2025年大學(xué)大三（新能源科學(xué)與工程）光伏電站設(shè)計(jì)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）（總共10題，每題3分，每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）1.以下哪種光伏電池技術(shù)在目前的光伏電站中應(yīng)用最為廣泛？A.單晶硅電池B.多晶硅電池C.薄膜電池D.鈣鈦礦電池2.光伏電站選址時(shí)，不需要重點(diǎn)考慮的因素是？A.光照資源B.土地性質(zhì)C.周邊人口密度D.風(fēng)速3.光伏電站的逆變器主要功能是？A.將直流電轉(zhuǎn)換為交流電B.將交流電轉(zhuǎn)換為直流電C.提高光伏電池的發(fā)電效率D.存儲(chǔ)電能4.光伏組件的串聯(lián)目的是？A.提高電壓B.提高電流C.提高發(fā)電效率D.降低成本5.以下關(guān)于光伏電站防雷接地的說(shuō)法，正確的是？A.接地電阻越大越好B.只需對(duì)光伏組件進(jìn)行接地C.良好的防雷接地可保障電站安全D.接地系統(tǒng)與逆變器無(wú)關(guān)6.光伏電站中跟蹤系統(tǒng)的作用主要是？A.增加光照強(qiáng)度B.提高光伏組件的發(fā)電效率C.降低維護(hù)成本D.便于安裝7.計(jì)算光伏電站年發(fā)電量時(shí)，不需要考慮的因素是？A.光伏組件的轉(zhuǎn)換效率B.當(dāng)?shù)氐墓庹諘r(shí)長(zhǎng)C.電站的建設(shè)成本D.系統(tǒng)損耗8.光伏電站接入電網(wǎng)時(shí)，需要滿(mǎn)足的關(guān)鍵指標(biāo)是？A.功率因數(shù)B.電池溫度C.組件尺寸D.支架高度9.對(duì)于光伏電站的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其主要作用不包括？A.調(diào)節(jié)功率輸出B.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性C.增加發(fā)電成本D.應(yīng)對(duì)突發(fā)停電10.以下哪種材料不屬于光伏電池的常見(jiàn)半導(dǎo)體材料？A.硅B.碲化鎘C.銅銦鎵硒D.鐵第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每題3分，共15分）1.光伏電站的核心部件包括光伏組件、______和______。2.光伏組件的安裝方式主要有______和______。3.光伏電站的監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)______、______等運(yùn)行參數(shù)。4.影響光伏電池發(fā)電效率的主要因素有______、______等。5.光伏電站的功率調(diào)節(jié)方式包括______和______。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述光伏電站設(shè)計(jì)中如何進(jìn)行光伏組件的選型。2.說(shuō)明光伏電站中直流匯流箱的作用及工作原理。3.在光伏電站設(shè)計(jì)中，如何考慮逆變器的選型以確保系統(tǒng)高效運(yùn)行？四、材料分析題（15分）材料：某地區(qū)計(jì)劃建設(shè)一座10MW的光伏電站。該地區(qū)年平均日照時(shí)數(shù)為2000小時(shí)，當(dāng)?shù)毓夥M件的轉(zhuǎn)換效率為18%，系統(tǒng)綜合效率為80%。已知該型號(hào)光伏組件的標(biāo)稱(chēng)功率為400W。問(wèn)題：根據(jù)上述材料，計(jì)算該光伏電站理論上的年發(fā)電量，并分析在實(shí)際設(shè)計(jì)中可能影響發(fā)電量的因素。（答題區(qū)域：首先計(jì)算年發(fā)電量，然后分析至少三個(gè)可能影響發(fā)電量的因素。）五、方案設(shè)計(jì)題（20分）為一個(gè)位于陽(yáng)光充足地區(qū)的小型企業(yè)設(shè)計(jì)一個(gè)50kW的分布式光伏電站方案。要求包括光伏組件選型、逆變器選型、系統(tǒng)布局及簡(jiǎn)要的經(jīng)濟(jì)效益分析。（答題區(qū)域：詳細(xì)闡述光伏組件和逆變器的選型依據(jù)，描述系統(tǒng)布局方式，計(jì)算并分析該方案的經(jīng)濟(jì)效益。）答案：一、選擇題答案：1.B2.C3.A4.A5.C6.B7.C8.A9.C10.D二、填空題答案：1.逆變器、匯流箱2.固定式、跟蹤式3.功率、溫度4.光照強(qiáng)度、溫度5.最大功率點(diǎn)跟蹤、恒功率控制三、簡(jiǎn)答題答案：1.選型時(shí)要考慮組件的轉(zhuǎn)換效率、功率、尺寸、可靠性、耐候性等因素，結(jié)合電站所在地的光照資源、溫度等條件，選擇能在當(dāng)?shù)匕l(fā)揮最佳性能且性?xún)r(jià)比高的組件。2.作用是將多個(gè)光伏組件的直流電流進(jìn)行匯集、預(yù)處理。工作原理是將光伏組件輸出的直流電按一定規(guī)則匯集在一起，通過(guò)熔斷器、防雷器等保護(hù)裝置后輸出到逆變器。3.選型時(shí)要根據(jù)光伏組件的功率和數(shù)量確定逆變器的額定功率，考慮逆變器的轉(zhuǎn)換效率、MPPT跟蹤范圍、諧波含量等性能指標(biāo)，確保與光伏電站的整體設(shè)計(jì)相匹配，以實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行。四、材料分析題答案：年發(fā)電量計(jì)算：首先計(jì)算光伏組件數(shù)量，10MW÷0.4kW=25000塊?？偣β蕿?5000×0.4kW=10000kW。年發(fā)電量=10000kW×2000h×18%×80%=2880000kWh?？赡苡绊懓l(fā)電量的因素：光伏組件表面灰塵積累影響光照吸收；逆變器效率隨時(shí)間可能下降；當(dāng)?shù)靥鞖庾兓珀幪臁⒂晏鞙p少光照時(shí)長(zhǎng)；組件老化導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率降低。五、方案設(shè)計(jì)題答案：光伏組件選型：選用轉(zhuǎn)換效率高、可靠性好的單晶硅組件，根據(jù)50kW功率需求計(jì)算所需組件數(shù)量。逆變器選型：選擇與組件功率匹配、轉(zhuǎn)換效率高的逆變器。系統(tǒng)布局：根據(jù)企業(yè)場(chǎng)地情