2025年大學(xué)新能源科學(xué)與工程（風(fēng)能利用）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2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.風(fēng)能利用中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片設(shè)計主要考慮的因素不包括以下哪一項？A.空氣動力學(xué)性能B.材料強(qiáng)度C.葉片顏色D.疲勞壽命2.以下哪種風(fēng)電場布局形式能夠有效減少尾流影響，提高風(fēng)能利用效率？A.方形布局B.三角形布局C.梅花形布局D.矩形布局3.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱主要作用是？A.增速B.減速C.改變旋轉(zhuǎn)方向D.存儲能量4.風(fēng)電場選址時，一般不優(yōu)先考慮以下哪種區(qū)域？A.開闊平坦的草原B.山脈背風(fēng)坡C.沿海地區(qū)D.高原地區(qū)5.以下關(guān)于風(fēng)能資源評估方法，錯誤的是？A.現(xiàn)場實測法B.數(shù)值模擬法C.經(jīng)驗估計法D.衛(wèi)星遙感法6.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)通常采用哪種類型？A.直流發(fā)電機(jī)B.交流發(fā)電機(jī)C.步進(jìn)電機(jī)D.伺服電機(jī)7.風(fēng)電場的無功補(bǔ)償裝置主要目的是？A.提高功率因數(shù)B.增加發(fā)電量C.降低風(fēng)速D.減少設(shè)備損耗8.以下哪種氣象要素對風(fēng)能資源影響最大？A.溫度B.濕度C.氣壓D.風(fēng)速9.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)作用是？A.使葉片始終對準(zhǔn)風(fēng)向B.調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速C.控制葉片角度D.保護(hù)機(jī)組免受雷擊10.風(fēng)電場接入電網(wǎng)時，需要考慮的關(guān)鍵因素不包括？A.電能質(zhì)量B.電網(wǎng)容量C.輸電線路長度D.機(jī)組型號11.以下關(guān)于風(fēng)能利用的歷史，說法錯誤的是？A.古代就有利用風(fēng)力提水等B.現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電始于20世紀(jì)70年代C.早期風(fēng)力發(fā)電機(jī)組效率很高D.隨著技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)步12.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳系統(tǒng)主要功能是？A.調(diào)節(jié)葉片角度B.改變發(fā)電機(jī)功率C.防止葉片超速D.以上都是13.風(fēng)電場對周邊環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在？A.噪聲污染B.視覺污染C.對鳥類遷徙的影響D.以上都是14.以下哪種地形不利于風(fēng)能資源的聚集？A.峽谷B.山谷C.平原D.盆地15.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的制動系統(tǒng)包括？A.機(jī)械制動B.電氣制動C.液壓制動D.以上都是16.風(fēng)電場的監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)測哪些內(nèi)容？A.機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)B.氣象數(shù)據(jù)C.電網(wǎng)連接情況D.以上都是17.以下關(guān)于海上風(fēng)電場的優(yōu)勢，正確的是？A.風(fēng)能資源豐富且穩(wěn)定B.不占用陸地資源C.對環(huán)境影響相對較小D.以上都是18.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙主要容納哪些部件？A.齒輪箱B.發(fā)電機(jī)C.控制器D.以上都是19.風(fēng)電場選址時，風(fēng)速的年變化規(guī)律分析屬于以下哪個環(huán)節(jié)？A.風(fēng)能資源評估B.風(fēng)電場規(guī)劃C.機(jī)組選型D.運(yùn)行維護(hù)20.以下哪種技術(shù)有助于提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的低風(fēng)速性能？A.采用更大直徑葉片B.優(yōu)化發(fā)電機(jī)設(shè)計C.改進(jìn)齒輪箱潤滑D.以上都是第II卷（非選擇題共60分）答題要求：請將答案寫在相應(yīng)位置，答題時應(yīng)注意語言規(guī)范、邏輯清晰，書寫工整。一、填空題（共10分，每空1分）1.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主要組成部分包括葉片、______、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、控制器等。2.風(fēng)電場的類型按照風(fēng)電場的容量可分為小型風(fēng)電場、中型風(fēng)電場和______風(fēng)電場。3.風(fēng)能資源評估的主要內(nèi)容包括風(fēng)速、風(fēng)向、______等氣象數(shù)據(jù)的測量與分析。4.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片材料一般采用______、玻璃鋼等。5.風(fēng)電場的功率控制方式主要有定槳距控制、______控制和混合控制。6.風(fēng)電場接入電網(wǎng)的方式主要有集中接入、______接入和分布式接入。7.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航電機(jī)一般采用______電機(jī)。8.風(fēng)電場的防雷措施主要包括安裝避雷針、______等。9.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)冷卻方式有風(fēng)冷、水冷和______冷卻。10.風(fēng)電場的經(jīng)濟(jì)效益評估主要包括投資成本、______和利潤等方面。二、簡答題（共20分，每題5分）1.簡述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作原理。2.說明風(fēng)電場選址需要考慮的主要因素。3.簡述風(fēng)能資源評估的重要性。4.列舉風(fēng)電場對環(huán)境可能產(chǎn)生的影響及應(yīng)對措施。三、論述題（共15分）論述近年來風(fēng)能利用技術(shù)的發(fā)展趨勢及對新能源產(chǎn)業(yè)的意義。四、材料分析題（共10分）材料：某風(fēng)電場在運(yùn)行過程中出現(xiàn)部分機(jī)組功率波動較大的情況。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，部分葉片表面有磨損痕跡，且風(fēng)向傳感器數(shù)據(jù)存在偏差。問題：1.請分析葉片表面磨損對機(jī)組功率的可能影響。（5分）2.針對風(fēng)向傳感器數(shù)據(jù)偏差，提出可能的解決措施。（5分）五、案例分析題（共5分）案例：某海上風(fēng)電場項目，在建設(shè)過程中遇到了強(qiáng)臺風(fēng)天氣。部分機(jī)組的基礎(chǔ)出現(xiàn)了位移，葉片也有不同程度的損壞。問題：請分析該風(fēng)電場在應(yīng)對臺風(fēng)方面可能存在的不足，并提出改進(jìn)建議。答案：1.C2.C3.A4.B5.C6.B7.A8.D9.A10.D11.C12.D13.D14.D15.D16.D17.D18.D19.A20.A第II卷答案一、1.輪轂2.大型3.空氣密度4.鋁合金5.變槳距6.分散7.永磁8.避雷器9.油冷10.發(fā)電成本二、1.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組工作原理：風(fēng)吹動葉片旋轉(zhuǎn)，葉片帶動輪轂轉(zhuǎn)動，輪轂通過主軸將機(jī)械能傳遞給齒輪箱，齒輪箱增速后將機(jī)械能傳遞給發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，通過控制器調(diào)節(jié)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)并將電能輸送至電網(wǎng)。2.風(fēng)電場選址考慮因素：風(fēng)能資源豐富且穩(wěn)定，地形地貌開闊平坦，交通運(yùn)輸便利，距離電網(wǎng)較近，地質(zhì)條件良好，對周邊環(huán)境影響小等。3.風(fēng)能資源評估重要性：為風(fēng)電場選址提供依據(jù)，確定合理的機(jī)組選型，預(yù)測風(fēng)電場發(fā)電量，評估投資風(fēng)險，保障風(fēng)電場安全穩(wěn)定運(yùn)行等。4.影響：噪聲污染，可通過合理選址、采用低噪聲設(shè)備等減少；視覺污染，優(yōu)化布局等減輕；對鳥類遷徙影響，采取避讓措施等降低。應(yīng)對措施包括合理規(guī)劃、采用環(huán)保技術(shù)、加強(qiáng)監(jiān)測與研究等。三、發(fā)展趨勢：單機(jī)容量不斷增大，提高風(fēng)能捕獲效率；智能化水平提升，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與智能控制；海上風(fēng)電快速發(fā)展，拓展風(fēng)能利用空間；多種能源互補(bǔ)融合，提高能源供應(yīng)穩(wěn)定性。意義：推動新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，增加清潔能源供應(yīng)，減少對傳統(tǒng)化石能源依賴，促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)升級，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會，助力可持續(xù)發(fā)展。四、1.葉片表面磨損可能導(dǎo)致葉片空氣動力學(xué)性能改變，使葉片對風(fēng)能的捕獲能力下降，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)組功率降低。同時，磨損還可能影響葉片的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，增加機(jī)組運(yùn)行風(fēng)險。2.解決措施：定期校準(zhǔn)風(fēng)向傳感器；檢查傳感器線路是否正常；更換損壞的傳感器部件；對風(fēng)向傳感器進(jìn)行定期維護(hù)和清潔；與氣象部門數(shù)據(jù)