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2025年大学储能科学与工程（储能工程）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：本卷共6题，每题5分。每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题后的括号内。

1. 以下哪种储能技术具有能量密度高、充放电速度快的特点？（ ）
A. 铅酸电池
B. 锂离子电池
C. 液流电池
D. 超级电容器
答案：B

2. 储能系统在电力系统中的主要作用不包括以下哪一项？（ ）
A. 提高电力系统稳定性
B. 增加发电效率
C. 平衡电力供需
D. 改善电能质量
答案：B

3. 对于一个储能装置，其充放电效率的计算公式是（ ）
A. 充电能量/放电能量
B. 放电能量/充电能量
C. （充电能量-放电能量）/充电能量
D. （放电能量-充电能量）/放电能量
答案：B

4. 以下哪种储能介质适合大规模长时间储能？（ ）
A. 氢气
B. 压缩空气
C. 飞轮
D. 超导磁体
答案：B

5. 储能系统的功率与能量之间的关系是（ ）
A. 功率决定能量大小
B. 能量决定功率大小
C. 二者相互独立
D. 功率反映能量变化的速率
答案：D

6. 以下哪项技术可以有效提高电池储能系统的循环寿命？（ ）
A. 优化电池充电策略
B. 增大电池容量
C. 提高电池工作温度
D. 降低电池充电电压
答案：A

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（共20分）
答题要求：本大题共5小题，每空2分。请将答案填在题中横线上。

1. 储能技术按能量存储方式可分为物理储能、化学储能、电磁储能等，其中物理储能包括______、______等。
答案：抽水蓄能、压缩空气储能

2. 锂离子电池的正极材料常见的有______、______等。
答案：钴酸锂、磷酸铁锂

3. 储能系统的能量管理主要包括______、______等功能。
答案：充放电控制、荷电状态监测

4. 超级电容器是基于______原理工作的储能器件，可以实现快速充放电。
答案：双电层

5. 储能系统在智能电网中的应用场景包括______、______等。
答案：削峰填谷、应急电源

三、简答题（共20分）
答题要求：本大题共2小题，每题10分。简要回答问题，要求条理清晰，语言简洁。

1. 简述铅酸电池的优缺点。
答案：优点：技术成熟、成本低、安全性好、充放电性能稳定。缺点：能量密度低、使用寿命较短、存在自放电现象、对环境有一定污染。

2. 说明储能系统在新能源发电中的作用。
答案：新能源发电具有间歇性和波动性，储能系统可在新能源发电充足时储存能量，在发电不足或无电时释放能量，起到平滑功率波动、提高供电可靠性、促进新能源消纳的作用，保障电力系统稳定运行。

四、材料分析题（共15分）
答题要求：阅读以下材料，回答问题。
材料：随着全球对清洁能源的需求不断增加，太阳能光伏发电作为一种重要的可再生能源发电方式得到了广泛应用。然而，太阳能光伏发电受光照强度、时间等因素影响较大，具有明显的间歇性和波动性。为了保障太阳能光伏发电的稳定输出，储能系统成为关键环节。某地区建设了一个太阳能光伏发电站，并配套了一定规模的电池储能系统。该储能系统采用锂离子电池，容量为10兆瓦时，充放电效率为90%。在某一天，该光伏发电站的输出功率随时间变化如下：上午光照充足时，功率可达5兆瓦；午后光照减弱，功率逐渐下降至1兆瓦；傍晚光照进一步减弱，功率降为零。

1. 分析该储能系统在这一天中的工作情况。（7分）
答案：上午光照充足，光伏发电功率达5兆瓦，储能系统充电，因充放电效率90%，实际充电功率为5×90% = 4.5兆瓦。午后光照减弱，功率降为1兆瓦，储能系统放电补充电力不足，放电功率为5 - 1 = 4兆瓦，实际放电功率为4÷90%≈4.44兆瓦。傍晚光照减弱功率降为零，储能系统继续放电维持电力供应，直至电量耗尽。

2. 若要进一步提高该太阳能光伏发电站的稳定性，还可采取哪些措施？（8分）
答案：可增加储能系统容量以存储更多能量应对光照变化；优化光伏电池布局和朝向，提高发电效率；结合其他可再生能源如风能发电，实现互补发电；加强与其他电力系统的互联，实现电力的相互调配；采用智能控制系统，更精准地管理储能系统充放电及光伏发电站运行。

五、论述题（共15分）
答题要求：本大题共1小题。论述储能工程未来的发展趋势及面临的挑战。

答案：储能工程未来发展趋势：一是技术多元化，多种储能技术将不断创新融合，以满足不同场景需求。二是规模大型化，大型储能电站将在电力系统中发挥更重要作用。三是应用场景拓展，除电力系统外，还将在交通、工业等领域广泛应用。面临挑战：技术方面，部分储能技术能量密度、循环寿命等性能仍需提升；成本上，储能系统建设和运营成本较高，限制其大规模推广；市场机制不完善，储能参与电力市场的规则和商业模式有待健全；安全性方面，一些储能技术存在安全隐患需要进一步解决。