大规模储能系统
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江苏无锡
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作者(美)弗兰克·S.巴恩斯(Frank S.Barnes) 等 著;肖曦,聂赞相 译
出版社机械工业出版社
ISBN9787111596219
出版时间2018-05
装帧精装
开本其他
定价79元
货号1201704808
上书时间2024-10-26
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目录
译者序
原书前言
致谢
作者名单
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
2.4.22008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
2.4.32009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:DominionPower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IMAU114
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2XcelEnergy对利用1MW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
……
第7章太阳热能存储
第8章天然气存储
参考文献
其他资料
内容摘要
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。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。
精彩内容
本书很大程度上得益于科罗拉多大学波尔得分校一批学生的努力. 这些学生对提高电网中可再生能源的渗透率很感兴趣. 我们的初期工作试图包括系统可靠性、选址、经济性和效率等问题. 但随着时间的推移. 透过可再生能源发电渗透率的增长对我们电网经济性和碳排放等方面的影响. 这项工作开始关注能量存储. 我们首先关注于效用规模. 并借鉴和加入了工作于储能领域的其他研究者的诸多成果和贡献. 以便更完整地覆盖该领域中所有重要专题.多年前人们提出的关于储能经济性和系统建设困难等问题.现在仍然未完全解决. 很多研究也得出了不一致的结论.但我们相信. 当电网中风能、太阳能和其他可再生能源大量增加时. 电能存储将会变得非常重要. 通过存储使用的电能将成为系统总电能中的重要部分. 本书中我们调研了可以实现大容量储能. 并能再将其转换成电能的大量方法.我们希望本书内容可以有益于不同的人群. 如在利用储能提高电网可再生能源渗透率时需要参考意见的决策者、研发者及学生.Ｆｒａｎｋ Ｓ.. Ｂａｒｎｅｓ 和Ｊｏｎａｈ Ｇ.. ＬｅｖｉｎｅⅤ致 谢我们要向弗兰克( Ｆｒａｎｋ Ｋｒｉｅｔｈ) 博士表达我们的谢意. 他为本书提供了建议. 并且帮助我们招募热能和蓄电池储能章节的作者. 同时我们也要感谢科罗拉多能源研究所(ＣＥＲＩ)、埃克西尔能源公司( Ｘｃｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ)、科罗拉多大学的可再生与可持续能源研究所( ＲＡＳＥＩ) 给予的经费资助. 使得本书中的许多工作得以实现.Ｆｒａｎｋ Ｓ.. Ｂａｒｎｅｓ 和Ｊｏｎａｈ Ｇ.. Ｌｅｖｉｎｅ
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