2025年大学大三（新能源科学与工程）储能技术试题及答案

2025年大学大三（新能源科学与工程）储能技术试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.以下哪种储能技术的能量密度相对较高？（）A.铅酸电池B.锂离子电池C.液流电池D.压缩空气储能2.储能系统在新能源发电中的主要作用不包括（）A.平滑功率波动B.提高发电效率C.增强系统稳定性D.促进能源存储3.下列关于超级电容器的说法，错误的是（）A.功率密度高B.充放电速度快C.能量密度高D.循环寿命长4.抽水蓄能电站是一种常见的储能方式，它的工作原理是（）A.电能转化为机械能，再转化为电能B.化学能转化为电能C.光能转化为电能D.热能转化为电能5.对于锂离子电池，其正极材料通常不包括（）A.钴酸锂B.锰酸锂C.磷酸铁锂D.石墨6.以下哪种储能技术适合用于大规模储能且成本较低？（）A.飞轮储能B.钠硫电池C.重力储能D.氢储能7.储能系统的效率定义为（）A.输出能量与输入能量之比B.输入能量与输出能量之比C.存储能量与释放能量之比D.释放能量与存储能量之比8.关于电池的自放电率，以下说法正确的是（）A.自放电率与温度无关B.自放电率越低越好C.自放电率高的电池性能更好D.不同类型电池自放电率相同9.以下哪种储能技术在安全性方面具有优势？（）A.锂电池B.镍氢电池C.全钒液流电池D.锌溴电池10.储能技术的发展趋势不包括（）A.提高能量密度B.降低成本C.减少对环境的影响D.降低储能效率第II卷（非选择题共70分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在横线上填写正确答案。1.储能技术主要包括物理储能、化学储能、______储能和电磁储能等。2.锂离子电池的负极材料主要是______。3.压缩空气储能系统主要由压缩机、储气罐、膨胀机和______等组成。4.储能系统的容量通常用______来表示。5.液流电池的电解液分为正极电解液和______电解液。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述铅酸电池的优缺点。2.说明储能系统在智能电网中的作用。3.分析影响锂离子电池性能的主要因素。4.简述飞轮储能的工作原理。（三）材料分析题（共20分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：随着新能源产业的快速发展，储能技术的重要性日益凸显。某研究机构对几种常见储能技术进行了对比研究，结果如下表所示（部分数据）：|储能技术|能量密度（Wh/kg）|功率密度（W/kg）|循环寿命（次）|成本（元/Wh）||----|----|----|----|----||锂离子电池|150-250|1000-3000|500-1000|0.5-1.5||铅酸电池|30-50|100-200|300-500|0.1-0.3||液流电池|20-30|10-50|10000-20000|1-2|1.根据材料，分析锂离子电池和铅酸电池在能量密度和循环寿命方面的差异，并说明其对应用场景的影响。（10分）2.从成本角度考虑，液流电池与锂离子电池相比，各自的优势和劣势是什么？（10分）（四）论述题（共15分）答题要求：本大题共1小题。结合所学知识，论述储能技术对新能源产业发展的重要意义。材料：新能源产业如太阳能、风能等具有间歇性和波动性的特点，这给能源的稳定供应带来了挑战。储能技术作为解决这一问题的关键手段，对于新能源产业的可持续发展至关重要。请阐述储能技术如何在新能源发电、传输和利用等环节发挥作用，推动新能源产业的健康发展。（五）设计题（共5分）答题要求：本大题共1小题。请设计一个简单的储能系统方案，说明其组成部分和工作原理。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.电化学2.石墨3.发电机4.安时5.负极（二）1.优点：技术成熟、成本低、安全性好；缺点：能量密度低、循环寿命短。2.作用：平衡电力供需、提高电能质量、增强电网稳定性、促进新能源消纳。3.因素：电极材料、电解液、充放电制度、温度等。4.原理：利用高速旋转的飞轮存储动能，通过电机实现电能与动能的转换。（三）1.锂离子电池能量密度高，适合用于对能量密度要求较高的场景，如电动汽车；铅酸电池能量密度低，但循环寿命相对较短，常用于对成本敏感的场合，如储能电站备用电源。2.液流电池成本较高，但循环寿命长；锂离子电池成本相对较低，但循环寿命有限。液流电池适用于大规模长时间储能，锂离子电池在一些对成本和能量密度综合要求较高的场景有优势。（四）储能技术在新能源发电环节可平滑功率波动，提高发电稳定性；在传输环节可调节电压、频率，增强电网稳定性；在利用环节可存储多余电能，提高能源利用效率，促进新能源消纳，从而推动新能