华南理工大学《热力发电厂》2023-2024学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页华南理工大学《热力发电厂》

2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1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、新能源的发展对能源安全具有重要意义。以下关于新能源与能源安全的描述，不正确的是（）A.减少对进口化石能源的依赖，提高能源自给率，增强国家的能源安全保障能力B.新能源的分布式发展可以降低能源供应的集中风险，提高能源供应的可靠性C.新能源的开发和利用不会受到国际政治和经济形势的影响，能够确保能源的稳定供应D.建立多元化的能源供应体系，包括新能源和传统能源，是保障能源安全的重要策略2、随着全球对可持续能源的需求不断增长，新能源技术的发展变得至关重要。假设一个地区计划大规模开发新能源项目，需要综合考虑多种因素。以下哪种新能源技术在该地区具有最广阔的应用前景，同时面临的环境和社会挑战相对较小？（）A.核能发电技术，虽然能量密度高，但存在核废料处理和潜在核事故风险B.太阳能光伏发电技术，依赖天气条件，占地面积较大，但安装灵活，对环境影响较小C.风力发电技术，受风速和地域限制，可能对鸟类产生一定影响D.生物燃料技术，可能与粮食生产竞争土地资源，且生产过程可能产生一定污染3、新能源技术在航空领域也有一定的应用前景。以下关于新能源飞机的发展，说法不正确的是（）A.电动飞机具有零排放、低噪音等优点，但目前电池技术的限制使得电动飞机的航程和载重能力有限，主要应用于短途和轻型飞机B.氢燃料电池飞机在未来有望成为中长途航空运输的重要选择，但其面临着氢气储存和加注等技术难题，以及相关基础设施的缺乏C.生物燃料可以与传统航空燃油混合使用，降低碳排放，但生物燃料的生产和供应受到原料来源和成本的限制D.新能源飞机的发展已经非常成熟，很快将完全取代传统燃油飞机，成为航空运输的主流4、在新能源领域，储能技术的发展对于平衡供需、提高能源利用效率具有重要意义。以下关于储能技术应用场景的描述，不准确的是：（）A.储能技术可以用于电网调峰，在用电低谷时储存电能，高峰时释放电能，以稳定电网运行B.新能源分布式发电系统中，储能可以平滑发电输出，提高电能质量和供电可靠性C.储能技术可以应用于移动设备，如电动汽车和电动自行车，延长其续航里程D.储能技术目前主要用于大规模电力存储，对于家庭和小型商业用户来说没有实际应用价值5、在新能源技术的研发中，材料科学的创新起着重要的推动作用。关于新型超导材料在新能源领域的应用前景，以下哪种说法是恰当的？（）A.新型超导材料具有零电阻特性，能够大幅提高能源传输和转换效率，但由于其工作条件苛刻，目前难以在新能源领域广泛应用B.新型超导材料已经在新能源领域得到了大规模应用，彻底改变了能源的生产和存储方式C.新型超导材料的研发进展缓慢，其性能和成本无法满足新能源技术的需求，未来应用前景不明朗D.新型超导材料的应用仅限于实验室研究，距离实际应用还有很长的距离，短期内对新能源技术的发展影响不大6、新能源汽车是未来交通领域的发展方向，其中纯电动汽车和混合动力汽车是目前市场上的主要类型。以下关于新能源汽车的说法中，不正确的是：（）A.纯电动汽车完全依靠电池提供动力，其续航里程主要取决于电池容量和车辆能耗B.混合动力汽车结合了内燃机和电动机，在不同工况下可以灵活切换动力源，提高燃油经济性C.新能源汽车的充电基础设施建设是制约其发展的重要因素之一，包括充电桩的数量和分布D.新能源汽车的成本已经低于传统燃油汽车，因此在市场上具有明显的竞争优势7、新能源技术在农业领域的应用具有广阔前景。以下关于新能源在农业中的作用，表述错误的是（）A.太阳能光伏发电可以为农业灌溉、温室照明和农产品加工等提供电力，减少对传统电网的依赖B.生物质能可以通过沼气池转化为沼气，为农村居民提供生活燃料，同时沼渣沼液可以作为有机肥料还田C.地热能可以用于温室供暖，调节室内温度和湿度，为农作物创造适宜的生长环境D.新能源技术在农业中的应用成本很高，不具有经济可行性，因此在农业领域难以推广8、在研究新能源技术的国际合作时，以下关于其意义和形式的描述，哪一种是准确的？（）A.新能源技术的国际合作具有重要意义，它可以促进技术交流和共享，加速研发进程，降低研发成本，共同应对全球性的能源和环境挑战。国际合作的形式包括联合研发项目、技术转让、人才交流、共建能源基础设施等。通过国际合作，可以整合各国的优势资源，提高新能源技术的全球普及和应用水平B.新能源技术的国际合作没有必要，各国应该独立发展自己的技术C.新能源技术的国际合作主要是竞争关系，合作形式很少D.新能源技术的国际合作只限于发达国家之间，发展中国家无法参与9、假设我们正在研究新能源技术在岛屿地区的应用，如独立的可再生能源微电网、海洋能开发等。对于保障岛屿能源的独立性和可持续性，以下哪种能源组合和管理策略是最为合适的？（）A.以风能为主，结合储能和柴油备用B.太阳能与海洋能的互补利用C.构建多能互补的智能微电网系统D.以上策略需要根据岛屿具体情况选择10、对于新能源在海洋工程中的应用，如海上石油平台的能源供应，以下哪种新能源技术在恶劣海洋环境下具有较好的适应性和可靠性？（）A.波浪能发电，能够充分利用海洋的波浪能量B.海上风力发电，技术相对成熟，可靠性较高C.海洋温差能发电，具有稳定的能源输出D.太阳能光伏发电与储能系统结合，安装维护相对简单11、新能源技术的应用也需要考虑其对生态系统服务功能的影响。例如，在大规模开发太阳能电站时，以下哪个方面的生态系统服务功能可能受到最大的影响？（）A.土壤保持和水土保持功能B.气候调节和空气净化功能C.生物多样性保护和栖息地提供功能D.水资源涵养和净化功能12、新能源产业的发展带动了相关产业链的形成和发展。以下关于新能源产业链的描述，错误的是（）A.新能源产业链包括上游的原材料供应、中游的设备制造和下游的能源应用等环节B.上游产业主要提供硅料、锂矿等原材料，中游产业包括光伏组件制造、风机制造等，下游产业则涵盖新能源发电、新能源汽车等领域C.新能源产业链的各个环节相互依存、相互促进，形成了完整的产业生态系统D.新能源产业链的发展是一帆风顺的，不存在任何技术瓶颈和市场风险13、随着全球对清洁能源的需求不断增长，新能源技术的发展日益受到关注。在众多的新能源类型中，太阳能光伏发电技术因其清洁、可再生等优点而备受青睐。太阳能光伏发电系统主要由光伏组件、逆变器、控制器和蓄电池等组成。那么，在一个大型太阳能光伏发电站中，如果要提高系统的发电效率，以下哪种措施最为关键？（）A.增加光伏组件的数量B.优化逆变器的性能C.选用大容量的蓄电池D.频繁更换控制器14、新能源在农业领域的应用具有广阔的前景，如太阳能灌溉、生物质肥料和风光互补的农业设施等。在一个大型农业基地，如果要实现能源的自给自足并提高农业生产效率，以下哪种新能源应用方案是最为综合有效的？（）A.安装太阳能灌溉系统和生物质发电设备B.建设风光互补的温室大棚和沼气池C.利用地热能进行温室供暖和农产品干燥D.以上方案结合使用15、在探讨新能源技术中的太阳能光伏发电，以下关于其工作原理和特点的描述，不正确的是哪一项？（）A.太阳能光伏发电是通过半导体材料的光电效应将太阳能直接转化为电能，其核心组件是太阳能电池板B.光伏发电系统通常由太阳能电池板、控制器、逆变器和蓄电池等组成，能够在不同的光照条件下稳定输出电能C.太阳能光伏发电具有无污染、可再生、安装灵活等优点，但也存在着能量密度低、受天气影响大、初始投资高等缺点D.太阳能光伏发电技术已经非常成熟，成本低廉，在全球范围内得到了广泛应用，已经完全取代了传统的能源发电方式16、在新能源技术的应用中，系统集成和优化是实现高效运行的关键。假设要构建一个综合的新能源供电系统，包括太阳能、风能和储能设备，以下哪个环节的优化对于提高整个系统的可靠性和稳定性最为重要？（）A.各能源输入的功率匹配和协调控制B.储能设备的充放电策略和管理C.系统的故障监测和诊断机制D.能源转换设备的效率提升17、在新能源的研发过程中，跨学科合作成为推动创新的重要力量。假设一个新能源研究项目涉及材料科学、电气工程和化学工程等多个领域，以下哪种合作模式最有可能提高研究效率和创新成果的产出？（）A.不同学科的研究人员在同一实验室共同工作，实时交流和协作B.设立跨学科的研究中心，整合资源和协调研究方向C.通过网络平台和定期会议进行信息共享和讨论D.以上三种模式相结合，根据具体研究任务灵活运用18、在探讨新能源技术的标准和规范时，以下关于其重要性和制定原则的描述，哪一项是正确的？（）A.新能源技术的标准和规范对于保障产品质量、促进技术创新、确保安全可靠运行以及推动市场有序发展具有重要意义。制定原则应基于科学性、先进性、兼容性和可操作性，充分考虑技术发展趋势、国际标准和行业需求。标准和规范的制定有助于提高新能源产品的互操作性，降低成本，增强消费者信心，促进国际贸易和合作B.新能源技术的标准和规范不重要，市场会自然形成统一的标准C.新能源技术的标准和规范制定困难，没有必要制定D.新能源技术的标准和规范过于严格，会限制技术发展19、在新能源技术的发展趋势中，有关能源存储技术的创新方向，以下哪一种分析是最深入的？（）A.能源存储技术的创新方向包括提高电池能量密度、缩短充电时间、延长循环寿命、降低成本等。新型电池材料的研发，如锂硫电池、固态电池等，有望突破现有锂离子电池的性能瓶颈。此外，超级电容器、液流电池等技术也在不断发展，以满足不同应用场景的需求。同时，储能系统的集成和智能化管理也是重要的研究方向B.能源存储技术已经发展到极限，没有创新的空间C.能源存储技术的创新主要集中在提高电池容量，其他方面不重要D.能源存储技术的创新难度大，短期内无法取得重大突破20、新能源材料的研发对于新能源技术的进步起着关键作用。如高效的光伏材料、高性能的电池材料和新型的储氢材料等。在研发一种新型的太阳能光伏材料时，如果要同时提高其光电转换效率和稳定性，以下哪种研究方向可能更具潜力？（）A.优化材料的晶体结构B.改进材料的表面处理工艺C.掺杂不同的元素D.开发多层复合结构的材料21、新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源的汽车，包括电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等。以下关于新能源汽车的描述，错误的是（）A.电动汽车以电池作为动力源，具有零排放、低噪音、能效高等优点，但续航里程和充电时间是其面临的主要问题B.混合动力汽车结合了内燃机和电动机，能够根据行驶工况自动切换动力源，提高了燃油经济性和降低了排放C.燃料电池汽车以氢气为燃料，通过燃料电池将化学能直接转化为电能驱动车辆，具有加注时间短、续航里程长等优点，但加氢基础设施建设滞后D.新能源汽车的发展已经非常完善，在性能、成本、配套设施等方面都已经超越了传统燃油汽车，市场份额迅速扩大22、新能源技术的发展对能源存储的需求日益增长。以下关于能源存储发展趋势的描述，错误的是：（）A.能源存储技术将朝着更高能量密度、更长寿命和更低成本的方向发展B.多种能源存储技术将协同发展，以满足不同应用场景的需求C.能源存储与新能源发电的结合将更加紧密，实现一体化解决方案D.能源存储技术的发展已经达到顶峰，未来不会有太大的突破23、新能源技术的发展需要考虑可持续性和资源回收利用。关于废旧锂离子电池的回收处理，以下哪种观点是合理的？（）A.废旧锂离子电池回收处理技术复杂，成本高，且回收的材料质量差，无法再次利用，因此回收意义不大B.废旧锂离子电池中含有有害物质，如果不进行回收处理，会对环境造成严重污染，但目前回收技术尚不成熟，难以大规模开展C.废旧锂离子电池的回收处理具有重要的经济和环境价值，可以通过有效的技术手段回收有价金属和材料，同时减少环境污染。但目前回收行业缺乏规范和监管D.废旧锂离子电池的回收已经形成了完善的产业链和成熟的技术体系，不存在任何问题24、在新能源技术的成本分析和经济效益评估方面，以下关于其方法和影响因素的描述，不正确的是哪一项？（）A.新能源技术的成本包括设备采购成本、安装成本、运营维护成本、燃料成本（如有的话）和环境成本等，需要综合考虑这些成本来评估其经济性B.经济效益评估需要考虑新能源项目的投资回收期、内部收益率、净现值等指标，同时要考虑市场价格波动、政策补贴变化、技术进步等因素的影响C.随着技术进步和规模扩大，新能源技术的成本逐渐降低，经济效益不断提高，但在短期内仍难以与传统能源竞争，需要政策支持和市场机制的引导D.新能源技术的成本和经济效益是固定不变的，不受技术创新、市场需求和政策环境等因素的影响，可以通过简单的计算和预测得出准确的结论25、新能源技术的应用也需要考虑与现有基础设施的兼容性。当推广新能源汽车时，以下哪个方面的基础设施改造最为紧迫和重要？（）A.建设更多的公共充电桩和换电站B.改造电网以适应大规模的电动汽车充电需求C.优化道路交通设施，提高新能源汽车的通行效率D.建立废旧电池回收和处理体系26、在新能源技术的产业链构建中，包括原材料供应、设备制造、工程建设和服务运营等多个环节。为了提升新能源产业链的整体竞争力，以下哪个环节的优化是最为重要的？（）A.原材料的本地化供应和成本控制B.核心设备制造技术的自主创新C.工程建设的标准化和规范化D.服务运营的专业化和智能化27、新能源在农业领域也有一定的应用前景，以下关于新能源在农业中的应用，描述错误的是：（）A.太阳能水泵可以为农田灌溉提供动力，减少对传统燃油水泵的依赖，降低能源成本B.生物质能可以通过沼气池发酵为农村提供燃气，用于炊事和照明C.风力发电可以为农业生产中的电动设备提供电力，如电动收割机、播种机等D.新能源在农业中的应用成本高、效益低，不适合大规模推广28、在太阳能热发电技术中，集热器的性能对于系统效率有着决定性作用。假设要设计一个高效的太阳能热发电系统，以下哪种集热器类型最有可能实现较高的工作温度和能量转换效率？（）A.平板式集热器，结构简单成本低B.真空管集热器，保温性能好C.抛物面槽式集热器，聚焦效果好D.塔式集热器，能达到高温且规模大29、在新能源储能技术中，以下关于锂电池和超级电容器的特点和应用场景的描述，哪一项是正确的？（）A.锂电池具有能量密度高、循环寿命较长、自放电率低等优点，适用于对能量需求较大、续航要求高的应用，如电动汽车和便携式电子设备。超级电容器则具有功率密度高、充电速度快、循环寿命长等特点，适用于需要快速充放电、瞬间提供大功率的场合，如电动汽车的启动和制动能量回收B.锂电池功率密度高，充电速度快，适合用于瞬间大功率输出。超级电容器能量密度高，循环寿命短，适用于长期储能C.锂电池和超级电容器性能相似，可以互相替代，没有明显的应用场景区别D.锂电池和超级电容器都存在能量密度低、成本高的问题，应用受到限制30、新能源技术的发展对能源政策的制定提出了新的要求，政策需要在促进发展、保障供应和保护环境之间寻求平衡。对于一个能源管理部门，如果要制定科学合理的新能源政策，以下哪个原则是应该首要遵循的？（）A.技术中立原则B.市场导向原则C.可持续发展原则D.安全稳定原则二、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一家企业安装了一套5kW的屋顶风力发电系统，风机的切入风速为2.5m/s，额定风速为10m/s，切出风速为20m/s。该地区年平均风速为6m/s，风速概率分布符合威布尔分布，形状参数为2，尺度参数为7。计算该风机一年的理论发电量。假设风机发电效率在额定风速以下与风速的平方成正比，在额定风速以上保持额定功率输出，同时考虑风机可用性为90%，计算实际年发电量。若上网电价为0.45元/度，计算年发电收益。2、（本题5分）某生物质气化发电系统，每小时消耗生物质原料2吨，生物质的气化效率为70%，燃气热值为5MJ/m³，发电效率为30%。计算该系统的发电功率。如果生物质原料价格为400元/吨，上网电价为0.5元/度，计算每小时的发电收益和原料成本，判断该系统是否盈利。3、（本题5分）某生物质发电厂，每天消耗生物质燃料800吨，燃料的热值为16MJ/kg，锅炉的热效率为88%，汽轮发电机组的发电效率为42%。计算该发电厂每天的发电量。如果年运行天数为330天，上网电价为0.45元/千瓦时，计算该发电厂每年的发电收益。同时，考虑燃料收集、运输和存储成本每年为1200万元，设备折旧和维护成本每年为1000万元，计算该发电厂的年利润。4、（本题5分）某地区计划建设一个30MW的地热能发电项目，采用有机朗肯循环（ORC）技术，地热流体进出口温度分别为180℃和120℃，选用的工质蒸发温度为100℃，冷凝温度为40℃。已知工质的汽化潜热为200kJ/kg，流量为50kg/s，计算该系统的理论发电功率和实际效率。5、（本题5分）某地区建设了一座20MW的光热发电站，采用塔式光热技术，集热器效率为60%，储热系统可满足电站在无日照条件下持续发电8小时，汽轮机效率为40%。计算该电站的储热容