儲(chǔ)能工程師證考試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20題，合計(jì)40分）1.以下屬于物理儲(chǔ)能技術(shù)的是（）A.鋰離子電池儲(chǔ)能B.鉛酸電池儲(chǔ)能C.壓縮空氣儲(chǔ)能D.液流電池儲(chǔ)能2.鋰離子電池的能量密度通常范圍是（）A.50100Wh/kgB.150250Wh/kgC.300400Wh/kgD.500600Wh/kg3.儲(chǔ)能系統(tǒng)中，PCS的核心功能是（）A.監(jiān)測電池狀態(tài)B.實(shí)現(xiàn)交直流轉(zhuǎn)換C.控制電池充放電速率D.保護(hù)電池過充過放4.衡量電池循環(huán)壽命的指標(biāo)通常是（）A.容量保持率降至80%時(shí)的充放電次數(shù)B.首次充放電效率C.內(nèi)阻增長率D.自放電率5.抽水蓄能電站的效率一般為（）A.60%70%B.70%85%C.85%95%D.95%以上6.液流電池的主要優(yōu)勢是（）A.能量密度高B.循環(huán)壽命長C.成本低D.體積小7.儲(chǔ)能系統(tǒng)中，SOC（StateofCharge）的定義是（）A.電池已釋放容量與總?cè)萘康谋戎礏.電池剩余容量與總?cè)萘康谋戎礐.電池充電效率D.電池放電深度8.以下不屬于儲(chǔ)能系統(tǒng)安全保護(hù)機(jī)制的是（）A.過壓保護(hù)B.過流保護(hù)C.溫度超限保護(hù)D.頻率調(diào)節(jié)保護(hù)9.家庭光儲(chǔ)系統(tǒng)中，優(yōu)先滿足的負(fù)載是（）A.空調(diào)等高功率設(shè)備B.冰箱等持續(xù)運(yùn)行設(shè)備C.照明等低功率設(shè)備D.電動(dòng)汽車充電樁10.壓縮空氣儲(chǔ)能的主要缺點(diǎn)是（）A.響應(yīng)速度慢B.能量密度低C.受地理?xiàng)l件限制D.維護(hù)成本高11.鉛酸電池的標(biāo)稱電壓為（）A.1.2VB.2.0VC.3.7VD.3.2V12.儲(chǔ)能系統(tǒng)參與電網(wǎng)調(diào)峰時(shí)，主要調(diào)節(jié)的是（）A.電壓波動(dòng)B.頻率偏差C.有功功率平衡D.無功功率補(bǔ)償13.電池管理系統(tǒng)（BMS）的核心參數(shù)不包括（）A.單體電壓B.環(huán)境濕度C.電池溫度D.充放電電流14.磷酸鐵鋰電池的主要優(yōu)點(diǎn)是（）A.能量密度高B.循環(huán)壽命長C.低溫性能好D.成本低15.儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置的關(guān)鍵參數(shù)是（）A.額定功率與放電時(shí)間B.電池內(nèi)阻與自放電率C.逆變器效率與轉(zhuǎn)換損耗D.冷卻系統(tǒng)功率與散熱能力16.以下屬于電化學(xué)儲(chǔ)能的是（）A.飛輪儲(chǔ)能B.鈉硫電池儲(chǔ)能C.超級電容儲(chǔ)能D.熔鹽儲(chǔ)熱17.儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)的電壓等級通常由（）決定A.儲(chǔ)能容量B.電網(wǎng)規(guī)劃要求C.逆變器輸出能力D.電池組電壓18.超級電容器的主要應(yīng)用場景是（）A.長時(shí)間大容量儲(chǔ)能B.短時(shí)間高功率充放電C.低溫環(huán)境儲(chǔ)能D.家庭備用電源19.儲(chǔ)能系統(tǒng)的LCOE（平準(zhǔn)化度電成本）計(jì)算不包括（）A.初始投資成本B.運(yùn)維成本C.環(huán)境成本D.殘值回收20.以下符合GB/T362762018《電力儲(chǔ)能用鋰離子電池》安全要求的是（）A.電池組無需過充保護(hù)B.高溫下允許內(nèi)部短路C.熱失控傳播時(shí)間≥30minD.允許單體電池電壓差異超過0.5V二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題，合計(jì)30分。每題至少2個(gè)正確選項(xiàng)，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.儲(chǔ)能技術(shù)按能量存儲(chǔ)形式可分為（）A.物理儲(chǔ)能B.電化學(xué)儲(chǔ)能C.電磁儲(chǔ)能D.熱儲(chǔ)能2.鋰離子電池的主要組成部分包括（）A.正極材料（如三元材料）B.負(fù)極材料（如石墨）C.電解液（如六氟磷酸鋰溶液）D.隔膜（如聚乙烯多孔膜）3.儲(chǔ)能系統(tǒng)的典型應(yīng)用場景包括（）A.電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻B.可再生能源消納C.用戶側(cè)峰谷電價(jià)套利D.5G基站備用電源4.影響電池循環(huán)壽命的主要因素有（）A.充放電倍率B.溫度范圍C.放電深度（DOD）D.電池?cái)R置時(shí)間5.儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)需考慮的關(guān)鍵參數(shù)有（）A.額定功率（kW）B.額定容量（kWh）C.效率（%）D.響應(yīng)時(shí)間（ms）6.以下屬于儲(chǔ)能系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)的有（）A.GB/T341312017《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)用鋰離子電池管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》B.IEC626192017《二次鋰電池和電池組的安全要求》C.UL95402019《儲(chǔ)能系統(tǒng)和設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)》D.GB501692016《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》7.液流電池的特點(diǎn)包括（）A.功率與容量可獨(dú)立設(shè)計(jì)B.循環(huán)壽命可達(dá)10000次以上C.適合大規(guī)模長時(shí)間儲(chǔ)能D.能量密度高于鋰離子電池8.儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS的主要功能包括（）A.交直流雙向轉(zhuǎn)換B.功率因數(shù)調(diào)節(jié)C.孤島運(yùn)行切換D.電池SOC估算9.家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置需考慮的因素有（）A.家庭日用電量曲線B.當(dāng)?shù)胤骞入妰r(jià)政策C.光伏裝機(jī)容量D.電池更換成本10.儲(chǔ)能系統(tǒng)熱管理的主要方式有（）A.自然風(fēng)冷B.強(qiáng)制風(fēng)冷C.液冷（如水冷）D.相變材料（PCM）冷卻三、填空題（每題2分，共10題，合計(jì)20分）1.鋰離子電池的工作原理是通過鋰離子在______和______之間的嵌入與脫嵌實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)與釋放。2.儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率是指______與______的比值。3.鉛酸電池的標(biāo)稱放電截止電壓通常為______V/單體。4.飛輪儲(chǔ)能的核心部件是高速旋轉(zhuǎn)的飛輪和______。5.儲(chǔ)能系統(tǒng)參與電網(wǎng)一次調(diào)頻時(shí)，響應(yīng)時(shí)間需小于______秒。6.液流電池的電解液通常存儲(chǔ)在______中，通過泵循環(huán)至電堆反應(yīng)。7.超級電容器的儲(chǔ)能原理是______，其能量密度低于電池但功率密度更高。8.儲(chǔ)能系統(tǒng)的SOC估算常用方法包括安時(shí)積分法、______和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。9.電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的交流側(cè)諧波畸變率應(yīng)滿足______（填寫標(biāo)準(zhǔn)編號）的要求。10.鈉硫電池的工作溫度通常需維持在______℃以上以保持電解液液態(tài)。四、簡答題（每題5分，共6題，合計(jì)30分）1.簡述鋰離子電池與鉛酸電池的主要區(qū)別（從能量密度、循環(huán)壽命、成本、環(huán)境影響角度）。2.說明儲(chǔ)能系統(tǒng)中BMS（電池管理系統(tǒng)）的主要功能。3.列舉三種常見的儲(chǔ)能系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并簡述其適用場景。4.解釋“熱失控”在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的含義及預(yù)防措施。5.簡述光伏+儲(chǔ)能系統(tǒng)中“削峰填谷”的工作邏輯。6.說明儲(chǔ)能系統(tǒng)LCOE（平準(zhǔn)化度電成本）的計(jì)算公式及關(guān)鍵影響因素。五、應(yīng)用題（共3題，合計(jì)30分）1.計(jì)算分析題（10分）某儲(chǔ)能項(xiàng)目采用磷酸鐵鋰電池組，單體電池參數(shù)：容量280Ah，標(biāo)稱電壓3.2V，串聯(lián)數(shù)100節(jié)，并聯(lián)數(shù)4組。（1）計(jì)算電池組的總能量（kWh）；（2）若負(fù)載功率為500kW，放電深度（DOD）為80%，計(jì)算理論放電時(shí)間（小時(shí)）；（3）若電池循環(huán)壽命為6000次（DOD80%），項(xiàng)目壽命期10年，每年需滿足300次充放電，判斷電池是否需在壽命期內(nèi)更換（假設(shè)年衰減率忽略不計(jì)）。2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)題（10分）某用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目需求：電網(wǎng)峰電價(jià)1.2元/kWh（10:0015:00，18:0022:00），谷電價(jià)0.3元/kWh（23:007:00）；用戶日均用電量500kWh，峰段用電量占40%，谷段占20%，平段占40%（平電價(jià)0.6元/kWh）；目標(biāo)：通過儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)峰谷套利，降低用電成本。要求：（1）確定儲(chǔ)能系統(tǒng)的最小容量（kWh）和額定功率（kW）；（2）計(jì)算首年理論套利收益（假設(shè)儲(chǔ)能效率90%，每日1充1放）。3.故障分析題（10分）某儲(chǔ)能電站運(yùn)行中出現(xiàn)以下現(xiàn)象：BMS顯示多節(jié)電池單體電壓偏差超過0.2V（正常≤0.1V）；電池組溫度局部升高（最高達(dá)45℃，正常≤35℃）；PCS報(bào)“直流側(cè)過壓”故障。分析可能的故障原因及處理措施。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.B3.B4.A5.B6.B7.B8.D9.B10.C11.B12.C13.B14.B15.A16.B17.B18.B19.C20.C二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ABCD6.ABC7.ABC8.ABC9.ABCD10.ABCD三、填空題1.正極；負(fù)極2.輸出能量；輸入能量3.1.84.電動(dòng)/發(fā)電機(jī)5.26.外部儲(chǔ)罐7.雙電層效應(yīng)（或電化學(xué)雙電層）8.開路電壓法（OCV法）9.GB/300四、簡答題1.答案要點(diǎn)：能量密度：鋰離子電池（150250Wh/kg）＞鉛酸電池（3050Wh/kg）；循環(huán)壽命：鋰離子電池（30006000次）＞鉛酸電池（300500次）；成本：鉛酸電池（約0.50.8元/Wh）＜鋰離子電池（約1.01.5元/Wh）；環(huán)境影響：鉛酸電池含重金屬鉛，污染風(fēng)險(xiǎn)高；鋰離子電池污染較?。ǖ杌厥眨?。2.答案要點(diǎn)：監(jiān)測功能：實(shí)時(shí)采集單體電壓、溫度、電流、SOC等參數(shù)；保護(hù)功能：過壓/欠壓保護(hù)、過流保護(hù)、過溫保護(hù)、短路保護(hù)；均衡功能：主動(dòng)/被動(dòng)均衡，減少單體電壓差異；通信功能：與PCS、上位機(jī)通信，上傳狀態(tài)數(shù)據(jù)；診斷功能：故障預(yù)警（如熱失控、絕緣失效）及記錄。3.答案要點(diǎn)：集中式拓?fù)洌憾嘟M電池并聯(lián)后接1臺(tái)PCS，適用于大容量、低成本場景（如電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能）；組串式拓?fù)洌好拷M電池獨(dú)立接1臺(tái)PCS，適用于需靈活擴(kuò)容、單組故障不影響整體的場景（如用戶側(cè)儲(chǔ)能）；直流耦合拓?fù)洌汗夥ㄟ^DC/DC與儲(chǔ)能系統(tǒng)共直流母線，減少轉(zhuǎn)換損耗，適用于光儲(chǔ)融合項(xiàng)目。4.答案要點(diǎn)：熱失控：電池內(nèi)部發(fā)生劇烈放熱反應(yīng)（如SEI膜分解、電解液分解），導(dǎo)致溫度急劇升高（＞150℃），可能引發(fā)起火或爆炸。預(yù)防措施：（1）BMS實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度、電壓，設(shè)置預(yù)警閾值；（2）采用熱管理系統(tǒng)（如液冷）控制溫差；（3）電池包設(shè)計(jì)隔熱層，防止熱擴(kuò)散；（4）選用高安全性材料（如磷酸鐵鋰正極）；（5）配置消防系統(tǒng)（如七氟丙烷、全氟己酮）。5.答案要點(diǎn)：光伏發(fā)電優(yōu)先滿足負(fù)載需求，多余電量給儲(chǔ)能系統(tǒng)充電；峰段（電價(jià)高）時(shí)，若光伏出力不足，儲(chǔ)能系統(tǒng)放電補(bǔ)充負(fù)載；谷段（電價(jià)低）時(shí)，若光伏無出力，從電網(wǎng)購電給儲(chǔ)能充電（或利用夜間低價(jià)電充電）；目標(biāo)：減少峰段從電網(wǎng)購電量，增加谷段購電量，降低整體用電成本。6.答案要點(diǎn)：公式：LCOE=（初始投資成本+運(yùn)維成本殘值）/（總發(fā)電量）；關(guān)鍵因素：初始投資（電池、PCS、BMS等成本）、電池壽命（循環(huán)次數(shù)）、充放電效率、電價(jià)（影響收益）、運(yùn)維費(fèi)用（人工、設(shè)備更換）。五、應(yīng)用題1.計(jì)算分析題（1）總能量=單體容量×標(biāo)稱電壓×串聯(lián)數(shù)×并聯(lián)數(shù)=280Ah×3.2V×100×4=358,400Wh=358.4kWh；（2）可用能量=總能量×DOD=358.4kWh×80%=286.72kWh；放電時(shí)間=可用能量/負(fù)載功率=286.72kWh/500kW=0.57344h≈0.57h（34.4分鐘）；（3）10年總循環(huán)次數(shù)=10×300=3000次＜6000次，無需更換。2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)題（1）峰段用電量=500kWh×40%=200kWh；儲(chǔ)能需在峰段放電200kWh，考慮效率90%，則充電量=200kWh/0.9≈222.22kWh；谷段可充電量=500kWh×20%=100kWh（用戶谷段自用電量），但需從電網(wǎng)購電充電，故儲(chǔ)能容量至少需222.22kWh（取整225kWh）；額定功率需滿足峰段放電時(shí)間（假設(shè)峰段時(shí)長4小時(shí)+4小時(shí)=8小時(shí)），則功率=200kWh/8h=25kW（或按最短峰段時(shí)長5小時(shí)計(jì)算，功率=200/5=40kW，需根據(jù)具體峰段時(shí)間調(diào)整，此處假設(shè)峰段每段4小時(shí)，總8小時(shí)，故功率25kW）。（2）單日套利收益=（峰電價(jià)谷電價(jià)）×放電量×效率=（1.20.3）元/kWh×200kWh×0.9=162元；首年收益=162元/天×365天=59,130元。3.故障分析題可能原因：單體電壓偏差大：電池一致性差（生產(chǎn)批次不同）、BMS均衡功能失效、個(gè)別電池內(nèi)阻增