储能技术

概论1第1章应用于电力系统的储能技术101.1简介101.2储能技术应用于电力生产111.2.1“大功率储能”可以使发电收益最大化111.2.2“大功率储能”可以减轻发电系统的运行和经营风险121.2.3储能的辅助服务131.3储能技术应用于间歇式电源141.3.1不含储能的调频141.3.2储能对功率/频率的调节作用161.3.3储能的其他辅助功能181.4储能技术应用于输电系统191.4.1投资控制与阻塞管理191.4.2调频与平衡机制191.4.3电压调节与电能质量201.4.4系统安全与故障恢复201.4.5其他可能的应用201.5储能技术应用于配电系统211.5.1储能对电网规划的作用211.5.2其他应用241.6储能技术应用于电力零售251.6.1利用储能降低采购成本261.6.2利用储能降低采购成本风险261.7储能应用于电力用户261.7.1储能的削峰作用261.7.2储能对移峰用电的作用271.7.3储能对供电质量和供电连续性的作用281.7.4无功补偿291.8储能技术应用于平衡责任方301.9结论321.10参考文献34第2章交通运输：铁路，公路，航空，海运362.1简介362.2电能是二次能源362.2.1陆地交通362.2.2航空运输392.2.3铁路运输402.2.4海上运输40储 能 技 术目录2.3电能：主要或唯一的能量来源402.3.1电动汽车412.3.2重型货车与客车472.3.3两轮机动车472.3.4导引型车辆（火车、地铁、有轨电车、无轨电车）482.3.5海上交通——游艇492.4电能与其他能源互为补充——混合动力492.4.1并联结构492.4.2串联结构512.4.3路耦合522.4.4混合动力的轨道机车532.5结论542.6参考文献55第3章光伏发电系统中的储能技术573.1简介573.2独立光伏发电系统573.2.1基本原理573.2.2不可或缺的环节：储能583.2.3光伏发电系统的市场583.2.4独立光伏发电系统中储能的容量配置593.2.5选择适宜的储能技术603.3铅酸蓄电池寿命受限613.3.1蓄电池的能量管理623.3.2具有发展前景的锂离子电池技术643.4并网光伏发电系统653.4.1不断发展的电网653.4.2多样化的储能系统663.4.3储能接入并网：电力部门要解决的重要问题683.5参考文献68第4章移动式应用与微能源704.1各种移动式应用场合的能源需求704.1.1“微”功率（su?Watt）704.1.2“大”功率（几瓦的功率）714.1.3能量需求724.1.4满足特定供电需求的持续时间734.2供能微型化所带来的新特点754.3电容储能754.4电化学储能764.4.1一次电池764.4.2蓄电池764.4.3燃料电池784.5碳氢化合物794.5.1功率MEMS794.6热电854.7摩擦发电854.8放射源854.9捕获环境能864.9.1太阳能864.9.2热能864.9.3化学能：生活能源864.9.4机械能864.9.5应答机884.10其他相关的电子设备：板载供电884.11参考文献89第5章储氢965.1简介965.2储氢概述975.2.1相关能量参数975.2.2密度与比密度975.3压力储氢995.3.1储氢容器995.3.2网络配送1005.4低温储氢1005.4.1交通运输的液氢储存1015.4.2固定式液氢储存1015.5固态储氢1015.5.1物理（化学）吸附方式的物理储氢1015.5.2化学储氢1035.6其他储氢模式1065.6.1硼酸盐1065.6.2硼酸盐和氢化物的混合物1065.6.3混合储氢1065.7讨论：技术、能量、经济层面1075.8参考文献108第6章燃料电池：原理和功能1096.1什么是单体或电池？1096.2化学能1106.3化学反应详解1116.4质子交换膜燃料电池1156.5固体氧化物燃料电池1166.6碱性燃料电池1176.7不同类型燃料电池对比1186.8催化剂1196.9关键因素1206.10结论：储能的应用121第7章燃料电池：运行系统1237.1简介：什么是燃料电池系统？1237.2空气供给系统1257.2.1总体需求1257.2.2选择适合燃料电池系统的压缩机1267.3气体加湿系统1287.3.1总体需求1287.3.2合适的加湿方式1297.3.3膜交换器和焓轮1297.3.4带有蓄水容器的系统1307.4电堆终端的固态变换器1317.5寿命、可靠性和诊断1317.5.1故障及其原因1327.5.2燃料电池性能的实验方法1337.5.3诊断方法和策略1347.6参考文献135第8章电化学储能：一次电池与蓄电池1378.1蓄电池概述：工作原理1378.2应用1398.2.1运用储能系统管理电力系统和交通系统的整体构架1398.2.2储能技术发展历程1408.2.3锂离子电池是混合动力汽车的核心1408.2.4锂离子电池技术是光伏发电应用的核心1418.2.5法国在储能市场中的地位1428.3电池技术发展历史1468.3.1铅酸电池1468.3.2Ni?Cd（镍镉电池）1488.3.3Ni?MH（镍氢电池）1498.3.4Nickel?Zinc（镍锌电池）1498.3.5Na?S（钠硫电池）1508.3.6氧化还原（液流）电池1508.3.7Zebra电池1518.3.8锌?空电池（Zinc?air）1518.3.9锂电池1528.4应用需求1558.4.1混合动力汽车和电动汽车1558.4.2光伏发电应用1568.4.3移动式电子设备1568.5聚焦锂离子电池技术1568.5.1基本原理1568.5.2正极材料的发展1578.5.3阳极材料的发展1588.5.4该领域的主要参与者1608.5.5电解质的研发1608.6锂离子电池的处理和再循环利用1628.7其他电池1638.7.1微型电池，印刷电池等1638.7.2电解质1658.7.3摇椅微型电源1668.7.4制造技术1668.7.5印制电池1678.8参考文献168第9章超级电容器：原理、容量配置、功率接口及应用1709.1简介1709.2超级电容器：双电层电容器1719.2.1基本原理1719.2.2电气模型——主要参数1739.2.3热模型1759.3超级电容器组的容量配置1779.3.1以能量作为选择依据1779.3.2以功率作为选择依据——兼顾效率1779.4功率接口1799.4.1电压均衡1799.4.2固态变换器1819.5应用1839.5.1概述1839.5.2超级电容器作为主电源1839.5.3混合电源系统1849.6参考文献187作者名单189

本书主要讲述了储能在电力系统、交通运输、新能源发电和移动电子设备中的应用；介绍了现在主要的储能技术，包括各种储氢技术与燃料电池、电化学储能、超级电容器与微电源等；分析了主要储能技术的性能特点、材料与关键技术，以及在典型应用系统中的技术经济性等。本书适合于面向智能电网、新能源汽车与移动式电子应用的储能科研、规划、设计与运行的工程师，以及高等院校从事储能与应用的教师与研究生阅读。