吉林化工学院《能源与动力工程学科前沿讲座》2021-2022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页吉林化工学院《能源与动力工程学科前沿讲座》

2021-2022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、氢能源作为一种清洁、高效的能源载体，其应用领域不断拓展。氢燃料电池技术是实现氢能利用的重要途径之一，然而，氢燃料电池面临着成本高、储氢困难和耐久性等问题。在当前技术条件下，如果要加快氢燃料电池在交通运输领域的大规模应用，以下哪个方面的突破最为关键？（）A.降低燃料电池的生产成本B.开发高效的储氢材料C.提高燃料电池的耐久性D.完善加氢基础设施建设2、新能源汽车的充电基础设施建设是推广新能源汽车的重要环节。以下关于充电基础设施的描述，错误的是：（）A.快速充电桩能够在短时间内为电动汽车充满电，但对电网的负荷要求较高B.充电桩的分布密度和覆盖范围直接影响着新能源汽车用户的充电便利性C.私人充电桩的安装需要考虑小区电力容量、停车位等因素，存在一定的困难D.充电基础设施的建设完全由政府主导，企业和社会资本参与度很低3、在新能源的推广过程中，公众的认知和接受度起着重要作用。以下关于公众对新能源态度的描述，不正确的是：（）A.部分公众对新能源的了解有限，存在一些误解和担忧，如对新能源汽车续航里程的焦虑B.公众对新能源的支持度通常与政策补贴和宣传推广力度密切相关C.随着新能源技术的进步和成本降低，公众对新能源的接受度逐渐提高D.公众对新能源的态度完全取决于个人喜好，与能源价格和环保意识无关4、在新能源技术的风险评估中，技术成熟度是一个重要的考量因素。假设要投资一项新能源技术项目，以下哪种技术成熟度的评估方法最能准确预测项目的风险和回报？（）A.基于技术研发阶段和实验数据的评估B.参考同类型技术的发展历程和市场表现C.咨询行业专家的意见和判断D.以上方法的综合运用5、对于新能源的分布式应用，如在农村地区或偏远地区实现能源自给自足，以下哪种组合的新能源技术和储能设备可能是最经济有效的解决方案？（）A.小型风力发电机和铅酸电池储能B.太阳能光伏板和锂离子电池储能C.生物质能发电和超级电容器储能D.地热能发电和液流电池储能6、新能源汽车的发展是当前交通领域的一个重要趋势。当探讨新能源汽车的续航里程问题时，以下哪种技术或策略对于显著增加车辆的续航能力最为有效？（）A.不断提高电池的能量密度，增加电池容量B.优化车辆的空气动力学设计，降低风阻C.减少车辆的电子设备和辅助系统，降低能耗D.限制车辆的最高行驶速度，以节省电能7、新能源技术在建筑领域的应用越来越广泛，例如太阳能光伏建筑一体化（BIPV）。对于BIPV系统，以下哪种说法是正确的？（）A.BIPV系统只是将太阳能光伏板安装在建筑物表面，对建筑物的外观和功能没有任何影响B.BIPV系统不仅能够为建筑物提供电力，还能够替代传统的建筑材料，起到保温、隔热、防水等作用，同时提升建筑物的美观度。但BIPV系统的成本过高，目前难以大规模推广C.BIPV系统的发电效率低，维护困难，在实际应用中效果不佳，更多是作为一种概念性的技术D.BIPV系统的技术尚未成熟，存在诸多安全隐患，不适合在建筑物上应用8、在新能源技术的发展中，材料科学的进步起着重要的支撑作用。例如，在光伏电池中，新型半导体材料的研发可以显著提高电池效率。对于下一代高效光伏材料的研究，以下哪个方向最具潜力？（）A.有机-无机杂化钙钛矿材料B.宽禁带半导体材料C.二维材料如石墨烯在光伏中的应用D.量子点材料在光伏领域的突破9、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10、在新能源技术的推广应用中，公众的认知和接受程度起着重要作用。以下关于公众对新能源技术的态度，描述不准确的是（）A.公众对新能源技术的了解程度普遍较低，存在一些误解和担忧，如对新能源汽车续航里程和安全性的疑虑B.政府和企业通过宣传教育和示范项目，可以提高公众对新能源技术的认知和接受度，促进其广泛应用C.公众对新能源技术的支持程度主要取决于其经济成本和便利性，如果新能源产品价格过高或使用不便，公众可能会拒绝采用D.公众的环保意识越强，对新能源技术的接受度就越高，因此环保宣传对于新能源技术的推广没有实际作用11、新能源技术在交通领域的应用除了汽车，还包括轨道交通。关于有轨电车采用超级电容储能供电的方式，以下哪种说法是恰当的？（）A.超级电容储能供电的有轨电车充电时间长，续航里程短，无法满足实际运营需求B.超级电容储能供电的有轨电车具有快速充电、绿色环保、运营灵活等优点，但对充电站的布局要求较高C.超级电容储能供电技术不成熟，可靠性差，不适合在有轨电车中应用D.超级电容储能供电的有轨电车成本过高，经济效益差，不如传统的接触网供电方式12、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13、关于新能源技术在分布式能源系统中的应用，以下哪种说法是不准确的？（）A.分布式能源系统是一种将多种能源形式（如新能源和传统能源）在用户侧就近供应的能源系统，具有能源利用效率高、供电可靠性强、环境友好等优点B.新能源技术（如太阳能光伏发电、小型风力发电、生物质能发电等）可以与储能系统、燃气轮机、燃料电池等设备相结合，构建分布式能源系统，满足用户的多样化能源需求C.分布式能源系统可以实现能源的自产自销和余电上网，提高能源的综合利用效率，减少对大电网的依赖，但也面临着系统优化配置、运行管理和政策支持等方面的挑战D.分布式能源系统只适用于偏远地区和农村地区，在城市和工业园区等负荷集中的区域无法应用，无法与大电网形成有效的互补14、对于新能源技术的国际合作和技术转移，以下关于其意义和模式的描述，不正确的是哪一项？（）A.新能源技术的国际合作和技术转移有助于全球范围内的能源转型和应对气候变化，促进各国在新能源领域的共同发展B.国际合作可以通过联合研发项目、技术交流会议、人才培养计划等方式进行，实现资源共享、优势互补和技术创新C.技术转移可以通过技术许可、合作生产、直接投资等模式实现，但在技术转移过程中需要注意知识产权保护和技术适应性等问题D.新能源技术的国际合作和技术转移是单向的，发达国家向发展中国家输出技术，发展中国家只能被动接受，无法参与技术创新和合作15、随着新能源技术的发展，能源管理系统变得越来越重要。假设一个大型工业园区要建立能源管理系统，以实现能源的高效利用和节能减排。以下哪种功能对于该系统来说是最为核心和关键的？（）A.实时能源监测和数据分析，及时发现能源消耗的异常情况B.能源设备的远程控制和调度，优化设备运行状态C.能源预测和规划，为未来的能源需求提供准确的预测和规划D.能源成本核算和节能措施评估，以确定最经济有效的节能方案二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）新能源的开发和利用需要综合考虑其全生命周期的环境影响。请深入探讨新能源设备制造过程中的能源消耗和污染物排放，如太阳能电池板生产中的有害物质排放和风机制造中的材料消耗。研究新能源系统运行期间的环境影响，如光伏发电对土地生态的长期影响和风力发电对鸟类的潜在危害。同时，分析新能源废弃后的处理和回收问题，如废旧电池和光伏组件的回收技术和政策，以及如何实现新能源的可持续生命周期管理。2、（本题5分）论述新能源技术在能源与草原生态系统可持续管理中的应用，分析草原地区新能源发展的潜力和对草原生态保护的意义。3、（本题5分）全面分析新能源技术在咨询行业的应用和对咨询公司运营的能源优化。包括办公场所的能源管理、咨询项目中的能源考虑、咨询人员出行的新能源选择等，探讨如何通过新能源技术降低咨询行业的能源成本和碳排放。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某新能源汽车充电桩，输出功率为120kW，对一辆电池容量为70kWh的电动汽车进行充电。假设充电效率为90%，计算充满电所需的时间。如果在充电过程中，充电桩的功率因数为0.9，计算充电桩的视在功率和无功功率。2、（本题5分）某潮汐电站的库区面积为10km²，平均潮差为5m，涨潮和落潮时间各为6小时。假设电站的综合效率为20%，计算该电站的平均发电功率。如果年运行天数为300天，上网电价为0.6元/千瓦时，计算该电站每年的发电收益。同时，考虑电站的建设成本为10亿元，设备寿命为30年，每年的运维成本为800万元，计算该电站的投资回收期。3、（本题5分）某潮汐能发电站，海湾平均潮差为5米，水库面积为100万平方米。假设潮汐能发电效率为20%，每天涨潮和落潮各两次，计算该电站的日平均发电功率。如果电站建设成本为5亿元，设备折旧年限为30年，运维成本每年为600万元，上网电价为0.6元/度，计算该电站的投资回收期。4、（本题5分）一家工厂计划安装一套风力发电和太阳能光伏发电互补的能源系统。风力发电装机容量为3MW，年平均发电小时数为2000小时；太阳能光伏发电装机容量为5MW，年平均发电小时数为1200小时。计算该系统一年的总发电量。如果工厂年用电量为800万度，计算该系统能够满足工厂用电需求的比例。假设系统建设成本为1.2亿元，设备折旧年限为20年，运维成本每年为500万元，上网电价为0.5元/度，计算该系统的投资回收期。5、（本题5分）某新能源汽车的驱动电机峰值功率为150kW，持续功率为75kW，车辆的最高车速为180km/h，风阻系数为0.28，迎风面积为2.2平方米，滚动阻力系数为0.012，车重为1800kg。计算车辆以最高车速行驶时，电机需要输出的功率。假设传动系统效率为92%，电机效率为90%，计算车辆在最高车速下的百公里耗电量。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）新能源技术的发展促进了能源产业链的延伸和拓展。请详细探讨新能源产业链上下游的新兴产业和增值服务，如新能源设备租赁、能源大数据分析和能源咨询等。分析这些新兴产业的市场需求、发展趋势和商业模式。研究如何通过产业链的延伸和拓展，创造更多的经济增长点和就业机会，推动新能源产业的可持续发展。2、（本题10分）新能源在交通领域的替代作用日益凸显，但在替代过程中仍面临诸多挑战。请全面阐述新能源在道路交通（如电动汽车、氢燃料电池汽车）、轨道交通（如电动列车、磁悬浮列车）、水运交通（如电动船舶、氢燃料电池船舶）和航空交通（如电动飞机、生物燃料飞机）等领域的应用现状和发展趋势。分析新能源在交通领域替代传统能源所面临的技术瓶颈（如续