本書在介紹可再生能源逐步替代化石能源及氫基能源逐步替代碳基能源的巨大歷史發(fā)展趨勢(shì)后,接著介紹能源革命和可持續(xù)能源技術(shù),在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)討論了建立智慧能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所必需的各種儲(chǔ)能技術(shù),闡述其基礎(chǔ)、操作、發(fā)展和應(yīng)用。討論的儲(chǔ)能技術(shù)包括:機(jī)械能存儲(chǔ)技術(shù)中的泵抽水電、壓縮空氣和飛輪儲(chǔ)能等;電磁能存儲(chǔ)技術(shù)中的超級(jí)電容器、電化學(xué)電容器、超導(dǎo)磁能儲(chǔ)能系統(tǒng)等;化學(xué)能存儲(chǔ)技術(shù)中的各類電池,特別是鋰離子電池;化學(xué)能存儲(chǔ)技術(shù)中的各類燃料存儲(chǔ),特別是氫燃料的存儲(chǔ);熱能存儲(chǔ)技術(shù)中的顯熱、潛熱和化學(xué)反應(yīng)熱能存儲(chǔ)及各種組合存儲(chǔ)技術(shù)。
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中科院自然科學(xué)三等獎(jiǎng),山西省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.1.1 引言 1
1.1.2 能量資源 2
1.2 全球能源需求和消費(fèi) 3
1.2.1 《世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)分析 3
1.2.2 基于人口的預(yù)測(cè) 7
1.2.3 化石后時(shí)代能源預(yù)測(cè) 9
1.3 能源消耗與環(huán)境問題 9
1.4 能量效率、能源節(jié)約和能源管理 12
1.4.1 引言 12
1.4.2 提高能量效率和節(jié)約能源的措施 12
1.4.3 提升能源效率 15
1.4.4 能源體系轉(zhuǎn)型 15
1.5 電力生產(chǎn)的低碳或無碳化 16
1.5.1 可再生能源電力 17
1.5.2 電網(wǎng)儲(chǔ)能時(shí)間線 19
1.5.3 可再生能源電力的持續(xù)發(fā)展 20
1.5.4 連接不同能源部門的儲(chǔ)能 21
1.5.5 智能電網(wǎng)建設(shè) 21
1.6 儲(chǔ)能技術(shù)簡(jiǎn)介 22
1.6.1 引言 22
1.6.2 支撐大規(guī)模新能源發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù) 22
1.6.3 儲(chǔ)能技術(shù)的作用和意義 23
1.6.4 能量存儲(chǔ)(儲(chǔ)能)技術(shù)類型 25
1.6.5 智能電網(wǎng)應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)分類 27
1.6.6 儲(chǔ)能技術(shù)的評(píng)估和比較 28
1.7 非電力部門對(duì)儲(chǔ)能的需求 34
1.7.1 引言 34
1.7.2 便攜式設(shè)備裝置對(duì)儲(chǔ)能的需求 34
1.7.3 車輛對(duì)儲(chǔ)能的需求 35
1.7.4 氫推進(jìn)動(dòng)力車輛對(duì)儲(chǔ)能的需求 37
1.8 儲(chǔ)能優(yōu)化管理建筑物中能量 37
1.8.1 改進(jìn)照明技術(shù) 38
1.8.2 發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)的建議 38
1.9 儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 39
1.9.1 世界主要國(guó)家儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)政策與發(fā)展情況 39
1.9.2 美歐儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展 42
1.9.3 儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展前景 43
1.9.4 儲(chǔ)能主動(dòng)性和策略—未來可持續(xù)能源系統(tǒng)的儲(chǔ)能策略計(jì)劃 45
1.10 中國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)和市場(chǎng)的發(fā)展 46
1.10.1 中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展特點(diǎn) 46
1.10.2 中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)規(guī)模 47
1.10.3 當(dāng)前需要解決的幾個(gè)重要問題 48
1.10.4 中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì) 49
第2章 能源利用的演化和儲(chǔ)能 52
2.1 前言 52
2.2 能源資源利用歷史及其發(fā)展趨勢(shì) 53
2.2.1 能源資源的利用歷史 53
2.2.2 零碳能源 55
2.2.3 氫燃料(能源) 56
2.2.4 氫經(jīng)濟(jì) 57
2.3 全球能源革命 58
2.4 可持續(xù)能源技術(shù) 60
2.5 傳統(tǒng)能源網(wǎng)絡(luò)向未來能源網(wǎng)絡(luò)的過渡 65
2.5.1 現(xiàn)時(shí)傳統(tǒng)的能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 65
2.5.2 設(shè)想的未來能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 67
2.5.3 能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的過渡 71
2.5.4 小結(jié) 75
2.6 可持續(xù)能源網(wǎng)絡(luò)(未來能源網(wǎng)絡(luò))的特征 75
2.6.1 智能電網(wǎng) 75
2.6.2 智能電網(wǎng)和未來能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本特征 78
2.6.3 未來能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的運(yùn)輸部門 80
2.7 能源網(wǎng)絡(luò)中的儲(chǔ)能單元 85
2.7.1 可再生能源電力存儲(chǔ) 85
2.7.2 未來能源系統(tǒng)中的儲(chǔ)能技術(shù) 87
2.7.3 現(xiàn)在和未來能源系統(tǒng)中的儲(chǔ)能 87
2.7.4 系統(tǒng)集成、強(qiáng)筋電網(wǎng)和氣體存儲(chǔ) 88
2.7.5 分布式發(fā)電、存儲(chǔ)和靈活消費(fèi)的新興選項(xiàng) 89
2.7.6 儲(chǔ)能用于提高能源安全性 89
2.7.7 多個(gè)選項(xiàng)和結(jié)果 90
2.7.8 市場(chǎng)發(fā)展 91
2.8 儲(chǔ)能在未來可持續(xù)能源系統(tǒng)中的作用 92
2.8.1 能源發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)場(chǎng)景 92
2.8.2 擴(kuò)展可再生能源電力的供應(yīng)和創(chuàng)生新工作崗位 94
2.8.3 儲(chǔ)能解決間斷性、可變性和分布式電力生產(chǎn) 98
2.8.4 支持自主獨(dú)立電網(wǎng) 99
第3章 電力部門儲(chǔ)能需求 101
3.1 前言 101
3.2 全球可再生能源電力快速增長(zhǎng)和能源效率的提升 104
3.2.1 可再生能源電力快速增加 104
3.2.2 發(fā)展可再生能源的關(guān)鍵要素 105
3.2.3 “多能源和低排放”雙重挑戰(zhàn) 106
3.3 可再生能源電力在中國(guó)的發(fā)展 106
3.3.1 中國(guó)的可再生能源發(fā)展 106
3.3.2 中國(guó)可再生能源電力發(fā)展特點(diǎn) 109
3.3.3 中國(guó)可再生能源發(fā)展規(guī)劃要點(diǎn) 109
3.4 可再生能源電力與儲(chǔ)能單元的集成 111
3.4.1 引言 111
3.4.2 可再生能源電力配置電能存儲(chǔ)的必要性 112
3.4.3 集成可再生能源選擇電能存儲(chǔ)時(shí)需要考慮的因素 116
3.5 分布式發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能需求 119
3.5.1 引言 119
3.5.2 電力電網(wǎng)規(guī)則 120
3.5.3 電池與分布式發(fā)電的集成 122
3.5.4 使用其他能源資源的分布式發(fā)電 124
3.5.5 混合儲(chǔ)能系統(tǒng) 125
3.5.6 小結(jié) 126
3.6 德國(guó)的電力市場(chǎng)和電網(wǎng)管理經(jīng)驗(yàn) 128
3.6.1 電力市場(chǎng)體系設(shè)計(jì) 128
3.6.2 平衡結(jié)算單元設(shè)計(jì) 129
3.6.3 活躍的跨境交易 130
3.6.4 靈活性資源開發(fā)—火電靈活性改造 130
3.6.5 儲(chǔ)能 131
3.6.6 虛擬電廠 131
3.7 我國(guó)可再生能源電力消納與儲(chǔ)能 131
3.7.1 引言 131
3.7.2 消納難主要原因 132
3.7.3 解決消納的可能辦法 134
3.8 有關(guān)消納的一些問題 136
第4章 機(jī)械能存儲(chǔ)技術(shù) 138
4.1 前言 138
4.2 機(jī)械能存儲(chǔ)基本原理 139
4.2.1 引言 139
4.2.2 位能存儲(chǔ)原理 140
4.2.3 氣體存儲(chǔ)能量原理 141
4.2.4 重力存儲(chǔ)位能原理 142
4.2.5 水位能儲(chǔ)能 142
4.2.6 流動(dòng)水動(dòng)能的利用 144
4.2.7 線性運(yùn)動(dòng)儲(chǔ)能原理 144
4.2.8 轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能存儲(chǔ)能量原理 145
4.2.9 結(jié)構(gòu)內(nèi)能形式的存儲(chǔ)能量 148
4.2.10 小結(jié) 148
4.3 泵抽水電存儲(chǔ)技術(shù) 149
4.3.1 引言 149
4.3.2 常規(guī)泵抽水電存儲(chǔ) 151
4.3.3 地下泵抽水電存儲(chǔ) 152
4.3.4 離岸泵抽水電存儲(chǔ) 152
4.3.5 重力發(fā)電模式泵抽水電存儲(chǔ) 153
4.4 泵抽水電存儲(chǔ)經(jīng)濟(jì)性及其與可再生能源電力組合 154
4.4.1 泵抽水電存儲(chǔ)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)分析 154
4.4.2 泵抽水電存儲(chǔ)與太陽能電力組合 156
4.4.3 泵抽水電存儲(chǔ)與風(fēng)能電力組合 156
4.5 壓縮空氣儲(chǔ)能 158
4.5.1 引言 158
4.5.2 常規(guī)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng) 161
4.5.3 絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能 161
4.5.4 等溫壓縮空氣儲(chǔ)能 163
4.5.5 液體活塞壓縮空氣儲(chǔ)能 164
4.5.6 超臨界CO2熱-機(jī)械存儲(chǔ) 165
4.6 壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用 165
4.6.1 引言 165
4.6.2 壓縮空氣儲(chǔ)能與太陽能電力的組合 167
4.6.3 壓縮空氣儲(chǔ)能與風(fēng)電的組合 168
4.7 飛輪儲(chǔ)能(動(dòng)能儲(chǔ)能)技術(shù) 169
4.7.1 引言 169
4.7.2 飛輪儲(chǔ)能原理 172
4.7.3 飛輪的典型結(jié)構(gòu) 173
4.7.4 儲(chǔ)能系統(tǒng)的飛輪轉(zhuǎn)子 174
4.7.5 飛輪儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新 177
4.8 飛輪儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用 178
4.8.1 緩解風(fēng)電和太陽能電力隨機(jī)波動(dòng)性 179
4.8.2 風(fēng)能耦合飛輪存儲(chǔ) 180
4.8.3 飛輪儲(chǔ)能與風(fēng)力-柴油發(fā)電機(jī)的組合 181
4.8.4 電池和高功率不間斷電源的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng) 181
4.9 機(jī)械儲(chǔ)能系統(tǒng)的比較 182
4.9.1 不同機(jī)械能儲(chǔ)能技術(shù)的比較 182
4.9.2 推薦建議 184
4.9.3 小結(jié) 185
第5章 電磁能存儲(chǔ)技術(shù) 186
5.1 前言 186
5.2 平行板電容器 187
5.3 電化學(xué)電容器 188
5.3.1 基本原理 188
5.3.2 (靜)電雙層電容器 190
5.3.3 電化學(xué)準(zhǔn)電容器 190
5.4 電化學(xué)電容器中電荷存儲(chǔ)機(jī)制 191
5.4.1 引言 191
5.4.2 雙層電荷機(jī)制-電介質(zhì)/電極電雙層界面區(qū)域的靜電儲(chǔ)能 191
5.4.3 在材料電極界面和本體上的法拉第二維和三維吸附電容 192
5.4.4 不同存儲(chǔ)電荷機(jī)制電容器的電容容量大小比較 195
5.4.5 (靜)電雙層電容器的特征 196
5.4.6 存儲(chǔ)能量質(zhì)量的重要性 196
5.5 優(yōu)質(zhì)電容器 197
5.6 電容器的應(yīng)用 200
5.6.1 電化學(xué)電容器的應(yīng)用 200
5.6.2 未來展望 201
5.7 電容器的瞬態(tài)行為 204
5.7.1 電容器的充放電 204
5.7.2 瞬態(tài)行為的Laplace變換 205
5.8 磁能存儲(chǔ) 208
5.9 超導(dǎo)儲(chǔ)能 212
5.9.1 引言 212
5.9.2 超導(dǎo)材料 212
5.9.3 超導(dǎo)磁能儲(chǔ)能(電力)技術(shù) 214
5.10 超導(dǎo)磁能儲(chǔ)能系統(tǒng) 214
5.10.1 引言 214
5.10.2 理論背景 216
5.10.3 超導(dǎo)磁能儲(chǔ)能的特征 217
5.10.4 應(yīng)用領(lǐng)域 217
5.10.5 展望 218
5.11 本章小結(jié) 219
第6章 化學(xué)能存儲(chǔ)技術(shù)Ⅰ:電池Ⅰ 220
6.1 概述 220
6.1.1 引言 220
6.1.2 化學(xué)能存儲(chǔ) 223
6.1.3 電池儲(chǔ)能導(dǎo)引 224
6.1.4 電池種類 226
6.1.5 電池儲(chǔ)能系統(tǒng) 228
6.2 電池重要的實(shí)際參數(shù)和特性 230
6.2.1 電池的能量參數(shù) 230
6.2.2 電池電壓和能量質(zhì)量 231
6.2.3 充電容量 232
6.2.4 最大理論比能量 232
6.2.5 電壓隨電池充放電程度而變 232
6.2.6 循環(huán)行為 233
6.2.7 自放電 234
6.3 鉛酸電池 234
6.3.1 引言 234
6.3.2 鉛酸電池電極反應(yīng) 235
6.3.3 理想電池電壓計(jì)算 236
6.3.4 鉛酸電池的特點(diǎn) 237
6.3.5 鉛碳電池 238
6.4 鈉硫電池 239
6.4.1 引言 239
6.4.2 鈉硫電池簡(jiǎn)介 240
6.4.3 鈉硫電池的結(jié)構(gòu)特征 241
6.4.4 鈉硫電池的特點(diǎn) 242
6.4.5 鈉硫電池的設(shè)計(jì) 243
6.5 鈉-金屬鹵化物電池 245
6.5.1 引言 245
6.5.2 電化學(xué)反應(yīng)和性質(zhì) 246
6.5.3 鈉-金屬鹵化物電池優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用 246
6.6 鎳基電池 247
6.6.1 引言 247
6.6.2 鎳鎘電池 248
6.6.3 鎳-金屬氫化物電池 250
6.7 液流或流動(dòng)電池 251
6.7.1 引言 251
6.7.2 液流電池操作原理 252
6.7.3 氧化還原型液流電池(RFB) 253
6.7.4 RFB的挑戰(zhàn)和未來研發(fā)重點(diǎn) 256
6.8 全釩氧化還原液流電池 256
6.8.1 全釩氧化還原液流電池的工作原理 257
6.8.2 全釩氧化還原液流電池的特點(diǎn) 258
6.8.3 全釩氧化還原液流電池的應(yīng)用領(lǐng)域 259
6.9 其他液流電池 260
6.9.1 鐵鉻液流電池 260
6.9.2 多硫化物-溴液流電池 260
6.9.3 鋅溴液流電池 261
6.9.4 鋅鈰液流電池 263
6.9.5 鋅鎳液流電池 263
6.9.6 鉛液流電池 263
6.9.7 混合液流電池 264
6.9.8 無膜液流電池 265
6.9.9 其他類型液流電池 265
6.9.10 液流電池與常規(guī)電池技術(shù)的比較 266
6.10 燃料電池 267
6.10.1 引言 267
6.10.2 氫燃料電池 269
6.10.3 質(zhì)子交換膜燃料電池 269
6.10.4 熔融碳酸鹽燃料電池 270
6.10.5 固體氧化物燃料電池 271
6.10.6 直接甲醇燃料電池 271
6.10.7 堿燃料電池 272
6.10.8 磷酸燃料電池 273
6.11 金屬空氣電池 274
6.12 鋅-二氧化錳原電池 277
第7章 化學(xué)能存儲(chǔ)技術(shù)Ⅱ:電池Ⅱ 278
7.1 鋰金屬電池 278
7.1.1 引言 278
7.1.2 鋰電池優(yōu)缺點(diǎn) 279
7.1.3 鋰金屬電池的電極反應(yīng)和組成 280
7.2 若干重要鋰金屬電池 282
7.2.1 鋰-二氧化錳電池 282
7.2.2 鋰-二氧化硫電池 283
7.2.3 鋰-聚氟化碳電池 285
7.2.4 鋰-亞硫酰氯電池 286
7.2.5 熔鹽電解質(zhì)Li-FeS2電池 287
7.2.6 熱電池 292
7.2.7 心臟起搏器的Li/I2電池和鋰-銀釩氧化物電池 293
7.3 鋰離子電池概述 294
7.3.1 引言 294
7.3.2 鋰離子電池的特點(diǎn) 295
7.3.3 鋰離子電池的工作原理 296
7.3.4 鋰離子電池發(fā)展簡(jiǎn)史 297
7.3.5 鋰離子電池的制作 299
7.3.6 鋰離子電池的應(yīng)用 301
7.3.7 鋰離子電池的挑戰(zhàn) 303
7.3.8 鋰離子電池使用注意事項(xiàng) 304
7.4 鋰離子電池的負(fù)極材料 307
7.4.1 引言 307
7.4.2 嵌入型負(fù)極材料 308
7.4.3 合金化型負(fù)極材料 312
7.4.4 轉(zhuǎn)化型負(fù)極材料 312
7.5 鋰離子嵌入正極材料性質(zhì) 314
7.5.1 引言 314
7.5.2 鋰離子嵌入化合物的一般性質(zhì) 315
7.5.3 鋰離子嵌入正極的電壓特性 317
7.5.4 嵌入正極材料的粉體特性 318
7.5.5 影響嵌入正極活性物質(zhì)電化學(xué)性能的因素 318
7.6 重要正極材料 319
7.6.1 層狀鈷酸鋰 319
7.6.2 層狀LiNiO2 320
7.6.3 層狀LiMnO2 320
7.6.4 衍生二元材料 320
7.6.5 衍生三元材料 321
7.6.6 尖晶石結(jié)構(gòu)正極材料 321
7.6.7 橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料 322
7.6.8 導(dǎo)電高聚物正極材料 324
7.7 正極材料的合成 324
7.7.1 引言 324
7.7.2 磷酸鐵鋰材料的直接制備 325
7.7.3 鈷酸鋰和鎳鈷錳三元正極材料的制備 325
7.8 鋰離子電池的電解質(zhì)和其他材料 326
7.8.1 有機(jī)電解質(zhì) 326
7.8.2 聚合物電解質(zhì) 329
7.8.3 無機(jī)電解質(zhì) 330
7.8.4 添加劑 330
7.8.5 隔膜 331
7.8.6 導(dǎo)電涂層 331
7.8.7 集流體 332
7.8.8 正溫度系數(shù)端子 332
7.8.9 鋰離子電池的組裝 332
7.9 鋰離子液流電池 333
7.10 鈉離子電池和鋁離子電池 334
7.10.1 鈉離子電池 334
7.10.2 鋁離子電池 335
第8章 化學(xué)能存儲(chǔ)技術(shù)Ⅲ:燃料 336
8.1 概述 336
8.1.1 引言 336
8.1.2 燃料的含義 337
8.1.3 燃料存儲(chǔ)的化學(xué)能 337
8.2 生物儲(chǔ)能 338
8.2.1 植物儲(chǔ)能 338
8.2.2 動(dòng)物儲(chǔ)能 340
8.3 有機(jī)含碳燃料 340
8.3.1 引言 340
8.3.2 生物質(zhì)生產(chǎn)燃料化學(xué)品 342
8.3.3 儲(chǔ)能燃料甲烷 344
8.3.4 合成天然氣 344
8.3.5 液體燃料甲醇 345
8.3.6 液體烴類燃料 346
8.3.7 乙醇和高碳醇燃料 347
8.3.8 氨儲(chǔ)能化合物 347
8.4 氫能 348
8.4.1 引言 348
8.4.2 氫能源滿足可持續(xù)性標(biāo)準(zhǔn) 350
8.4.3 氫能支持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 351
8.4.4 氫燃料網(wǎng)絡(luò)和儲(chǔ)能作用 352
8.4.5 氫儲(chǔ)能 352
8.4.6 與氫能競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù) 355
8.5 氫源 356
8.5.1 引言 356
8.5.2 工業(yè)副產(chǎn)氫氣 357
8.5.3 生產(chǎn)氫 357
8.5.4 產(chǎn)氫技術(shù)經(jīng)濟(jì)性 362
8.5.5 可再生能源電力產(chǎn)氫示例 363
8.5.6 研發(fā)中的可再生能源產(chǎn)氫技術(shù) 364
8.5.7 生物質(zhì)產(chǎn)氫 367
8.5.8 產(chǎn)氫技術(shù)小結(jié)和比較 368
8.6 氫存儲(chǔ)技術(shù) 372
8.6.1 引言 372
8.6.2 固定應(yīng)用氫存儲(chǔ) 374
8.6.3 運(yùn)輸應(yīng)用氫存儲(chǔ) 374
8.6.4 壓縮氣態(tài)儲(chǔ)氫 377
8.6.5 液態(tài)儲(chǔ)氫 379
8.6.6 固態(tài)介質(zhì)儲(chǔ)氫 382
8.6.7 氣體管網(wǎng)儲(chǔ)氫(電力-氫氣工廠) 384
8.6.8 儲(chǔ)氫技術(shù)比較和小結(jié) 385
第9章 熱能存儲(chǔ) 387
9.1 前言 387
9.1.1 熱能存儲(chǔ) 387
9.1.2 熱能存儲(chǔ)需求 388
9.1.3 熱能存儲(chǔ)類型 389
9.1.4 熱能存儲(chǔ)技術(shù)比較 391
9.2 顯熱儲(chǔ)熱 392
9.2.1 引言 392
9.2.2 顯熱存儲(chǔ)原理 392
9.2.3 固體儲(chǔ)熱材料 392
9.2.4 液體儲(chǔ)熱材料 393
9.2.5 短期和長(zhǎng)期顯熱存儲(chǔ) 393
9.2.6 顯熱存儲(chǔ)材料和方法的選擇 394
9.3 顯熱熱能存儲(chǔ)技術(shù) 394
9.3.1 水儲(chǔ)熱容器 394
9.3.2 存儲(chǔ)熱能的巖石床層 395
9.3.3 儲(chǔ)熱鹽池或鹽湖 396
9.3.4 建筑物結(jié)構(gòu)儲(chǔ)熱 397
9.3.5 顯熱存儲(chǔ)熱源 399
9.3.6 小結(jié) 401
9.4 潛熱儲(chǔ)熱材料 401
9.4.1 引言 401
9.4.2 潛熱熱能存儲(chǔ)物理學(xué) 402
9.4.3 潛熱熱能存儲(chǔ)技術(shù)分類 403
9.4.4 相變材料性質(zhì) 404
9.4.5 潛熱熱能存儲(chǔ)中相變材料的制作封裝技術(shù) 404
9.4.6 潛熱熱能存儲(chǔ)材料優(yōu)缺點(diǎn) 407
9.4.7 潛熱熱能存儲(chǔ)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn) 408
9.5 被動(dòng)潛熱熱能存儲(chǔ)系統(tǒng) 409
9.5.1 引言 409
9.5.2 浸漬有相變材料的建筑組件結(jié)構(gòu) 410
9.5.3 浸漬有相變材料的建材 412
9.5.4 相變材料-建筑物釉面結(jié)構(gòu)體(裝飾玻璃) 413
9.5.5 相變材料彩色涂層 414
9.6 主動(dòng)潛熱熱能存儲(chǔ)系統(tǒng) 415
9.6.1 用相變材料-熱能存儲(chǔ)自然冷卻 415
9.6.2 用相變材料-熱能存儲(chǔ)舒適制冷 418
9.6.3 冰冷儲(chǔ)熱 419
9.6.4 冷凍水-相變材料冷量存儲(chǔ) 422
9.7 化學(xué)反應(yīng)熱能(熱化學(xué))儲(chǔ)能 423
9.7.1 引言 423
9.7.2 熱化學(xué)儲(chǔ)能 424
9.7.3 熱化學(xué)儲(chǔ)能原理和材料 424
9.7.4 開放吸附儲(chǔ)能系統(tǒng) 426
9.7.5 封閉吸附儲(chǔ)能系統(tǒng) 427
9.7.6 封閉水吸收儲(chǔ)能系統(tǒng) 428
9.7.7 固/氣熱化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng) 429
9.7.8 熱化學(xué)蓄能器儲(chǔ)能系統(tǒng) 429
9.7.9 建筑物熱化學(xué)儲(chǔ)能供熱系統(tǒng) 430
9.7.10 小結(jié) 432
9.8 可持續(xù)熱能存儲(chǔ) 432
9.8.1 引言 432
9.8.2 能源和環(huán)境設(shè)計(jì)可持續(xù)性 432
9.8.3 可持續(xù)熱能存儲(chǔ)系統(tǒng) 435
9.8.4 太陽能風(fēng)電能源熱源存儲(chǔ)系統(tǒng) 438
9.8.5 地?zé)崮艽鎯?chǔ) 439
9.8.6 風(fēng)能-熱-冷能量存儲(chǔ) 442
9.8.7 小結(jié) 442
9.9 季節(jié)性熱能存儲(chǔ) 443
9.9.1 蓄水儲(chǔ)熱 443
9.9.2 鉆孔儲(chǔ)熱 444
9.9.3 洞穴熱存儲(chǔ) 445
9.9.4 地表到空氣的儲(chǔ)熱 448
9.9.5 能量堆儲(chǔ)熱 448
9.9.6 海水儲(chǔ)熱 449
9.9.7 巖石熱存儲(chǔ) 449
9.9.8 屋頂儲(chǔ)熱 450
9.9.9 小結(jié) 451
第10章 混合能源(儲(chǔ)能)系統(tǒng) 452
10.1 前言 452
10.1.1 多能源系統(tǒng) 453
10.1.2 混合電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 454
10.1.3 可再生能源電力-儲(chǔ)能組合 455
10.2 組合熱電和組合冷熱電 456
10.2.1 引言 456
10.2.2 組合熱電系統(tǒng)的組件、分類和優(yōu)勢(shì) 458
10.2.3 組合熱電和冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中熱能存儲(chǔ) 461
10.2.4 組合熱電(冷熱電三聯(lián)產(chǎn))系統(tǒng)的應(yīng)用 461
10.2.5 組合熱電(冷熱電三聯(lián)產(chǎn))的選用和設(shè)計(jì)考慮 464
10.3 混合電動(dòng)車輛 465
10.3.1 運(yùn)輸部門的儲(chǔ)能裝置 466
10.3.2 電動(dòng)車輛中的能量存儲(chǔ)系統(tǒng) 467
10.3.3 混合電動(dòng)車輛 467
10.3.4 插入式混合電動(dòng)車輛 469
10.3.5 混合動(dòng)力車中的混合因子 470
10.3.6 混合動(dòng)力車輛優(yōu)勢(shì) 471
10.3.7 全電動(dòng)車輛 471
10.3.8 燃料電池電動(dòng)車輛 472
10.4 可再生能源電力和氫儲(chǔ)能 473
10.4.1 引言 473
10.4.2 可再生能源電力和氫儲(chǔ)能系統(tǒng) 475
10.4.3 可再生能源-氫能混合(電解水產(chǎn)綠氫與儲(chǔ)氫組合)系統(tǒng)實(shí)例 477
10.4.4 水電解產(chǎn)氫 482
10.4.5 可再生能源電力和氫儲(chǔ)能系統(tǒng)中的儲(chǔ)能組件 485
10.5 可再生能源電力和氫儲(chǔ)能系統(tǒng)組件模型簡(jiǎn)介 485
10.5.1 風(fēng)電和光伏電 486
10.5.2 水電解器 486
10.5.3 燃料電池 487
10.5.4 氫儲(chǔ)槽 487
10.5.5 電池儲(chǔ)能系統(tǒng)模型 488
10.5.6 氫能系統(tǒng) 489
10.5.7 組件大小和集成 490
10.5.8 系統(tǒng)集成和控制 491
10.5.9 小結(jié) 493
10.6 可再生能源電力和氫儲(chǔ)能系統(tǒng)可行性研究個(gè)例 493
10.6.1 高緯度孤立社區(qū) 493
10.6.2 機(jī)場(chǎng)遠(yuǎn)機(jī)位 496
參考文獻(xiàn) 500