新能源概论考试题及答案

新能源概论考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.下列关于光伏电池温度系数的说法正确的是（）。A.温度升高，开路电压升高，效率升高B.温度升高，短路电流下降，效率下降C.温度升高，开路电压下降，效率下降D.温度升高，短路电流升高，效率不变答案：C2.我国陆上风电场主流机型2015—2022年单机容量增长趋势是（）。A.1.5MW→2.5MWB.2.0MW→3.0MWC.2.5MW→4.0MWD.1.5MW→5.0MW答案：D3.锂离子动力电池中，磷酸铁锂（LFP）相对于镍钴锰（NCM）最显著的优势是（）。A.质量能量密度高B.低温倍率性能好C.循环寿命长、热稳定性高D.原材料成本低但循环寿命短答案：C4.生物质直燃发电系统效率通常低于煤粉炉，其主要限制因素是（）。A.燃料热值低B.燃料水分高C.燃烧温度低D.过量空气系数小答案：B5.地源热泵制冷工况下，地下换热器平均温度若升高2℃，则机组COP约（）。A.升高3%B.下降3%C.升高8%D.下降8%答案：B6.下列储能技术中，能量密度最高的是（）。A.铅酸电池B.镍氢电池C.锂硫电池D.全钒液流电池答案：C7.太阳能热发电中，采用熔盐作为传热兼储热介质的最主要优点是（）。A.提高汽轮机入口温度到600℃以上B.实现昼夜连续发电C.降低镜场投资D.降低汽轮机背压答案：B8.2022年全球光伏新增装机占比最高的国家是（）。A.中国B.美国C.印度D.德国答案：A9.风电场年容量因子0.35表示（）。A.年发电量等于装机满发3500hB.年发电量等于装机满发8760hC.年发电量等于装机满发3066hD.年发电量等于装机满发2190h答案：C10.海洋温差能发电（OTEC）闭式循环工质通常选用（）。A.水B.氨C.二氧化碳D.丙烷答案：B11.氢燃料电池汽车中，质子交换膜燃料电池（PEMFC）工作温度一般控制在（）。A.20—40℃B.60—80℃C.120—150℃D.200—250℃答案：B12.下列哪项不是影响光伏电站弃光率的主要因素（）。A.就地消纳能力B.输电通道容量C.组件衰减率D.系统调峰能力答案：C13.我国“整县光伏”政策重点推进的屋顶类型不包括（）。A.党政机关屋顶B.工商业厂房屋顶C.农村居民屋顶D.高层建筑玻璃幕墙答案：D14.风电叶片翼型失速调节方式相比变桨调节，其突出优点是（）。A.高风速段功率输出高B.机械结构简单、可靠性高C.低风速段风能利用系数高D.噪声低答案：B15.光伏组件PID效应的本质是（）。A.钠离子迁移导致功率衰减B.银栅线氧化导致串联电阻升高C.EVA黄化导致透光率下降D.背板透水导致短路答案：A16.储能度电成本（LCOS）计算中，不需要的参数是（）。A.初始投资B.循环次数C.放电深度D.燃料价格答案：D17.我国海上风电场最远离岸距离纪录（2023年投运）约为（）。A.10kmB.30kmC.50kmD.80km答案：D18.下列光伏组件封装材料中，水汽透过率最低的是（）。A.玻璃B.透明TPTC.透明PETD.POE胶膜答案：A19.太阳能热水器真空管采用选择性吸收涂层，其发射率ε通常要求（）。A.ε＞0.8B.0.5＜ε＜0.7C.ε＜0.1D.ε＝1答案：C20.2025年后欧盟将实施的碳边境调节机制（CBAM）首批纳入的行业不包括（）。A.钢铁B.水泥C.光伏组件D.铝答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列属于“新型电力系统”核心特征的有（）。A.高比例可再生能源B.集中式大电网为主C.源网荷储一体化D.多能互补答案：ACD22.光伏逆变器MPPT算法需考虑的环境扰动包括（）。A.云层遮挡B.组件温度变化C.电网频率波动D.灰尘积累答案：ABD23.提高风电场功率预测精度的技术手段有（）。A.激光雷达（LiDAR）测风B.数值天气预报降尺度C.单台机组SCADA数据挖掘D.储能平滑出力答案：ABC24.下列属于绿氢制备技术路线的有（）。A.碱性电解水B.PEM电解水C.固体氧化物电解水D.天然气重整+CCUS答案：ABC25.光伏电站采用跟踪支架系统的潜在风险包括（）。A.大风条件下结构失效B.驱动电机功耗增加C.土地利用率下降D.反射眩光污染答案：ABC26.锂离子电池热失控链式反应中，可能释放的气体有（）。A.COB.H2C.CH4D.HF答案：ABCD27.生物质气化耦合燃煤发电的优势包括（）。A.提高生物质能利用效率B.降低燃煤机组碳排放C.减少秸秆露天焚烧D.提高燃煤锅炉NOx排放答案：ABC28.地热能开发可能引发的环境问题有（）。A.地面沉降B.诱发地震C.热污染D.土壤酸化答案：ABC29.下列属于“光伏+”应用模式的有（）。A.光伏+渔业B.光伏+农业大棚C.光伏+高速公路隔音墙D.光伏+数据中心屋顶答案：ABCD30.影响钙钛矿/硅叠层电池商业化进程的关键瓶颈有（）。A.铅毒性B.长期稳定性C.大面积均匀制备D.硅片厚度答案：ABC三、填空题（每空1分，共20分）31.2022年我国风电累计装机容量约为__________亿千瓦。答案：3.6532.光伏组件标准测试条件（STC）中，太阳辐照度为__________W/m²。答案：100033.国际电工委员会对光伏组件的盐雾试验标准编号为__________。答案：IEC6170134.锂离子动力电池循环寿命定义一般为容量保持率降至初始值的__________%。答案：8035.风电场年发电量（MWh）＝装机容量（MW）×__________（h）×容量因子。答案：876036.地源热泵制冷能效比（COP）定义为制冷量（kW）与__________（kW）之比。答案：压缩机输入功率37.氢气低热值（LHV）约为__________MJ/kg。答案：12038.熔盐储热系统常用高温盐为SolarSalt，其成分为60%NaNO₃+40%__________。答案：KNO₃39.光伏组件功率温度系数典型值为__________%/℃。答案：−0.440.我国海上风电场用海确权年限为__________年。答案：2541.生物质直燃锅炉尾部防止低温腐蚀常把排烟温度控制在__________℃以上。答案：14042.风电叶片固有频率需避开1P与__________P范围，防止共振。答案：343.钙钛矿电池中，MAPbI₃的带隙约为__________eV。答案：1.5544.光伏逆变器欧洲效率计算权重中，50%负载占比__________%。答案：4845.储能电池舱级消防规范GB/T36276要求自动灭火系统响应时间≤__________s。答案：546.地热能梯级利用中，供暖尾水温度一般降至__________℃以下再回灌。答案：4047.光伏组件背板水蒸气透过率测试标准条件为38℃、__________%RH。答案：10048.风电场接入电力系统技术规定中，低电压穿越电压跌落至20%额定电压时，机组应保持并网__________ms。答案：62549.氢气在空气中的爆炸极限（体积分数）为__________%～__________%。答案：4、7550.光伏组件PID恢复性加电压为±__________V，持续48h。答案：1000四、简答题（共6题，每题8分，共48分）51.（封闭型）写出光伏组件I–V曲线三个特征点并说明其物理意义。答案：1.短路电流点Isc：输出端短路时电流，与辐照度成正比；2.开路电压点Voc：输出端开路时电压，与辐照度弱相关，负温度系数；3.最大功率点Pmp：I–V曲线上功率最大点，对应电压Vmp、电流Imp，决定组件输出功率。52.（封闭型）列举并简要解释风力机贝茨极限的推导前提。答案：1.理想风轮，无限薄无轮毂；2.均匀不可压缩流体；3.无旋转尾流；4.一维动量理论适用；5.稳态无摩擦。由此推得最大风能利用系数Cp,max＝16/27≈0.593。53.（开放型）结合具体案例，说明“源网荷储”一体化如何缓解高比例新能源消纳难题。答案：以张家口崇礼冬奥赛区为例：1.源：建设风电500MW、光伏200MW；2.网：升级220kV环网，柔性直流送出；3.荷：电锅炉+储冰制冷，实现冬季高峰可中断负荷30MW；4.储：磷酸铁锂100MWh+超级电容20MW，一次调频；5.通过虚拟电厂平台统一调度，2022年赛区可再生能源占比突破85%，弃风弃光率降至1.5%，证明“源网荷储”协同可显著平滑出力、跟踪负荷、提供辅助服务。54.（封闭型）写出锂离子电池内部短路三种触发机理。答案：1.隔膜机械刺穿（锂枝晶、异物刺入）；2.隔膜热收缩（局部过热>120℃）；3.过充析铜，铜枝晶桥接正负极。55.（开放型）说明地热尾水回灌对储层压力的数值模拟关键步骤。答案：1.建立三维地质模型，包括孔隙度、渗透率、温度场；2.确定回灌井与生产井间距、井筒结构；3.设置初始压力边界与流量边界；4.选择合适的水–热耦合方程，考虑密度随温变化；5.采用TOUGH2或COMSOL求解；6.敏感性分析：回灌量、渗透率各向异性、裂缝走向；7.预测30年压力场变化，确保压力降幅<10%，避免储层枯竭与诱发地震。56.（封闭型）给出氢气长管拖车运输成本计算公式并解释参数。答案：C_transport=(C_truck+C_tube+C_driver·t)/(m·η·d)C_truck：拖车折旧与维护费（元/年）；C_tube：管束折旧费；C_driver：司机人工（元/h）；t：往返时间（h）；m：单次载氢质量（kg）；η：装载率；d：年往返次数。五、计算题（共4题，共42分）57.（计算类，10分）某光伏电站装机50MW，年容量因子18%，组件年衰减率0.5%，逆变器效率98%，求第10年末累计发电量。答案：首年发电量E0=50000kW×8760h×0.18=78840MWh第n年发电量En=E0×(1−0.005)^n10年累计E=Σ_{n=0}^{9}E0×(0.995)^n=E0×[1−0.995^{10}]/[1−0.995]=78840×[1−0.951]/0.005≈78840×9.79≈772000MWh58.（计算类，10分）某风电场装40台3MW机组，轮毂高100m，测得年平均风速7.5m/s，Rayleigh分布，空气密度1.225kg/m³，求理论年发电量。答案：平均功率P_avg=½ρA∫_0^∞v³f(v)dv，Rayleighf(v)=(πv/2v_m²)exp(−πv²/4v_m²)得P_avg=½ρA(6/π)v_m³A=πR²，设R=55m，v_m=7.5m/sP_avg=0.5×1.225×π×55²×(6/π)×7.5³/1000≈1.225×55²×6×421.9/1000≈940kW单台年发电量=940×8760≈8234MWh全场=40×8234≈329000MWh59.（计算类，10分）某工厂年耗电20GWh，拟用屋顶光伏自发自用，消纳比例80%，当地年水平面总辐照1400kWh/m²，组件方阵倾角30°，相对水平面增益10%，系统效率85%，求所需组件峰值功率。答案：需光伏电量E_pv=20000MWh×0.8=16000MWh单位装机发电量=1kW×1400×1.10×0.85=1309kWh/kWP=16000000/1309≈12.2MW60.（综合类，12分）某200MW海上风电场配套40MW/80MWh锂电池储能，用于一次调频。电网要求调频功率±10%额定容量阶跃时，储能需在1s内响应，持续10s，且日循环2次。已知电池充放电效率95%，DOD80%，循环寿命6000次，求：（1）储能系统日吞吐量（MWh）；（2）电池服役年限；（3）仅考虑电池折旧，调频度电成本（元/MWh），电池系统成本1500元/kWh。答案：（1）日吞吐=40MW×0.2×10s×2/3600≈0.044MWh（高频小电量），但日调频循环2次按满DOD：日吞吐=80MWh×0.8×2=128MWh（2）循环寿命6000次，日2次，年限=6000/2