陕西科技大学《储能技术》2025-2026学年期末试卷(A卷)

陕西科技大学《储能技术》2025-2026学年期末试卷(A卷)适用专业：储能科学与工程、新能源科学与工程考试时长：120分钟满分：100分考试形式：闭卷注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、学号、班级填写在答题纸指定位置。2.所有试题的答案必须写在答题纸对应区域内，写在试卷、草稿纸上的答案无效。3.考试结束后，需将试卷、答题纸、草稿纸一并交回，不得带出考场。一、单项选择题（共15小题，每小题1分，共15分。每小题只有一个正确答案，请将正确答案的字母代号填涂在答题纸对应位置）1.按照储能介质的能量形式分类，压缩空气储能属于以下哪一类储能技术？A.电化学储能B.机械能储能C.热储能D.化学储能2.我国《“十四五”新型储能发展实施方案》明确，到2025年我国新型储能装机规模的最低发展目标为？A.10GWB.20GWC.30GWD.50GW3.常规抽水蓄能电站的循环综合效率通常处于以下哪个区间？A.40%-50%B.60%-75%C.80%-90%D.90%-95%4.下列锂离子电池类型中，单体质量能量密度最高的是？A.磷酸铁锂电池B.三元锂（NCM811）电池C.锰酸锂电池D.钴酸锂电池5.全钒液流电池的储能容量主要由以下哪个参数决定？A.电极面积B.电解液体积与浓度C.隔膜厚度D.集流体材质6.高温熔融盐储热系统中，常用的二元SolarSalt熔融盐的主要成分是？A.氯化钠与氯化钾B.硝酸钠与硝酸钾C.碳酸钠与碳酸钾D.硫酸钠与硫酸钾7.飞轮储能的技术优势不包括以下哪一项？A.响应速度快B.循环寿命长C.能量密度高D.环境适应性强8.以下哪种储氢方式的质量储氢密度（储氢质量与储氢系统总质量的比值）最高？A.高压气态储氢（70MPa）B.低温液态储氢（-253℃）C.金属氢化物储氢D.有机液体储氢9.钠离子电池与锂离子电池相比，最突出的商业化优势是？A.能量密度高B.循环寿命长C.原材料成本低D.工作电压高10.压缩空气储能技术中，非补燃式压缩空气储能与补燃式相比，核心特征是？A.发电效率更高B.无需依赖化石燃料C.建设周期更短D.单机容量更大11.下列储能技术中，最适合用于电网侧长时（10小时以上）调峰场景的是？A.锂离子电池储能B.飞轮储能C.抽水蓄能D.超级电容储能12.超级电容器的基础储能原理是？A.氧化还原反应B.静电双电层吸附C.相变潜热存储D.机械能转换13.冰储冷空调系统主要利用水的哪一物理特性实现冷能存储？A.液态比热容大B.凝固潜热大C.汽化潜热大D.固态导热系数高14.以下哪项不属于储能技术在新型电力系统中的核心作用？A.削峰填谷B.调频调压C.增加化石能源消耗D.提升新能源消纳能力15.陕西科技大学研发的羟基磷灰石基复合相变储热材料，凭借良好的生物相容性与热稳定性，主要应用于以下哪个领域？A.动力电池储能B.电网侧大规模储能C.建筑节能与工业余热回收D.高压气态储氢二、多项选择题（共10小题，每小题2分，共20分。每小题有两个及以上正确答案，多选、少选、错选均不得分，请将正确答案的字母代号填涂在答题纸对应位置）1.根据我国能源局对新型储能的定义，下列属于新型储能技术范畴的有？A.锂离子电池储能B.传统抽水蓄能C.全钒液流电池储能D.压缩空气储能E.飞轮储能2.电网侧电化学储能电站的核心系统组成包括？A.电池模组簇B.储能变流器（PCS）C.电池管理系统（BMS）D.能量管理系统（EMS）E.水轮发电机组3.储热技术按照储能原理分类，可分为以下哪几类？A.显热储热B.潜热（相变）储热C.化学储热D.低温储热E.高温储热4.锂离子电池储能系统的常见安全风险诱因包括？A.热失控B.电解液泄漏C.过充过放D.水击振动E.机械滥用5.常规抽水蓄能电站的主要组成部分包括？A.上水库B.下水库C.输水系统D.厂房及发电电动机组E.电解槽系统6.下列关于全钒液流电池的技术描述正确的有？A.正负极活性物质均为不同价态的钒离子硫酸溶液B.储能容量可通过增加电解液体积独立扩容C.适合长时大规模储能应用场景D.质量能量密度高于三元锂电池E.无跨膜元素交叉污染导致的电解液永久失效风险7.当前已实现商业化应用或示范运行的储氢技术路径包括？A.高压气态储氢B.低温液态储氢C.固态金属氢化物储氢D.有机液体储氢E.盐穴储氢8.用户侧储能的典型应用场景包括？A.峰谷电价套利B.需量电费管理C.应急备用电源D.光储一体化自发自用E.系统一次调频9.影响压缩空气储能系统综合效率的主要因素有？A.压缩机等熵效率B.透平膨胀机等熵效率C.储热/换热系统效率D.储气洞穴泄漏率E.电解液离子电导率10.我国“十四五”期间储能技术发展的重点方向包括？A.低成本长时储能技术B.高安全电化学储能技术C.规模化储氢与氢储能耦合技术D.飞轮与超级电容等短时大功率储能技术E.全面淘汰抽水蓄能技术三、判断题（共10小题，每小题1分，共10分。请在答题纸对应位置填写“√”或“×”，无需说明理由）1.储能技术的核心价值是实现能量在时间与空间维度的转移，提升能源系统的灵活性与稳定性。2.相同工况下，磷酸铁锂电池的循环寿命通常短于三元锂电池。3.相同温度区间内，相变储热的储能密度通常高于显热储热。4.飞轮储能的自放电率极低，适合跨季节长期储能应用。5.盐穴压缩空气储能利用废弃地下盐穴作为储气空间，具有储气容量大、单位建设成本低的优势。6.由于钠资源储量丰富、分布广泛，钠离子电池未来可完全替代锂离子电池在所有储能领域的应用。7.全钒液流电池的功率等级与储能容量可独立设计，功率由电堆规模决定，容量由电解液规模决定。8.截至2024年底，我国已建成投运的抽水蓄能装机规模位居世界第一位。9.民用储热式电暖器是热储能技术在居民生活领域的典型应用。10.储能系统的平准化度电成本（LCOE）仅与初始投资成本有关，与运行维护成本、循环寿命、衰减率无关。四、简答题（共5小题，每小题5分，共25分。请将答案写在答题纸对应区域，要求简明扼要，逻辑清晰）1.请简述储能技术的定义，并列举至少5种基于不同能量形式的储能技术。2.请从能量密度、循环寿命、安全性、原材料成本四个维度，对比磷酸铁锂电池与三元锂电池的核心差异。3.请简述抽水蓄能电站的基本工作原理，并说明其在新型电力系统中的3项核心功能。4.请简述相变储热技术的基本原理，并说明其相比显热储热的2项核心优势。5.请简述全钒液流电池的主要技术优缺点，并列举其2项典型应用场景。五、计算题（共2小题，每小题10分，共20分。请将解题过程写在答题纸对应区域，要求写出必要的公式、计算步骤，结果保留合理有效数字）1.某电网侧磷酸铁锂电池储能电站，额定功率为100MW，额定储能时长为4小时，采用额定电压3.2V、额定容量200Ah的方形磷酸铁锂单体电池。已知该电站系统初始投资为1200元/kWh，年运行维护成本为20元/kW（按额定功率计算），电池循环寿命为6000次等效满充循环（容量衰减至80%），年等效满充循环次数为300次，本题不计贴现率与容量衰减对总放电量的影响（等效满充循环次数已折算总放电量）。请计算：（1）该储能电站的额定储能容量为多少MWh？（3分）（2）若仅考虑储能容量需求，该电站至少需要配置多少个电池单体？（3分）（3）若度电成本定义为电站全生命周期总投资与总运维成本之和除以全生命周期总放电量，试计算该储能电站的度电成本（结果保留2位小数，单位：元/kWh）。（4分）2.某50MW塔式太阳能热发电站配备二元熔融盐储热系统，设计储热时长为10小时，发电系统的热电综合效率为40%（即储热系统释放的热量中40%可转化为电能）。熔融盐采用60%硝酸钠+40%硝酸钾的SolarSalt配方，其工作温度范围为290℃（冷盐温度）至565℃（热盐温度），平均定压比热容为1.5kJ/(kg·℃)，熔融盐密度为1800kg/m³。请计算：（1）该储热系统需要储存的总热量为多少GJ？（3分）（2）至少需要多少吨熔融盐才能满足储热需求？（结果保留整数，单位：t）（3分）（3）若采用圆柱形常压