2025年大學(xué)儲(chǔ)能科學(xué)與工程（儲(chǔ)能工程）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種儲(chǔ)能技術(shù)的能量密度相對(duì)較高？A.鉛酸電池B.鋰離子電池C.液流電池D.超級(jí)電容器2.儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的主要作用不包括以下哪一項(xiàng)？A.提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性B.增加發(fā)電效率C.平衡電力供需D.促進(jìn)可再生能源消納3.下列關(guān)于儲(chǔ)能電池充放電效率的說(shuō)法，正確的是？A.充放電效率始終為100%B.充放電效率一般小于100%C.充放電效率與電池容量無(wú)關(guān)D.充放電效率只受溫度影響4.以下哪種儲(chǔ)能技術(shù)適合用于大規(guī)模儲(chǔ)能且壽命較長(zhǎng)？A.鈉硫電池B.鎳氫電池C.壓縮空氣儲(chǔ)能D.飛輪儲(chǔ)能5.儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率與能量的關(guān)系是？A.功率越大，能量越大B.功率與能量成正比C.功率決定能量的釋放速度D.兩者沒(méi)有直接關(guān)系6.下列哪種儲(chǔ)能技術(shù)在充放電過(guò)程中不存在自放電現(xiàn)象？A.鋰電池B.鉛酸電池C.電容器D.以上都不對(duì)7.儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本主要包括以下哪些方面？A.設(shè)備購(gòu)置成本B.運(yùn)行維護(hù)成本C.占地面積成本D.以上都是8.對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是？A.只要電池質(zhì)量好就不會(huì)有安全問(wèn)題B.過(guò)充過(guò)放可能引發(fā)安全事故C.高溫環(huán)境可能影響儲(chǔ)能系統(tǒng)安全D.短路會(huì)導(dǎo)致安全隱患9.以下哪種儲(chǔ)能技術(shù)不屬于化學(xué)儲(chǔ)能？A.燃料電池B.超導(dǎo)儲(chǔ)能C.鋅溴液流電池D.鋰硫電池10.儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能評(píng)估指標(biāo)不包括？A.充放電速度B.電池顏色C.循環(huán)壽命D.能量密度11.哪種儲(chǔ)能技術(shù)更適合用于應(yīng)急備用電源？A.抽水蓄能B.熔鹽儲(chǔ)能C.鉛酸蓄電池D.氫儲(chǔ)能12.以下關(guān)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電控制策略，說(shuō)法正確的是？A.簡(jiǎn)單的恒流充放電即可B.需根據(jù)實(shí)際需求和電池狀態(tài)進(jìn)行智能控制C.控制策略只影響充電速度D.與電網(wǎng)頻率無(wú)關(guān)13.哪種儲(chǔ)能技術(shù)的響應(yīng)速度最快？A.電池儲(chǔ)能B.超級(jí)電容器儲(chǔ)能C.壓縮空氣儲(chǔ)能D.飛輪儲(chǔ)能14.儲(chǔ)能系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用場(chǎng)景不包括？A.削峰填谷B.提高用戶電價(jià)C.電力調(diào)頻D.孤島運(yùn)行支撐15.以下哪種電池在低溫環(huán)境下性能下降明顯？A.磷酸鐵鋰電池B.錳酸鋰電池C.鈷酸鋰電池D.以上都是16.儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)主要功能不包括？A.電池荷電狀態(tài)監(jiān)測(cè)B.充放電功率分配C.系統(tǒng)外觀設(shè)計(jì)D.故障診斷與預(yù)警17.哪種儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)環(huán)境的潛在影響相對(duì)較小？A.鉛酸電池回收過(guò)程污染大B.鋰離子電池C.液流電池D.以上都有較大影響18.儲(chǔ)能系統(tǒng)與可再生能源發(fā)電系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行時(shí)，主要目的不包括？A.提高可再生能源發(fā)電穩(wěn)定性B.降低可再生能源發(fā)電成本C.增加可再生能源發(fā)電量D.使可再生能源發(fā)電不受天氣影響19.以下關(guān)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量配置，說(shuō)法錯(cuò)誤的是？A.與負(fù)荷特性無(wú)關(guān)B.需考慮發(fā)電系統(tǒng)出力特性C.要滿足一定時(shí)間的電力供應(yīng)需求D.與應(yīng)用場(chǎng)景有關(guān)20.哪種儲(chǔ)能技術(shù)有望在未來(lái)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模低成本儲(chǔ)能？A.固態(tài)鋰電池B.水系鋅離子電池C.鈉基儲(chǔ)能電池D.以上都有可能第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：請(qǐng)?jiān)诿款}的空格中填上正確答案。每空1分。1.儲(chǔ)能系統(tǒng)按能量存儲(chǔ)方式可分為物理儲(chǔ)能、______、電磁儲(chǔ)能等。2.鋰離子電池的正極材料常見(jiàn)的有鈷酸鋰、______、磷酸鐵鋰等。3.抽水蓄能電站是利用______原理實(shí)現(xiàn)電能儲(chǔ)存和釋放的。4.超級(jí)電容器的儲(chǔ)能原理是基于______。5.儲(chǔ)能系統(tǒng)的SOC表示______。6.電池的充放電過(guò)程中，涉及到______、______等電化學(xué)反應(yīng)。7.壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由______、______、儲(chǔ)氣室和膨脹機(jī)等組成。8.飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的飛輪來(lái)存儲(chǔ)______。9.儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)能力對(duì)于保障電力系統(tǒng)的______至關(guān)重要。10.隨著儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)儲(chǔ)能系統(tǒng)將朝著______、______、智能化方向發(fā)展。（二）簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：簡(jiǎn)要回答問(wèn)題，條理清晰，邏輯連貫。1.簡(jiǎn)述鉛酸電池的優(yōu)缺點(diǎn)。（5分）2.說(shuō)明儲(chǔ)能系統(tǒng)在可再生能源并網(wǎng)中的作用。（5分）3.分析影響儲(chǔ)能系統(tǒng)成本的因素有哪些。（5分）4.簡(jiǎn)述超級(jí)電容器的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景。（5分）（三）論述題（共15分）答題要求：論述觀點(diǎn)明確，論據(jù)充分，論證合理。論述鋰離子電池在電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。（四）材料分析題（共10分）答題材料：某地區(qū)電力系統(tǒng)存在峰谷電價(jià)差異較大的情況，且可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量不斷增加。為了提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，計(jì)劃引入儲(chǔ)能系統(tǒng)。答題要求：閱讀材料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答以下問(wèn)題。1.分析該地區(qū)引入儲(chǔ)能系統(tǒng)可采用的充放電策略。（5分）2.闡述儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)該地區(qū)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性的具體提升作用。（5分）（五）案例分析題（共5分）答題材料：某儲(chǔ)能項(xiàng)目采用了鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，在運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)了電池容量衰減過(guò)快的問(wèn)題。答題要求：分析可能導(dǎo)致該問(wèn)題的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。答案：第I卷答案1.B2.B3.B4.C5.C6.D7.D8.A9.B10.B11.C12.B13.B14.B15.D16.C17.C18.D19.A20.D第II卷答案（一）填空題答案1.化學(xué)儲(chǔ)能2.錳酸鋰3.水能與電能相互轉(zhuǎn)換4.雙電層電容和贗電容5.荷電狀態(tài)6.氧化還原反應(yīng)等7.壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)8.動(dòng)能9.穩(wěn)定運(yùn)行10.高能量密度、長(zhǎng)壽命（二）簡(jiǎn)答題答案1.優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟、成本較低、安全性較好、充放電性能穩(wěn)定。缺點(diǎn)：能量密度較低、循環(huán)壽命較短、自放電率較高、對(duì)環(huán)境有一定污染。2.作用：平滑可再生能源發(fā)電功率波動(dòng)，提高可再生能源發(fā)電的穩(wěn)定性和可靠性；在可再生能源發(fā)電過(guò)剩時(shí)儲(chǔ)存多余電能，在發(fā)電不足時(shí)釋放電能，促進(jìn)可再生能源消納；減少電力系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴(lài)，提高電力系統(tǒng)的能源利用效率。3.因素：電池等儲(chǔ)能設(shè)備的購(gòu)置成本；儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量密度、循環(huán)壽命等性能指標(biāo)影響其成本效益；運(yùn)行維護(hù)成本，包括電池管理、設(shè)備檢修等費(fèi)用；儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)模大小，大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)可降低單位成本；原材料價(jià)格波動(dòng)，如鋰等關(guān)鍵材料價(jià)格影響電池成本。4.特點(diǎn)：功率密度高、充放電速度快、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬、可靠性高。應(yīng)用場(chǎng)景：適用于高頻充放電場(chǎng)合，如電動(dòng)汽車(chē)啟停、智能電網(wǎng)的功率調(diào)節(jié)、電子設(shè)備的備用電源等。（三）論述題答案應(yīng)用現(xiàn)狀：在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，鋰離子電池憑借其高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)勢(shì)，已成為主流的動(dòng)力電源，廣泛應(yīng)用于各類(lèi)電動(dòng)汽車(chē)。在儲(chǔ)能領(lǐng)域，鋰離子電池也開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用于電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能、用戶側(cè)儲(chǔ)能等場(chǎng)景，用于削峰填谷、頻率調(diào)節(jié)等。發(fā)展趨勢(shì)：隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，鋰離子電池將朝著更高能量密度、更長(zhǎng)循環(huán)壽命、更低成本方向發(fā)展。同時(shí)，固態(tài)電池等新型鋰離子電池技術(shù)有望突破，進(jìn)一步提升鋰離子電池的性能和安全性，拓展其在儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。（四）材料分析題答案1.充放電策略：在谷電時(shí)段，利用儲(chǔ)能系統(tǒng)充電，存儲(chǔ)多余的低價(jià)電能；在峰電時(shí)段，釋放儲(chǔ)能系統(tǒng)存儲(chǔ)的電能，滿足高電價(jià)時(shí)段的電力需求，實(shí)現(xiàn)削峰填谷。2.提升作用：經(jīng)濟(jì)性方面，通過(guò)參與峰谷電價(jià)套利，降低用電成本；穩(wěn)定性方面，平衡電力供需，減少可再生能源發(fā)電波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，保障電力供應(yīng)質(zhì)