《大規模儲能技術》是機械工業出版社2013年7月出版的圖書，作者是（美）Frank S.Barnes。
基本介紹
- 書名：大規模儲能技術
- 作者：（美）Frank S.Barnes
- 譯者：肖曦、聶贊相
- ISBN：9787111424123
- 出版社：機械工業出版社
- 出版時間：2013年7月
- 叢書名：國際電氣工程先進技術譯叢
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
能量存儲技術，特別是大功率、大規模的能量存儲技術，在現代化的能量生產、傳輸、分配和利用中發揮著越來越重要的作用。本書基於一批國外高校、研究機構和能源管理運營企業的理論研究、技術開發和生產實際套用情況，以電能生產和使用為重點，全面深入地介紹了大規模儲能技術。書中首先分析了高滲透率間歇性可再生能源對電網的影響，以此引出儲能系統在其中的套用價值和發展前景。後面的章節依次詳細介紹了抽水蓄能、地下抽水蓄能、壓縮空氣儲能、電池儲能、太陽熱能存儲和天然氣儲存等不同形式大規模儲能技術的工作原理、研發現狀，並結合具體套用案例的分析，以翔實的數據和圖表證實了相關結論。本書既可以作為電氣工程、熱能工程等能源類專業本科和研究生的教學用書，也可作為能源領域工程技術人員的工具手冊和參考用書。
圖書目錄
譯者序
原書前言
致謝
作者名單
第1章儲能在電能的產生和消耗中的套用
1.1引言
1.2爬坡速率挑戰
1.3容量挑戰
參考文獻
其他可讀的參考文獻
第2章間歇性能源發電的影響
2.1引言
2.2風能、天然氣、煤炭集成發電
2.3周期運行的影響
2.4科羅拉多公共服務公司實例研究
2.4.1數據和方法
2.4.2 2008年7月2日的風電上網實例
2.4.2.1所選科羅拉多公共服務公司電廠的爬坡速率
2.4.2.2對影響氣體污染物排放的估算
2.4.2.3關於2008年7月2日風力發電上網實例的結論
2.4.3 2009年9月28~29日的風力發電上網實例
2.4.4科羅拉多公共服務公司實例分析的結論
2.5科羅拉多公共服務公司和德克薩斯可靠電力委員會電力系統對比
2.6德克薩斯可靠電力委員會電力系統內風能、燃煤發電及燃氣發電的相互影響
2.6.1燃煤發電和燃氣發電實施周期運行的頻率
2.6.2對氣體污染物排放的影響：J.T.Deeley電廠的實例研究
2.6.3關於德克薩斯可靠電力委員會系統運轉過程的總結
2.7結論和展望
參考文獻
第3章抽水蓄能
3.1基本概念
3.2抽水蓄能接入電力系統的意義
3.3實例：Dominion Power公司在Bath縣的抽水蓄能電站
3.4抽水蓄能效率
3.5美國抽水蓄能設備
3.6能量與功率潛力
3.7開發
3.7.1環境考慮
3.7.2系統組成
3.7.2.1水庫
3.7.2.2水道
3.7.2.3衝擊式渦輪機與離心水泵
參考文獻
第4章地下抽水蓄能
4.1引言
4.1.1系統規模
4.1.2設計概述
4.2文獻綜述
4.3小型（含水層）地下抽水蓄能
4.3.1系統描述和運行
4.3.2性能建模
4.3.3水泵水輪機
4.3.4電動發電機
4.3.5電氣系統
4.3.6水井
4.3.7地表蓄水池
4.3.8系統效率
4.3.9含水層水文地質
4.3.10法律事項
4.3.11經濟性
4.4未來前景
參考文獻
第5章壓縮空氣儲能
5.1背景
5.2大規模儲能發展的動力
5.3系統的運行
5.4適合於壓縮空氣儲能的地質特性
5.4.1鹽岩洞
5.4.2硬岩層
5.4.3多孔岩
5.5已有的和在建、計畫的壓縮空氣電站
5.5.1德國HUNTORF電站
5.5.2美國阿拉巴馬州Mclntosh電站
5.5.3美國俄亥俄州Norton在建項目
5.5.4美國愛荷華州在建項目IMAU
5.5.5美國德克薩斯州計畫項目
5.6壓縮空氣儲能的運行和性能
5.6.1爬坡、轉換和部分負荷運行
5.6.2恆定容量和恆定氣壓
5.6.3洞穴尺寸
5.6.4壓縮空氣儲能系統的性能指標
5.6.4.1熱耗率
5.6.4.2充電轉換率
5.7單參數壓縮空氣儲能性能指標
5.7.1主能量效率
5.7.2儲能循環效率
5.8其他度量方法
5.9前沿技術
5.10結論
參考文獻
附錄儲存量要求
情況1洞穴壓力為常數
情況2變化的洞穴壓力和變化的渦輪機入口壓力
情形3變化的洞穴壓力和恆定的渦輪機入口壓力
第6章電池儲能
6.1引言
6.1.1蓄電池或可充電電池
6.2能量和功率
6.2.1鉛酸電池
6.2.2鈉硫（NaS）電池
6.2.2.1案例1美國電力鈉硫電池工程
6.2.2.2案例2Xcel Energy對利用1 MW電池系統儲存風能的測試
6.2.3全釩氧化還原電池
6.2.3.1其他電化學儲能設備的性質
6.2.4全釩氧化還原液流電池
6.2.4.1商業套用：Cellstrom
6.2.5鋰離子電池
6.2.5.1熱失控
6.2.5.2容量衰減
6.2.5.3高倍率放電容量損失
參考文獻
第7章太陽熱能存儲
7.1熱能存儲簡介
7.2熱能存儲的物理原理
7.2.1顯熱存儲
7.2.1.1顯熱存儲材料
7.2.2潛熱
7.2.2.1藉助於相變材料的潛熱存儲
7.2.3熱化學能
7.2.3.1熱化學能量存儲
7.2.4選擇存儲方法
7.3存儲系統
7.3.1雙罐直接型存儲
7.3.1.1熔鹽作為傳熱液
7.3.2雙罐間接型存儲
7.3.3單罐溫躍層存儲
7.4存儲容器設計
7.4.1罐的幾何形狀
7.4.2罐
7.4.2.1材料
7.4.3壓力和應力
7.4.3.1機械壓力
7.4.3.2熱應力
7.4.4存儲容器的熱損耗與隔熱
7.4.4.1圓柱形容器的熱損耗
7.4.4.2球形容器的熱損耗
7.5熱儲能系統的經濟性
7.5.1調峰
7.5.2能源供應商的成本
7.5.2.1存儲運行成本
7.5.3消費者成本
7.6熱能存儲的套用
7.6.1聚光式太陽能發電套用
7.6.1.1現有的大規模太陽光熱能存儲系統
7.6.2建築和工業過程供熱
7.6.3季節性供熱
參考文獻
第8章天然氣儲存
8.1引言
8.2地下天然氣儲存的歷史發展
8.3影響天然氣儲存未來價值的關鍵趨勢
8.4天然氣儲存的種類
8.4.1枯竭儲層儲存
8.4.2蓄水層儲存
8.4.3鹽穴儲存
8.4.4液化天然氣
8.4.5管道容量
8.4.6氣櫃
8.5天然氣儲存在天然氣輸配中的作用
8.6客戶細分
8.6.1遠途運輸商
8.6.2供應商和集成商
8.6.3州內管道
8.6.4州際管道
8.6.5生產商
8.7客戶細分總結
8.8儲能的經濟性
8.9儲存的演化
8.10天然氣儲存技術發展
8.11天然氣儲存與二氧化碳封存
參考文獻
其他資料
原書前言
致謝
作者名單
第1章儲能在電能的產生和消耗中的套用
1.1引言
1.2爬坡速率挑戰
1.3容量挑戰
參考文獻
其他可讀的參考文獻
第2章間歇性能源發電的影響
2.1引言
2.2風能、天然氣、煤炭集成發電
2.3周期運行的影響
2.4科羅拉多公共服務公司實例研究
2.4.1數據和方法
2.4.2 2008年7月2日的風電上網實例
2.4.2.1所選科羅拉多公共服務公司電廠的爬坡速率
2.4.2.2對影響氣體污染物排放的估算
2.4.2.3關於2008年7月2日風力發電上網實例的結論
2.4.3 2009年9月28~29日的風力發電上網實例
2.4.4科羅拉多公共服務公司實例分析的結論
2.5科羅拉多公共服務公司和德克薩斯可靠電力委員會電力系統對比
2.6德克薩斯可靠電力委員會電力系統內風能、燃煤發電及燃氣發電的相互影響
2.6.1燃煤發電和燃氣發電實施周期運行的頻率
2.6.2對氣體污染物排放的影響：J.T.Deeley電廠的實例研究
2.6.3關於德克薩斯可靠電力委員會系統運轉過程的總結
2.7結論和展望
參考文獻
第3章抽水蓄能
3.1基本概念
3.2抽水蓄能接入電力系統的意義
3.3實例：Dominion Power公司在Bath縣的抽水蓄能電站
3.4抽水蓄能效率
3.5美國抽水蓄能設備
3.6能量與功率潛力
3.7開發
3.7.1環境考慮
3.7.2系統組成
3.7.2.1水庫
3.7.2.2水道
3.7.2.3衝擊式渦輪機與離心水泵
參考文獻
第4章地下抽水蓄能
4.1引言
4.1.1系統規模
4.1.2設計概述
4.2文獻綜述
4.3小型（含水層）地下抽水蓄能
4.3.1系統描述和運行
4.3.2性能建模
4.3.3水泵水輪機
4.3.4電動發電機
4.3.5電氣系統
4.3.6水井
4.3.7地表蓄水池
4.3.8系統效率
4.3.9含水層水文地質
4.3.10法律事項
4.3.11經濟性
4.4未來前景
參考文獻
第5章壓縮空氣儲能
5.1背景
5.2大規模儲能發展的動力
5.3系統的運行
5.4適合於壓縮空氣儲能的地質特性
5.4.1鹽岩洞
5.4.2硬岩層
5.4.3多孔岩
5.5已有的和在建、計畫的壓縮空氣電站
5.5.1德國HUNTORF電站
5.5.2美國阿拉巴馬州Mclntosh電站
5.5.3美國俄亥俄州Norton在建項目
5.5.4美國愛荷華州在建項目IMAU
5.5.5美國德克薩斯州計畫項目
5.6壓縮空氣儲能的運行和性能
5.6.1爬坡、轉換和部分負荷運行
5.6.2恆定容量和恆定氣壓
5.6.3洞穴尺寸
5.6.4壓縮空氣儲能系統的性能指標
5.6.4.1熱耗率
5.6.4.2充電轉換率
5.7單參數壓縮空氣儲能性能指標
5.7.1主能量效率
5.7.2儲能循環效率
5.8其他度量方法
5.9前沿技術
5.10結論
參考文獻
附錄儲存量要求
情況1洞穴壓力為常數
情況2變化的洞穴壓力和變化的渦輪機入口壓力
情形3變化的洞穴壓力和恆定的渦輪機入口壓力
第6章電池儲能
6.1引言
6.1.1蓄電池或可充電電池
6.2能量和功率
6.2.1鉛酸電池
6.2.2鈉硫（NaS）電池
6.2.2.1案例1美國電力鈉硫電池工程
6.2.2.2案例2Xcel Energy對利用1 MW電池系統儲存風能的測試
6.2.3全釩氧化還原電池
6.2.3.1其他電化學儲能設備的性質
6.2.4全釩氧化還原液流電池
6.2.4.1商業套用：Cellstrom
6.2.5鋰離子電池
6.2.5.1熱失控
6.2.5.2容量衰減
6.2.5.3高倍率放電容量損失
參考文獻
第7章太陽熱能存儲
7.1熱能存儲簡介
7.2熱能存儲的物理原理
7.2.1顯熱存儲
7.2.1.1顯熱存儲材料
7.2.2潛熱
7.2.2.1藉助於相變材料的潛熱存儲
7.2.3熱化學能
7.2.3.1熱化學能量存儲
7.2.4選擇存儲方法
7.3存儲系統
7.3.1雙罐直接型存儲
7.3.1.1熔鹽作為傳熱液
7.3.2雙罐間接型存儲
7.3.3單罐溫躍層存儲
7.4存儲容器設計
7.4.1罐的幾何形狀
7.4.2罐
7.4.2.1材料
7.4.3壓力和應力
7.4.3.1機械壓力
7.4.3.2熱應力
7.4.4存儲容器的熱損耗與隔熱
7.4.4.1圓柱形容器的熱損耗
7.4.4.2球形容器的熱損耗
7.5熱儲能系統的經濟性
7.5.1調峰
7.5.2能源供應商的成本
7.5.2.1存儲運行成本
7.5.3消費者成本
7.6熱能存儲的套用
7.6.1聚光式太陽能發電套用
7.6.1.1現有的大規模太陽光熱能存儲系統
7.6.2建築和工業過程供熱
7.6.3季節性供熱
參考文獻
第8章天然氣儲存
8.1引言
8.2地下天然氣儲存的歷史發展
8.3影響天然氣儲存未來價值的關鍵趨勢
8.4天然氣儲存的種類
8.4.1枯竭儲層儲存
8.4.2蓄水層儲存
8.4.3鹽穴儲存
8.4.4液化天然氣
8.4.5管道容量
8.4.6氣櫃
8.5天然氣儲存在天然氣輸配中的作用
8.6客戶細分
8.6.1遠途運輸商
8.6.2供應商和集成商
8.6.3州內管道
8.6.4州際管道
8.6.5生產商
8.7客戶細分總結
8.8儲能的經濟性
8.9儲存的演化
8.10天然氣儲存技術發展
8.11天然氣儲存與二氧化碳封存
參考文獻
其他資料
