200h×98%=6×0.38×7200×0.98=6×0.38×7056=6×2681.28=16,087.68MWh=1608.768萬kWh。風(fēng)電場年發(fā)電量=5臺×1608.768萬kWh=8043.84萬kWh。五、論述題1.資源匹配性：需分析區(qū)域內(nèi)不同可再生能源的時空互補特性。例如，西北某地區(qū)光伏發(fā)電高峰在正午（10:00-16:00），風(fēng)電高峰在夜間（20:00-次日6:00），兩者聯(lián)合可平滑出力曲線；光熱+生物質(zhì)系統(tǒng)中，光熱依賴日照，生物質(zhì)可提供穩(wěn)定基荷，彌補光熱夜間缺電問題。2.技術(shù)耦合方式：①物理耦合：如光伏支架與風(fēng)機塔架共用基礎(chǔ)，降低土地成本；②能量轉(zhuǎn)換耦合：光熱電站的蒸汽可與生物質(zhì)鍋爐蒸汽并網(wǎng)，提高汽輪機效率；③控制耦合：通過多能協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（如基于AI的預(yù)測算法），實時調(diào)節(jié)各能源出力，避免棄風(fēng)棄光。3.經(jīng)濟性優(yōu)化：需綜合考慮初始投資、運行維護成本及收益。例如，“光伏+儲能”系統(tǒng)中，儲能電池（如磷酸鐵鋰）的成本需低于峰谷電價差收益；“風(fēng)電+制氫”系統(tǒng)需評估綠氫售價與灰氫的競爭力，2024年綠氫成本已降至25元/kg以下，接近灰氫（20-30元/kg）。