目錄
叢書序
前言
第1章儲能科學(xué)與工程基礎(chǔ)1
1.1引言1
1.2儲能的意義2
1.3儲能技術(shù)分類5
1.3.1機械儲能6
1.3.2電磁儲能7
1.3.3熱儲能7
1.3.4化學(xué)儲能7
1.3.5電化學(xué)儲能8
1.4儲能科學(xué)與工程發(fā)展現(xiàn)狀8
1.5我國儲能領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)與問題13
思考題14
第2章機械儲能15
2.1主要應(yīng)用形式15
2.2抽水蓄能16
2.2.1工作原理18
2.2.2核心參數(shù)20
2.2.3結(jié)構(gòu)組成22
2.2.4設(shè)備25
2.2.5優(yōu)點與作用27
2.2.6應(yīng)用場景30
2.2.7未來發(fā)展前景33
2.3壓縮空氣儲能37
2.3.1概述37
2.3.2分類40
2.3.3關(guān)鍵構(gòu)件46
2.3.4技術(shù)參數(shù)48
2.3.5優(yōu)缺點及應(yīng)用領(lǐng)域51
2.3.6前沿技術(shù)及發(fā)展前景54
2.4飛輪儲能57
2.4.1工作原理與發(fā)展歷史57
2.4.2組成結(jié)構(gòu)及工作參數(shù)59
2.4.3優(yōu)缺點67
2.4.4應(yīng)用領(lǐng)域68
2.4.5未來研究方向和發(fā)展前景73
思考題74
第3章電磁儲能76
3.1超級電容器儲能76
3.1.1超級電容器的研究進(jìn)程76
3.1.2超級電容器的結(jié)構(gòu)78
3.1.3超級電容器的類型及原理80
3.1.4超級電容器的特點83
3.1.5超級電容器的應(yīng)用84
3.1.6超級電容器面臨的問題86
3.1.7超級電容器的發(fā)展趨勢及展望87
3.2超導(dǎo)磁儲能88
3.2.1超導(dǎo)磁儲能的研究進(jìn)程89
3.2.2超導(dǎo)磁儲能的典型結(jié)構(gòu)89
3.2.3超導(dǎo)磁儲能的儲能機理92
3.2.4超導(dǎo)磁儲能的特點92
3.2.5超導(dǎo)磁儲能的研發(fā)及應(yīng)用領(lǐng)域93
3.2.6超導(dǎo)磁儲能的發(fā)展趨勢及展望96
思考題96
第4章熱儲能98
4.1熱交換的基本方式98
4.1.1熱傳導(dǎo)98
4.1.2熱對流99
4.1.3熱輻射100
4.2熱儲能技術(shù)分類及主要應(yīng)用形式100
4.2.1熱儲能技術(shù)分類100
4.2.2儲熱技術(shù)主要應(yīng)用形式101
4.3顯熱儲熱技術(shù)103
4.3.1顯熱儲熱原理103
4.3.2液體介質(zhì)103
4.3.3固體介質(zhì)105
4.3.4顯熱儲熱裝置106
4.4相變儲熱技術(shù)109
4.4.1相變儲熱原理109
4.4.2相變材料關(guān)鍵物性參數(shù)110
4.4.3無機相變儲熱材料111
4.4.4有機相變儲熱材料115
4.4.5共晶相變儲熱材料117
4.4.6相變儲熱裝置118
4.5化學(xué)儲熱技術(shù)120
4.5.1化學(xué)儲熱類型120
4.5.2化學(xué)儲熱裝置123
4.5.3化學(xué)儲熱的優(yōu)缺點124
思考題124
第5章化學(xué)儲能126
5.1概述126
5.2固態(tài)物質(zhì)儲能126
5.2.1概述126
5.2.2煤炭的成因、性質(zhì)和分類127
5.2.3煤炭的加工和利用129
5.2.4煤炭的儲存和運輸135
5.2.5煤炭的應(yīng)用范圍138
5.3液態(tài)物質(zhì)儲能140
5.3.1概述140
5.3.2石油141
5.3.3液態(tài)陽光與甲醇燃料153
5.4氣態(tài)物質(zhì)儲能158
5.4.1概述158
5.4.2天然氣160
5.4.3氫氣175
5.5小結(jié)183
思考題184
第6章電化學(xué)儲能185
6.1主要儲能電池體系與基本概念185
6.2鉛蓄電池189
6.2.1鉛酸電池189
6.2.2鉛炭電池197
6.3鋰離子電池202
6.3.1鋰離子電池的工作原理203
6.3.2鋰離子電池的關(guān)鍵材料203
6.3.3鋰離子電池的生產(chǎn)工藝212
6.3.4鋰離子儲能電池的工程應(yīng)用218
6.3.5鋰電池相關(guān)前沿技術(shù)簡介221
6.4鈉離子電池226
6.4.1鈉離子電池的工作原理227
6.4.2鈉離子電池的正極材料227
6.4.3鈉離子電池的負(fù)極材料232
6.4.4鈉離子電池的電解液234
6.4.5鈉離子電池全球產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展235
6.4.6未來展望237
6.5高溫鈉硫電池237
6.5.1概述237
6.5.2基本原理及主要特點238
6.5.3高溫鈉硫電池材料240
6.5.4高溫鈉硫電池的工程應(yīng)用242
6.6液流電池245
6.6.1概述245
6.6.2全釩液流電池247
6.6.3鋅溴液流電池266
6.6.4其他液流電池270
6.7其他新體系儲能電池272
6.7.1水系鋅離子電池272
6.7.2有機儲能電池275
6.8儲能電池管理與熱管理系統(tǒng)277
6.8.1電池管理系統(tǒng)277
6.8.2電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)280
思考題288
第7章規(guī)模儲能系統(tǒng)集成與智能管理289
7.1系統(tǒng)集成289
7.1.1儲能系統(tǒng)分類289
7.1.2多體系聯(lián)用290
7.2儲能系統(tǒng)控制295
7.2.1儲能系統(tǒng)的一級控制295
7.2.2儲能系統(tǒng)的二級控制295
7.2.3儲能系統(tǒng)的三級控制297
7.3大數(shù)據(jù)監(jiān)測與人工智能管理298
7.3.1概述298
7.3.2大數(shù)據(jù)管理298
7.3.3人工智能技術(shù)的引入302
7.3.4發(fā)展前景304
7.4系統(tǒng)規(guī)范305
思考題308
參考文獻(xiàn)309