2025年(儲(chǔ)能工程師)儲(chǔ)能技術(shù)基礎(chǔ)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（共15題，每題2分，共30分）1.以下儲(chǔ)能技術(shù)中，屬于物理儲(chǔ)能的是（）A.鋰離子電池儲(chǔ)能B.壓縮空氣儲(chǔ)能C.液流電池儲(chǔ)能D.超級(jí)電容器儲(chǔ)能答案：B2.鉛酸電池的標(biāo)稱單體電壓約為（）A.1.2VB.2.0VC.3.7VD.1.5V答案：B3.衡量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)單位質(zhì)量存儲(chǔ)能量能力的關(guān)鍵指標(biāo)是（）A.功率密度B.能量密度C.循環(huán)壽命D.轉(zhuǎn)換效率答案：B4.全釩液流電池的核心特點(diǎn)是（）A.能量密度高B.功率與容量解耦設(shè)計(jì)C.自放電率極低D.工作溫度范圍寬答案：B5.飛輪儲(chǔ)能的主要應(yīng)用場(chǎng)景是（）A.電網(wǎng)調(diào)峰B.短時(shí)功率支撐C.長(zhǎng)期能量存儲(chǔ)D.可再生能源消納答案：B6.鋰離子電池負(fù)極材料最常用的是（）A.三元材料（NCM）B.磷酸鐵鋰（LFP）C.石墨D.鈦酸鋰（LTO）答案：C7.儲(chǔ)能系統(tǒng)能量效率的計(jì)算公式為（）A.輸出能量/輸入能量×100%B.輸入能量/輸出能量×100%C.（輸出能量自放電損耗）/輸入能量×100%D.（輸入能量自放電損耗）/輸出能量×100%答案：A8.以下不屬于化學(xué)儲(chǔ)能的是（）A.鈉硫電池B.超級(jí)電容器C.抽水蓄能D.鉛炭電池答案：C9.儲(chǔ)能系統(tǒng)SOC表示（）A.荷電狀態(tài)B.健康狀態(tài)C.能量狀態(tài)D.功率狀態(tài)答案：A10.壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中，常用的儲(chǔ)氣方式是（）A.地下鹽穴B.高壓鋼瓶C.壓力容器組D.地面儲(chǔ)罐答案：A11.超級(jí)電容器的儲(chǔ)能機(jī)制主要是（）A.法拉第贗電容B.雙電層電容C.氧化還原反應(yīng)D.離子嵌入/脫嵌答案：B12.液流電池的電解液循環(huán)系統(tǒng)主要作用是（）A.提高能量密度B.分離正負(fù)極活性物質(zhì)C.維持反應(yīng)溫度D.實(shí)現(xiàn)容量擴(kuò)展答案：D13.儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電倍率C表示（）A.1小時(shí)充滿或放完的電流值B.2小時(shí)充滿或放完的電流值C.0.5小時(shí)充滿或放完的電流值D.3小時(shí)充滿或放完的電流值答案：A14.以下哪種儲(chǔ)能技術(shù)的循環(huán)壽命最長(zhǎng)？（）A.鉛酸電池B.全釩液流電池C.三元鋰電池D.鈉硫電池答案：B15.儲(chǔ)能系統(tǒng)參與電網(wǎng)一次調(diào)頻時(shí)，核心要求是（）A.高能量密度B.快速響應(yīng)能力C.長(zhǎng)循環(huán)壽命D.寬溫度適應(yīng)性答案：B二、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題3分，共30分，多選、錯(cuò)選不得分，少選得1分）1.鋰離子電池的主要組成部分包括（）A.正極材料B.電解液C.隔膜D.集流體答案：ABCD2.物理儲(chǔ)能技術(shù)的特點(diǎn)包括（）A.環(huán)境友好B.能量密度較高C.循環(huán)壽命長(zhǎng)D.建設(shè)受地理?xiàng)l件限制答案：ACD3.儲(chǔ)能系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)需考慮的因素有（）A.過充過放保護(hù)B.熱管理系統(tǒng)C.絕緣與接地D.氣體檢測(cè)與防爆答案：ABCD4.以下屬于電化學(xué)儲(chǔ)能的有（）A.飛輪儲(chǔ)能B.鈉硫電池C.鉛炭電池D.壓縮空氣儲(chǔ)能答案：BC5.全釩液流電池的優(yōu)勢(shì)包括（）A.深度放電無損傷B.電解液可循環(huán)利用C.能量密度高D.功率與容量獨(dú)立設(shè)計(jì)答案：ABD6.儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要應(yīng)用場(chǎng)景包括（）A.電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻B.分布式光伏消納C.5G基站備用電源D.電動(dòng)汽車V2G答案：ABCD7.影響鋰離子電池循環(huán)壽命的因素有（）A.充放電倍率B.工作溫度C.SOC范圍D.電解液成分答案：ABCD8.超級(jí)電容器的分類包括（）A.雙電層電容器B.法拉第贗電容器C.混合電容器D.鋰離子電容器答案：ABCD9.壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的組成部分包括（）A.壓縮機(jī)B.儲(chǔ)氣裝置C.膨脹機(jī)D.換熱器答案：ABCD10.儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估指標(biāo)包括（）A.單位容量成本（元/Wh）B.度電成本（元/kWh）C.投資回收期D.內(nèi)部收益率答案：ABCD三、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.抽水蓄能電站的能量轉(zhuǎn)換效率通常為______%。（答案：7085）2.鋰離子電池的標(biāo)稱單體電壓約為______V。（答案：3.63.7）3.鉛酸電池的主要失效模式是______。（答案：極板硫化）4.飛輪儲(chǔ)能的核心部件是______和______。（答案：高速飛輪、電機(jī)）5.液流電池的功率由______決定，容量由______決定。（答案：電堆面積、電解液體積）6.超級(jí)電容器的功率密度可達(dá)______W/kg以上。（答案：1000）7.儲(chǔ)能系統(tǒng)的BMS全稱是______。（答案：電池管理系統(tǒng)）8.鈉硫電池的工作溫度需維持在______℃左右。（答案：300350）9.壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中，常用的蓄熱介質(zhì)是______。（答案：導(dǎo)熱油/熔鹽）10.儲(chǔ)能系統(tǒng)的SOH表示______。（答案：健康狀態(tài)）四、簡(jiǎn)答題（共5題，第13題每題6分，第45題每題8分，共34分）1.（封閉型）簡(jiǎn)述鋰離子電池的工作原理。答案：鋰離子電池工作時(shí)，充電過程中Li?從正極材料（如三元材料、磷酸鐵鋰）脫嵌，經(jīng)過電解液嵌入負(fù)極材料（如石墨）；放電過程中Li?從負(fù)極脫嵌，經(jīng)過電解液嵌入正極。電子通過外電路流動(dòng)形成電流，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)換。2.（封閉型）列舉三種常見的儲(chǔ)能技術(shù)，并對(duì)比其能量密度與循環(huán)壽命。答案：①鋰離子電池：能量密度100250Wh/kg，循環(huán)壽命20005000次（磷酸鐵鋰可達(dá)10000次）；②全釩液流電池：能量密度2050Wh/kg，循環(huán)壽命>10000次；③鉛酸電池：能量密度3050Wh/kg，循環(huán)壽命300500次。3.（封閉型）說明儲(chǔ)能系統(tǒng)熱管理的必要性及常用技術(shù)。答案：必要性：溫度過高會(huì)導(dǎo)致電池過充、熱失控；溫度過低會(huì)降低容量和效率；溫度不均會(huì)加速局部老化。常用技術(shù)：風(fēng)冷（自然對(duì)流/強(qiáng)制對(duì)流）、液冷（水/乙二醇溶液）、相變材料（PCM）、熱電冷卻（TEC）。4.（開放型）分析“雙碳”目標(biāo)下儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。答案：①多元化技術(shù)路線：針對(duì)不同場(chǎng)景（長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能、短時(shí)功率支撐）發(fā)展液流電池、壓縮空氣、鈉離子電池等；②低成本化：通過材料創(chuàng)新（如無鈷正極）、規(guī)模化生產(chǎn)降低度電成本；③高安全性：開發(fā)本質(zhì)安全材料（如固態(tài)電解質(zhì)）、完善BMS功能；④智能化：與電網(wǎng)、可再生能源協(xié)同控制，提升系統(tǒng)利用率；⑤循環(huán)利用：建立電池回收體系，實(shí)現(xiàn)資源閉環(huán)。5.（開放型）對(duì)比鋰離子電池與全釩液流電池在電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能中的適用性。答案：鋰離子電池：優(yōu)勢(shì)為能量密度高、響應(yīng)速度快，適合中短期儲(chǔ)能（小時(shí)級(jí)）、調(diào)頻等場(chǎng)景；劣勢(shì)為循環(huán)壽命相對(duì)較短（需考慮更換成本）、存在熱失控風(fēng)險(xiǎn)。全釩液流電池：優(yōu)勢(shì)為循環(huán)壽命長(zhǎng)（>10000次）、深度放電無損傷、安全性高，適合長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能（4小時(shí)以上）、電網(wǎng)調(diào)峰；劣勢(shì)為能量密度低、初始投資高、占地面積大。因此，電網(wǎng)側(cè)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能優(yōu)先選擇液流電池，短時(shí)功率需求優(yōu)先選擇鋰電池。五、應(yīng)用題（共3題，第1題8分，第2題10分，第3題12分，共30分）1.（計(jì)算類）某儲(chǔ)能系統(tǒng)由100個(gè)標(biāo)稱容量100Ah、電壓3.2V的磷酸鐵鋰電池單體串聯(lián)組成。（1）計(jì)算電池組的總電壓和總?cè)萘?；?）若系統(tǒng)能量效率為85%，充滿電后以1C放電，可輸出多少能量？答案：（1）總電壓=3.2V×100=320V；總?cè)萘?100Ah（串聯(lián)容量不變）。（2）輸入能量=320V×100Ah=32kWh；輸出能量=32kWh×85%=27.2kWh。2.（分析類）某光伏電站配置儲(chǔ)能系統(tǒng)用于平滑輸出，已知光伏電站額定功率1MW，日均發(fā)電4小時(shí)（峰值時(shí)段10:0014:00），電網(wǎng)要求輸出功率波動(dòng)不超過200kW。（1）說明儲(chǔ)能系統(tǒng)需具備的基本功能；（2）計(jì)算儲(chǔ)能系統(tǒng)至少需具備的功率和容量（假設(shè)儲(chǔ)能充放電效率90%）。答案：（1）功能：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏輸出功率，通過充放電補(bǔ)償功率波動(dòng)，維持輸出穩(wěn)定；具備快速響應(yīng)能力（毫秒級(jí)）；支持雙向變流器（PCS）實(shí)現(xiàn)充放電切換。（2）功率需求：200kW（需補(bǔ)償最大波動(dòng)量）；容量需求：假設(shè)最大連續(xù)波動(dòng)時(shí)間為0.5小時(shí)（如云層遮擋導(dǎo)致功率從1MW降至800kW，需儲(chǔ)能放電200kW×0.5h=100kWh），考慮效率后需容量=100kWh/0.9≈111kWh。3.（綜合類）某企業(yè)擬建設(shè)10MW/40MWh磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電站，已知：電池成本：1.2元/Wh（含Pack）PCS成本：0.2元/Wh其他成本（BMS、消防、安裝等）：0.3元/Wh年利用次數(shù)：300次（每天充放1次）循環(huán)壽命：6000次度電收益：0.5元/kWh（峰谷價(jià)差）（1）計(jì)算初始投資總成本；（2）計(jì)算全生命周期度電成本（LCOE）；（3）分析該項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性（假設(shè)項(xiàng)目壽命10年）。答案：（1）初始投資=（1.2+0.2+0.3）元/Wh×40MWh×1000=1.7×40,000,000=68,000,000元（6800萬元）。（2）全生命周期總能量=40MWh×6000次=240,000MWh（2.4×10?kWh）；LCOE=初始投資/總能量=68,000,000元/