本書詳細(xì)闡述了熱能儲存、機械能儲存、電池儲能、儲氫與燃料電池以及新型儲能技術(shù)的原理、應(yīng)用與技術(shù)進展,并結(jié)合大量具體案例進行分析。全書分為6章,第1章主要介紹能源和能源儲存技術(shù)的基本概念、意義;第2章介紹熱能儲存技術(shù)的基本原理,重點在太陽能和工業(yè)余熱上的應(yīng)用;第3章介紹抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等機械能儲存與利用技術(shù);第4~5章介紹電池儲能、儲氫與燃料電池技術(shù);第6章介紹一些新型的儲能技術(shù)及其應(yīng)用狀況。
隨著資源和環(huán)境問題的日益突出,能源儲存與利用技術(shù)日益受到重視。能源儲存是指將電能、熱能、機械能等不同形式的能源轉(zhuǎn)化為某種形式的能量儲存起來,如化學(xué)能、勢能、動能、電磁能等多種形態(tài),待需要時再將其轉(zhuǎn)化為所需要的能量形式釋放出去。
能源儲存與利用技術(shù)對現(xiàn)代化的能源生產(chǎn)和調(diào)配產(chǎn)生重要作用,同時也是可再生能源利用過程中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),主要體現(xiàn)在:電網(wǎng)調(diào)節(jié),提高電能質(zhì)量和供電可靠性;提高可再生能源的利用效率;為電動車輛、艦船等裝備提供高效、高儲能密度的電源等。例如,以風(fēng)能和太陽能為代表的可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電亟須儲能技術(shù)的支持,岡為可再生能源的弱點是隨機性、間歇性和波動性較大,對電網(wǎng)穩(wěn)定性沖擊很大,影響電力系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性。把儲能技術(shù)與可再生能源利用技術(shù)相結(jié)合,可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、改善電能品質(zhì)、提高資源利用率。
本書詳細(xì)闡述了熱能儲存、機械能儲存、電池儲能、儲氫與燃料電池以及新型儲能技術(shù)的原理、應(yīng)用與進展,并結(jié)合了大量具體案例分析。全書共6章:第l章主要介紹能源和能源儲存技術(shù)的基本概念、意義;第2章介紹熱能儲存技術(shù)的基本原理,重點在太陽能和工業(yè)余熱上的應(yīng)用;第3章介紹抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等機械能儲存與利用技術(shù);第4、5章介紹電池儲能、儲氫與燃料電池技術(shù);第6章介紹一些新型的儲能技術(shù)及其應(yīng)用。
本書得到南京航空航天大學(xué)研究生教材出版項目的資助,特此感謝!在本書成稿過程中,南京航空航天大學(xué)能源與動力學(xué)院的研究生姜瑞雪、李偉、鄭星文等協(xié)助完成了部分章節(jié)的繪圖和整理工作,在此表示衷心的感謝!感謝科學(xué)出版社的編輯為本書的出版所做的工作。
能源儲存與利用技術(shù)涉及跨學(xué)科、多領(lǐng)域的專業(yè)知識,感謝華南理工大學(xué)樊栓獅教授、鄭州大學(xué)郭茶秀教授、清華大學(xué)肖曦教授、中國科學(xué)院電工研究所唐西勝研究員給予的點撥與指導(dǎo)。
由于能源儲存與利用領(lǐng)域中相當(dāng)一部分技術(shù)處于前沿,且知識更新日新月異,受編者水平和專業(yè)領(lǐng)域所限,本書難免存在疏漏和不足之處,懇請廣大讀者批評指正。
鹿鵬
于南京航空航天大學(xué)
前言
第1章 緒論
1.1 基本概念
1.1.1 能源
1.1.2 能源儲存
1.1.3 能源儲存技術(shù)
1.2 能源類型
1.3能源供求矛盾與儲能
1.4 儲能技術(shù)與應(yīng)用
1.4.1 熱能存儲技術(shù)
1.4.2 機械能存儲技術(shù)
1.5 儲能的形式
1.5.1 物理儲能
1.5.2 電磁儲能
1.5.3 電化學(xué)儲能
1.5.4 相變儲能
1.6 儲能裝置的應(yīng)用
第2章 熱能儲存
2.1 熱能儲存基本原理
2.1.1 顯熱儲存
2.1.2 潛熱儲存
2.1.3 化學(xué)反應(yīng)熱儲存
2.2 工業(yè)余熱的儲能系統(tǒng)
2.2.1 余熱資源基本情況介紹
2.2.2 余熱的種類
2.2.3 余熱的利用方式
2.2.4 余熱回收的換熱設(shè)備
2.2.5 余熱回收中的能量存儲
2.3 太陽能熱儲存
2.3.1 太陽能熱儲存的類型
2.3.2 太陽能儲能熱利用系統(tǒng)實例
2.4 儲熱容器的設(shè)計
2.4.1 儲熱罐的幾何形狀
2.4.2 儲熱罐的材料
2.4.3 儲熱罐的機械壓力和熱應(yīng)力
2.4.4 儲熱罐的熱損耗
2.5 熱能儲存的應(yīng)用實例
2.5.1 聚光式太陽能發(fā)電應(yīng)用
2.5.2 建筑和.T業(yè)過程應(yīng)用
第3章 機械能儲存
3.1 抽水蓄能
3.1.1 基本原理
3.1.2 抽水蓄能系統(tǒng)的效率和功率
3.1 .3抽水蓄能系統(tǒng)的組成
3.1.4 抽水蓄能系統(tǒng)的功能
3.2 壓縮空氣儲能
3.2.1 簡介
3.2.2 系統(tǒng)的運行原理
3.2.3 壓縮宅氣儲能電站實例
3.2.4 壓縮空氣儲能系統(tǒng)的運行特性
3.2.5 壓縮空氣系統(tǒng)的性能指標(biāo)
3.2.6 前沿技術(shù)
3.3 飛輪儲能
3.3.1 飛輪儲能簡介
3.3.2 飛輪儲能工作原理
3.3.3飛輪儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
3.3.4 國內(nèi)外飛輪儲能關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
第4章 電池儲能
4.1 電池儲能簡介
4.2 儲能電池
4.2.1 鉛酸電池
4.2.2 鈉硫電池
4.2 .3鋰離子電池
4.2.4 全釩液流電池
4.3 電池儲能系統(tǒng)構(gòu)建
4.3.1 配置方式
4.3.2 電池系統(tǒng)
4.4 電池儲能系統(tǒng)的應(yīng)用
4.4.1 集中式發(fā)電
4.4.2 分布式發(fā)電
第5章 儲氫與燃料電池
第6章 新型儲能技術(shù)及應(yīng)用
參考文獻