大规模储能技术

出版时间：2013-7  出版社：机械工业出版社  作者：（美）Frank S.Barnes  译者：肖曦  

内容概要

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。

作者简介

作者:(美)巴恩斯 译者:肖曦、聂赞相

书籍目录

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2.4.22008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2.4.32009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IMAU5.5.5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：Cellstrom6.2.5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〖＝（〗

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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。