《新能源概論》期末及答案新能源概論期末一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.下列不屬于新能源的是（）A.太陽能B.煤炭C.風(fēng)能D.生物質(zhì)能答案：B。煤炭是傳統(tǒng)的化石能源，太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能屬于新能源?；茉词枪糯锘练e形成的一次能源，新能源是在新技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)利用的可再生能源和清潔能源。2.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，將光能轉(zhuǎn)化為電能的核心部件是（）A.逆變器B.蓄電池C.光伏電池D.控制器答案：C。光伏電池是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光能到電能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。逆變器的作用是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電；蓄電池用于儲存電能；控制器主要對系統(tǒng)進(jìn)行控制和保護(hù)。3.風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片通常設(shè)計(jì)成（）形狀，以提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率。A.平板狀B.螺旋槳狀C.球狀D.圓錐狀答案：B。螺旋槳狀的葉片能夠更好地利用空氣動力學(xué)原理，使葉片在風(fēng)力作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，相比平板狀、球狀和圓錐狀，能更有效地提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率。4.生物質(zhì)能是通過（）作用而固定在生物中的太陽能。A.光合作用B.呼吸作用C.蒸騰作用D.化能合成作用答案：A。綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，儲存在生物質(zhì)中，所以生物質(zhì)能是通過光合作用固定在生物中的太陽能。呼吸作用是消耗能量釋放二氧化碳的過程；蒸騰作用主要是植物水分散失的過程；化能合成作用是某些細(xì)菌利用化學(xué)能合成有機(jī)物的過程。5.地?zé)崮馨雌鋬Υ嫘问娇煞譃檎羝?、熱水型、干熱巖型和（）。A.淺層地?zé)崮苄虰.地壓型C.深層地?zé)崮苄虳.海洋地?zé)崮苄痛鸢福築。地?zé)崮馨磧Υ嫘问椒譃檎羝?、熱水型、干熱巖型和地壓型。淺層地?zé)崮苁堑責(zé)崮艿囊环N應(yīng)用范疇；深層地?zé)崮鼙硎霾粶?zhǔn)確；海洋地?zé)崮苁堑責(zé)崮茉诤Ｑ蟓h(huán)境中的體現(xiàn)，但不是按儲存形式的分類。6.潮汐能是由于（）之間的引力作用而產(chǎn)生的能量。A.地球與月球、太陽B.地球與火星C.地球與金星D.地球與木星答案：A。潮汐主要是由于地球、月球和太陽之間的引力相互作用引起的海水周期性漲落現(xiàn)象，由此產(chǎn)生的能量就是潮汐能?；鹦恰⒔鹦?、木星與地球的引力關(guān)系對潮汐能的產(chǎn)生影響極小。7.以下哪種燃料電池的工作溫度最高（）A.質(zhì)子交換膜燃料電池B.堿性燃料電池C.固體氧化物燃料電池D.磷酸燃料電池答案：C。固體氧化物燃料電池的工作溫度通常在800-1000℃，是幾種常見燃料電池中工作溫度最高的。質(zhì)子交換膜燃料電池工作溫度一般在60-80℃；堿性燃料電池工作溫度約60-220℃；磷酸燃料電池工作溫度約150-220℃。8.太陽能熱水器中，集熱器的作用是（）A.儲存熱水B.吸收太陽能并轉(zhuǎn)化為熱能C.控制水溫D.將熱水輸送到用戶端答案：B。集熱器是太陽能熱水器的關(guān)鍵部件，其主要作用是吸收太陽能并將其轉(zhuǎn)化為熱能，加熱集熱器內(nèi)的水。儲存熱水是水箱的功能；控制水溫一般由溫控裝置完成；將熱水輸送到用戶端通過管道等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。9.風(fēng)力發(fā)電場選址時，一般優(yōu)先選擇（）的地區(qū)。A.人口密集B.風(fēng)速穩(wěn)定且較大C.地形平坦但無開闊空間D.交通不便答案：B。風(fēng)力發(fā)電依賴于風(fēng)能，風(fēng)速穩(wěn)定且較大的地區(qū)能夠?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電機(jī)提供持續(xù)穩(wěn)定的動力，有利于提高發(fā)電效率。人口密集地區(qū)建設(shè)風(fēng)電場可能會帶來噪音等問題，且土地資源緊張；地形平坦但無開闊空間不利于風(fēng)能的聚集和利用；交通不便會給風(fēng)電場的建設(shè)、設(shè)備運(yùn)輸和維護(hù)帶來困難。10.生物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣的主要成分是（）A.甲烷和二氧化碳B.一氧化碳和氫氣C.氧氣和氮?dú)釪.硫化氫和氨氣答案：A。生物質(zhì)在厭氧條件下發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣主要成分是甲烷（約50%-70%）和二氧化碳（約30%-50%）。一氧化碳和氫氣不是沼氣的主要成分；氧氣和氮?dú)庠谡託庵泻繕O少；硫化氫和氨氣是沼氣中的少量雜質(zhì)成分。11.以下不屬于新能源汽車類型的是（）A.純電動汽車B.混合動力汽車C.燃料電池汽車D.傳統(tǒng)燃油汽車答案：D。傳統(tǒng)燃油汽車以汽油、柴油等化石燃料為能源，不屬于新能源汽車。純電動汽車以電力驅(qū)動；混合動力汽車結(jié)合了燃油發(fā)動機(jī)和電動驅(qū)動系統(tǒng)；燃料電池汽車以燃料電池為動力源，它們都屬于新能源汽車范疇。12.地源熱泵系統(tǒng)利用的是（）A.深層地?zé)崮蹷.淺層地?zé)崮蹸.干熱巖地?zé)崮蹹.地壓型地?zé)崮艽鸢福築。地源熱泵系統(tǒng)主要利用淺層地?zé)崮?，淺層地?zé)崮苁侵傅乇硪韵乱欢ㄉ疃确秶鷥?nèi)（一般為200m以內(nèi)）的巖土體、地下水或地表水中所蘊(yùn)藏的低溫?zé)崮?。深層地?zé)崮堋⒏蔁釒r地?zé)崮芎偷貕盒偷責(zé)崮艿拈_發(fā)利用難度較大，不適合地源熱泵系統(tǒng)。13.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變器的作用是（）A.將直流電轉(zhuǎn)換為交流電B.將交流電轉(zhuǎn)換為直流電C.儲存電能D.提高電壓答案：A。在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏電池產(chǎn)生的是直流電，而大多數(shù)用電設(shè)備使用的是交流電，逆變器的主要作用就是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以滿足用戶的用電需求。將交流電轉(zhuǎn)換為直流電是整流器的功能；儲存電能由蓄電池完成；提高電壓一般由變壓器實(shí)現(xiàn)。14.以下哪種能源屬于二次能源（）A.太陽能B.氫能C.風(fēng)能D.水能答案：B。二次能源是由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換得到的能源產(chǎn)品。氫能需要通過其他能源（如太陽能、風(fēng)能等）來制取，屬于二次能源。太陽能、風(fēng)能、水能都是直接從自然界獲取的一次能源。15.海洋能不包括以下哪種（）A.潮汐能B.波浪能C.海流能D.地?zé)崮艽鸢福篋。海洋能是指依附在海水中的可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能等。地?zé)崮苁堑厍騼?nèi)部的熱能，與海洋能的概念不同。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1.新能源的特點(diǎn)包括（）A.可再生B.污染小C.分布廣泛D.能量密度高答案：ABC。新能源一般具有可再生的特點(diǎn)，如太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可以不斷再生；通常污染較小，對環(huán)境友好；分布也較為廣泛，在不同地區(qū)都有一定的蘊(yùn)藏量。但大多數(shù)新能源的能量密度相對較低，例如太陽能、風(fēng)能等，需要較大的收集面積才能獲取足夠的能量。2.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成部分有（）A.光伏電池B.逆變器C.蓄電池D.控制器答案：ABCD。光伏電池將光能轉(zhuǎn)化為電能；逆變器把直流電轉(zhuǎn)換為交流電；蓄電池用于儲存電能，以保證在光照不足時系統(tǒng)仍能正常供電；控制器對系統(tǒng)進(jìn)行控制和保護(hù)，防止蓄電池過充、過放等情況，它們都是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分。3.生物質(zhì)能的利用方式主要有（）A.直接燃燒B.生物轉(zhuǎn)化C.熱化學(xué)轉(zhuǎn)化D.物理轉(zhuǎn)化答案：ABC。生物質(zhì)能的利用方式包括直接燃燒，即將生物質(zhì)直接作為燃料燃燒獲取熱能；生物轉(zhuǎn)化，如通過發(fā)酵產(chǎn)生沼氣等；熱化學(xué)轉(zhuǎn)化，例如生物質(zhì)的氣化、液化等。物理轉(zhuǎn)化一般不是生物質(zhì)能的主要利用方式。4.地?zé)崮艿睦猛緩接校ǎ〢.發(fā)電B.供暖C.醫(yī)療洗浴D.農(nóng)業(yè)種植答案：ABCD。地?zé)崮芸梢杂糜诎l(fā)電，通過地?zé)崮茯?qū)動汽輪機(jī)發(fā)電；可用于供暖，為建筑物提供熱量；在醫(yī)療洗浴方面，地?zé)崴卸喾N礦物質(zhì)，對一些疾病有一定的治療作用；在農(nóng)業(yè)種植中，地?zé)崮芸梢哉{(diào)節(jié)溫室溫度，促進(jìn)農(nóng)作物生長。5.新能源汽車相對于傳統(tǒng)燃油汽車的優(yōu)勢有（）A.減少尾氣排放B.能源利用效率高C.續(xù)航里程長D.充電設(shè)施完善答案：AB。新能源汽車使用電能、氫能等清潔能源，能夠減少尾氣排放，對環(huán)境更加友好；其能源利用效率相對較高，例如純電動汽車的能量轉(zhuǎn)換效率比傳統(tǒng)燃油汽車高。目前新能源汽車的續(xù)航里程普遍不如傳統(tǒng)燃油汽車，且充電設(shè)施還不夠完善，在一些地區(qū)存在充電難的問題。三、判斷題（每題1分，共10分）1.新能源是指在新技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)利用的非常規(guī)能源。（）答案：正確。新能源通常是指在新技術(shù)基礎(chǔ)上，系統(tǒng)開發(fā)利用的非常規(guī)能源，如太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等。2.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)只能在白天發(fā)電。（）答案：錯誤。雖然太陽能光伏發(fā)電主要依賴太陽光，但配備蓄電池等儲能裝置后，在白天將多余的電能儲存起來，在夜間或光照不足時也能持續(xù)供電。3.風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率越大，發(fā)電效率就一定越高。（）答案：錯誤。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率不僅取決于功率大小，還與風(fēng)速、葉片設(shè)計(jì)、發(fā)電機(jī)效率等多種因素有關(guān)。功率大并不意味著在各種工況下發(fā)電效率都高。4.生物質(zhì)能是一種不可再生能源。（）答案：錯誤。生物質(zhì)能通過植物的光合作用不斷再生，屬于可再生能源。5.地?zé)崮艿姆植疾皇艿赜蛳拗?。（）答案：錯誤。地?zé)崮艿姆植寂c地質(zhì)構(gòu)造等因素密切相關(guān)，不同地區(qū)的地?zé)崮芴N(yùn)藏量和可利用程度差異很大，受地域限制明顯。6.潮汐能的能量來源是地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)。（）答案：錯誤。潮汐能主要是由于地球、月球和太陽之間的引力作用產(chǎn)生的，而不是地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)。7.燃料電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。（）答案：正確。燃料電池通過燃料和氧化劑的化學(xué)反應(yīng)，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，不經(jīng)過燃燒等中間環(huán)節(jié)。8.太陽能熱水器只能安裝在屋頂。（）答案：錯誤。太陽能熱水器可以安裝在屋頂，但也可以安裝在陽臺、地面等有充足光照的地方。9.新能源汽車的電池壽命不受使用環(huán)境和使用習(xí)慣的影響。（）答案：錯誤。新能源汽車的電池壽命會受到使用環(huán)境（如溫度、濕度等）和使用習(xí)慣（如充電方式、放電深度等）的影響。10.海洋能是一種取之不盡、用之不竭的能源。（）答案：正確。海洋能是依附在海水中的可再生能源，只要地球、月球、太陽等天體存在，海洋能就會持續(xù)存在，可認(rèn)為是取之不盡、用之不竭的。四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述太陽能光伏發(fā)電的工作原理。答案：太陽能光伏發(fā)電是基于半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)。光伏電池通常由半導(dǎo)體材料（如硅）制成。當(dāng)太陽光照射到光伏電池表面時，光子的能量被半導(dǎo)體材料吸收，使半導(dǎo)體中的電子獲得足夠的能量，從而擺脫原子的束縛成為自由電子，同時在原來的位置留下空穴。這樣就形成了電子-空穴對。在光伏電池內(nèi)部的電場作用下，自由電子向負(fù)極移動，空穴向正極移動，從而在電池的正負(fù)極之間產(chǎn)生電勢差。當(dāng)外部電路閉合時，就會形成電流，實(shí)現(xiàn)了將光能轉(zhuǎn)化為電能的過程。多個光伏電池串聯(lián)或并聯(lián)組成光伏組件，再由光伏組件組成光伏陣列，以滿足不同的功率需求。2.說明生物質(zhì)能的優(yōu)缺點(diǎn)。答案：優(yōu)點(diǎn)：（1）可再生性：生物質(zhì)能通過植物的光合作用不斷再生，只要有陽光、水和二氧化碳，生物質(zhì)就能持續(xù)生長，是一種可再生能源。（2）分布廣泛：生物質(zhì)在全球各地都有分布，無論是陸地還是海洋，都有豐富的生物質(zhì)資源，如農(nóng)作物秸稈、森林木材、水生植物等。（3）環(huán)境友好：生物質(zhì)能在燃燒或轉(zhuǎn)化過程中，排放的污染物相對較少，而且其生長過程中吸收二氧化碳，從總體上看，對環(huán)境的碳排放影響較小，有助于緩解溫室效應(yīng)。（4）可儲存性：生物質(zhì)可以通過一定的方式儲存起來，如將農(nóng)作物秸稈收集儲存，在需要時進(jìn)行利用，不像太陽能、風(fēng)能等能源受時間和天氣的限制較大。缺點(diǎn)：（1）能量密度低：大多數(shù)生物質(zhì)的能量密度相對較低，需要較大的體積和質(zhì)量才能獲取足夠的能量，這增加了收集、運(yùn)輸和儲存的成本。（2）轉(zhuǎn)化效率有待提高：目前生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化技術(shù)還不夠成熟，轉(zhuǎn)化效率相對較低，例如生物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣的過程中，原料的利用率還有提升空間。（3）對土地資源有一定要求：大規(guī)模發(fā)展生物質(zhì)能可能需要占用大量的土地來種植能源作物，這可能會與糧食種植等其他土地需求產(chǎn)生沖突。（4）收集難度大：生物質(zhì)資源分布分散，收集過程較為復(fù)雜，需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力。五、論述題（共25分）論述新能源在我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中的重要意義及面臨的挑戰(zhàn)。答案：新能源在我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中的重要意義1.保障能源安全我國是能源消費(fèi)大國，對傳統(tǒng)化石能源的依賴程度較高，而國內(nèi)化石能源儲量有限，大量石油、天然氣等需要進(jìn)口。新能源如太陽能、風(fēng)能、水能等具有可再生性和本土性，加大新能源的開發(fā)利用可以減少對進(jìn)口化石能源的依賴，降低國際能源市場波動對我國能源供應(yīng)的影響，提高能源供應(yīng)的穩(wěn)定性和安全性。2.應(yīng)對氣候變化傳統(tǒng)化石能源的燃燒會釋放大量的二氧化碳等溫室氣體，導(dǎo)致全球氣候變暖。新能源屬于清潔能源，在生產(chǎn)和使用過程中幾乎不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生溫室氣體排放。加快新能源在能源結(jié)構(gòu)中的占比，有助于我國履行應(yīng)對氣候變化的國際承諾，減少碳排放，推動實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，為全球氣候治理做出貢獻(xiàn)。3.促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)涵蓋了研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)等多個環(huán)節(jié)，具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛶幼饔?。發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)可以創(chuàng)造大量的就業(yè)機(jī)會，從新能源設(shè)備制造到安裝維護(hù)等各個領(lǐng)域都需要專業(yè)人才。同時，新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還能帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，如電子、化工、機(jī)械等產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，推動經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。4.改善環(huán)境質(zhì)量傳統(tǒng)能源的使用會帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，如霧霾、酸雨等。新能源的使用可以減少污染物的排放，改善空氣質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境。例如，太陽能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電不產(chǎn)生二氧化硫、氮氧化物等污染物，有利于提高居民的生活質(zhì)量，保障人民群眾的身體健康。5.推動技術(shù)創(chuàng)新新能源的開發(fā)和利用涉及到眾多高新技術(shù)領(lǐng)域，如太陽能光伏技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、儲能技術(shù)等。發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)可以促使企業(yè)加大研發(fā)投入，推動技術(shù)創(chuàng)新，提高我國在新能源領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力和核心競爭力，在全球新能源技術(shù)競爭中占據(jù)有利地位。新能源在我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中面臨的挑戰(zhàn)1.能源間歇性和波動性問題太陽能光伏發(fā)電依賴太陽光，只有在白天有光照時才能發(fā)電，且受天氣影響較大；風(fēng)力發(fā)電受風(fēng)速和風(fēng)向的影響，風(fēng)速不穩(wěn)定會導(dǎo)致發(fā)電功率波動。這種間歇性和波動性給電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來了挑戰(zhàn)，需要配套建設(shè)儲能設(shè)施或聯(lián)合其他穩(wěn)定電源來平衡電力供應(yīng)。目前儲能技術(shù)的成本較高，大規(guī)模應(yīng)用