2025年高職新能源發(fā)電工程技術（太陽能發(fā)電）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30分）請將正確答案的序號填在括號里。（總共10題，每題3分）1.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)最核心的部件是（）A.太陽能電池板B.控制器C.逆變器D.蓄電池2.太陽能電池的工作原理是基于（）A.光生伏特效應B.熱電效應C.霍爾效應D.電磁感應3.單晶硅太陽能電池的光電轉換效率一般在（）A.10%-15%B.15%-20%C.20%-25%D.25%-30%4.太陽能電池方陣中電池串、并聯(lián)的原則是（）A.串聯(lián)提高電壓，并聯(lián)提高電流B.串聯(lián)提高電流，并聯(lián)提高電壓C.串聯(lián)、并聯(lián)都提高電壓D.串聯(lián)、并聯(lián)都提高電流5.以下哪種材料不屬于太陽能電池的常用半導體材料（）A.硅B.鍺C.碳D.砷化鎵6.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變器的作用是（）A.將直流電轉換為交流電B.將交流電轉換為直流電C.穩(wěn)定輸出電壓D.穩(wěn)定輸出電流7.太陽能電池的填充因子是指（）A.最大輸出功率與開路電壓和短路電流乘積的比值B.開路電壓與短路電流的比值C.最大輸出功率與開路電壓的比值D.最大輸出功率與短路電流的比值8.影響太陽能電池光電轉換效率的主要因素不包括（）A.光照強度B.溫度C.電池材料純度D.電池顏色9.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤（MPPT）技術的目的是（）A.提高系統(tǒng)發(fā)電效率B.降低系統(tǒng)成本C.延長電池使用壽命D.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性10.以下哪種太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)屬于離網型系統(tǒng)（）A.與市電并網的太陽能電站B.太陽能路燈C.太陽能光伏建筑一體化系統(tǒng)D.大型太陽能光伏電站第II卷（非選擇題共70分）11.簡答題：簡述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及各部分的作用。（10分）12.簡答題：說明影響太陽能電池光電轉換效率的因素有哪些？（10分）13.分析題：在一個太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，已知太陽能電池板的參數(shù)為：開路電壓24V，短路電流5A。當光照強度變化時，測得電池板的輸出電壓為18V，輸出電流為3A。請計算此時電池板的填充因子，并分析該填充因子是否合理。（15分）14.材料分析題：材料：某地區(qū)計劃建設一個太陽能光伏電站，該地區(qū)年平均日照時數(shù)為2000小時，太陽能電池板的光電轉換效率為18%，每平方米太陽能電池板的功率為250W。電站規(guī)劃裝機容量為10MW（兆瓦）。問題：（1）計算需要多少平方米的太陽能電池板才能滿足該電站的裝機容量要求？（10分）（2）若該地區(qū)的電價為0.8元/kWh，計算該電站每年的發(fā)電量及發(fā)電收益。（15分）15.設計題：設計一個小型的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，用于為一個偏遠山區(qū)的村莊供電。該村莊每天需要用電500kWh，當?shù)厝照諚l件較好，要求系統(tǒng)連續(xù)陰天情況下能維持3天的基本用電需求。請說明系統(tǒng)的組成部分、各部分的選型依據(jù)及系統(tǒng)的設計思路。（2分）答案：1.A2.A3.B4.A5.C6.A7.A8.D9.A10.B11.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板、控制器、逆變器、蓄電池（可選）等組成。太陽能電池板將太陽能轉化為直流電；控制器用于控制整個系統(tǒng)的工作，防止電池過充、過放等；逆變器將直流電轉換為交流電，以滿足負載需求；蓄電池在光照不足時儲存電能，保證系統(tǒng)持續(xù)供電。12.影響太陽能電池光電轉換效率的因素主要有光照強度、溫度、電池材料的純度、雜質含量、表面狀態(tài)、電池結構等。光照強度越強，理論上轉換效率越高，但過高會導致電池發(fā)熱。溫度升高會使電池內阻增大，降低轉換效率。材料純度和雜質等影響內部電子-空穴對的產生和復合等過程。13.填充因子FF=(Pmax)/(Voc×Isc)，Pmax=U×I=18×3=54W，Voc=24V，Isc=5A，F(xiàn)F=54/(24×5)=0.45。一般來說，填充因子在0.7左右較為合理，該填充因子偏低，說明電池性能有待提高，可能存在光照不均勻、電池內部電阻較大等問題影響了最大功率輸出。14.（1）10MW=10000kW，每平方米功率250W，年平均日照時數(shù)2000小時，光電轉換效率18%。設需要x平方米電池板，則x=10000×1000÷(250×2000×0.18)≈11111.1平方米。（2）年發(fā)電量=11111.1×250×2000×0.18÷1000=1000000kWh，發(fā)電收益=1000000×0.8=800000元。15.系統(tǒng)組成：太陽能電池板、控制器、逆變器、蓄電池。選型依據(jù)：根據(jù)村莊每天用電500kWh，連續(xù)陰天維持3天需求，計算總電量需求為2000kWh?？紤]到損耗等因素，選擇功率合適的電池板，如每塊250W，約需80塊。控制器選擇能適應電池板和負載的