辽宁传媒学院《能源与动力技术进展》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《能源与动力技术进展》2023-2024学年第一学期期末试卷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、在新能源技术的社会接受度方面，对于公众对新能源技术的认知和态度的影响因素，以下哪一种分析是最恰当的？（）A.公众对新能源技术的认知和态度受到多种因素影响，包括对环境问题的关注、对技术安全性的担忧、成本效益的考虑、政策宣传等。对环境问题的认识提高可能促使公众更支持新能源；对技术安全性的疑虑，如核能的辐射风险、新能源汽车的电池安全等，可能导致抵制。成本效益方面，如果新能源使用成本过高，公众接受度可能降低。有效的政策宣传和教育可以提高公众的认知和接受度B.公众对新能源技术的认知和态度主要取决于媒体的报道，其他因素影响不大C.公众对新能源技术普遍不了解，也不关心，其态度对新能源技术的发展没有影响D.新能源技术的社会接受度完全由技术的成熟度决定，与其他因素无关2、在新能源的开发和利用中，智能电网的作用日益凸显。关于智能电网与新能源的关系，下列说法不准确的是：（）A.智能电网能够更好地整合和管理新能源发电，实现电力的优化调配B.新能源的接入对智能电网的稳定性和适应性提出了更高的要求C.智能电网可以通过实时监测和控制，提高新能源发电的预测精度和可靠性D.智能电网的发展完全依赖于新能源的大规模应用，没有新能源就没有智能电网3、新能源技术的进步也推动了能源互联网的发展，实现能源的高效分配和智能管理。在能源互联网中，大数据分析和人工智能技术发挥着重要作用。对于一个能源互联网平台，如果要通过数据分析优化能源供应和需求匹配，以下哪个数据源是最为关键的？（）A.用户的能源消费数据B.能源设备的运行数据C.天气和环境数据D.能源市场价格数据4、在新能源技术的生物能发酵过程优化方面，以下关于其关键因素和技术手段的描述，不正确的是哪一项？（）A.生物能发酵过程的优化需要考虑微生物菌种的选育、发酵条件的控制（如温度、pH值、溶氧等）、底物的预处理和营养物质的添加等因素B.采用基因工程、代谢工程等技术手段对微生物菌种进行改造，可以提高其发酵性能和产物产量C.利用过程监测和控制系统实时监测发酵过程中的参数变化，并及时调整控制策略，能够实现发酵过程的自动化和优化D.生物能发酵过程的优化已经非常完善，不需要进一步的研究和探索，所有的发酵过程都能够达到理想的效果5、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6、对于新能源技术的教育与培训需求，以下关于其内容和途径的描述，哪一个是恰当的？（）A.新能源技术的教育与培训需求涵盖基础知识、专业技能、实践操作等方面。内容包括新能源原理、设备安装与维护、系统设计与集成、政策法规等。途径包括高校专业课程设置、职业培训、企业内部培训、在线学习平台等。通过多样化的教育与培训，培养具备新能源技术知识和实践能力的专业人才，满足行业发展的需求B.新能源技术的教育与培训需求不明确，现有的教育体系已经能够满足C.新能源技术的教育与培训只针对专业技术人员，普通大众不需要D.新能源技术的教育与培训途径单一，效果不佳7、对于新能源在轨道交通领域的应用，如电动列车的动力系统，以下哪种技术挑战最需要优先解决以提高系统的性能和可靠性？（）A.电池的快速充电技术，减少列车的充电时间B.电机的高效驱动和控制技术，降低能耗C.能量回收系统的优化，提高能源利用效率D.以上三种技术挑战都需要同步解决，缺一不可8、太阳能热发电技术是利用太阳能产生热能进而发电的一种方式。对于太阳能热发电，下列叙述错误的是：（）A.槽式太阳能热发电是目前应用最广泛的太阳能热发电技术之一，具有技术成熟、成本相对较低的优势B.塔式太阳能热发电系统的聚光比高，发电效率潜力大，但建设和运维成本较高C.太阳能热发电可以配备储能装置，实现连续稳定的电力输出，克服太阳能的间歇性问题D.太阳能热发电技术对环境没有任何影响，不需要考虑土地占用和热污染等问题9、在风力发电技术中，风机的选址和设计对于发电效率和成本有着重要影响。假设要建设一个大型风力发电场，以下哪个因素在选址时需要优先考虑？（）A.当地的平均风速和风向稳定性B.土地的价格和可获取性C.与电网的连接距离和成本D.当地的政策支持和补贴力度10、随着新能源的广泛应用，能源市场的结构和运行机制发生了变化。假设一个地区的能源市场中新能源占比不断提高，以下哪种变化最有可能对传统能源企业的经营策略产生重大影响？（）A.能源价格的波动更加频繁和剧烈B.市场对能源供应的稳定性和可靠性要求更高C.消费者对能源的绿色属性和可持续性更加关注D.以上三种变化都可能对传统能源企业产生重大影响11、在新能源储能技术中，超级电容器具有一些独特的性能。以下关于超级电容器的特点，描述不正确的是（）A.超级电容器具有极高的功率密度，能够在短时间内释放出巨大的能量，适用于需要快速充放电的应用场景B.超级电容器的能量密度相对较低，储存的电能有限，因此通常作为辅助储能装置与其他储能技术结合使用C.超级电容器的充放电循环寿命很长，可达数十万次甚至上百万次，而且维护成本低D.超级电容器的工作温度范围很窄，对环境温度非常敏感，在高温或低温条件下性能会显著下降12、在探讨新能源技术中的太阳能电池材料时，以下关于其发展趋势和性能特点的描述，不正确的是哪一项？（）A.目前常见的太阳能电池材料包括硅基材料（如单晶硅、多晶硅）、化合物半导体材料（如砷化镓、碲化镉）和有机材料等，它们各有优缺点B.硅基材料是目前市场上主流的太阳能电池材料，具有成熟的技术和较高的转换效率，但成本相对较高C.化合物半导体材料具有较高的理论转换效率和良好的光谱响应特性，但制备工艺复杂，成本较高，大规模应用受到限制D.有机太阳能电池材料具有成本低、柔韧性好、可大面积制备等优点，但其转换效率已经超过了硅基材料，并且稳定性问题已经完全解决13、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14、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15、新能源产业的人才需求日益增长。以下关于新能源人才的描述，不正确的是（）A.新能源领域需要具备跨学科知识和技能的复合型人才，如能源工程、材料科学、电子技术等B.高校和职业院校应加强新能源相关专业的建设，培养适应产业发展需求的人才C.新能源企业应加强对员工的培训和继续教育，提高员工的专业素质和创新能力D.新能源产业对人才的需求不大，现有的人才储备已经能够满足产业发展的需求二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）深入探讨新能源技术在仪器仪表行业的应用和精准能源管理。分析仪器仪表的运行和制造过程中的能源需求和精度要求，阐述新能源技术（如微能源采集、低功耗新能源供电）如何实现仪器仪表的精准能源管理和可持续运行，研究相关技术在该行业应用的技术突破和应用案例。2、（本题5分）新能源技术的普及和应用需要公众的认知和支持。请深入探讨公众对新能源的认知水平和态度，包括对新能源优点和局限性的了解，以及对新能源发展的期望和担忧。研究影响公众接受新能源的因素，如成本效益、环境意识、政策宣传和社会信任等。同时，分析如何通过教育、宣传和社区参与等途径提高公众对新能源的认知和支持度，促进新能源的广泛应用。3、（本题5分）论述新能源技术在能源与公共卫生交叉领域的应用，分析新能源设施对改善公共卫生环境（如空气质量、噪音控制）的贡献。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个分布式光伏发电系统，装机容量为10kW，安装角度为30度，当地的太阳辐射强度为1000W/m²，光伏组件的效率为16%。计算该系统的实时输出功率（单位：kW）。假设系统每天工作5小时，一个月按30天计算，计算月发电量（单位：kWh）。2、（本题5分）一家企业计划安装一套风光互补发电系统，风力发电装机容量为2.5MW，年平均发电小时数为1800小时；太阳能光伏发电装机容量为4MW，年平均发电小时数为1000小时。计算该系统一年的总发电量。如果企业年用电量为600万度，计算该系统能够满足企业用电需求的比例。假设系统建设成本为9000万元，设备折旧年限为18年，运维成本每年为450万元，上网电价为0.55元/度，计算该系统的投资回收期。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）某太阳能热水器，集热器面积为20平方米，太阳辐射强度平均为800W/平方米，集热器效率为50%。每天日照时间为6小时，水箱容积为200升，水的初始温度为15℃，比热容为4.2kJ/(kg·℃)，计算水箱内水一天可升高的温度。若用户每天用热水100升，电价为0.5元/度，使用电热水器加热相同水量从15℃到60℃需耗电5度，计算使用太阳能热水器一年（300天）节省的费用。5、（本题5分）一家工厂计划安装一套500kW的太阳能热水系统，满足工厂80%的热水需求。工厂每天需要50吨60℃的热水，初始水温为15℃，水的比热容为4.2kJ/(kg·℃)。计算每天所需的热量（单位：kJ）。假设太阳能热水系统的集热效率为50%，计算需要的太阳能集热器面积（单位：m²）。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）氢能被视为未来能源的理想选择之一。请详细论述氢能的制取方法（如水电解制氢、化石燃料重整制氢、生物质制氢等），以及各种制取方法的优缺点。研究氢能的储存和运输技术（如高压气态储氢、低温液态储氢、金属氢化物储氢等），分析其面临的技术难题和解决方案。同时，探讨氢燃料电池的工作原理、性能特点和应用领域，以及氢能在交通、工业和能源存储等方面的发展前景和挑战。2、（本题10分）新能源技术的快速发展对能源市场格局产生了重大影响。请深入分析新能源在电力市场中的竞争态势