2025年大學(xué)大三（儲(chǔ)能科學(xué)與工程）儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)測(cè)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：本大題共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，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.以下哪種儲(chǔ)能系統(tǒng)在大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域具有成本較低、壽命較長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)？（）A.鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)B.鉛酸電池儲(chǔ)能系統(tǒng)C.液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)D.壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)2.儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電效率主要受哪種因素影響較大？（）A.儲(chǔ)能介質(zhì)的種類B.充放電電流大小C.電池的自放電率D.系統(tǒng)的控制策略3.對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率密度，以下說法正確的是（）A.功率密度越高，儲(chǔ)能系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)能夠釋放的能量越多B.功率密度與儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量密度成正比C.功率密度反映了儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)功率變化的能力D.功率密度只與儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池類型有關(guān)4.下列哪種儲(chǔ)能技術(shù)適合用于可再生能源發(fā)電的平滑輸出？（）A.飛輪儲(chǔ)能B.超導(dǎo)磁儲(chǔ)能C.超級(jí)電容器儲(chǔ)能D.以上都適合5.儲(chǔ)能系統(tǒng)的SOC（荷電狀態(tài)）是指（）A.儲(chǔ)能系統(tǒng)當(dāng)前儲(chǔ)存的能量與額定能量的比值B.儲(chǔ)能系統(tǒng)當(dāng)前的功率與額定功率的比值C.儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余的充電時(shí)間與額定充電時(shí)間的比值D.儲(chǔ)能系統(tǒng)已使用的能量與額定能量的比值6.在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，電池的循環(huán)壽命與下列哪個(gè)因素關(guān)系最為密切？（）A.充放電深度B.充放電溫度C.充放電速率D.電池的品牌7.以下哪種儲(chǔ)能系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的大容量?jī)?chǔ)能，且不受地理?xiàng)l件限制？（）A.抽水蓄能電站B.地下鹽穴儲(chǔ)能C.氫儲(chǔ)能D.飛輪儲(chǔ)能8.儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)主要功能不包括（）A.監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)B.控制儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電過程C.提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量密度D.優(yōu)化儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能9.對(duì)于鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，過充會(huì)導(dǎo)致以下哪種后果？（）A.電池容量下降B.電池發(fā)熱甚至起火爆炸C.電池自放電率增加D.電池內(nèi)阻減小10.哪種儲(chǔ)能技術(shù)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛？（）A.鉛酸電池B.鎳氫電池C.鋰離子電池D.鈉硫電池11.儲(chǔ)能系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間是指（）A.從發(fā)出充放電指令到儲(chǔ)能系統(tǒng)開始響應(yīng)的時(shí)間B.儲(chǔ)能系統(tǒng)完成一次充放電過程所需的時(shí)間C.儲(chǔ)能系統(tǒng)從滿充到放空所需的時(shí)間D.儲(chǔ)能系統(tǒng)在不同功率下的充放電時(shí)間12.以下哪種儲(chǔ)能介質(zhì)具有較高的能量密度和較低的自放電率？（）A.水B.空氣C.鋰離子D.氫氣13.儲(chǔ)能系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的作用不包括（）A.提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性B.優(yōu)化電網(wǎng)的電能質(zhì)量C.降低電網(wǎng)的建設(shè)成本D.促進(jìn)可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用14.對(duì)于壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，壓縮空氣的過程中能量主要以哪種形式儲(chǔ)存？（）A.內(nèi)能B.機(jī)械能C.化學(xué)能D.電能15.儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本主要由以下哪些部分組成？（）A.儲(chǔ)能設(shè)備成本、安裝成本、運(yùn)行維護(hù)成本B.儲(chǔ)能介質(zhì)成本、電池成本、控制系統(tǒng)成本C.能量轉(zhuǎn)換成本、功率調(diào)節(jié)成本、能量管理成本D.以上都是16.哪種儲(chǔ)能技術(shù)適合用于應(yīng)急電源系統(tǒng)？（）A.超級(jí)電容器儲(chǔ)能B.液流電池儲(chǔ)能C.鈉硫電池儲(chǔ)能D.以上都不太適合17.在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，電池的一致性對(duì)系統(tǒng)性能有重要影響，一致性主要體現(xiàn)在以下哪些方面？（）A.電壓、容量、內(nèi)阻B.充放電效率、自放電率、循環(huán)壽命C.功率密度、能量密度、響應(yīng)時(shí)間D.以上都是18.以下哪種儲(chǔ)能系統(tǒng)在低溫環(huán)境下性能會(huì)明顯下降？（）A.鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)B.鉛酸電池儲(chǔ)能系統(tǒng)C.液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)D.壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)19.儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)能力主要用于（）A.平衡儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電功率B.提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量密度C.改善儲(chǔ)能系統(tǒng)的循環(huán)壽命D.適應(yīng)不同的電網(wǎng)工況和用戶需求20.對(duì)于氫儲(chǔ)能系統(tǒng)，氫氣的儲(chǔ)存方式不包括（）A.高壓氣態(tài)儲(chǔ)存B.低溫液態(tài)儲(chǔ)存C.固態(tài)金屬氫化物儲(chǔ)存D.水溶液儲(chǔ)存第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，請(qǐng)將答案填寫在橫線上。1.儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由儲(chǔ)能______、能量轉(zhuǎn)換裝置、______以及監(jiān)控與管理系統(tǒng)等部分組成。2.鋰離子電池的正極材料常見的有______、______等。3.抽水蓄能電站是利用______和______之間的能量轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的。4.儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要應(yīng)用場(chǎng)景包括可再生能源發(fā)電______、電力系統(tǒng)______、用戶側(cè)儲(chǔ)能等。5.超級(jí)電容器的儲(chǔ)能原理是基于______在電極表面的吸附和脫附。（二）簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：簡(jiǎn)要回答問題，觀點(diǎn)明確，條理清晰。1.簡(jiǎn)述儲(chǔ)能系統(tǒng)在可再生能源并網(wǎng)中的作用。（6分）2.說明影響鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)性能的主要因素有哪些。（7分）3.對(duì)比鉛酸電池和鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。（7分）（三）論述題（共15分）答題要求：結(jié)合所學(xué)知識(shí)，深入分析問題，論述全面，邏輯嚴(yán)密。論述儲(chǔ)能系統(tǒng)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的重要意義以及面臨的挑戰(zhàn)。（四）案例分析題（共15分）答題要求：閱讀以下案例材料，回答問題。某地區(qū)近年來大力發(fā)展可再生能源，建設(shè)了多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站。但由于可再生能源發(fā)電的間歇性和波動(dòng)性，導(dǎo)致電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定，供電可靠性下降。為了解決這一問題，該地區(qū)引入了一套儲(chǔ)能系統(tǒng)，該儲(chǔ)能系統(tǒng)采用鋰離子電池，容量為10MWh，功率為2MW。1.請(qǐng)分析該儲(chǔ)能系統(tǒng)如何改善電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性和供電可靠性。（5分）2.若該地區(qū)的可再生能源發(fā)電功率在某一時(shí)刻突然下降，儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)如何響應(yīng)？（5分）3.從成本和性能角度考慮，該地區(qū)選擇鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)是否合理？請(qǐng)說明理由。（5分）（五）方案設(shè)計(jì)題（共20分）答題要求：根據(jù)給定的條件，設(shè)計(jì)一個(gè)合理的儲(chǔ)能系統(tǒng)方案。某工業(yè)園區(qū)有大量的工業(yè)用電設(shè)備，用電負(fù)荷波動(dòng)較大，且園區(qū)內(nèi)有一定比例的分布式光伏發(fā)電。為了提高園區(qū)的能源利用效率，降低用電成本，需要設(shè)計(jì)一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)方案。1.確定儲(chǔ)能系統(tǒng)的類型和容量。（8分）2.說明儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電控制策略。（6分）3.簡(jiǎn)述儲(chǔ)能系統(tǒng)與園區(qū)內(nèi)其他能源設(shè)備的協(xié)同運(yùn)行方式。（6分）答案：1.B2.D3.C4.D5.A6.A7.B8.C9.B10.C11.A12.C13.C14.A15.D16.A17.A18.A19.D20.D填空題答案1.介質(zhì)；功率調(diào)節(jié)裝置2.磷酸鐵鋰；鈷酸鋰3.電能；水能4.平滑輸出；調(diào)峰填谷5.電荷簡(jiǎn)答題答案1.儲(chǔ)能系統(tǒng)在可再生能源并網(wǎng)中可平滑可再生能源發(fā)電的功率波動(dòng)，使其輸出更穩(wěn)定；在可再生能源發(fā)電過剩時(shí)儲(chǔ)存多余電能，在發(fā)電不足時(shí)釋放電能，保證電力持續(xù)供應(yīng)，提高可再生能源的并網(wǎng)比例和穩(wěn)定性。2.影響鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)性能的主要因素有充放電深度、充放電速率、溫度、電池一致性、自放電率等。充放電深度過大影響電池壽命；充放電速率過快會(huì)降低電池性能；溫度對(duì)電池的充放電效率和壽命有顯著影響；電池一致性差會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)整體性能下降；自放電率高會(huì)減少電池的可用電量。3.鉛酸電池優(yōu)點(diǎn)是成本低、安全性好、技術(shù)成熟；缺點(diǎn)是能量密度低、壽命短、充放電效率低。鋰離子電池優(yōu)點(diǎn)是能量密度高、壽命長(zhǎng)；缺點(diǎn)是成本高、安全性要求高。論述題答案儲(chǔ)能系統(tǒng)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的重要意義在于：提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，平衡電力供需，應(yīng)對(duì)可再生能源波動(dòng)；改善電能質(zhì)量，減少電壓波動(dòng)和頻率偏差；促進(jìn)分布式能源接入，實(shí)現(xiàn)能源的有效利用；增強(qiáng)電網(wǎng)應(yīng)急能力，保障重要用戶供電。面臨的挑戰(zhàn)包括：儲(chǔ)能成本較高，限制大規(guī)模應(yīng)用；儲(chǔ)能技術(shù)性能有待進(jìn)一步提升，如能量密度、循環(huán)壽命等；儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全管理和監(jiān)控難度較大；不同儲(chǔ)能技術(shù)的協(xié)調(diào)和優(yōu)化配置問題。案例分析題答案1.當(dāng)可再生能源發(fā)電功率波動(dòng)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓變化時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)可通過快速充放電來調(diào)節(jié)電網(wǎng)功率，維持電壓穩(wěn)定。在發(fā)電過剩時(shí)充電，發(fā)電不足時(shí)放電，保障供電可靠性。2.可再生能源發(fā)電功率突然下降時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)快速放電，補(bǔ)充功率缺口，維持電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，確保對(duì)用戶的持續(xù)供電。3.從成本角度看，鋰離子電池成本相對(duì)較高，但從性能角度，其能量密度高、壽命長(zhǎng)，能較好滿足該地區(qū)需求，綜合考慮較為合理。既能有效解決可再生能源發(fā)電問題，又能在一定年限內(nèi)保證性能穩(wěn)定，雖初始投資大，但長(zhǎng)期效益可觀。方案設(shè)計(jì)題答案1.可選用鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，容量根據(jù)園區(qū)負(fù)荷波動(dòng)和光伏發(fā)電情況確定，例如選擇15MWh，以滿足較大的負(fù)荷變化和存儲(chǔ)多余的光伏發(fā)電。2.充放電控制策略：根據(jù)園區(qū)實(shí)時(shí)用電負(fù)荷和光伏發(fā)電功率，