目錄
叢書(shū)序
前言
第1章儲(chǔ)能科學(xué)與工程基礎(chǔ)1
1.1引言1
1.2儲(chǔ)能的意義2
1.3儲(chǔ)能技術(shù)分類(lèi)5
1.3.1機(jī)械儲(chǔ)能6
1.3.2電磁儲(chǔ)能7
1.3.3熱儲(chǔ)能7
1.3.4化學(xué)儲(chǔ)能7
1.3.5電化學(xué)儲(chǔ)能8
1.4儲(chǔ)能科學(xué)與工程發(fā)展現(xiàn)狀8
1.5我國(guó)儲(chǔ)能領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)與問(wèn)題13
思考題14
第2章機(jī)械儲(chǔ)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(diǎn)與作用27
2.2.6應(yīng)用場(chǎng)景30
2.2.7未來(lái)發(fā)展前景33
2.3壓縮空氣儲(chǔ)能37
2.3.1概述37
2.3.2分類(lèi)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(diǎn)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(chǔ)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(diǎn)67
2.4.4應(yīng)用領(lǐng)域68
2.4.5未來(lái)研究方向和發(fā)展前景73
思考題74
第3章電磁儲(chǔ)能76
3.1超級(jí)電容器儲(chǔ)能76
3.1.1超級(jí)電容器的研究進(jìn)程76
3.1.2超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)78
3.1.3超級(jí)電容器的類(lèi)型及原理80
3.1.4超級(jí)電容器的特點(diǎn)83
3.1.5超級(jí)電容器的應(yīng)用84
3.1.6超級(jí)電容器面臨的問(wèn)題86
3.1.7超級(jí)電容器的發(fā)展趨勢(shì)及展望87
3.2超導(dǎo)磁儲(chǔ)能88
3.2.1超導(dǎo)磁儲(chǔ)能的研究進(jìn)程89
3.2.2超導(dǎo)磁儲(chǔ)能的典型結(jié)構(gòu)89
3.2.3超導(dǎo)磁儲(chǔ)能的儲(chǔ)能機(jī)理92
3.2.4超導(dǎo)磁儲(chǔ)能的特點(diǎn)92
3.2.5超導(dǎo)磁儲(chǔ)能的研發(fā)及應(yīng)用領(lǐng)域93
3.2.6超導(dǎo)磁儲(chǔ)能的發(fā)展趨勢(shì)及展望96
思考題96
第4章熱儲(chǔ)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(duì)流99
4.1.3熱輻射100
4.2熱儲(chǔ)能技術(shù)分類(lèi)及主要應(yīng)用形式100
4.2.1熱儲(chǔ)能技術(shù)分類(lèi)100
4.2.2儲(chǔ)熱技術(shù)主要應(yīng)用形式101
4.3顯熱儲(chǔ)熱技術(shù)103
4.3.1顯熱儲(chǔ)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(chǔ)熱裝置106
4.4相變儲(chǔ)熱技術(shù)109
4.4.1相變儲(chǔ)熱原理109
4.4.2相變材料關(guān)鍵物性參數(shù)110
4.4.3無(wú)機(jī)相變儲(chǔ)熱材料111
4.4.4有機(jī)相變儲(chǔ)熱材料115
4.4.5共晶相變儲(chǔ)熱材料117
4.4.6相變儲(chǔ)熱裝置118
4.5化學(xué)儲(chǔ)熱技術(shù)120
4.5.1化學(xué)儲(chǔ)熱類(lèi)型120
4.5.2化學(xué)儲(chǔ)熱裝置123
4.5.3化學(xué)儲(chǔ)熱的優(yōu)缺點(diǎn)124
思考題124
第5章化學(xué)儲(chǔ)能126
5.1概述126
5.2固態(tài)物質(zhì)儲(chǔ)能126
5.2.1概述126
5.2.2煤炭的成因、性質(zhì)和分類(lèi)127
5.2.3煤炭的加工和利用129
5.2.4煤炭的儲(chǔ)存和運(yùn)輸135
5.2.5煤炭的應(yīng)用范圍138
5.3液態(tài)物質(zhì)儲(chǔ)能140
5.3.1概述140
5.3.2石油141
5.3.3液態(tài)陽(yáng)光與甲醇燃料153
5.4氣態(tài)物質(zhì)儲(chǔ)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(chǔ)能185
6.1主要儲(chǔ)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(chǔ)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(jiǎn)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(lái)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(diǎn)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(chǔ)能電池272
6.7.1水系鋅離子電池272
6.7.2有機(jī)儲(chǔ)能電池275
6.8儲(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng)集成與智能管理289
7.1系統(tǒng)集成289
7.1.1儲(chǔ)能系統(tǒng)分類(lèi)289
7.1.2多體系聯(lián)用290
7.2儲(chǔ)能系統(tǒng)控制295
7.2.1儲(chǔ)能系統(tǒng)的一級(jí)控制295
7.2.2儲(chǔ)能系統(tǒng)的二級(jí)控制295
7.2.3儲(chǔ)能系統(tǒng)的三級(jí)控制297
7.3大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)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