新能源概论题目及答案

新能源概论题目及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填入括号内）1.下列哪种能源属于一次可再生能源？（）A.天然气B.生物质能C.汽油D.核电2.光伏电池中，用于吸收光子并产生电子空穴对的半导体材料最常用的是（）A.GaAsB.CdTeC.单晶硅D.铜铟镓硒3.水平轴风力机与垂直轴风力机相比，其优势主要体现在（）A.启动风速低B.无需对风装置C.风能利用系数高D.噪音小4.我国“千乡万村驭风计划”重点推广的分布式风电开发容量一般单点不超过（）A.5kWB.50kWC.500kWD.5MW5.锂离子电池充电时，锂离子迁移方向为（）A.从负极到正极B.从正极到负极C.在电解液中往返D.不迁移6.下列哪项不是地源热泵系统的组成部分？（）A.地埋管换热器B.蒸发器C.冷却塔D.压缩机7.太阳能热发电中，采用熔盐作为传热与蓄热介质的最大优点是（）A.成本低B.腐蚀性小C.高温常压蓄热D.无毒8.氢燃料电池汽车尾排主要产物是（）A.CO₂B.H₂OC.NOxD.CO9.下列哪种措施最能降低光伏组件的“热斑效应”？（）A.增加组件倾角B.安装旁路二极管C.提高封装透光率D.采用跟踪支架10.根据《GB/T199632011》，光伏电站低电压穿越要求，当并网点电压跌至20%额定电压时，机组应不脱网运行至少（）A.0.1sB.0.15sC.0.625sD.1s11.海洋温差能发电（OTEC）采用的最常用热力循环是（）A.朗肯循环B.卡林纳循环C.布雷顿循环D.斯特林循环12.下列哪项不是生物质气化的主要反应？（）A.水煤气反应B.甲烷化反应C.布杜反应D.变换反应13.风电场年上网电量为1.2×10⁸kWh，年满发小时为2000h，则其装机容量约为（）A.60MWB.120MWC.240MWD.600MW14.光伏组件标准测试条件（STC）中，太阳辐照度为（）A.800W/m²B.1000W/m²C.1100W/m²D.1200W/m²15.下列哪种储能技术最适合秒级调频？（）A.抽水蓄能B.压缩空气C.飞轮储能D.钠硫电池16.根据《碳排放权交易管理办法》，全国碳市场首批纳入的行业是（）A.钢铁B.水泥C.发电D.电解铝17.在风电场微观选址中，WT软件主要用于（）A.经济评价B.机位优化C.电网接入D.环评报告18.钙钛矿太阳能电池效率提升的主要瓶颈是（）A.带隙过宽B.稳定性差C.吸收系数低D.毒性高19.分布式光伏“自发自用，余电上网”模式下，余电上网电价执行（）A.脱硫煤电价B.目录电价C.市场化电价D.阶梯电价20.下列哪项不是《巴黎协定》明确提出的温控目标？（）A.控制在2℃以内B.努力1.5℃以内C.2100年碳中和D.尽快达峰二、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.以下哪些属于光伏逆变器的主要保护功能？（）A.过压保护B.反孤岛保护C.短路保护D.低频保护E.防雷保护22.风电齿轮箱常见失效形式包括（）A.点蚀B.胶合C.断齿D.磨损E.疲劳裂纹23.提高沼气产量的有效途径有（）A.提高C/N比至35:1B.中温发酵35℃C.完全混合式反应器D.回流上清液E.微量金属添加24.下列哪些因素会直接影响光伏电站PR值？（）A.温度损失B.灰尘损失C.逆变器效率D.变压器空载损耗E.线路损耗25.锂离子电池热失控的链式反应包括（）A.SEI膜分解B.正极释氧C.电解液燃烧D.负极锂枝晶刺穿E.隔膜收缩26.太阳能热水器强制循环系统的主要组成有（）A.集热器B.温差控制器C.循环泵D.膨胀罐E.辅助电加热27.下列哪些属于海上风电基础型式？（）A.单桩B.重力式C.导管架D.漂浮式半潜E.高桩承台28.氢能产业链中“绿氢”的制备技术包括（）A.碱性电解水B.PEM电解水C.SOEC电解水D.天然气重整E.生物质超临界水气化29.下列哪些属于地热能直接利用方式？（）A.地热温室B.地热烘干C.地热养殖D.地热制冷E.地热发电30.碳捕集、利用与封存（CCUS）技术路线包括（）A.燃烧前捕集B.燃烧后捕集C.富氧燃烧D.化学链燃烧E.生物质能负排放三、填空题（每空1分，共20分）31.光伏组件串联数增加，系统输出电压________，并联数增加，系统输出电流________。32.风力机贝茨理论极限风能利用系数为________。33.生物质直燃发电一般要求燃料收到基水分≤________%。34.地源热泵制冷工况下，地埋管换热器向土壤排热，其COP一般________（高于/低于）空气源热泵。35.储能度电成本公式LCOE=________÷________。36.氢气在空气中的爆炸极限为________%～________%。37.太阳能集热器瞬时效率方程中，a₁代表________损失系数，单位________。38.风电场容量系数等于年实际发电量÷________。39.光伏组件温度每升高1℃，峰值功率下降约________%。40.海洋波浪能功率与波高________次方成正比。四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.光伏逆变器MPPT效率一定小于1。（）42.风力机叶片翼型升阻比越大，风能利用系数越低。（）43.生物质热解温度越高，生物油产率越高。（）44.飞轮储能系统能量密度与转速平方成正比。（）45.地热水回灌可防止地面沉降并延长热田寿命。（）46.钙钛矿电池不含铅，因此环保优势明显。（）47.风电场尾流效应会使下游机组年发电量下降5%～15%。（）48.氢气液化能耗约占其高热值的20%～30%。（）49.光伏组件PID现象与Na⁺迁移有关。（）50.海洋温差能发电冷海水取自表层200m以内。（）五、简答题（共30分）51.（封闭型，6分）简述风力机叶片结冰对机组性能的三方面影响。52.（封闭型，6分）写出光伏组件IV曲线中最大功率点对应的两项电性能参数，并说明其测试条件。53.（开放型，8分）结合能流图，说明生物质厌氧发酵产沼气过程中，化学能转化为热能损失的三个主要环节，并提出减损措施。54.（封闭型，5分）列举储能系统参与电网一次调频的两种控制策略，并比较其响应速度。55.（开放型，5分）说明海上风电采用“柔直”输电相对于交流输电的两项核心优势，并指出其关键设备。六、计算题（共30分）56.（10分）某光伏电站采用540W单晶硅组件，共8000块，实际测得年直流发电量为4.32×10⁶kWh，年水平面总辐照量为1500kWh/m²，组件面积2.4m²，系统效率86%。求：（1）组件年满发小时数；（2）系统PR值（保留两位小数）。57.（10分）某2MW风力机组，叶轮直径93m，测风塔70m高度年平均风速7.5m/s，空气密度1.225kg/m³，采用威布尔分布k=2，C=8.4m/s，年利用小时数按理论值折减0.35。求年上网电量。58.（10分）某办公楼采用地源热泵+太阳能集热器联合供暖，建筑热负荷指标45W/m²，建筑面积6000m²，供暖期120天，平均负荷率0.6，地源热泵COP=4.5，太阳能保证率40%，电价为0.6元/kWh。求：（1）供暖季总耗热量（GJ）；（2）太阳能提供热量；（3）热泵耗电量及电费。七、综合分析题（共20分）59.（20分）阅读材料并回答：材料：某沿海城市规划“风光氢储”一体化零碳示范岛，拟建设海上风电400MW、滩涂光伏200MW、PEM电解水制氢装置100MW（年产绿氢1.6万吨）、储氢罐群（50MPa，500吨）、氢燃料电池调峰电站50MW及磷酸铁锂储能200MWh/400MWh。岛上渔业冷链年需氢燃料电池车500辆，年行驶里程2万km，百公里氢耗6kg。电网年负荷曲线呈双峰，夏季峰值300MW，冬季峰值280MW，年用电量1.2TWh。问题：（1）计算风电、光伏年发电量，并估算弃风弃光率（给出公式与假设）；（2）分析绿氢本地消纳比例，判断是否需要外输；（3）从调峰能力角度，比较氢燃料电池与锂电池的互补性；（4）提出降低弃风弃光的两种市场机制；（5）指出项目对海洋生态环境的两项潜在影响及缓解措施。【答案】一、单选：1B2C3C4B5B6C7C8B9B10C11A12B13A14B15C16C17B18B19A20C二、多选：21ABCE22ABCDE23BDE24ABCE25ABCDE26ABCDE27ABCD28ABCE29ABCD30ABCE三、填空：31.升高；升高32.16/27≈0.59333.2534.高于35.（生命周期总成本）；（总放电量）36.4；7537.热；W/(m²·K)38.（装机容量×8760h）39.0.440.二四、判断：41√42×43×44√45√46×47√48√49√50×五、简答：51.（1）翼型升阻比下降，功率曲线下降；（2）质量增加，载荷增大，疲劳加剧；（3）结冰探测器触发停机，年发电量下降。52.最大功率点电压Vmp、电流Imp；STC：辐照1000W/m²、电池温度25℃、AM1.5光谱。53.环节：①发酵液热容升温散热；②沼气管道摩擦温降；③锅炉燃烧不完全。措施：①保温涂层；②换热器回收余热；③提高燃烧器效率。54.（1）虚拟惯量控制，秒级；（2）下垂控制，亚秒级；后者更快。55.优势：①无交流充电电流，海缆充电功率低，可远距离输电；②可实现风机孤岛运行，省去海上交流升压站。关键设备：模块化多电平换流器（MMC）。六、计算：56.（1）满发小时=4.32×10⁶/(8000×0.54)=1000h；（2）PR=(4.32×10⁶/1.5×10³×8000×2.4)/0.86=0.87。57.理论功率P=0.5×1.225×(π×93²/4)×7.5³×0.45≈2.0MW，年理论电量=2×8760=17.52GWh，折减后11.39GWh。58.（1）Q=45×6000×120×24×0.6×3.6×10⁻³=4665.6GJ；（2）Qsol=4665.6×0.4=1866.2GJ；（3）W=(4665.61866.2)×10³/(4.5×3.6)=173.9MWh，电费=173.9×0.6=104.3万元。七、综合：59.（1）风电年发电量=400×0.45×8760=1.577TWh，光伏=200×