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第1章 储能在电能的产生和消耗中的应用1

1.1引言1

1.2爬坡速率挑战7

1.3容量挑战10

参考文献13

其他可读的参考文献14

第2章 间歇性能源发电的影响15

2.1引言15

2.2风能、天然气、煤炭集成发电15

2.3周期运行的影响19

2.4科罗拉多公共服务公司实例研究26

2.4.1数据和方法26

2.4.2 2008年7月2日的风电上网实例27

2.4.2.1所选科罗拉多公共服务公司电厂的爬坡速率30

2.4.2.2对影响气体污染物排放的估算31

2.4.2.3关于2008年7月2日风力发电上网实例的结论35

2.4.3 2009年9月28～29日的风力发电上网实例35

2.4.4科罗拉多公共服务公司实例分析的结论38

2.5科罗拉多公共服务公司和得克萨斯可靠电力委员会电力系统对比39

2.6得克萨斯可靠电力委员会电力系统内风能、燃煤发电及燃气发电的相互影响39

2.6.1燃煤发电和燃气发电实施周期运行的频率40

2.6.2对气体污染物排放的影响：J.T.Deeley电厂的实例研究41

2.6.3关于得克萨斯可靠电力委员会系统运转过程的总结44

2.7结论和展望45

参考文献47

第3章 抽水蓄能48

3.1基本概念48

3.2抽水蓄能接入电力系统的意义48

3.3实例：Dominion Power公司在Bath县的抽水蓄能电站49

3.4抽水蓄能效率50

3.5美国抽水蓄能设备51

3.6能量与功率潜力51

3.7开发57

3.7.1环境考虑57

3.7.2系统组成57

3.7.2.1水库57

3.7.2.2水道61

3.7.2.3冲击式涡轮机与离心水泵66

参考文献67

第4章 地下抽水蓄能69

4.1引言69

4.1.1系统规模69

4.1.2设计概述70

4.2文献综述71

4.3小型（含水层）地下抽水蓄能72

4.3.1系统描述和运行72

4.3.2性能建模74

4.3.3水泵水轮机78

4.3.4电动发电机79

4.3.5电气系统80

4.3.6水井83

4.3.7地表蓄水池87

4.3.8系统效率88

4.3.9含水层水文地质89

4.3.10法律事项90

4.3.11经济性93

4.4未来前景94

参考文献94

第5章 压缩空气储能96

5.1背景96

5.2大规模储能发展的动力97

5.3系统的运行99

5.4适合于压缩空气储能的地质特性100

5.4.1盐岩洞100

5.4.2硬岩层102

5.4.3多孔岩103

5.5已有的和在建、计划的压缩空气电站106

5.5.1德国HUNTORF电站106

5.5.2美国亚拉巴马州Mclntosh电站107

5.5.3美国俄亥俄州Norton在建项目108

5.5.4美国艾奥瓦州在建项目IMAU108

5.5.5美国得克萨斯州计划项目108

5.6压缩空气储能的运行和性能109

5.6.1爬坡、转换和部分负荷运行109

5.6.2恒定容量和恒定气压109

5.6.3洞穴尺寸111

5.6.4压缩空气储能系统的性能指标114

5.6.4.1热耗率114

5.6.4.2充电转换率114

5.7单参数压缩空气储能性能指标115

5.7.1主能量效率116

5.7.2储能循环效率116

5.8其他度量方法117

5.9前沿技术118

5.10结论120

参考文献121

附录 储存量要求126

情况1洞穴压力为常数127

情况2变化的洞穴压力和变化的涡轮机入口压力128

情形3变化的洞穴压力和恒定的涡轮机入口压力128

第6章 电池储能130

6.1引言130

6.1.1蓄电池或可充电电池131

6.2能量和功率131

6.2.1铅酸电池132

6.2.2钠硫（NaS）电池134

6.2.2.1案例1美国电力钠硫电池工程137

6.2.2.2案例2 Xcel Energy对利用1 MW电池系统储存风能的测试139

6.2.3全钒氧化还原电池140

6.2.3.1其他电化学储能设备的性质140

6.2.4全钒氧化还原液流电池141

6.2.4.1商业应用：Cellstrom143

6.2.5锂离子电池146

6.2.5.1热失控147

6.2.5.2容量衰减148

6.2.5.3高倍率放电容量损失148

参考文献149

第7章 太阳热能存储151

7.1热能存储简介151

7.2热能存储的物理原理152

7.2.1显热存储153

7.2.1.1显热存储材料153

7.2.2潜热154

7.2.2.1借助于相变材料的潜热存储154

7.2.3热化学能155

7.2.3.1热化学能量存储155

7.2.4选择存储方法156

7.3存储系统158

7.3.1双罐直接型存储158

7.3.1.1熔盐作为传热液158

7.3.2双罐间接型存储158

7.3.3单罐温跃层存储158

7.4存储容器设计159

7.4.1罐的几何形状159

7.4.2罐161

7.4.2.1材料161

7.4.3压力和应力162

7.4.3.1机械压力162

7.4.3.2热应力162

7.4.4存储容器的热损耗与隔热162

7.4.4.1圆柱形容器的热损耗162

7.4.4.2球形容器的热损耗164

7.5热储能系统的经济性165

7.5.1调峰166

7.5.2能源供应商的成本166

7.5.2.1存储运行成本166

7.5.3消费者成本167

7.6热能存储的应用169

7.6.1聚光式太阳能发电应用169

7.6.1.1现有的大规模太阳光热能存储系统171

7.6.2建筑和工业过程供热172

7.6.3季节性供热174

参考文献175

第8章 天然气储存177

8.1引言177

8.2地下天然气储存的历史发展177

8.3影响天然气储存未来价值的关键趋势179

8.4天然气储存的种类180

8.4.1枯竭储层储存180

8.4.2蓄水层储存180

8.4.3盐穴储存181

8.4.4液化天然气182

8.4.5管道容量183

8.4.6气柜183

8.5天然气储存在天然气输配中的作用183

8.6客户细分185

8.6.1远途运输商185

8.6.2供应商和集成商185

8.6.3州内管道186

8.6.4州际管道186

8.6.5生产商186

8.7客户细分总结187

8.8储能的经济性187

8.9储存的演化188

8.10天然气储存技术发展189

8.11天然气储存与二氧化碳封存191

参考文献193

其他资料194