大规模储能系统

图书标准信息

• 作者 弗兰克S. 巴恩斯 著；肖曦 译
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2018-05
• 版次 1
• ISBN 9787111596219
• 定价 79.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 205页
• 丛书 储能科学与技术丛书

【内容简介】

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。《大规模储能系统》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，以电能生产和利用为重点，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存储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。《大规模储能系统》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。

【目录】

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. １　引言  ２

 

　１. ２　爬坡速率挑战  ８

 

　１. ３　容量挑战  １１

 

　参考文献  １４

 

　其他可读的参考文献  １５

 

第２ 章　间歇性能源发电的影响  １７

 

　２. １　引言  １８

 

　２. ２　风能、天然气、煤炭集成发电  １８

 

　２. ３　周期运行的影响  ２１

 

　２. ４　科罗拉多公共服务公司实例研究  ２９

 

　　２. ４. １　数据和方法  ２９

 

　　２. ４. ２　２００８ 年７ 月２ 日的风电上网实例  ３０

 

　　　２. ４. ２. １　所选科罗拉多公共服务公司电厂的爬坡速率  ３３

 

　　　２. ４. ２. ２　对影响气体污染物排放的估算  ３４

 

　　　２. ４. ２. ３　关于２００８ 年７ 月２ 日风力发电上网实例的结论  ３８

 

　　２. ４. ３　２００９ 年９ 月２８ ~２９ 日的风力发电上网实例  ３８

 

　　２. ４. ４　科罗拉多公共服务公司实例分析的结论  ４１

 

　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  ４２

 

　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  ４２

 

　　２. ６. １　燃煤发电和燃气发电实施周期运行的频率  ４３

 

　　２. ６. ２　对气体污染物排放的影响: Ｊ. Ｔ. Ｄｅｅｌｅｙ 电厂的实例研究  ４４

 

　　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  ４７

 

　２. ７　结论和展望  ４８

 

　参考文献  ５０

 

第３ 章　抽水蓄能  ５１

 

　３. １　基本概念  ５２

 

　３. ２　抽水蓄能接入电力系统的意义  ５２

 

　３. ３　实例: Ｄｏｍｉｎｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ 公司在Ｂａｔｈ 县的抽水蓄能电站  ５３

 

　３. ４　抽水蓄能效率  ５４

 

　３. ５　美国抽水蓄能设备  ５４

 

　３. ６　能量与功率潜力  ５９

 

　３. ７　开发  ６０

 

　　３. ７. １　环境考虑  ６１

 

　　３. ７. ２　系统组成  ６１

 

　　　３. ７. ２. １　水库  ６１

 

　　　３. ７. ２. ２　水道  ６３

 

　　　３. ７. ２. ３　冲击式涡轮机与离心水泵  ７０

 

　参考文献  ７１

 

第４ 章　地下抽水蓄能  ７３

 

　４. １　引言  ７４

 

　　４. １. １　系统规模  ７５

 

　　４. １. ２　设计概述  ７５

 

　４. ２　文献综述  ７６

 

　４. ３　小型(含水层) 地下抽水蓄能  ７７

 

　　４. ３. １　系统描述和运行  ７７

 

　　４. ３. ２　性能建模  ７９

 

　　４. ３. ３　水泵水轮机  ８３

 

　　４. ３. ４　电动发电机  ８４

 

　　４. ３. ５　电气系统  ８５

 

　　４. ３. ６　水井  ８８

 

　　４. ３. ７　地表蓄水池  ９２

 

　　４. ３. ８　系统效率  ９３

 

　　４. ３. ９　含水层水文地质  ９４

 

　　４. ３. １０　法律事项  ９５

 

　　４. ３. １１　经济性  ９８

 

　４. ４　未来前景  ９９

 

　参考文献  ９９

 

第５ 章　压缩空气储能  １０１

 

　５. １　背景  １０２

 

　５. ２　大规模储能发展的动力  １０３

 

　５. ３　系统的运行  １０５

 

　５. ４　适合于压缩空气储能的地质特性  １０６

 

　　５. ４. １　盐岩洞  １０７

 

　　５. ４. ２　硬岩层  １０８

 

　　５. ４. ３　多孔岩  １０９

 

　５. ５　已有的和在建、计划的压缩空气电站  １１２

 

　　５. ５. １　德国ＨＵＮＴＯＲＦ 电站  １１２

 

　　５. ５. ２　美国亚拉巴马州Ｍｃｌｎｔｏｓｈ 电站  １１３

 

　　５. ５. ３　美国俄亥俄州Ｎｏｒｔｏｎ 在建项目  １１４

 

　　５. ５. ４　美国艾奥瓦州在建项目ＩＭＡＵ   １１４

 

　　５. ５. ５　美国得克萨斯州计划项目  １１４

 

　５. ６　压缩空气储能的运行和性能  １１４

 

　　５. ６. １　爬坡、转换和部分负荷运行  １１４

 

　　５. ６. ２　恒定容量和恒定气压  １１６

 

　　５. ６. ３　洞穴尺寸  １１７

 

　　５. ６. ４　压缩空气储能系统的性能指标  １１９

 

　　　５. ６. ４. １　热耗率  １２０

 

　　　５. ６. ４. ２　充电转换率  １２１

 

　５. ７　单参数压缩空气储能性能指标  １２１

 

　　５. ７. １　主能量效率  １２２

 

　　５. ７. ２　储能循环效率  １２２

 

　５. ８　其他度量方法  １２３

 

　５. ９　前沿技术  １２４

 

　５. １０　结论  １２６

 

　参考文献  １２７

 

　附录　存储量要求  １３２

 

　情况１　洞穴压力为常数  １３３

 

　情况２　变化的洞穴压力和变化的涡轮机入口压力  １３４

 

　情况３　变化的洞穴压力和恒定的涡轮机入口压力  １３４

 

第６ 章　电池储能  １３７

 

　６. １　引言  １３８

 

　　６. １. １　蓄电池或可充电电池  １３９

 

　６. ２　能量和功率  １３９

 

　　６. ２. １　铅酸电池  １３９

 

　　６. ２. ２　钠硫(ＮａＳ) 电池  １４１

 

　　　６. ２. ２. １　案例１　美国电力钠硫电池工程  １４５

 

　　　６. ２. ２. ２　案例２　Ｘｃｅｌ Ｅｎｅｒｇｙ 对利用１ ＭＷ 电池系统存储风能的测试  １４７

 

　　６. ２. ３　全钒氧化还原电池  １４８

 

　　　６. ２. ３. １　其他电化学储能设备的性质  １４８

 

　　６. ２. ４　全钒氧化还原液流电池  １４９

 

　　　６. ２. ４. １　商业应用: Ｃｅｌｌｓｔｒｏｍ   １５１

 

　　６. ２. ５　锂离子电池  １５４

 

　　　６. ２. ５. １　热失控  １５５

 

　　　６. ２. ５. ２　容量衰减  １５６

 

　　　６. ２. ５. ３　高倍率放电容量损失  １５６

 

　参考文献  １５７

 

第７ 章　太阳热能存储  １５９

 

　７. １　热能存储简介  １６０

 

　７. ２　热能存储的物理原理  １６１

 

　　７. ２. １　显热存储  １６２

 

　　　７. ２. １. １　显热存储材料  １６２

 

　　７. ２. ２　潜热  １６２

 

　　　７. ２. ２. １　借助于相变材料的潜热存储  １６３

 

　　７. ２. ３　热化学能  １６４

 

　　　７. ２. ３. １　热化学能量存储  １６４

 

　　７. ２. ４　选择存储方法  １６５

 

　７. ３　存储系统  １６６

 

　　７. ３. １　双罐直接型存储  １６６

 

　　　７. ３. １. １　熔盐作为传热液  １６７

 

　　７. ３. ２　双罐间接型存储  １６７

 

　　７. ３. ３　单罐温跃层存储  １６７

 

　７. ４　存储容器设计  １６８

 

　　７. ４. １　罐的几何形状  １６８

 

　　７. ４. ２　罐  １７０

 

　　　７. ４. ２. １　材料  １７０

 

　　７. ４. ３　压力和应力  １７１

 

　　　７. ４. ３. １　机械压力  １７１

 

　　　７. ４. ３. ２　热应力  １７１

 

　　７. ４. ４　存储容器的热损耗与隔热  １７１

 

　　　７. ４. ４. １　圆柱形容器的热损耗  １７１

 

　　　７. ４. ４. ２　球形容器的热损耗  １７２

 

　７. ５　热储能系统的经济性  １７４

 

　　７. ５. １　调峰  １７５

 

　　７. ５. ２　能源供应商的成本  １７５

 

　　　７. ５. ２. １　存储运行成本  １７５

 

　　７. ５. ３　消费者成本  １７６

 

　７. ６　热能存储的应用  １７８

 

　　７. ６. １　聚光式太阳能发电应用  １７８

 

　　　７. ６. １. １　现有的大规模太阳光热能存储系统  １８０

 

　　７. ６. ２　建筑和工业过程供热  １８１

 

　　７. ６. ３　季节性供热  １８３

 

　参考文献  １８４

 

第８ 章　天然气存储  １８７

 

　８. １　引言  １８８

 

　８. ２　地下天然气存储的历史发展  １８８

 

　８. ３　影响天然气存储未来价值的关键趋势  １９０

 

　８. ４　天然气存储的种类  １９１

 

　　８. ４. １　枯竭储层存储  １９２

 

　　８. ４. ２　蓄水层存储  １９２

 

　　８. ４. ３　盐穴存储  １９２

 

　　８. ４. ４　液化天然气  １９３

 

　　８. ４. ５　管道容量  １９３

 

　　８. ４. ６　气柜  １９３

 

　８. ５　天然气存储在天然气输配中的作用  １９４

 

　８. ６　客户细分  １９６

 

　　８. ６. １　远途运输商  １９６

 

　　８. ６. ２　供应商和集成商  １９６

 

　　８. ６. ３　州内管道  １９７

 

　　８. ６. ４　州际管道  １９７

 

　　８. ６. ５　生产商  １９７

 

　８. ７　客户细分总结  １９７

 

　８. ８　储能的经济性  １９８

 

　８. ９　存储的演化  １９９

 

　８. １０　天然气存储技术发展  ２００

 

　８. １１　天然气存储与二氧化碳封存  ２０２

 

参考文献  ２０４

 

其他资料  ２０５