儲(chǔ)能技術(shù)及應(yīng)用

譯者的話
概論１
第１章　應(yīng)用于電力系統(tǒng)的儲(chǔ)能技術(shù)１１
　１.１　簡(jiǎn)介１２
?。?２　儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用于發(fā)電環(huán)節(jié)１３
　?。?２.１　“大功率儲(chǔ)能”可以使發(fā)電收益最大化１３
　　１.２.２　“大功率儲(chǔ)能”可以減輕發(fā)電系統(tǒng)的
運(yùn)行和經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)１４
　?。?２.３　儲(chǔ)能的輔助服務(wù)１５
?。?３　儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用于間歇式電源１６
　?。?３.１　不含儲(chǔ)能的調(diào)頻１６
　?。?３.２　儲(chǔ)能對(duì)功率／頻率的調(diào)節(jié)作用１８
　　１.３.３　儲(chǔ)能的其他輔助功能２０
?。?４　儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用于輸電系統(tǒng)２１
　?。?４.１　投資控制與阻塞管理２１
　?。?４.２　調(diào)頻與平衡機(jī)制２１
　?。?４.３　電壓調(diào)節(jié)與電能質(zhì)量２１
　?。?４.４　系統(tǒng)安全與故障恢復(fù)２２
　?。?４.５　其他可能的應(yīng)用２２
　１.５　儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用于配電系統(tǒng)２３
　?。?５.１　儲(chǔ)能對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的作用２３
　?。?５.２　其他應(yīng)用２６
?。?６　儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用于電力零售２７
　　１.６.１　利用儲(chǔ)能降低采購(gòu)成本２８
　?。?６.２　利用儲(chǔ)能降低采購(gòu)成本風(fēng)險(xiǎn)２８
?。?７　儲(chǔ)能應(yīng)用于電力用戶２８
　　１.７.１　儲(chǔ)能的削峰作用２８
　?。?７.２　儲(chǔ)能對(duì)移峰用電的作用２９
　　１.７.３　儲(chǔ)能對(duì)供電質(zhì)量和供電連續(xù)性的作用３０

　?。?７.４　無(wú)功補(bǔ)償３２
?。?８　儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用于電力平衡機(jī)制３２
?。?９　結(jié)論３４
　１.１０　參考文獻(xiàn)３６
第２章　交通運(yùn)輸：鐵路，公路，航空，海運(yùn)３９ 　２.１　簡(jiǎn)介４０
?。?２　電能是二次能源４０ 　?。?２.１　陸地交通４０
　?。?２.２　航空運(yùn)輸４３
　　２.２.３　鐵路運(yùn)輸４４ 　?。?２.４　海上運(yùn)輸４４
?。?３　電能：主要或唯一的能量來(lái)源４４
　?。?３.１　電動(dòng)汽車４４ 　?。?３.２　重型貨車與客車５１
　　２.３.３　兩輪機(jī)動(dòng)車５１
　?。?３.４　導(dǎo)引型車輛（火車、地鐵、有軌電車、無(wú)軌電車） ５２ 　?。?３.５　海上交通———游艇５３
?。?４　電能與其他能源互為補(bǔ)充———混合動(dòng)力５３
　　２.４.１　并聯(lián)結(jié)構(gòu)５４ 　?。?４.２　串聯(lián)結(jié)構(gòu)５６
　?。?４.３　路耦合５７
　　２.４.４　混合動(dòng)力的軌道機(jī)車５７ ?。?５　結(jié)論５８
　２.６　參考文獻(xiàn)６０
第３章　光伏發(fā)電系統(tǒng)中的儲(chǔ)能技術(shù)６１
?。?１　簡(jiǎn)介６２ ?。?２　獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)６２
　　３.２.１　基本原理６２
　?。?２.２　不可或缺的環(huán)節(jié)：儲(chǔ)能６２ 　?。?２.３　光伏發(fā)電系統(tǒng)的市場(chǎng)６３
　?。?２.４　獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)中儲(chǔ)能的容量配置６４
　　３.２.５　選擇適宜的儲(chǔ)能技術(shù)６４ ?。?３　鉛酸蓄電池壽命受限６６
　?。?３.１　蓄電池的能量管理６７
　　３.３.２　具有發(fā)展前景的鋰離子電池技術(shù)６８
Ⅴ
　　F6 G 　
?。?４　并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)７０
　?。?４.１　不斷發(fā)展的電網(wǎng)７０
　?。?４.２　多樣化的儲(chǔ)能系統(tǒng)７１
　?。?４.３　儲(chǔ)能接入并網(wǎng)：電力部門要解決的重要問題７２ 　３.５　參考文獻(xiàn)７３
第４章　移動(dòng)式應(yīng)用與微能源７４
?。?１　各種移動(dòng)式應(yīng)用場(chǎng)合的能源需求７５ 　?。?１.１　“微”功率（ｓｕＷａｔｔ） ７５
　　４.１.２　“大”功率（幾瓦的功率） ７６
　?。?１.３　能量需求７６ 　?。?１.４　滿足特定供電需求的持續(xù)時(shí)間７８
?。?２　供能微型化所帶來(lái)的新特點(diǎn)７９
　４.３　電容儲(chǔ)能８０ ?。?４　電化學(xué)儲(chǔ)能８０
　　４.４.１　一次電池８１
　?。?４.２　蓄電池８１ 　?。?４.３　燃料電池８３
?。?５　碳?xì)浠衔铮福?
　?。?５.１　功率ＭＥＭＳ ８４ ?。?６　熱電８９
?。?７　摩擦發(fā)電８９
?。?８　放射源９０ ?。?９　捕獲環(huán)境能９０
　?。?９.１　太陽(yáng)能９０
　?。?９.２　熱能９０ 　?。?９.３　化學(xué)能：生活能源９１
　?。?９.４　機(jī)械能９１
　?。?９.５　應(yīng)答機(jī)９２ ?。?１０　其他相關(guān)的電子設(shè)備：板載供電９３
　４.１１　參考文獻(xiàn)９４
第５章　儲(chǔ)氫１００
?。?１　簡(jiǎn)介１０１ ?。?２　儲(chǔ)氫概述１０１
　?。?２.１　相關(guān)能量參數(shù)１０１
　?。?２.２　密度與比密度１０２
Ⅵ
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?。?３　壓力儲(chǔ)氫１０４
　　５.３.１　儲(chǔ)氫容器１０４
　?。?３.２　網(wǎng)絡(luò)配送１０５
?。?４　低溫儲(chǔ)氫１０５ 　　５.４.１　交通運(yùn)輸?shù)囊簹鋬?chǔ)存１０５
　?。?４.２　固定式液氫儲(chǔ)存１０６
　５.５　固態(tài)儲(chǔ)氫１０６ 　?。?５.１　物理（化學(xué)）吸附方式的物理儲(chǔ)氫１０６
　?。?５.２　化學(xué)儲(chǔ)氫１０８
　５.６　其他儲(chǔ)氫模式１１０ 　?。?６.１　硼酸鹽１１１
　　５.６.２　硼酸鹽和氫化物的混合物１１１
　?。?６.３　混合儲(chǔ)氫１１１ 　５.７　討論：技術(shù)、能量、經(jīng)濟(jì)層面１１２
?。?８　參考文獻(xiàn)１１３
第６章　燃料電池：原理和功能１１５ ?。?１　什么是單體或電池？ １１６
?。?２　化學(xué)能１１７
?。?３　化學(xué)反應(yīng)詳解１１９ 　６.４　質(zhì)子交換膜燃料電池１２３
?。?５　固體氧化物燃料電池１２３
　６.６　堿性燃料電池１２４ ?。?７　不同類型燃料電池對(duì)比１２５
?。?８　催化劑１２７
?。?９　關(guān)鍵因素１２８ 　６.１０　結(jié)論：儲(chǔ)能的應(yīng)用１２９
第７章　燃料電池：運(yùn)行系統(tǒng)１３１ ?。?１　簡(jiǎn)介：什么是燃料電池系統(tǒng)？ １３２
?。?２　空氣供給系統(tǒng)１３４ 　?。?２.１　總體需求１３４
　?。?２.２　選擇適合燃料電池系統(tǒng)的壓縮機(jī)１３５
?。?３　氣體加濕系統(tǒng)１３７ 　?。?３.１　總體需求１３７
　　７.３.２　合適的加濕方式１３８
　?。?３.３　膜交換器和焓輪１３８
Ⅶ
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　?。?３.４　帶有蓄水容器的系統(tǒng)１３９
?。?４　電堆終端的固態(tài)變換器１４０
　７.５　壽命、可靠性和診斷１４１
　?。?５.１　故障及其原因１４１
　　７.５.２　燃料電池性能的實(shí)驗(yàn)方法１４２
　?。?５.３　診斷方法和策略１４３
　７.６　參考文獻(xiàn)１４４
第８章　電化學(xué)儲(chǔ)能：一次電池與蓄電池１４７
?。?１　蓄電池概述：工作原理１４８
　８.２　應(yīng)用１５０ 　?。?２.１　運(yùn)用儲(chǔ)能管理電力系統(tǒng)和交通系統(tǒng)的整體構(gòu)架１５０
　　８.２.２　儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展歷程１５１
　?。?２.３　鋰離子電池是混合動(dòng)力汽車的核心１５１
　　８.２.４　鋰離子電池技術(shù)是光伏發(fā)電應(yīng)用的核心１５２
　?。?２.５　法國(guó)在儲(chǔ)能市場(chǎng)中的地位１５３
?。?３　電池技術(shù)發(fā)展歷史１５７
　?。?３.１　鉛酸電池１５７
　?。?３.２　ＮｉＣｄ（鎳鎘電池） １５９
　?。?３.３?。危楠玻停?（鎳氫電池） １５９
　?。?３.４　ＮｉｃｋｅｌＺｉｎｃ（鎳鋅電池） １６０
　?。?３.５　ＮａＳ（鈉硫電池） １６１
　?。?３.６　氧化還原（液流）電池１６１ 　　８.３.７?。冢澹猓颍犭姵兀保叮?
　?。?３.８　鋅空電池（Ｚｉｎｃａｉｒ） １６２
　?。?３.９　鋰電池１６２
?。?４　應(yīng)用需求１６５
　　８.４.１　混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車１６５
　?。?４.２　光伏發(fā)電應(yīng)用１６６
　?。?４.３　移動(dòng)式電子設(shè)備１６６
?。?５　聚焦鋰離子電池技術(shù)１６７
　　８.５.１　基本原理１６７
　　８.５.２　正極材料的發(fā)展１６７
　?。?５.３　負(fù)極材料的發(fā)展１６９
　　８.５.４　該領(lǐng)域的主要參與者１７１
　?。?５.５　電解質(zhì)的研發(fā)１７１
Ⅷ
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?。?６　鋰離子電池的處理和再循環(huán)利用１７３
?。?７　其他電池１７４
　?。?７.１　微型電池，印刷電池等１７４
　?。?７.２　電解質(zhì)１７６
　　８.７.３　搖椅微型電源１７６
　?。?７.４　制造技術(shù)１７６
　?。?７.５　印制電池１７７
　８.８　參考文獻(xiàn)１７８
第９章　超級(jí)電容器：原理、容量配置、功率接口及應(yīng)用１８１
?。?１　簡(jiǎn)介１８２
　９.２　超級(jí)電容器：雙電層電容器１８３
　?。?２.１　基本原理１８３
　?。?２.２　電氣模型———主要參數(shù)１８５
　　９.２.３　熱模型１８８
?。?３　超級(jí)電容器組的容量配置１８９
　　９.３.１　以能量作為選擇依據(jù)１８９
　?。?３.２　以功率作為選擇依據(jù)———兼顧效率１９０
　９.４　功率接口１９１
　?。?４.１　電壓均衡１９１
　?。?４.２　固態(tài)變換器１９３
?。?５　應(yīng)用１９５
　?。?５.１　概述１９５
　　９.５.２　超級(jí)電容器作為主電源１９５
　?。?５.３　混合電源系統(tǒng)１９６
　９.６　參考文獻(xiàn)１９９
作者名單２０１