2025年新能源與可再生能源考試試卷及答案一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.以下哪類能源不屬于《可再生能源法》定義的“可再生能源”？A.太陽能熱發(fā)電B.海洋能發(fā)電C.天然氣水合物（可燃冰）D.生物質成型燃料2.目前商業(yè)化應用最廣泛的光伏電池類型是？A.單晶硅PERC電池B.鈣鈦礦-硅疊層電池C.碲化鎘薄膜電池D.砷化鎵III-V族電池3.風力發(fā)電機組中，“塔影效應”主要影響的性能參數(shù)是？A.發(fā)電機效率B.葉輪氣動載荷C.變流器穩(wěn)定性D.齒輪箱壽命4.抽水蓄能電站的綜合效率（發(fā)電側輸出能量/抽水側輸入能量）通常為？A.50%-60%B.70%-85%C.90%-95%D.95%以上5.以下哪種生物質能利用技術屬于“熱化學轉化”？A.沼氣發(fā)酵B.生物柴油酯化C.生物質氣化D.燃料乙醇發(fā)酵6.地熱能發(fā)電中，“干熱巖發(fā)電”的核心技術難點是？A.高溫鉆井與壓裂B.地熱水防腐C.汽輪機材料D.尾水回灌7.氫燃料電池車（FCEV）與純電動車（BEV）相比，最顯著的優(yōu)勢是？A.能量轉換效率更高B.補能時間更短C.電池成本更低D.低溫性能更穩(wěn)定8.2024年全球新增風電裝機中，海上風電占比首次超過陸上風電，主要驅動因素是？A.陸上可開發(fā)資源接近飽和B.海上風電度電成本低于陸上C.各國海上風電政策補貼力度加大D.大型海上風電機組（16MW以上）技術成熟9.光伏“光熱綜合利用系統(tǒng)（PVT）”的關鍵目標是？A.提高光電轉換效率B.同時回收電能與熱能C.降低組件溫度以延長壽命D.減少土地占用面積10.以下哪種儲能技術的“能量密度（Wh/kg）”最高？A.磷酸鐵鋰電池B.全釩液流電池C.壓縮空氣儲能（CAES）D.鉛酸電池11.中國“十四五”可再生能源規(guī)劃中，2025年非化石能源消費占比目標是？A.15%B.20%C.25%D.30%12.海洋能中，“潮流能”與“波浪能”的主要區(qū)別是？A.能量來源不同（潮流能來自月球引力，波浪能來自風能）B.能量密度不同（潮流能高于波浪能）C.轉換裝置類型不同（潮流能用水輪機，波浪能用振蕩浮子）D.開發(fā)難度不同（波浪能更易規(guī)?；?3.生物質能“碳中性”的本質是？A.燃燒過程不排放CO?B.生長階段吸收的CO?與利用階段排放的CO?平衡C.全生命周期碳排放為零D.與化石能源混合使用可降低整體排放14.以下哪種光伏系統(tǒng)設計可減少“熱斑效應”的影響？A.增加旁路二極管數(shù)量B.提高組件串聯(lián)電壓C.使用多主柵（MBB）技術D.降低逆變器MPPT跟蹤精度15.風力機“主動失速控制”與“變槳距控制”的主要差異是？A.主動失速通過葉片扭轉角調整，變槳距通過槳葉旋轉角度調整B.主動失速適用于低風速，變槳距適用于高風速C.主動失速成本更低，變槳距效率更高D.主動失速無需伺服電機，變槳距需要16.地源熱泵系統(tǒng)中，“閉式環(huán)路”與“開式環(huán)路”的核心區(qū)別是？A.是否與地下水直接交換熱量B.環(huán)路介質（水或防凍液）不同C.適用的地質條件不同D.系統(tǒng)初投資差異17.氫能“綠氫”的定義是？A.由化石能源制氫并配套碳捕集（CCUS）B.由工業(yè)副產氫提純C.由可再生能源電解水制氫D.由生物質氣化制氫18.以下哪種儲能技術最適合用于電網“一次調頻”（秒級響應）？A.抽水蓄能B.鋰離子電池儲能C.壓縮空氣儲能D.飛輪儲能19.光伏“組件衰減率”是指？A.組件在標準測試條件（STC）下的功率年下降比例B.組件在弱光條件下的效率損失C.組件因溫度升高導致的功率下降D.組件因PID（電勢誘導衰減）導致的性能退化20.中國“西電東送”工程中，新能源電力外送的主要技術挑戰(zhàn)是？A.直流輸電線路的諧波抑制B.高比例可再生能源的電網穩(wěn)定控制C.跨區(qū)域電力交易機制不完善D.新能源發(fā)電的間歇性與負荷需求不匹配二、填空題（每空1分，共20分）1.目前商業(yè)化光伏組件的最高光電轉換效率（實驗室級別）已突破______%（單結電池）。2.2024年全球最大海上風電場是英國的______，總裝機容量4.1GW。3.生物質能“第三代技術”的典型代表是______（填技術名稱）。4.地熱能發(fā)電中，______（填類型）電站是最成熟的技術，占全球地熱發(fā)電裝機的80%以上。5.氫燃料電池的核心部件是______，其成本占比約60%。6.儲能技術中，______（填類型）電池的循環(huán)壽命可達20000次以上，適合長時儲能。7.光伏“跟蹤支架”可使發(fā)電量提升約______%（相比固定支架）。8.風力機“葉尖速比”是指______與______的比值。9.中國“雙碳”目標中，“碳達峰”年份是______年，“碳中和”年份是______年。10.海洋能中，______（填類型）的理論儲量最大，但開發(fā)難度最高。11.生物質氣化的主要產物是______（填氣體成分），其熱值約為5-10MJ/Nm3。12.地源熱泵的“COP”（性能系數(shù)）通?？蛇_______以上，顯著高于空氣源熱泵。13.氫能儲運技術中，______（填方式）適用于長距離、大規(guī)模運輸，成本最低。14.光伏“逆變器”的核心功能是將______轉換為______。15.風力機“齒輪箱”的主要作用是將______的低轉速提升至發(fā)電機的高轉速。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述“光伏+儲能”聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的工作原理，并說明其對電網的主要價值。2.對比分析陸上風電與海上風電的技術特點（從風資源、機組設計、建設成本、運維難度四方面）。3.解釋“生物質能全生命周期碳排放計算”的關鍵步驟，并說明其為何是“碳中性”能源。4.列舉地熱能開發(fā)的主要環(huán)境風險，并提出相應的防控措施。5.簡述“氫電耦合”在能源系統(tǒng)中的應用場景，并說明其對可再生能源消納的作用。四、計算題（每題10分，共20分）1.某光伏發(fā)電項目位于北緯30°，年平均日照小時數(shù)（等效滿負荷小時數(shù)）為1200h，安裝300Wp單晶硅組件5000塊，系統(tǒng)效率（包括逆變器、線損等）為85%。計算該項目的年發(fā)電量（單位：MWh）。2.某電網需配置儲能系統(tǒng)以平抑風電波動，已知風電出力波動范圍為±20MW（10分鐘內），要求儲能系統(tǒng)在10分鐘內可完全補償該波動。若采用磷酸鐵鋰電池（能量密度150Wh/kg，放電深度80%），計算所需電池的最小質量（單位：噸）。五、論述題（每題15分，共30分）1.結合2024年全球新能源技術進展，論述“高比例可再生能源電力系統(tǒng)”面臨的關鍵挑戰(zhàn)及解決方案。2.從技術、經濟、政策三個維度，分析中國“十四五”期間推動“風光儲氫一體化”項目的必要性與實施路徑。答案一、單項選擇題1.C2.A3.B4.B5.C6.A7.B8.D9.B10.A11.B12.C13.B14.A15.A16.A17.C18.D19.A20.B二、填空題1.33（注：2024年鈣鈦礦-硅疊層電池實驗室效率突破33%）2.DoggerBank3.纖維素乙醇（或“微藻制油”）4.干蒸汽型5.膜電極（MEA）6.全釩液流7.15-258.葉尖線速度；風速9.2030；206010.海洋溫差能11.合成氣（CO+H?）12.3.513.管道輸氫（或“液氫槽車”，注：大規(guī)模長距離以管道為主）14.直流電（DC）；交流電（AC）15.葉輪三、簡答題1.工作原理：光伏組件將太陽能轉化為直流電，經逆變器轉換為交流電并入電網；當光伏發(fā)電量超過負荷需求時，多余電能通過儲能變流器存入儲能系統(tǒng)（如鋰電池）；當光伏出力不足或負荷高峰時，儲能系統(tǒng)釋放電能補充電網。對電網的價值：①平滑光伏出力波動，提高供電穩(wěn)定性；②參與調峰調頻，增強電網靈活性；③減少棄光，提升可再生能源利用率；④作為備用電源，提高電網抗災能力。2.技術特點對比：-風資源：海上風資源更穩(wěn)定、風速更高（平均8-12m/svs陸上6-8m/s），且無地形遮擋；-機組設計：海上風機需防鹽霧腐蝕、抗臺風，基礎采用單樁/導管架，塔架更高（120-150mvs陸上80-100m）；-建設成本：海上風電基礎、安裝、運輸成本高（單位千瓦成本約1.5-2萬元vs陸上0.6-1萬元）；-運維難度：海上受海況限制，運維船/直升機依賴度高，維護周期長（年運維成本約占初始投資的3%-5%vs陸上1%-2%）。3.關鍵步驟：①界定系統(tǒng)邊界（從生物質種植/收集→運輸→轉化→利用的全流程）；②量化各環(huán)節(jié)碳排放（如種植階段化肥使用、運輸階段燃油消耗、轉化階段能耗等）；③計算凈排放（吸收的CO?-排放的CO?）。碳中性本質：生物質生長過程通過光合作用固定大氣中的CO?，利用階段（如燃燒）釋放的CO?與生長階段吸收的CO?基本平衡，全生命周期凈排放接近零（若考慮化石能源投入則非完全零碳）。4.環(huán)境風險及防控：-地熱流體泄漏：可能污染地下水（含重金屬、鹽分），防控措施為嚴格密封井管、回灌處理尾水；-地面沉降：開采導致地層壓力下降，防控措施為控制開采量、實施人工回灌；-噪聲與振動：鉆井和設備運行產生，防控措施為安裝隔音裝置、優(yōu)化施工時間；-氣體排放：釋放H?S等有害氣體，防控措施為氣體收集處理（如燃燒轉化為SO?后凈化）。5.應用場景：①可再生能源制氫（綠氫）與燃料電池發(fā)電耦合，解決棄風棄光問題；②工業(yè)領域（如鋼鐵、化工）用氫替代化石燃料，同時利用余熱發(fā)電；③交通領域（重卡、船舶）氫燃料電池與車載儲能結合，提供穩(wěn)定動力。對消納的作用：通過“電-氫-電”或“電-氫-工業(yè)原料”轉換，將間歇性電能轉化為可存儲、可運輸?shù)臍淠?，延長能源利用時間窗口，緩解電網調峰壓力，提升可再生能源滲透率。四、計算題1.年發(fā)電量=組件總功率×等效小時數(shù)×系統(tǒng)效率組件總功率=300Wp×5000=1,500,000Wp=1500kWp年發(fā)電量=1500kW×1200h×0.85=1,530,000kWh=1530MWh（注：1kWp在標準條件下1小時發(fā)電1kWh，等效小時數(shù)已考慮光照強度，故直接相乘）2.需補償?shù)哪芰?功率×時間=20MW×(10/60)h=3.333MWh=3,333,333Wh電池需存儲的能量=3,333,333Wh/0.8（放電深度）=4,166,666Wh電池質量=4,166,666Wh/150Wh/kg≈27,777.78kg≈27.78噸五、論述題1.關鍵挑戰(zhàn)及解決方案：挑戰(zhàn)①：電力系統(tǒng)慣性降低。高比例可再生能源（風電、光伏）通過電力電子設備并網，缺乏傳統(tǒng)同步發(fā)電機的轉動慣量，導致頻率波動加劇。解決方案：推廣“虛擬同步機（VSG）”技術，模擬同步發(fā)電機的慣性響應；配置飛輪儲能、超級電容等高頻響應儲能裝置。挑戰(zhàn)②：功率預測誤差大。風光出力受氣象影響，短期預測誤差可能達10%-20%，影響電網調度。解決方案：發(fā)展高精度數(shù)值天氣預報（結合衛(wèi)星遙感、物聯(lián)網傳感器）；建立“源-網-荷-儲”協(xié)同預測系統(tǒng)，整合負荷側需求響應數(shù)據。挑戰(zhàn)③：電網基礎設施滯后?，F(xiàn)有輸電網絡難以匹配可再生能源“西多東少”的分布，跨區(qū)域輸送能力不足。解決方案：加快特高壓直流（UHVDC）輸電工程建設（如“三北”風光基地至華東、華南的通道）；推廣“分布式能源+微電網”模式，減少長距離傳輸壓力。挑戰(zhàn)④：市場機制不完善。當前電力市場未充分體現(xiàn)可再生能源的環(huán)境價值和靈活性成本，影響投資積極性。解決方案：完善綠電交易機制，推出“容量補償”“輔助服務”等市場品種；探索“可再生能源配額制+綠證交易”的市場化激勵模式。2.必要性與實施路徑：技術維度：風光（間歇性）、儲能（調節(jié)性）、氫能（長周期存儲）的協(xié)同可解決單一能源的短板。例如，光伏白天發(fā)電、風電夜間出力，儲能平抑日內波動，氫能存儲跨季節(jié)余電，形成“多能互補”系統(tǒng)。經濟維度：一體化項目可共享土地、電網接入等基礎設施，降低單位投資成本；氫能作為工業(yè)原料（如合成氨）或交通燃料，可提升能源附加值，內部化環(huán)境收益（如碳減排）。政策維度：“雙碳”目標要求2030年非化石能源占比達25%，風光儲氫一體化是實現(xiàn)這一目標的關鍵抓手。國