站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁華東政法大學

《制冷與熱泵》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、海洋能是一種潛力巨大的新能源，包括潮汐能、波浪能、海流能等多種形式。以下關(guān)于海洋能利用的敘述，不正確的是（）A.潮汐能發(fā)電是利用潮汐的漲落形成的水位差推動水輪機發(fā)電，具有可預測性和穩(wěn)定性，但潮汐能電站的建設(shè)成本較高，對海洋生態(tài)環(huán)境可能產(chǎn)生一定影響B(tài).波浪能發(fā)電技術(shù)尚處于研發(fā)和試驗階段，目前面臨著能量轉(zhuǎn)換效率低、設(shè)備可靠性差等問題，但隨著技術(shù)的進步，波浪能有望成為重要的海洋能源來源C.海流能發(fā)電是利用海洋中的穩(wěn)定海流推動葉輪旋轉(zhuǎn)發(fā)電，其優(yōu)點是能量密度較高，但海流能的分布范圍有限，且受季節(jié)和氣候影響較大D.海洋能的開發(fā)利用不會受到任何地理和氣候條件的限制，在全球任何海域都可以大規(guī)模建設(shè)海洋能發(fā)電設(shè)施，是解決全球能源危機的終極方案2、關(guān)于新能源在智能電網(wǎng)中的應用，以下對于其作用和影響的描述，哪一種是準確的？（）A.新能源接入智能電網(wǎng)有助于實現(xiàn)能源的多樣化供應，提高電網(wǎng)的可靠性和靈活性。通過智能監(jiān)測和控制技術(shù)，可以更好地整合分布式新能源發(fā)電，實現(xiàn)電力的優(yōu)化調(diào)配。但新能源的間歇性和不確定性也給電網(wǎng)的穩(wěn)定性、電能質(zhì)量和調(diào)度帶來了挑戰(zhàn)，需要發(fā)展先進的儲能技術(shù)、預測算法和電網(wǎng)調(diào)控策略來應對B.新能源在智能電網(wǎng)中的作用微不足道，對電網(wǎng)沒有明顯影響C.新能源接入智能電網(wǎng)會導致電網(wǎng)崩潰，無法實現(xiàn)有效整合D.新能源在智能電網(wǎng)中的應用非常簡單，沒有任何技術(shù)難題3、在新能源儲能領(lǐng)域，超級電容器具有獨特的性能特點。以下關(guān)于超級電容器的描述，哪一項是正確的？（）A.超級電容器具有極高的能量密度，可與鋰離子電池相媲美，但其功率密度較低，充電速度慢B.超級電容器的功率密度高，能夠在短時間內(nèi)釋放大量電能，適用于需要快速充放電的場合，但其能量密度相對較低，續(xù)航能力有限C.超級電容器的成本低廉，使用壽命長，且對環(huán)境友好，是目前最經(jīng)濟實用的儲能技術(shù)D.超級電容器的性能穩(wěn)定，不受溫度和濕度等環(huán)境因素的影響，在各種應用場景中表現(xiàn)一致4、在新能源技術(shù)的成本分析中，對于太陽能光伏發(fā)電成本的構(gòu)成和降低途徑，以下哪一種描述是最準確的？（）A.太陽能光伏發(fā)電成本主要包括光伏組件成本、安裝費用、逆變器成本、運維成本等。降低成本的途徑包括提高光伏電池效率、擴大生產(chǎn)規(guī)模、降低原材料價格、優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計等。隨著技術(shù)進步和市場規(guī)模擴大，光伏發(fā)電成本近年來已經(jīng)大幅下降，但仍需進一步降低以提高其市場競爭力B.太陽能光伏發(fā)電成本過高，無法降低，不具備大規(guī)模應用的前景C.降低太陽能光伏發(fā)電成本只需要降低光伏組件的價格，其他方面影響不大D.太陽能光伏發(fā)電成本已經(jīng)很低，不需要再考慮降低成本的問題5、在新能源技術(shù)的研發(fā)過程中，成本效益分析是至關(guān)重要的。當評估一種新型新能源技術(shù)的可行性時，以下哪個方面的成本最容易被忽視但卻可能對項目的長期效益產(chǎn)生重大影響？（）A.初始投資成本，包括設(shè)備購置和安裝費用B.運營和維護成本，如設(shè)備維修和人員培訓費用C.環(huán)境成本，如廢棄物處理和生態(tài)恢復費用D.技術(shù)更新和升級成本，以保持競爭力6、風能作為一種可再生能源，在全球能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要地位。對于風力發(fā)電技術(shù)，下列敘述不準確的是：（）A.風力發(fā)電機組的選址非常重要，需要考慮風速、風向、地形等多種因素，以確保高效發(fā)電B.直驅(qū)式風力發(fā)電機沒有齒輪箱，減少了機械損耗和故障概率，但成本相對較高C.風力發(fā)電的輸出功率具有間歇性和波動性，需要與其他能源或儲能裝置配合使用，以保障電網(wǎng)穩(wěn)定D.隨著技術(shù)進步，小型家用風力發(fā)電機的普及使得每個家庭都能實現(xiàn)完全依靠風力發(fā)電自給自足7、新能源技術(shù)在分布式能源系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。以下關(guān)于分布式能源系統(tǒng)的描述，不準確的是（）A.分布式能源系統(tǒng)通常由多種新能源發(fā)電設(shè)備（如太陽能光伏、小型風力發(fā)電機）、儲能裝置和能源管理系統(tǒng)組成，可以實現(xiàn)能源的自給自足和高效利用B.分布式能源系統(tǒng)可以與電網(wǎng)連接，在電力供應不足時從電網(wǎng)購電，在電力過剩時向電網(wǎng)售電，提高了能源供應的可靠性和靈活性C.分布式能源系統(tǒng)的安裝和運行成本較高，但其可以減少輸電損耗和對大型集中式電站的依賴，有利于降低能源系統(tǒng)的總體成本D.分布式能源系統(tǒng)的規(guī)模通常較小，只能滿足單個家庭或小型社區(qū)的能源需求，無法應用于大型工業(yè)企業(yè)或商業(yè)建筑8、在新能源儲能技術(shù)中，液流電池具有獨特的優(yōu)勢。以下關(guān)于液流電池的特點，描述錯誤的是（）A.液流電池的儲能容量與功率可以獨立設(shè)計，通過調(diào)整電解液的體積和濃度，可以靈活滿足不同規(guī)模的儲能需求B.液流電池的電解液可以循環(huán)使用，使用壽命長，維護成本相對較低，適合大規(guī)模儲能應用C.液流電池的充放電過程中，電極材料不發(fā)生相變，因此具有較好的循環(huán)性能和穩(wěn)定性D.液流電池的能量轉(zhuǎn)換效率極高，幾乎可以達到100%，而且響應速度快，能夠瞬間輸出大功率9、在新能源技術(shù)領(lǐng)域，關(guān)于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏電池的工作原理及影響其效率的因素，以下哪種描述最為準確和全面？（）A.光伏電池通過半導體材料的光電效應將光能直接轉(zhuǎn)化為電能。影響其效率的因素包括半導體材料的特性、電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計、光照強度和溫度等。高品質(zhì)的半導體材料能吸收更多光子并產(chǎn)生更多電子；合理的電池結(jié)構(gòu)有助于減少電子復合；光照強度越強，產(chǎn)生的電流越大，但溫度過高會降低電池效率B.光伏電池的工作原理很簡單，就是將陽光轉(zhuǎn)化為電能，其效率只取決于光照強度，其他因素影響不大C.光伏電池的效率主要由制造工藝決定，一旦生產(chǎn)出來就無法改變，外部因素對其影響極小D.光伏電池的工作原理復雜且難以理解，影響其效率的因素眾多且相互獨立，無法進行有效的優(yōu)化10、當研究新能源技術(shù)在沙漠地區(qū)的應用時，如大規(guī)模太陽能電站、沙漠生態(tài)治理與能源結(jié)合等，需要考慮沙漠環(huán)境的特點和限制。在這些應用中，以下哪個方面的創(chuàng)新是最為迫切的？（）A.防沙治沙與能源設(shè)施的協(xié)同設(shè)計B.高效的水資源利用與能源生產(chǎn)結(jié)合C.適應高溫和沙塵的設(shè)備防護技術(shù)D.以上方面都需要創(chuàng)新突破11、新能源在工業(yè)生產(chǎn)中的應用越來越廣泛，以下關(guān)于新能源在工業(yè)中的應用場景，描述錯誤的是：（）A.工廠可以利用屋頂?shù)奶柲芄夥l(fā)電滿足部分電力需求，降低用電成本B.工業(yè)余熱回收技術(shù)可以將生產(chǎn)過程中的廢熱轉(zhuǎn)化為電能或熱能，提高能源利用效率C.新能源汽車的零部件制造工廠可以完全依靠新能源供電，不需要傳統(tǒng)能源D.一些高能耗的工業(yè)企業(yè)可以采用氫能作為燃料，替代傳統(tǒng)的化石能源，減少碳排放12、在新能源的開發(fā)利用中，海洋能是一個具有潛力的領(lǐng)域。假設(shè)要在一個沿海地區(qū)開發(fā)海洋能發(fā)電項目，需要綜合考慮多種因素。以下哪種海洋能發(fā)電技術(shù)在該地區(qū)可能具有最大的發(fā)展?jié)摿Γ浚ǎ〢.潮汐能發(fā)電，利用潮汐的漲落驅(qū)動水輪機發(fā)電，但受地理條件限制較大B.波浪能發(fā)電，能量密度較高，但轉(zhuǎn)換效率和設(shè)備可靠性有待提高C.海流能發(fā)電，相對穩(wěn)定，但開發(fā)難度較大，需要特殊的設(shè)備和安裝方式D.溫差能發(fā)電，利用海洋表層和深層的溫度差，但技術(shù)復雜，成本高昂13、氫能作為一種清潔能源，在未來能源體系中具有重要地位。對于氫能的生產(chǎn)和儲存，下列表述不準確的是：（）A.水電解制氫是一種常見的制氫方法，但能耗較高，需要進一步提高效率和降低成本B.利用可再生能源產(chǎn)生的多余電能通過電解水制氫，可以實現(xiàn)能源的儲存和轉(zhuǎn)化C.儲氫技術(shù)是氫能應用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前高壓氣態(tài)儲氫是最成熟和廣泛應用的儲氫方式D.金屬氫化物儲氫具有儲氫密度高、安全性好等優(yōu)點，但目前還處于實驗室研究階段，無法大規(guī)模應用14、新能源技術(shù)的發(fā)展也對能源存儲技術(shù)提出了更高的要求，除了常見的電化學儲能，還有物理儲能和電磁儲能等方式。在一個需要長時間大規(guī)模儲能的應用場景中，如季節(jié)性儲能，以下哪種儲能技術(shù)可能更具優(yōu)勢？（）A.壓縮空氣儲能B.飛輪儲能C.超導磁儲能D.鉛酸電池儲能15、在新能源的國際貿(mào)易中，貿(mào)易壁壘和政策不確定性是常見的問題。假設(shè)一家新能源企業(yè)計劃拓展國際市場，以下哪種風險最有可能對其業(yè)務發(fā)展造成重大影響？（）A.目標市場國家突然提高進口關(guān)稅，增加產(chǎn)品成本B.當?shù)卣畬π履茉囱a貼政策的調(diào)整，影響市場需求C.技術(shù)標準的差異導致產(chǎn)品無法滿足當?shù)匾驞.以上三種風險都可能對企業(yè)的國際業(yè)務產(chǎn)生嚴重影響二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細論述新能源技術(shù)在垃圾處理和資源回收中的應用，如垃圾焚燒發(fā)電、生物質(zhì)能垃圾處理等。探討如何利用新能源技術(shù)實現(xiàn)垃圾的無害化處理和資源的有效利用。2、（本題5分）隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣鲩L，新能源技術(shù)的發(fā)展日新月異。請詳細闡述太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的工作原理，包括光伏效應的產(chǎn)生機制，以及目前提高光伏發(fā)電效率的主要技術(shù)途徑和面臨的挑戰(zhàn)。同時，分析光伏發(fā)電在大規(guī)模應用中對電網(wǎng)穩(wěn)定性可能產(chǎn)生的影響及應對策略。3、（本題5分）全面闡述地熱能的開發(fā)利用方式，如地熱發(fā)電和地熱供暖。解釋地熱資源的形成機制和分布特點，以及在開發(fā)地熱能過程中如何解決地熱資源的可持續(xù)性和環(huán)境影響問題。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個地源熱泵系統(tǒng)，為一座8000平方米的辦公樓供暖和制冷。冬季從地下提取熱量時，地源側(cè)進出口水溫差為6℃，流量為120m3/h，水的比熱容為4.2kJ/(kg·℃)。計算冬季從地下提取的熱量。如果熱泵系統(tǒng)的制熱系數(shù)為4.5，計算系統(tǒng)的制熱功率。假設(shè)系統(tǒng)運行時間為150天，電價為0.75元/度，計算冬季的運行費用。2、（本題5分）某地區(qū)規(guī)劃建設(shè)一個40MW的風電場，選用3MW的風機，葉輪直徑為110m，切入風速為3.5m/s，額定風速為12m/s，切出風速為23m/s。該地區(qū)年平均風速分布符合Weibull分布，形狀參數(shù)k=2.1，尺度參數(shù)c=7.8。計算需要安裝的風機數(shù)量和年發(fā)電量。假設(shè)風機可用率為94%，尾流損失系數(shù)為6%，計算實際年發(fā)電量。3、（本題5分）某風力發(fā)電場采用直驅(qū)永磁同步發(fā)電機，風機葉輪直徑為80米，風速為10米/秒時，風能利用系數(shù)為0.45，空氣密度為1.2千克/立方米。計算此時風機的輸出功率。如果要使輸出功率達到2兆瓦，風速至少需要達到多少米/秒？4、（本題5分）某地區(qū)建設(shè)了一個4MW的生物質(zhì)直燃發(fā)電項目，生物質(zhì)原料熱值為18MJ/kg，發(fā)電效率為28%。每年消耗生物質(zhì)原料1.8萬噸，計算該項目的年發(fā)電量。若上網(wǎng)電價為0.42元/度，計算年發(fā)電收益。項目初始投資5500萬元，設(shè)備壽命16年，每年運維成本450萬元，求投資回收期。5、（本題5分）一個地源熱泵系統(tǒng)為一棟5000平方米的建筑供暖和制冷，冬季從地下提取熱量的功率為500kW，夏季向地下排放熱量的功率為600kW。地源熱泵系統(tǒng)的性能系數(shù)（COP）冬季為4，夏季為5。計算該系統(tǒng)冬季和夏季的耗電量。如果電價為0.8元/度，計算冬季和夏季的運行費用。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細探討新能源在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應用，如生物質(zhì)能源在農(nóng)業(yè)廢棄物處理中的利用、太陽能灌溉系統(tǒng)、風能在農(nóng)產(chǎn)品干燥中的應用等。分析這些技術(shù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和環(huán)境可持續(xù)性的影響，探討如何進一步推廣新能源技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應用，以及解決可能出現(xiàn)的技