2025年大學大三（新能源科學與工程）儲能技術試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3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。請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.以下哪種儲能技術的能量密度相對較高？（）A.鉛酸電池B.鋰離子電池C.液流電池D.壓縮空氣儲能2.儲能系統(tǒng)在新能源發(fā)電中的主要作用不包括（）A.平滑功率波動B.提高發(fā)電效率C.增強系統(tǒng)穩(wěn)定性D.促進能源存儲3.下列關于超級電容器的說法，錯誤的是（）A.功率密度高B.充放電速度快C.能量密度高D.循環(huán)壽命長4.抽水蓄能電站是一種常見的儲能方式，它的工作原理是（）A.電能轉(zhuǎn)化為機械能，再轉(zhuǎn)化為電能B.化學能轉(zhuǎn)化為電能C.光能轉(zhuǎn)化為電能D.熱能轉(zhuǎn)化為電能5.對于鋰離子電池，其正極材料通常不包括（）A.鈷酸鋰B.錳酸鋰C.磷酸鐵鋰D.石墨6.以下哪種儲能技術適合用于大規(guī)模儲能且成本較低？（）A.飛輪儲能B.鈉硫電池C.重力儲能D.氫儲能7.儲能系統(tǒng)的效率定義為（）A.輸出能量與輸入能量之比B.輸入能量與輸出能量之比C.存儲能量與釋放能量之比D.釋放能量與存儲能量之比8.關于電池的自放電率，以下說法正確的是（）A.自放電率與溫度無關B.自放電率越低越好C.自放電率高的電池性能更好D.不同類型電池自放電率相同9.以下哪種儲能技術在安全性方面具有優(yōu)勢？（）A.鋰電池B.鎳氫電池C.全釩液流電池D.鋅溴電池10.儲能技術的發(fā)展趨勢不包括（）A.提高能量密度B.降低成本C.減少對環(huán)境的影響D.降低儲能效率第II卷（非選擇題共70分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請在橫線上填寫正確答案。1.儲能技術主要包括物理儲能、化學儲能、______儲能和電磁儲能等。2.鋰離子電池的負極材料主要是______。3.壓縮空氣儲能系統(tǒng)主要由壓縮機、儲氣罐、膨脹機和______等組成。4.儲能系統(tǒng)的容量通常用______來表示。5.液流電池的電解液分為正極電解液和______電解液。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述鉛酸電池的優(yōu)缺點。2.說明儲能系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的作用。3.分析影響鋰離子電池性能的主要因素。4.簡述飛輪儲能的工作原理。（三）材料分析題（共20分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，儲能技術的重要性日益凸顯。某研究機構對幾種常見儲能技術進行了對比研究，結果如下表所示（部分數(shù)據(jù)）：|儲能技術|能量密度（Wh/kg）|功率密度（W/kg）|循環(huán)壽命（次）|成本（元/Wh）||----|----|----|----|----||鋰離子電池|150-250|1000-3000|500-1000|0.5-1.5||鉛酸電池|30-50|100-200|300-500|0.1-0.3||液流電池|20-30|10-50|10000-20000|1-2|1.根據(jù)材料，分析鋰離子電池和鉛酸電池在能量密度和循環(huán)壽命方面的差異，并說明其對應用場景的影響。（10分）2.從成本角度考慮，液流電池與鋰離子電池相比，各自的優(yōu)勢和劣勢是什么？（10分）（四）論述題（共15分）答題要求：本大題共1小題。結合所學知識，論述儲能技術對新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要意義。材料：新能源產(chǎn)業(yè)如太陽能、風能等具有間歇性和波動性的特點，這給能源的穩(wěn)定供應帶來了挑戰(zhàn)。儲能技術作為解決這一問題的關鍵手段，對于新能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展至關重要。請闡述儲能技術如何在新能源發(fā)電、傳輸和利用等環(huán)節(jié)發(fā)揮作用，推動新能源產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。（五）設計題（共5分）答題要求：本大題共1小題。請設計一個簡單的儲能系統(tǒng)方案，說明其組成部分和工作原理。答案：第I卷答案：1.B2.B3.C4.A5.D6.C7.A8.B9.C10.D第II卷答案：（一）1.電化學2.石墨3.發(fā)電機4.安時5.負極（二）1.優(yōu)點：技術成熟、成本低、安全性好；缺點：能量密度低、循環(huán)壽命短。2.作用：平衡電力供需、提高電能質(zhì)量、增強電網(wǎng)穩(wěn)定性、促進新能源消納。3.因素：電極材料、電解液、充放電制度、溫度等。4.原理：利用高速旋轉(zhuǎn)的飛輪存儲動能，通過電機實現(xiàn)電能與動能的轉(zhuǎn)換。（三）1.鋰離子電池能量密度高，適合用于對能量密度要求較高的場景，如電動汽車；鉛酸電池能量密度低，但循環(huán)壽命相對較短，常用于對成本敏感的場合，如儲能電站備用電源。2.液流電池成本較高，但循環(huán)壽命長；鋰離子電池成本相對較低，但循環(huán)壽命有限。液流電池適用于大規(guī)模長時間儲能，鋰離子電池在一些對成本和能量密度綜合要求較高的場景有優(yōu)勢。（四）儲能技術在新能源發(fā)電環(huán)節(jié)可平滑功率波動，提高發(fā)電穩(wěn)定性；在傳輸環(huán)節(jié)可調(diào)節(jié)電壓、頻率，增強電網(wǎng)穩(wěn)定性；在利用環(huán)節(jié)可存儲多余電能，提高能源利用效率，促進新能源消納，從而推動新能