本书结合国内外储能科学与工程的积累与发展，对储能领域的基本原理、主要技术和工程应用进行了梳理、归纳和总结，使读者对储能领域有初步的了解。本书讲述了储能的发展历程，涵盖了储能的基本概念和基本原理，详细介绍了目前主要应用和具有发展前景的机械储能、电磁储能、热储能、化学储能、电化学储能，并且关注了规模储能系统集成与智能管理。
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丛书序
前言
第1章储能科学与工程基础1
1.1引言1
1.2储能的意义2
1.3储能技术分类5
1.3.1机械储能6
1.3.2电磁储能7
1.3.3热储能7
1.3.4化学储能7
1.3.5电化学储能8
1.4储能科学与工程发展现状8
1.5我国储能领域面临的挑战与问题13
思考题14
第2章机械储能15
2.1主要应用形式15
2.2抽水蓄能16
2.2.1工作原理18
2.2.2核心参数20
2.2.3结构组成22
2.2.4设备25
2.2.5优点与作用27
2.2.6应用场景30
2.2.7未来发展前景33
2.3压缩空气储能37
2.3.1概述37
2.3.2分类40
2.3.3关键构件46
2.3.4技术参数48
2.3.5优缺点及应用领域51
2.3.6前沿技术及发展前景54
2.4飞轮储能57
2.4.1工作原理与发展历史57
2.4.2组成结构及工作参数59
2.4.3优缺点67
2.4.4应用领域68
2.4.5未来研究方向和发展前景73
思考题74
第3章电磁储能76
3.1超级电容器储能76
3.1.1超级电容器的研究进程76
3.1.2超级电容器的结构78
3.1.3超级电容器的类型及原理80
3.1.4超级电容器的特点83
3.1.5超级电容器的应用84
3.1.6超级电容器面临的问题86
3.1.7超级电容器的发展趋势及展望87
3.2超导磁储能88
3.2.1超导磁储能的研究进程89
3.2.2超导磁储能的典型结构89
3.2.3超导磁储能的储能机理92
3.2.4超导磁储能的特点92
3.2.5超导磁储能的研发及应用领域93
3.2.6超导磁储能的发展趋势及展望96
思考题96
第4章热储能98
4.1热交换的基本方式98
4.1.1热传导98
4.1.2热对流99
4.1.3热辐射100
4.2热储能技术分类及主要应用形式100
4.2.1热储能技术分类100
4.2.2储热技术主要应用形式101
4.3显热储热技术103
4.3.1显热储热原理103
4.3.2液体介质103
4.3.3固体介质105
4.3.4显热储热装置106
4.4相变储热技术109
4.4.1相变储热原理109
4.4.2相变材料关键物性参数110
4.4.3无机相变储热材料111
4.4.4有机相变储热材料115
4.4.5共晶相变储热材料117
4.4.6相变储热装置118
4.5化学储热技术120
4.5.1化学储热类型120
4.5.2化学储热装置123
4.5.3化学储热的优缺点124
思考题124
第5章化学储能126
5.1概述126
5.2固态物质储能126
5.2.1概述126
5.2.2煤炭的成因、性质和分类127
5.2.3煤炭的加工和利用129
5.2.4煤炭的储存和运输135
5.2.5煤炭的应用范围138
5.3液态物质储能140
5.3.1概述140
5.3.2石油141
5.3.3液态阳光与甲醇燃料153
5.4气态物质储能158
5.4.1概述158
5.4.2天然气160
5.4.3氢气175
5.5小结183
思考题184
第6章电化学储能185
6.1主要储能电池体系与基本概念185
6.2铅蓄电池189
6.2.1铅酸电池189
6.2.2铅炭电池197
6.3锂离子电池202
6.3.1锂离子电池的工作原理203
6.3.2锂离子电池的关键材料203
6.3.3锂离子电池的生产工艺212
6.3.4锂离子储能电池的工程应用218
6.3.5锂电池相关前沿技术简介221
6.4钠离子电池226
6.4.1钠离子电池的工作原理227
6.4.2钠离子电池的正极材料227
6.4.3钠离子电池的负极材料232
6.4.4钠离子电池的电解液234
6.4.5钠离子电池全球产业化进展235
6.4.6未来展望237
6.5高温钠硫电池237
6.5.1概述237
6.5.2基本原理及主要特点238
6.5.3高温钠硫电池材料240
6.5.4高温钠硫电池的工程应用242
6.6液流电池245
6.6.1概述245
6.6.2全钒液流电池247
6.6.3锌溴液流电池266
6.6.4其他液流电池270
6.7其他新体系储能电池272
6.7.1水系锌离子电池272
6.7.2有机储能电池275
6.8储能电池管理与热管理系统277
6.8.1电池管理系统277
6.8.2电池热管理系统280
思考题288
第7章规模储能系统集成与智能管理289
7.1系统集成289
7.1.1储能系统分类289
7.1.2多体系联用290
7.2储能系统控制295
7.2.1储能系统的一级控制295
7.2.2储能系统的二级控制295
7.2.3储能系统的三级控制297
7.3大数据监测与人工智能管理298
7.3.1概述298
7.3.2大数据管理298
7.3.3人工智能技术的引入302
7.3.4发展前景304
7.4系统规范305
思考题308
参考文献309
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