學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁中南大學《太陽能熱利用原理與技術》

2021-2022學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、新能源技術在工業生產中的應用可以降低能源成本和減少環境污染。對于一個高能耗的化工企業，如果要采用新能源技術進行節能減排改造，以下哪個方案的綜合效益可能最高？（）A.安裝太陽能光伏發電系統B.建設余熱回收利用裝置C.采用生物質替代部分化石燃料D.以上方案結合實施2、新能源技術的發展也帶來了一些環境和社會問題，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.大規模建設太陽能和風能發電場可能會對當地的生態環境造成一定影響，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，需要加強產業的綠色制造和循環經濟C.新能源的發展可能會導致部分傳統能源行業的就業崗位減少，但同時也會創造新的就業機會，如新能源設備的安裝、維護和研發等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3、在新能源材料的研究中，提高光電轉換效率是一個重要的目標。假設一種新型的太陽能電池材料正在研發中，以下哪種特性對于提高其光電轉換效率最為關鍵？（）A.更高的載流子遷移率，減少電荷傳輸過程中的損失B.更寬的光吸收范圍，能夠吸收更多波長的太陽光C.更低的制造成本，便于大規模生產和應用D.更好的穩定性和耐久性，延長電池的使用壽命4、新能源技術的知識產權保護對于企業的創新和發展具有重要意義。在新能源領域，專利申請和技術秘密保護是常見的知識產權保護方式。對于一家新能源研發企業，如果要保護其核心技術不被競爭對手模仿，以下哪種知識產權保護策略是最為有效的？（）A.積極申請專利B.嚴格保密技術秘密C.專利和技術秘密相結合D.不進行任何保護，依靠技術領先優勢5、政策支持對于新能源產業的發展至關重要。以下關于新能源政策的描述，不正確的是（）A.政府通過制定補貼政策、稅收優惠政策、價格政策等，鼓勵新能源的開發和利用B.新能源政策可以引導社會資本投向新能源領域，促進產業的快速發展C.政策的穩定性和連續性對于新能源企業的長期規劃和投資決策非常重要D.政府對新能源產業的政策支持是無條件的，不需要考慮產業發展的實際情況和市場機制6、新能源技術的可靠性和穩定性對于用戶的使用體驗和電網的安全運行至關重要。在一個家用新能源發電和儲能系統中，如果要保證在電網停電時仍能正常供電，以下哪個設備或功能是必須具備的？（）A.高性能的逆變器B.大容量的蓄電池C.智能切換開關D.遠程監控系統7、新能源汽車的發展對于減少傳統燃油汽車的尾氣排放和能源消耗具有重要意義。純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車是目前新能源汽車的主要類型。在城市通勤場景中，對于一位消費者來說，如果主要關注車輛的使用成本和續航里程，以下哪種新能源汽車類型可能是最合適的選擇？（）A.純電動汽車B.混合動力汽車C.燃料電池汽車D.以上都不合適8、新能源技術的發展也面臨著一些倫理和社會公平的問題。例如，在分布式能源系統的推廣中，以下哪個問題最需要關注以確保社會公平和可持續發展？（）A.能源供應的穩定性和可靠性，保障用戶需求B.能源價格的合理性和透明度，避免壟斷和不公平定價C.技術普及的區域差異，避免造成城鄉和貧富差距的擴大D.對傳統能源從業者的就業影響和再就業支持9、新能源技術的成本降低是其廣泛應用的關鍵因素之一。在太陽能光伏發電領域，通過技術創新和規模效應，成本不斷下降。對于一個新進入太陽能光伏產業的企業，如果要在激烈的市場競爭中立足，以下哪種降低成本的途徑是最為可行的？（）A.優化生產工藝B.采購低價原材料C.減少研發投入D.降低產品質量10、在新能源的分布式發電系統中，微電網技術能夠實現本地能源的優化管理和控制。微電網包括分布式電源、儲能裝置、負荷和控制系統等組成部分。對于一個孤立運行的微電網，如果要保證其在不同工況下的穩定供電，以下哪個控制策略是最為關鍵的？（）A.基于功率平衡的控制B.基于電壓頻率的控制C.基于優化算法的控制D.基于預測模型的控制11、新能源在交通領域的應用不僅局限于汽車，還包括軌道交通、船舶和飛機等。在電動船舶的發展中，如果要提高船舶的續航里程和動力性能，以下哪種技術改進是最為重要的？（）A.提高電池能量密度B.優化船舶的動力系統C.采用高效的充電技術D.減輕船舶的自重12、隨著全球能源需求的不斷增長和傳統能源帶來的環境問題日益嚴峻，新能源的開發和利用成為了當今世界能源領域的重要課題。關于新能源，以下描述錯誤的是（）A.新能源一般是指在新技術基礎上可系統地開發利用的可再生能源，包括太陽能、風能、水能、生物質能等B.新能源的特點是資源豐富、清潔環保、可再生、低碳排放，但往往存在能量密度低、分布不均勻、開發成本高等問題C.太陽能是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源，其利用方式主要有太陽能光伏發電和太陽能光熱發電，但太陽能發電受天氣和晝夜影響較大D.新能源的發展已經非常成熟，能夠完全替代傳統能源，滿足全球的能源需求，且不存在任何技術和成本上的挑戰13、新能源技術的發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，可能會對傳統能源價格形成一定的競爭壓力B.新能源的間歇性和不穩定性可能導致能源市場價格的波動加劇C.新能源的發展會使得能源價格持續下降，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，新能源只是其中之一14、新能源技術的發展對能源市場的格局產生了深遠影響。當新能源在能源消費中的占比逐漸提高時，以下哪個市場變化最有可能發生？（）A.傳統能源價格大幅下跌，市場份額急劇萎縮B.能源市場的競爭加劇，能源價格總體下降C.能源交易模式創新，分布式能源交易更加活躍D.能源產業鏈的整合加速，大型能源企業壟斷加劇15、對于新能源技術中的儲能系統管理和控制，以下關于其功能和策略的描述，不正確的是哪一項？（）A.儲能系統管理和控制的主要功能包括電池狀態監測、充放電控制、功率分配、能量管理和故障診斷等，以確保儲能系統的安全、高效運行B.充放電控制策略需要根據電力系統的需求、儲能系統的狀態和市場價格等因素進行優化，實現削峰填谷、調頻、備用等功能C.能量管理策略需要考慮可再生能源的出力預測、負荷需求預測和電價等因素，以最大化儲能系統的經濟效益和社會效益D.儲能系統管理和控制技術已經非常成熟，不需要進一步的研究和創新，能夠滿足各種復雜應用場景的需求二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）全面論述新能源技術在醫療保健領域的應用和發展趨勢。探討醫院和醫療設備如何利用新能源實現節能和穩定供電，以及新能源在醫療廢棄物處理、醫療健康服務中的潛在應用和創新方向。2、（本題5分）深入探討新能源汽車充電樁的建設和運營模式，包括公共充電樁、專用充電樁和私人充電樁的布局規劃、建設標準、充電服務定價和商業模式創新等方面。分析充電樁建設在推廣新能源汽車過程中的瓶頸問題和解決策略，以及未來充電樁行業的發展趨勢和市場競爭格局。3、（本題5分）詳細闡述新能源技術在通信行業中的應用場景和保障措施。如基站的新能源供電、數據中心的能源管理等，探討在通信領域應用新能源技術時如何確保電力供應的穩定性和可靠性。4、（本題5分）詳細說明新能源在應對全球氣候變化中的作用和貢獻，包括減少溫室氣體排放、減緩氣候變化速度、增強氣候適應能力等方面。分析不同新能源技術在應對氣候變化中的潛力和局限性，以及國際社會在推動新能源發展以應對氣候變化方面所采取的合作行動和政策框架。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某地區計劃建設一座30MW的地熱能發電站，地熱水溫度180℃，流量150t/h，比熱容4.2kJ/(kg·℃)，采用雙循環發電，效率12%。計算電站發電功率。若年運行7500小時，上網電價0.55元/千瓦時，求年發電收益。2、（本題5分）某太陽能路燈系統，路燈功率為100W，每天工作10小時，采用鉛酸蓄電池儲能，蓄電池容量為200Ah，電壓為12V。連續陰雨天數為5天，放電深度為80%，計算蓄電池的數量。假設太陽能電池板的效率為18%，平均日照時間為5小時，計算太陽能電池板的功率。3、（本題5分）某氫燃料電池系統，氫氣進氣壓力2兆帕，流量0.05千克/秒，燃料電池堆體積0.2立方米。計算燃料電池堆的功率密度。如果要將功率密度提高到2千瓦/升，應如何優化燃料電池堆的結構？4、（本題5分）一個新能源汽車充電樁的輸出功率為120kW，充電效率為90%。一輛電動汽車的電池容量為80kWh，初始電量為20%。計算充滿電所需的時間。如果充電費用為1.5元/度，計算充滿電的費用。假設充電樁每天工作10小時，使用率為60%，一年運行300天，計算充電樁一年的收入。5、（本題5分）一個1MW的分布式光伏發電項目，投資成本70萬元，預計使用壽命25年。年發電量12萬kWh，上網電價0.4元/kWh，運維成本每年0.8萬元。計算該項目的投資回收期和內部收益率。四、綜合題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）深入探討新能源技術在化工行業的節能減排潛力和應用案例，如化工生產過程中的余熱余壓回收、新能源驅動的化工反應裝置、綠色化工與新能源的融合等。分析新能源技術如何優化化工生產工藝，降低能源消耗和污染物排放。探討在化工行業推廣新能源技術所面臨的技術創新和成本控制問題。2、（本題10分）詳細探討新能源在紡織和服裝行業的應用，如利用新能源驅動紡織機械、印染過程中的可再生能源利用等。分析紡織服裝行業的能源需求特點和新能源應用的潛力，研究新能源技術對生產工藝和產品質量的影響，探討如何通過新能源技術提升紡織服裝行業的競爭力和可持續發展能力。3、（本題10分）論述新能源在煤化工行業的應用，如煤化工生產過程中的可再生能源供熱、尾氣處理中的新