中南大学《太阳能热利用原理与技术》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页中南大学《太阳能热利用原理与技术》

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1分，共15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、新能源技术在工业生产中的应用可以降低能源成本和减少环境污染。对于一个高能耗的化工企业，如果要采用新能源技术进行节能减排改造，以下哪个方案的综合效益可能最高？（）A.安装太阳能光伏发电系统B.建设余热回收利用装置C.采用生物质替代部分化石燃料D.以上方案结合实施2、新能源技术的发展也带来了一些环境和社会问题，需要引起关注和解决。以下关于新能源相关问题的描述，不正确的是：（）A.大规模建设太阳能和风能发电场可能会对当地的生态环境造成一定影响，如改变土地利用方式、影响鸟类迁徙等B.新能源设备的制造过程中可能会消耗大量的资源和产生一定的污染物排放，需要加强产业的绿色制造和循环经济C.新能源的发展可能会导致部分传统能源行业的就业岗位减少，但同时也会创造新的就业机会，如新能源设备的安装、维护和研发等D.新能源的普及和应用不会对社会的能源消费观念和生活方式产生任何影响，人们可以保持原有的习惯3、在新能源材料的研究中，提高光电转换效率是一个重要的目标。假设一种新型的太阳能电池材料正在研发中，以下哪种特性对于提高其光电转换效率最为关键？（）A.更高的载流子迁移率，减少电荷传输过程中的损失B.更宽的光吸收范围，能够吸收更多波长的太阳光C.更低的制造成本，便于大规模生产和应用D.更好的稳定性和耐久性，延长电池的使用寿命4、新能源技术的知识产权保护对于企业的创新和发展具有重要意义。在新能源领域，专利申请和技术秘密保护是常见的知识产权保护方式。对于一家新能源研发企业，如果要保护其核心技术不被竞争对手模仿，以下哪种知识产权保护策略是最为有效的？（）A.积极申请专利B.严格保密技术秘密C.专利和技术秘密相结合D.不进行任何保护，依靠技术领先优势5、政策支持对于新能源产业的发展至关重要。以下关于新能源政策的描述，不正确的是（）A.政府通过制定补贴政策、税收优惠政策、价格政策等，鼓励新能源的开发和利用B.新能源政策可以引导社会资本投向新能源领域，促进产业的快速发展C.政策的稳定性和连续性对于新能源企业的长期规划和投资决策非常重要D.政府对新能源产业的政策支持是无条件的，不需要考虑产业发展的实际情况和市场机制6、新能源技术的可靠性和稳定性对于用户的使用体验和电网的安全运行至关重要。在一个家用新能源发电和储能系统中，如果要保证在电网停电时仍能正常供电，以下哪个设备或功能是必须具备的？（）A.高性能的逆变器B.大容量的蓄电池C.智能切换开关D.远程监控系统7、新能源汽车的发展对于减少传统燃油汽车的尾气排放和能源消耗具有重要意义。纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车是目前新能源汽车的主要类型。在城市通勤场景中，对于一位消费者来说，如果主要关注车辆的使用成本和续航里程，以下哪种新能源汽车类型可能是最合适的选择？（）A.纯电动汽车B.混合动力汽车C.燃料电池汽车D.以上都不合适8、新能源技术的发展也面临着一些伦理和社会公平的问题。例如，在分布式能源系统的推广中，以下哪个问题最需要关注以确保社会公平和可持续发展？（）A.能源供应的稳定性和可靠性，保障用户需求B.能源价格的合理性和透明度，避免垄断和不公平定价C.技术普及的区域差异，避免造成城乡和贫富差距的扩大D.对传统能源从业者的就业影响和再就业支持9、新能源技术的成本降低是其广泛应用的关键因素之一。在太阳能光伏发电领域，通过技术创新和规模效应，成本不断下降。对于一个新进入太阳能光伏产业的企业，如果要在激烈的市场竞争中立足，以下哪种降低成本的途径是最为可行的？（）A.优化生产工艺B.采购低价原材料C.减少研发投入D.降低产品质量10、在新能源的分布式发电系统中，微电网技术能够实现本地能源的优化管理和控制。微电网包括分布式电源、储能装置、负荷和控制系统等组成部分。对于一个孤立运行的微电网，如果要保证其在不同工况下的稳定供电，以下哪个控制策略是最为关键的？（）A.基于功率平衡的控制B.基于电压频率的控制C.基于优化算法的控制D.基于预测模型的控制11、新能源在交通领域的应用不仅局限于汽车，还包括轨道交通、船舶和飞机等。在电动船舶的发展中，如果要提高船舶的续航里程和动力性能，以下哪种技术改进是最为重要的？（）A.提高电池能量密度B.优化船舶的动力系统C.采用高效的充电技术D.减轻船舶的自重12、随着全球能源需求的不断增长和传统能源带来的环境问题日益严峻，新能源的开发和利用成为了当今世界能源领域的重要课题。关于新能源，以下描述错误的是（）A.新能源一般是指在新技术基础上可系统地开发利用的可再生能源，包括太阳能、风能、水能、生物质能等B.新能源的特点是资源丰富、清洁环保、可再生、低碳排放，但往往存在能量密度低、分布不均匀、开发成本高等问题C.太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，其利用方式主要有太阳能光伏发电和太阳能光热发电，但太阳能发电受天气和昼夜影响较大D.新能源的发展已经非常成熟，能够完全替代传统能源，满足全球的能源需求，且不存在任何技术和成本上的挑战13、新能源技术的发展对能源市场和价格产生了一定的影响。以下关于新能源对能源价格的作用，不正确的是：（）A.随着新能源装机容量的增加，其成本逐渐降低，可能会对传统能源价格形成一定的竞争压力B.新能源的间歇性和不稳定性可能导致能源市场价格的波动加剧C.新能源的发展会使得能源价格持续下降，消费者的能源支出将大幅减少D.能源价格的形成机制受到多种因素的影响，新能源只是其中之一14、新能源技术的发展对能源市场的格局产生了深远影响。当新能源在能源消费中的占比逐渐提高时，以下哪个市场变化最有可能发生？（）A.传统能源价格大幅下跌，市场份额急剧萎缩B.能源市场的竞争加剧，能源价格总体下降C.能源交易模式创新，分布式能源交易更加活跃D.能源产业链的整合加速，大型能源企业垄断加剧15、对于新能源技术中的储能系统管理和控制，以下关于其功能和策略的描述，不正确的是哪一项？（）A.储能系统管理和控制的主要功能包括电池状态监测、充放电控制、功率分配、能量管理和故障诊断等，以确保储能系统的安全、高效运行B.充放电控制策略需要根据电力系统的需求、储能系统的状态和市场价格等因素进行优化，实现削峰填谷、调频、备用等功能C.能量管理策略需要考虑可再生能源的出力预测、负荷需求预测和电价等因素，以最大化储能系统的经济效益和社会效益D.储能系统管理和控制技术已经非常成熟，不需要进一步的研究和创新，能够满足各种复杂应用场景的需求二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）全面论述新能源技术在医疗保健领域的应用和发展趋势。探讨医院和医疗设备如何利用新能源实现节能和稳定供电，以及新能源在医疗废弃物处理、医疗健康服务中的潜在应用和创新方向。2、（本题5分）深入探讨新能源汽车充电桩的建设和运营模式，包括公共充电桩、专用充电桩和私人充电桩的布局规划、建设标准、充电服务定价和商业模式创新等方面。分析充电桩建设在推广新能源汽车过程中的瓶颈问题和解决策略，以及未来充电桩行业的发展趋势和市场竞争格局。3、（本题5分）详细阐述新能源技术在通信行业中的应用场景和保障措施。如基站的新能源供电、数据中心的能源管理等，探讨在通信领域应用新能源技术时如何确保电力供应的稳定性和可靠性。4、（本题5分）详细说明新能源在应对全球气候变化中的作用和贡献，包括减少温室气体排放、减缓气候变化速度、增强气候适应能力等方面。分析不同新能源技术在应对气候变化中的潜力和局限性，以及国际社会在推动新能源发展以应对气候变化方面所采取的合作行动和政策框架。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某地区计划建设一座30MW的地热能发电站，地热水温度180℃，流量150t/h，比热容4.2kJ/(kg·℃)，采用双循环发电，效率12%。计算电站发电功率。若年运行7500小时，上网电价0.55元/千瓦时，求年发电收益。2、（本题5分）某太阳能路灯系统，路灯功率为100W，每天工作10小时，采用铅酸蓄电池储能，蓄电池容量为200Ah，电压为12V。连续阴雨天数为5天，放电深度为80%，计算蓄电池的数量。假设太阳能电池板的效率为18%，平均日照时间为5小时，计算太阳能电池板的功率。3、（本题5分）某氢燃料电池系统，氢气进气压力2兆帕，流量0.05千克/秒，燃料电池堆体积0.2立方米。计算燃料电池堆的功率密度。如果要将功率密度提高到2千瓦/升，应如何优化燃料电池堆的结构？4、（本题5分）一个新能源汽车充电桩的输出功率为120kW，充电效率为90%。一辆电动汽车的电池容量为80kWh，初始电量为20%。计算充满电所需的时间。如果充电费用为1.5元/度，计算充满电的费用。假设充电桩每天工作10小时，使用率为60%，一年运行300天，计算充电桩一年的收入。5、（本题5分）一个1MW的分布式光伏发电项目，投资成本70万元，预计使用寿命25年。年发电量12万kWh，上网电价0.4元/kWh，运维成本每年0.8万元。计算该项目的投资回收期和内部收益率。四、综合题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）深入探讨新能源技术在化工行业的节能减排潜力和应用案例，如化工生产过程中的余热余压回收、新能源驱动的化工反应装置、绿色化工与新能源的融合等。分析新能源技术如何优化化工生产工艺，降低能源消耗和污染物排放。探讨在化工行业推广新能源技术所面临的技术创新和成本控制问题。2、（本题10分）详细探讨新能源在纺织和服装行业的应用，如利用新能源驱动纺织机械、印染过程中的可再生能源利用等。分析纺织服装行业的能源需求特点和新能源应用的潜力，研究新能源技术对生产工艺和产品质量的影响，探讨如何通过新能源技术提升纺织服装行业的竞争力和可持续发展能力。3、（本题10分）论述新能源在煤化工行业的应用，如煤化工生产过程中的可再生能源供热、尾气处理中的新