陜西中醫(yī)藥大學《能源系統(tǒng)控制技術》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《能源系統(tǒng)控制技術》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在新能源技術的發(fā)展趨勢中，有關能源存儲技術的創(chuàng)新方向，以下哪一種分析是最深入的？（）A.能源存儲技術的創(chuàng)新方向包括提高電池能量密度、縮短充電時間、延長循環(huán)壽命、降低成本等。新型電池材料的研發(fā)，如鋰硫電池、固態(tài)電池等，有望突破現有鋰離子電池的性能瓶頸。此外，超級電容器、液流電池等技術也在不斷發(fā)展，以滿足不同應用場景的需求。同時，儲能系統(tǒng)的集成和智能化管理也是重要的研究方向B.能源存儲技術已經發(fā)展到極限，沒有創(chuàng)新的空間C.能源存儲技術的創(chuàng)新主要集中在提高電池容量，其他方面不重要D.能源存儲技術的創(chuàng)新難度大，短期內無法取得重大突破2、生物質能作為一種可再生能源，具有來源廣泛、低碳環(huán)保等特點。生物質發(fā)電技術主要包括直接燃燒發(fā)電、氣化發(fā)電和沼氣發(fā)電等方式。在一個以農業(yè)廢棄物為原料的生物質發(fā)電廠中，如果要降低發(fā)電成本同時減少環(huán)境污染，以下哪種技術改進措施最為有效？（）A.提高燃燒溫度B.優(yōu)化氣化工藝C.增加沼氣池的數量D.減少原料的預處理步驟3、在探討新能源技術中的太陽能熱發(fā)電時，以下關于其技術特點和應用優(yōu)勢的描述，不正確的是哪一項？（）A.太陽能熱發(fā)電是利用聚光裝置將太陽能聚集起來，加熱工質產生蒸汽驅動汽輪機發(fā)電，具有儲能能力，可實現連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電B.太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)通常包括聚光集熱系統(tǒng)、儲熱系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)等部分，其效率相對較高，且對環(huán)境友好C.與太陽能光伏發(fā)電相比，太陽能熱發(fā)電的初始投資較低，成本效益更好，更適合大規(guī)模集中式開發(fā)D.太陽能熱發(fā)電技術不受地域和氣候條件限制，可以在任何地區(qū)廣泛應用，且具有與傳統(tǒng)火力發(fā)電相當的可靠性和穩(wěn)定性4、新能源技術的發(fā)展需要考慮可持續(xù)性和資源回收利用。關于廢舊鋰離子電池的回收處理，以下哪種觀點是合理的？（）A.廢舊鋰離子電池回收處理技術復雜，成本高，且回收的材料質量差，無法再次利用，因此回收意義不大B.廢舊鋰離子電池中含有有害物質，如果不進行回收處理，會對環(huán)境造成嚴重污染，但目前回收技術尚不成熟，難以大規(guī)模開展C.廢舊鋰離子電池的回收處理具有重要的經濟和環(huán)境價值，可以通過有效的技術手段回收有價金屬和材料，同時減少環(huán)境污染。但目前回收行業(yè)缺乏規(guī)范和監(jiān)管D.廢舊鋰離子電池的回收已經形成了完善的產業(yè)鏈和成熟的技術體系，不存在任何問題5、在探討新能源技術中的太陽能電池材料時，以下關于其發(fā)展趨勢和性能特點的描述，不正確的是哪一項？（）A.目前常見的太陽能電池材料包括硅基材料（如單晶硅、多晶硅）、化合物半導體材料（如砷化鎵、碲化鎘）和有機材料等，它們各有優(yōu)缺點B.硅基材料是目前市場上主流的太陽能電池材料，具有成熟的技術和較高的轉換效率，但成本相對較高C.化合物半導體材料具有較高的理論轉換效率和良好的光譜響應特性，但制備工藝復雜，成本較高，大規(guī)模應用受到限制D.有機太陽能電池材料具有成本低、柔韌性好、可大面積制備等優(yōu)點，但其轉換效率已經超過了硅基材料，并且穩(wěn)定性問題已經完全解決6、新能源技術的應用也需要考慮其對生態(tài)系統(tǒng)服務功能的影響。例如，在大規(guī)模開發(fā)太陽能電站時，以下哪個方面的生態(tài)系統(tǒng)服務功能可能受到最大的影響？（）A.土壤保持和水土保持功能B.氣候調節(jié)和空氣凈化功能C.生物多樣性保護和棲息地提供功能D.水資源涵養(yǎng)和凈化功能7、新能源技術的普及需要公眾的支持和參與，以下關于公眾對新能源的認知和態(tài)度，說法錯誤的是：（）A.公眾對新能源的了解程度和接受程度在不斷提高，但仍存在一些誤解和擔憂B.宣傳教育和信息公開可以增強公眾對新能源的認知和信任，促進新能源的推廣應用C.公眾的能源消費行為和選擇對新能源的發(fā)展沒有影響，主要取決于政府和企業(yè)的決策D.公眾對新能源的支持可以通過參與相關活動、購買新能源產品等方式體現8、海洋能是一種蘊藏在海洋中的可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能等多種形式。以下關于海洋能開發(fā)利用的描述，錯誤的是：（）A.潮汐能發(fā)電是利用潮汐的漲落形成的水位差推動水輪機發(fā)電，具有可預測性強、能量密度較高的優(yōu)點B.波浪能發(fā)電裝置通常需要能夠適應復雜的海洋環(huán)境，具有良好的抗風浪和耐腐蝕性能C.海流能發(fā)電利用的是海洋中穩(wěn)定的水流運動，其發(fā)電裝置通常安裝在近?；蚝{等水流湍急的區(qū)域D.海洋能的開發(fā)利用技術已經非常成熟，在全球范圍內得到了廣泛的大規(guī)模應用9、新能源技術的發(fā)展對能源市場和價格產生了一定的影響。以下關于新能源對能源價格的作用，不正確的是：（）A.隨著新能源裝機容量的增加，其成本逐漸降低，可能會對傳統(tǒng)能源價格形成一定的競爭壓力B.新能源的間歇性和不穩(wěn)定性可能導致能源市場價格的波動加劇C.新能源的發(fā)展會使得能源價格持續(xù)下降，消費者的能源支出將大幅減少D.能源價格的形成機制受到多種因素的影響，新能源只是其中之一10、對于新能源在海洋工程中的應用，如海上石油平臺的能源供應，以下哪種新能源技術在惡劣海洋環(huán)境下具有較好的適應性和可靠性？（）A.波浪能發(fā)電，能夠充分利用海洋的波浪能量B.海上風力發(fā)電，技術相對成熟，可靠性較高C.海洋溫差能發(fā)電，具有穩(wěn)定的能源輸出D.太陽能光伏發(fā)電與儲能系統(tǒng)結合，安裝維護相對簡單11、新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源的汽車，包括電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車等。以下關于新能源汽車的描述，錯誤的是（）A.電動汽車以電池作為動力源，具有零排放、低噪音、能效高等優(yōu)點，但續(xù)航里程和充電時間是其面臨的主要問題B.混合動力汽車結合了內燃機和電動機，能夠根據行駛工況自動切換動力源，提高了燃油經濟性和降低了排放C.燃料電池汽車以氫氣為燃料，通過燃料電池將化學能直接轉化為電能驅動車輛，具有加注時間短、續(xù)航里程長等優(yōu)點，但加氫基礎設施建設滯后D.新能源汽車的發(fā)展已經非常完善，在性能、成本、配套設施等方面都已經超越了傳統(tǒng)燃油汽車，市場份額迅速擴大12、在新能源技術與智能電網的融合中，需要實現能源的高效分配、存儲和管理。假設一個地區(qū)擁有多種新能源發(fā)電設施，為了確保電網的穩(wěn)定性和可靠性，以下哪種智能電網技術的應用是至關重要的？（）A.先進的電力預測和調度系統(tǒng)B.分布式能源管理系統(tǒng)C.大規(guī)模儲能裝置的集成D.快速的故障檢測和恢復機制13、在新能源汽車的動力系統(tǒng)中，電機的性能至關重要。關于永磁同步電機和交流異步電機，以下哪種說法是正確的？（）A.永磁同步電機效率高、功率密度大，但成本較高，且容易受到高溫和退磁的影響；交流異步電機成本低、可靠性高，但效率和功率密度相對較低B.永磁同步電機和交流異步電機在性能和成本方面沒有明顯差異，在新能源汽車中的應用取決于廠家的偏好C.交流異步電機是新能源汽車電機的主流選擇，因為其技術成熟，性能穩(wěn)定，而永磁同步電機存在諸多問題，逐漸被淘汰D.永磁同步電機在所有方面都優(yōu)于交流異步電機，未來交流異步電機將不再用于新能源汽車14、新能源技術的發(fā)展也帶來了一些環(huán)境和社會問題，需要引起關注和解決。以下關于新能源相關問題的描述，不正確的是：（）A.大規(guī)模建設太陽能和風能發(fā)電場可能會對當地的生態(tài)環(huán)境造成一定影響，如改變土地利用方式、影響鳥類遷徙等B.新能源設備的制造過程中可能會消耗大量的資源和產生一定的污染物排放，需要加強產業(yè)的綠色制造和循環(huán)經濟C.新能源的發(fā)展可能會導致部分傳統(tǒng)能源行業(yè)的就業(yè)崗位減少，但同時也會創(chuàng)造新的就業(yè)機會，如新能源設備的安裝、維護和研發(fā)等D.新能源的普及和應用不會對社會的能源消費觀念和生活方式產生任何影響，人們可以保持原有的習慣15、對于風能發(fā)電技術，在探討不同類型的風力發(fā)電機（如水平軸和垂直軸）的特點和適用場景時，以下哪一項闡述是最恰當的？（）A.水平軸風力發(fā)電機通常具有較高的發(fā)電效率，適用于大規(guī)模的風電場，因為它們能更好地利用高風速。然而，它們對風向的要求較高，安裝和維護成本也相對較高。垂直軸風力發(fā)電機則對風向不敏感，結構較為簡單，適合在城市和分散的地區(qū)使用，但發(fā)電效率相對較低B.水平軸風力發(fā)電機是主流，垂直軸風力發(fā)電機幾乎沒有應用價值，因為其效率低且不穩(wěn)定C.風力發(fā)電機的類型對其性能和適用場景影響不大，選擇哪種主要取決于成本和個人喜好D.垂直軸風力發(fā)電機在所有方面都優(yōu)于水平軸風力發(fā)電機，未來將完全取代水平軸風力發(fā)電機二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細說明新能源技術在游戲行業(yè)的應用和對游戲開發(fā)與運營的能源變革。例如，游戲服務器的節(jié)能措施、游戲設備的新能源供電、游戲制作過程中的能源消耗優(yōu)化等，分析如何通過新能源技術推動游戲行業(yè)的綠色發(fā)展和可持續(xù)創(chuàng)新。2、（本題5分）論述新能源技術在能源與生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設中的應用，分析園區(qū)內新能源的綜合利用和能源管理系統(tǒng)的構建。3、（本題5分）新能源在軍事領域的應用逐漸嶄露頭角。請全面論述新能源在軍事設施能源供應、軍事裝備動力系統(tǒng)和軍事行動能源保障等方面的應用潛力和現狀。探討新能源應用對軍事戰(zhàn)略、戰(zhàn)術和后勤保障的影響，以及在軍事領域推廣新能源所面臨的特殊要求和限制，如安全性、可靠性和保密性等。同時，研究軍事領域新能源技術的發(fā)展趨勢和未來展望。4、（本題5分）詳細探討新能源技術在能源領域國際合作項目中的經驗與教訓。分析國際合作項目在技術研發(fā)、項目實施、利益分配等方面的成功案例和存在的問題。探討如何加強國際合作項目的管理和協調，提高合作成效。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個地源熱泵系統(tǒng)為一棟5000平方米的建筑供暖和制冷，冬季從地下提取熱量的功率為500kW，夏季向地下排放熱量的功率為600kW。地源熱泵系統(tǒng)的性能系數（COP）冬季為4，夏季為5。計算該系統(tǒng)冬季和夏季的耗電量。如果電價為0.8元/度，計算冬季和夏季的運行費用。2、（本題5分）某家庭安裝了一套2kW的微型風力發(fā)電系統(tǒng)，投資成本為8000元。系統(tǒng)年發(fā)電量為2200度，當地上網電價為0.38元/度，自用電價為0.5元/度，自發(fā)自用比例為55%。計算該系統(tǒng)每年的發(fā)電收益。假設系統(tǒng)使用年限為12年，每年運維成本120元，計算投資回收期。3、（本題5分）某生物質氣化爐每小時消耗生物質1.5噸，熱值17MJ/kg，氣化效率75%，產氣熱值5.5MJ/m3，燃氣輪機發(fā)電效率32%。求每小時發(fā)電功率。年運行8000小時，上網電價0.42元/千瓦時，求年發(fā)電收益。4、（本題5分）一座2MW的風力發(fā)電場，風機輪轂高度為80米，該地區(qū)年平均風速為7米/秒，根據風能功率公式，風功率密度與風速的三次方成正比，空氣密度為1.225kg/m3。風機的利用系數為0.4，計算該風電場一年的理論發(fā)電量。若實際年發(fā)電量為理論發(fā)電量的70%，上網電價為0.6元/度，計算該風電場一年的發(fā)電收入。并且假設風電場建設成本為1.5億元，設備折舊年限為25年，運維成本每年為300萬元，計算該風電場的投資回收期。5、（本題5分）一輛新能源汽車使用超級電容作為儲能裝置，超級電容的容量為10F，工作電壓范圍為100V-500V。車輛在加速時，超級電容放電電流為200A，放電時間為10s，計算超級電容提供的能量。如果車輛在勻速行駛時，超級電容充電電流為50A，充電電壓為400V，計算充電時間。四、綜合題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）新能源在沙漠治理和生態(tài)修復中的應用具有創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展的潛力。請綜合分析沙漠地區(qū)的能源資源條件（如豐富的太陽能、風能）和生態(tài)環(huán)境問題。研究新能源技術（如光伏治沙、風光互補灌溉）在沙漠治理中的應用模式和效果，包括植被恢復、土壤改良、水資源利用等方面。探討如何通過新能源的開發(fā)利用實現沙漠地區(qū)的生態(tài)、經濟和能源的協同發(fā)展，促進沙漠治理和生態(tài)修復的可持續(xù)性。2、（本題10分）全面闡述新能源技術在沙漠治理中的應用，如利用太陽能抽水灌溉、風能固沙和生物質能改善土壤質量。分析新能源技術在促進沙漠生態(tài)恢復、發(fā)展沙漠產業(yè)和提高當地居民生活水平方面的作用。探討如何通過新能源技術與生態(tài)治理措施相結合，實現沙漠地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。3、（本題10分）全面論述新能源發(fā)展的政策支持體系，