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译者序
原书前言
致谢
作者名单
第1章储能在电能的产生和消耗中的应用
1.1引言
1.2爬坡速率挑战
1.3容量挑战
参考文献
其他可读的参考文献
第2章间歇性能源发电的影响
2.1引言
2.2风能、天然气、煤炭集成发电
2.3周期运行的影响
2.4科罗拉多公共服务公司实例研究
2.4.1数据和方法
2.4.2 2008年7月2日的风电上网实例
2.4.2.1所选科罗拉多公共服务公司电厂的爬坡速率
2.4.2.2对影响气体污染物排放的估算
2.4.2.3关于2008年7月2日风力发电上网实例的结论
2.4.3 2009年9月28~29日的风力发电上网实例
2.4.4科罗拉多公共服务公司实例分析的结论
2.5科罗拉多公共服务公司和得克萨斯可靠电力委员会电力系统对比
2.6得克萨斯可靠电力委员会电力系统内风能、燃煤发电及燃气发电的相互影响
2.6.1燃煤发电和燃气发电实施周期运行的频率
2.6.2对气体污染物排放的影响:J.T.Deeley电厂的实例研究
2.6.3关于得克萨斯可靠电力委员会系统运转过程的总结
2.7结论和展望
参考文献
第3章抽水蓄能
3.1基本概念
3.2抽水蓄能接入电力系统的意义
3.3实例:Dominion Power公司在Bath县的抽水蓄能电站
3.4抽水蓄能效率
3.5美国抽水蓄能设备
3.6能量与功率潜力
3.7开发
3.7.1环境考虑
3.7.2系统组成
3.7.2.1水库
3.7.2.2水道
3.7.2.3冲击式涡轮机与离心水泵
参考文献
第4章地下抽水蓄能
4.1引言
4.1.1系统规模
4.1.2设计概述
4.2文献综述
4.3小型(含水层)地下抽水蓄能
4.3.1系统描述和运行
4.3.2性能建模
4.3.3水泵水轮机
4.3.4电动发电机
4.3.5电气系统
4.3.6水井
4.3.7地表蓄水池
4.3.8系统效率
4.3.9含水层水文地质
4.3.10法律事项
4.3.11经济性
4.4未来前景
参考文献
第5章压缩空气储能
5.1背景
5.2大规模储能发展的动力
5.3系统的运行
5.4适合于压缩空气储能的地质特性
5.4.1盐岩洞
5.4.2硬岩层
5.4.3多孔岩
5.5已有的和在建、计划的压缩空气电站
5.5.1德国HUNTORF电站
5.5.2美国亚拉巴马州Mclntosh电站
5.5.3美国俄亥俄州Norton在建项目
5.5.4美国艾奥瓦州在建项目IMAU
5.5.5美国得克萨斯州计划项目
5.6压缩空气储能的运行和性能
5.6.1爬坡、转换和部分负荷运行
5.6.2恒定容量和恒定气压
5.6.3洞穴尺寸
5.6.4压缩空气储能系统的性能指标
5.6.4.1热耗率
5.6.4.2充电转换率
5.7单参数压缩空气储能性能指标
5.7.1主能量效率
5.7.2储能循环效率
5.8其他度量方法
5.9前沿技术
5.10结论
参考文献
附录储存量要求
情况1洞穴压力为常数
情况2变化的洞穴压力和变化的涡轮机入口压力
情形3变化的洞穴压力和恒定的涡轮机入口压力
第6章电池储能
6.1引言
6.1.1蓄电池或可充电电池
6.2能量和功率
6.2.1铅酸电池
6.2.2钠硫(NaS)电池
6.2.2.1案例1美国电力钠硫电池工程
6.2.2.2案例2Xcel Energy对利用1 MW电池系统储存风能的测试
6.2.3全钒氧化还原电池
6.2.3.1其他电化学储能设备的性质
6.2.4全钒氧化还原液流电池
6.2.4.1商业应用:Cellstrom
6.2.5锂离子电池
6.2.5.1热失控
6.2.5.2容量衰减
6.2.5.3高倍率放电容量损失
参考文献
第7章太阳热能存储
7.1热能存储简介
7.2热能存储的物理原理
7.2.1显热存储
7.2.1.1显热存储材料
7.2.2潜热
7.2.2.1借助于相变材料的潜热存储
7.2.3热化学能
7.2.3.1热化学能量存储
7.2.4选择存储方法
7.3存储系统
7.3.1双罐直接型存储
7.3.1.1熔盐作为传热液
7.3.2双罐间接型存储
7.3.3单罐温跃层存储
7.4存储容器设计
7.4.1罐的几何形状
7.4.2罐
7.4.2.1材料
7.4.3压力和应力
7.4.3.1机械压力
7.4.3.2热应力
7.4.4存储容器的热损耗与隔热
7.4.4.1圆柱形容器的热损耗
7.4.4.2球形容器的热损耗
7.5热储能系统的经济性
7.5.1调峰
7.5.2能源供应商的成本
7.5.2.1存储运行成本
7.5.3消费者成本
7.6热能存储的应用
7.6.1聚光式太阳能发电应用
7.6.1.1现有的大规模太阳光热能存储系统
7.6.2建筑和工业过程供热
7.6.3季节性供热
参考文献
第8章天然气储存
8.1引言
8.2地下天然气储存的历史发展
8.3影响天然气储存未来价值的关键趋势
8.4天然气储存的种类
8.4.1枯竭储层储存
8.4.2蓄水层储存
8.4.3盐穴储存
8.4.4液化天然气
8.4.5管道容量
8.4.6气柜
8.5天然气储存在天然气输配中的作用
8.6客户细分
8.6.1远途运输商
8.6.2供应商和集成商
8.6.3州内管道
8.6.4州际管道
8.6.5生产商
8.7客户细分总结
8.8储能的经济性
8.9储存的演化
8.10天然气储存技术发展
8.11天然气储存与二氧化碳封存
参考文献
其他资料
能量存储技术,特别是大功率、大规模的能量存储技术,在现代化的能量生产、传输、分配和利用中发挥着越来越重要的作用。本书基于一批国外高校、研究机构和能源管理运营企业的理论研究、技术开发和生产实际应用情况,以电能生产和使用为重点,全面深入地介绍了大规模储能技术。书中首先分析了高渗透率间歇性可再生能源对电网的影响,以此引出储能系统在其中的应用价值和发展前景。后面的章节依次详细介绍了抽水蓄能、地下抽水蓄能、压缩空气储能、电池储能、太阳热能存储和天然气储存等不同形式大规模储能技术的工作原理、研发现状,并结合具体应用案例的分析,以翔实的数据和图表证实了相关结论。本书既可以作为电气工程、热能工程等能源类专业本科和研究生的教学用书,也可作为能源领域工程技术人员的工具手册和参考用书。
第2版前言第1版前言第1章 土方工程1.1 土的分类与工程性质1.2 场地平整、土方量计算与土方调配1.3 基坑土方开挖准备与降排水1.4 基坑边坡与坑壁支护1.5 土方工程的机械化施工复习思考题第2...
前言第一章 绪论第一节 互换性概述第二节 加工误差和公差第三节 极限与配合标准第四节 技术测量概念第五节 本课程的性质、任务与基本要求思考题与习题第二章 光滑孔、轴尺寸的公差与配合第一节 公差与配合的...
第一篇 综合篇第一章 绿色建筑的理念与实践第二章 绿色建筑评价标识总体情况第三章 发挥“资源”优势,推进绿色建筑发展第四章 绿色建筑委员会国际合作情况第五章 上海世博会园区生态规划设计的研究与实践第六...
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工程常用图书目录
1 工程常用图书目录(电气、给排水、暖通、结构、建筑) 序号 图书编号 图书名称 价格(元) 备注 JTJ-工程 -24 2009JSCS-5 全国民用建筑工程设计技术措施-电气 128 JTJ-工程 -25 2009JSCS-3 全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水 136 JTJ-工程 -26 2009JSCS-4 全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调 ?动力 98 JTJ-工程 -27 2009JSCS-2 全国民用建筑工程设计技术措施-结构(结构体系) 48 JTJ-工程 -28 2007JSCS-KR 全国民用建筑工程设计技术措施 节能专篇-暖通空调 ?动力 54 JTJ-工程 -29 11G101-1 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土框架、剪力墙、框架 -剪力墙、框 支剪力墙结构、现浇混凝土楼面与屋面板) 69 代替 00G101
目前最成熟的大规模储能方式是抽水蓄能,它需要配建上、下游两个水库。在负荷低谷时段抽水蓄能设备处于电动机工作状态,将下游水库的水抽到上游水库保存,在负荷高峰时设备处于发电机工作状态,利用储存在上游水库中的水发电。其能量转换效率在70%到75%左右。但由于受建站选址要求高、建设周期长和动态调节响应速度慢等因素的影响,抽水储能技术的大规模推广应用受到一定程度的限制。目前全球抽水储能电站总装机容量9000万千瓦,约占全球发电装机容量的3%。
压缩空气储能是另一种能实现大规模工业应用的储能方式。利用这种储能方式,在电网负荷低谷期将富余电能用于驱动空气压缩机,将空气高压密封在山洞、报废矿井和过期油气井中;在电网负荷高峰期释放压缩空气推动燃汽轮机发电。由于具有效率高、寿命长、响应速度快等特点,且能源转化效率较高(约为75%左右),因而压缩空气储能是具有发展潜力的储能技术之一。
伴随我国新能源产业的迅速发展,储能技术及其产业的发展日渐成为各方关注的重点。目前储能在我国的发展刚刚起步,但随着我国新电改方案的实施,新能源发电、智能微电网、新能源汽车等行业的发展将不断提速,储能技术的应用将形成新的发展趋势。
解决能源存储需新方案当前,我国面临全球范围内气候变暖、能源短缺、传统电网智能化程度低、运行效率低等诸多亟待解决的问题,积极开发新能源和储能技术,减少人类对化石能源的依赖,已成为业界和科技界研究的热门课题。
风力发电储能效率需提高随着能源存储系统的帮助,过多的可再生能源可以在电力需求低时保留下来,并用于用电需求高的时候。据估计,可再生能源的利用率可以从30%提高到60%,预计将减少一半的电力生产成本。同时,从能源存储装置中产生的再生电力是非常稳定、连续的,所以不需要更多的煤炭来维持电网的稳定性。
质子交换膜燃料电池电源系统的优点作为地球上最轻的元素,氢具有最高的能源密度,可以通过电将水分解产生。如果水电解槽与风力发电或太阳能电池板集成,氢气作为能量储存的媒介可由多余的风力、太阳能发电产生,即通过制氢设备将水电解形成氢气,并与质子交换膜(PEM)燃料电池集成发电。
质子交换膜燃料电池技术提高经济效益在风力或太阳能混合发电、制氢系统方案得到应用后,现存问题都可以有效地解决,但这种方法的问题是,传统的发电机电解制氢过程中需要稳定的电流和电压。
储能技术解决可再生能源和电动汽车发展难题可再生能源发展在低碳转型的过程中给人类提供了清洁可持续的能源来源,电动汽车的崛起则为石油大规模替代提供了可能。但是,可再生能源具有间断性的特点,电网无法大规模消纳并网。电动汽车也面临充电设施和电池安全的瓶颈。储能技术是解决这些问题的关键。
储能技术对电网的好处有三点:一是帮助增加可再生能源的渗透率,促进分布式(微电网)发电的发展;二是提升电网的稳定性和实现充分的调峰,减少高峰负荷及对应的电网投资和电源投资;三是通过电价设计,促进电力市场自由化。电池储能是分布式电网(微电网)发展的瓶颈。
储能技术对电动汽车发展的重要性比较直观。电动汽车的充电、巡航里程和安全问题都涉及电池。比如说,由于电池引发的安全事故减弱了消费者的信心,影响了电动汽车的发展。对于中国来说,电动汽车的发展除了石油替代,还可以解决城市汽车尾气和噪声污染。
内容简介
《相变材料与相变储能技术》论述了材料相变的原理和材料热力学的基础理论,全面介绍了各种无机、有机、金属和其他复合相变储能材料的成分、物理和化学性质、储热性能及其对容器的腐蚀与防护;同时论述了相变储能技术的原理、特点和研究范围,相变过程传热理论,相变传热的数值分析,储能换热设备及绝热技术的设计计算基础和试验方法。《相变材料与相变储能技术》还比较详细地介绍了相变储能技术在电力调峰、新能源、工业和建筑节能及在家用电器工业上的工程应用的原则、方法和实例,既具有深入的理论,又具有实用的相变材料研制和储能装置设计计算方法。 2100433B