浙江工业大学《绿色能源利用技术》2021-2022学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页浙江工业大学《绿色能源利用技术》

2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、当探讨新能源在交通领域的未来发展趋势时，除了电动汽车，氢燃料电池汽车、电动飞机和电动船舶等也备受关注。在这些新兴的交通能源技术中，哪个领域的突破可能对全球交通格局产生最重大的影响？（）A.氢燃料电池汽车的大规模商业化B.电动飞机的长航程应用C.电动船舶的普及和推广D.以上领域的发展都具有重要意义2、新能源技术在建筑领域的应用越来越广泛。当设计一个零能耗建筑时，以下哪种新能源技术的组合最有可能满足建筑的能源需求？（）A.太阳能光伏发电与地源热泵系统B.风力发电与生物质能供暖C.氢燃料电池与太阳能热水器D.潮汐能发电与储能电池3、在新能源储能技术的研究中，除了提高性能和降低成本外，安全性也是一个重要考量因素。假设一种新型的储能技术正在研发中，以下哪种特性对于保障其安全性最为关键？（）A.过充过放保护机制，防止电池过度充电和放电B.热管理系统，有效控制电池工作温度，防止过热C.短路保护功能，在发生短路时迅速切断电路D.电池材料的稳定性和化学惰性，降低发生危险反应的可能性4、在新能源领域，氢能源的应用受到广泛关注。假设一个城市计划建设氢能源基础设施，包括加氢站和氢燃料电池生产工厂。以下哪个环节可能是该项目实施过程中面临的最大技术挑战？（）A.氢气的制取，需要消耗大量能源，且制取方法的成本和效率有待提高B.氢气的储存和运输，由于氢气的特殊性质，需要特殊的储存设备和安全措施C.氢燃料电池的耐久性和成本，目前氢燃料电池的寿命和成本限制了其大规模应用D.加氢站的建设和运营，需要严格的安全标准和规范，以及专业的技术人员5、假设我们正在研究新能源技术在通信领域的应用，如基站的新能源供电、数据中心的能源优化等。对于保障通信设施在新能源供电下的稳定运行，以下哪种技术解决方案是最为关键的？（）A.高效的电源管理和切换系统B.大容量的储能设备C.新能源与传统电网的无缝切换技术D.以上技术的协同应用6、关于新能源技术中的能效管理，以下对于其概念和方法的描述，哪一种是准确的？（）A.新能源技术中的能效管理是指通过优化能源的生产、传输、存储和使用过程，以最大程度地提高能源利用效率。方法包括采用先进的控制算法和监测系统，实时调整能源设备的运行状态；进行能源审计，识别和消除能源浪费环节；建立能源管理体系，制定能效标准和目标等。能效管理有助于降低能源成本，减少能源消耗和温室气体排放B.新能源技术中的能效管理就是限制能源使用，没有其他作用C.新能源技术中的能效管理概念模糊，方法不实用，无法实施D.新能源技术中的能效管理只针对大型能源企业，对个人和小型用户没有意义7、风能作为一种可再生能源，在全球能源结构中的地位日益重要。关于风力发电技术，以下描述不准确的是：（）A.水平轴风力发电机是目前最常见的风力发电设备，其叶片通常设计为细长形状以提高风能捕获效率B.风力发电场的选址需要综合考虑风速、风向、地形和电网接入等因素，以确保发电效益和稳定性C.随着技术的进步，直驱式风力发电机逐渐取代了带有齿轮箱的风力发电机，因为前者具有更高的可靠性和更低的维护成本D.风力发电的输出功率完全取决于风速，风速越大，输出功率越高，且不受其他因素的影响8、新能源技术的进步也促进了相关标准和规范的制定。以下关于新能源标准和规范的说法，不正确的是：（）A.统一的标准和规范有助于保障新能源产品的质量和性能，促进市场的健康发展B.新能源标准和规范需要不断更新和完善，以适应技术的快速发展C.标准和规范的制定主要由政府部门主导，企业和行业协会参与度较低D.国际间的新能源标准和规范存在差异，可能会对国际贸易和合作造成一定的障碍9、在研究生物质能利用技术时，以下关于其分类和特点的描述，哪一种是正确的？（）A.生物质能包括生物质发电、生物质液体燃料（如生物柴油、乙醇）和生物质气体燃料（如沼气）等。生物质能具有来源广泛、可再生、可储存等特点，但也存在能量密度相对较低、收集和运输成本较高、转化效率有待提高等问题B.生物质能只有生物质发电一种形式，其特点是能量转化效率极高，不受原料供应限制C.生物质能主要是指通过燃烧生物质获取热能，特点是污染严重，不可持续D.生物质能包括核聚变和核裂变产生的能量，具有高能量输出，无环境影响的特点10、随着新能源技术的不断进步，新能源与传统能源的融合发展成为趋势。以下关于新能源与传统能源融合的说法，不正确的是：（）A.风光互补发电系统结合了风力发电和光伏发电的优势，提高了能源供应的稳定性和可靠性B.传统的火力发电厂可以通过改造，与生物质能发电相结合，实现能源的清洁化利用C.新能源与传统能源的融合发展不存在技术障碍，只需要政策引导和资金投入就能迅速实现D.油气企业可以参与新能源项目的开发和投资，促进能源结构的多元化11、在海洋能的开发利用中，包括潮汐能、波浪能和海流能等多种形式。对于一个潮汐能发电站的建设，需要充分考虑海洋环境、设备可靠性和成本效益等因素。在这些因素中，哪个对于项目的长期可行性影响最大？（）A.潮汐能资源的准确评估和预测B.耐海水腐蚀的发电设备材料选择C.降低发电设备的安装和维护成本D.对海洋生态环境的影响评估和保护12、氢能作为一种清洁能源，具有广阔的应用前景。关于氢能的特点和利用，以下描述不正确的是（）A.氢能具有能量密度高、燃烧产物无污染、来源广泛等优点，被视为未来能源体系的重要组成部分B.目前制取氢能的主要方法有化石能源重整、水电解、生物质气化等，但制取成本较高，限制了其大规模应用C.氢能的储存和运输是氢能利用的关键环节，目前常用的储氢方法有高压气态储氢、低温液态储氢和固体材料储氢等，但都存在一定的技术难题D.氢能在交通领域的应用已经非常成熟，氢燃料电池汽车已经完全取代了传统的燃油汽车和电动汽车13、氢能作为一种清洁、高效的能源载体，在未来能源体系中具有巨大的潜力。关于氢能的制取、储存和应用，以下叙述错误的是：（）A.目前，大规模制取氢气的主要方法是通过化石燃料的重整，如天然气重整，但这种方法会产生二氧化碳排放B.电解水制取氢气是一种清洁的方法，但由于能耗较高，目前在大规模应用中受到一定限制C.氢气的储存是氢能应用的关键技术之一，常见的储存方法包括高压气态储存、低温液态储存和金属氢化物储存等D.氢燃料电池汽车在运行过程中只排放水，不产生任何污染物，且加氢时间与传统汽车加油时间相当14、当研究氢能技术时，需要关注氢气的制取、储存、运输和应用等环节。对于大规模推广氢能在交通领域的应用，目前面临的主要瓶颈是哪方面？（）A.低成本高效率的制氢方法B.安全可靠的氢气储存技术C.便捷的氢气运输基础设施D.高性能的氢燃料电池15、在研究新能源存储技术时，需要考虑多种因素，如存储容量、充放电效率、成本和使用寿命等。假设要为一个大规模的可再生能源发电场配备储能系统，以平衡电力输出的波动，以下哪种储能技术可能是最适合的选择？（）A.锂离子电池储能，具有较高的能量密度和充放电效率，但成本相对较高B.铅酸电池储能，技术成熟，成本较低，但能量密度和循环寿命有限C.超级电容器储能，充放电速度极快，但存储容量相对较小D.液流电池储能，可扩展性强，适合大规模应用，但系统复杂度较高二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）深入分析风力发电系统的组成部分，包括风力机、发电机、控制器等的作用和工作原理。以一个具体的风力发电场为例，说明在实际运行中如何确保风力发电系统的稳定性和可靠性。2、（本题5分）全面论述新能源技术发展对能源结构转型的推动作用和影响。分析新能源在能源消费中的占比变化趋势，以及对传统能源（如煤炭、石油、天然气）行业的冲击和挑战。探讨在能源结构转型过程中，政策制定、技术创新、市场机制等方面的应对措施和发展机遇。3、（本题5分）详细探讨新能源技术在能源与环境协同发展中的关键作用和实现路径。分析新能源技术如何减少能源开发利用过程中的环境污染和生态破坏。探讨如何通过政策引导和技术创新，实现能源发展与环境保护的双赢。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个海上风力发电场，距离海岸20公里，需要铺设海底电缆将电力输送到岸上。电缆的电阻为0.1Ω/km，输送功率为10MW，电压为35kV。计算电缆的输电损耗。如果输电损耗占总发电量的5%，计算每年的输电损失电量。假设上网电价为0.7元/度，计算每年的输电损失费用。2、（本题5分）一个10kW的离网型风力发电系统，配备了20kWh的蓄电池组，风机在平均风速为6m/s时的输出功率为5kW。假设负载每天平均耗电15kWh，蓄电池放电深度为80%，计算蓄电池组在无风情况下可供负载使用的天数。若风机年运行时间为2000小时，计算系统的年发电量能否满足负载需求。3、（本题5分）一个氢燃料电池汽车加氢站，储氢罐总容量1000千克，氢气加注压力35兆帕，加注流量3千克/分钟。计算给50辆储氢量5千克的氢燃料电池汽车加满氢所需的时间。若要将加注时间缩短至30分钟以内，需要将加注流量提高到多少？4、（本题5分）一座3MW的海上风力发电场，风机轮毂高度为100米，平均风速为7m/s，海平面粗糙度为0.03。根据对数风廓线公式计算风机轮毂处的风速。已知风机的功率曲线，计算该风机的输出功率。若上网电价为0.7元/度，每年运行320天，计算年发电收益。初始投资2亿元，设备寿命25年，每年运维成本400万元，求投资回收期。5、（本题5分）一辆新能源出租车，电池容量为150kWh，续航里程为450公里。每天行驶里程约400公里，充电桩充电功率为50kW，充电效率为85%。计算充满电所需时间。假设电价为0.7元/度，每天充电一次，计算每天的充电成本。若电池寿命为1200次循环，电池成本18万元，计算每公里的电池折旧成本。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）以工业领域的某一具体行业（如钢铁、化工或电子制造）为例，综合分析新能源技术的应用和节能减排效果。研究工业生产过程中的能源需求特点和能耗环节，探讨新能源技术（如太阳能工业热利用、余热回收发电、分布式能源系统等）在该行业的应用案例和节能潜力，分析推广新能源技术在工业领域面临的技术、经济和管理障碍及应对措施。2、（本题10分）详细阐述新能源汽车（纯电动汽