了得網圖書_套裝2冊】電力儲能技術及應用+儲能技術發展及路線圖能源與動力

章儲能學科基礎1

1.1 儲能促進能源可持續發展?????????????????????????? 1

1.1.1 儲能技術與產業的重要性?????????????????? 1

1.1.2 儲能是能源互聯網的關鍵技術支撐?????????? 4

1.1.3 儲能在不同場合的應用???????????????????? 6

1.2 儲能技術分類???????????????????????????????????? 8

1.2.1 物理儲能???????????????????????????????? 8

1.2.2 電化學儲能?????????????????????????????? 8

1.2.3 儲熱和儲氫???????????????????????????? ??8

1.2.4 電場儲能???????????????????????????????? 9

1.3 儲能技術發展現狀?????????????????????????????? 10

1.3.1 國際儲能產業技術與各國產業政策?????????? 11

1.3.2 我國儲能技術現狀與產業政策?????????????? 14

1.3.3 儲能技術評價準則???????????????????????? 18

1.4 儲能技術學科的基礎科學問題???????????????????? 20

1.4.1 儲能過程基礎原理???????????????????????? 21

1.4.2 儲能過程的共性技術?????????????????????? 22

1.5 儲能產業技術的綠色發展???????????????????????? 23

1.6 儲能名詞與術語???????????????????????????????? 25

1.6.1 電化學儲能?????????????????????????????? 26

1.6.2 物理儲能????????????????????? ???????????34

1.6.3 儲熱（冷）技術?????????????????????????? 37

1.7 儲能科學與技術專業本科生培養計劃建議?????????? 38

1.7.1 培養目標??????????????????????&nbs

鋰離子電池的應用正從消費電子領域逐漸向電動汽車、智能電網、通信基站、綠色建築等方面發展。因此未來鋰離子電池技術的發展方向將呈化的趨勢。對能量密度要求越來越高的消費電子產品將追求高能量密度的極限，電動汽車領域則需要在能量密度與功率密度中進行折中選擇，而準求廉價、長壽命的大規模儲能領域則要求電芯能夠經得起上萬次的充放。這一繫列新的需求對電芯廠家的技術路線都提出了新的要求，如何適應各種類型電芯的需求，設計出符合客戶條件的電芯成為未來電芯廠家需要面對的主要難題。

（1）高能量密度電芯技術

高能量密度鋰離子電池技術是未來的核心技術。目前，世界各國都將能量密度的提升作為鋰離子電池發展的標志。日本政府早在2009年就提出了高能量密度電池的研發目標，2020年，純電動汽車用動力電池電芯能量密度為250 W·h/kg，2030年達到500 W·h/kg，2030年以後發展到700 W·h/kg。美國政府USABC在2015年11月將2020年電芯能量密度由原來的220 W·h/kg修訂為350 W·h/kg。《中國制造2025》確定的技術目標為到2020年鋰離子電池能量密度到300 W·h/kg，2025年能量密度達到400 W·h/kg，2030年能量密度達到500 W·h/kg。

從歷史上看，商業鋰離子電池能量密度的提高較為緩慢。過去25年，電池能量密度每年提升7.6 W·h/kg，而且是線性穩步提升。按照這一速度，動力電池能量密度從現在的180 W·h/kg提升到400 W·h/kg，還需要28年，也就是說要到2043年。顯然，電池發展需要革命性的技術，纔能盡快徹底解決能量密度的技術瓶頸。

《儲能技術發展及路線圖》組織國內儲能領域權威人士編寫，包括11章，分別介紹了儲能技術學科基礎、壓縮空氣儲能、鋰離子電池技術及金屬鋰電池、高溫鈉電池儲能、液流電池儲能技術、新型儲能電池、鉛蓄電池儲能技術、電容及超級電容儲能技術、飛輪儲能、抽水蓄能、儲熱/冷技術等的國內外*進展、存在的關鍵科學與技術問題及2025年、2050年發展路線圖。該書在項目的基礎上細化和明確了儲能學科的關鍵科學問題與技術挑戰，預測未來的重點發展方向、關鍵技術及其優先程度，具有起點高、權威、引領的特色，可為廣大開設儲能學科的高等院校、科研機構提供學科規劃的重要參考和清晰指引，也可以為相關政府部門確定科技支持重點領域和創新項目及為科技、人纔、資金等創新資源向我國儲能產業進行有效集聚提供參考借鋻。

基本信息

商品名稱：	電力儲能技術及應用	開本：	16開
作者：	唐西勝齊智平孔力	代碼：	79.00
ISBN號：	9787111642183	出版時間：	2020-02-25
出版社：	機械工業出版社	印刷時間：	2019-12-27
版次：	1	印次：	1

目錄
前言
篇概論1
章儲能在電力繫統中的作用3
11參與電力繫統輔助服務3
12參與電力繫統調峰5
121常規調峰手段5
122用戶側儲能調峰6
13提高可再生能源發電消納能力8
131改善可再生能源發電特性8
132通過時移消納棄風棄光9
133提高電力繫統的供電充裕度10
14延緩輸配線路升級改造11
15分布式發電和微電網13
16主輔結合，展現儲能多重價值14
第2章主要電力儲能技術16
21抽水蓄能16
22壓縮空氣儲能17
23電化學儲能18
24飛輪儲能21
25超級電容器22
26超導儲能23
27其他24
第2篇電力儲能繫統25
第3章電池儲能繫統27
31電池儲能繫統組成27
32儲能PCS主電路拓撲32
321基於△/變壓器拓撲33
322三單相變壓器組合式拓撲33
323基於直流母線分裂電容拓撲34
324三相四橋臂拓撲34
325基於級聯H橋的中高壓拓撲34
33儲能PCS控制技術35
331PCS數學模型36
332V/f控制45
333PQ控制46
334下垂控制47
目錄電力儲能技術及應用第4章飛輪儲能繫統50
41飛輪儲能繫統的結構50
42飛輪儲能繫統的主電路拓撲51
421主電路拓撲51
422永磁同步電機數學模型52
423電機側控制器參數設計與穩定性52
43飛輪儲能繫統的運行控制55
431並網準備55
432並網運行56
433飛輪儲能實驗56
第5章復合儲能繫統66
51復合儲能的提出66
52復合儲能繫統模型與分析67
521復合儲能繫統建模67
522功率能力的提高69
523內部損耗的降低72
524運行時間的延長75
53復合儲能的控制策略76
531直接並聯復合儲能繫統76
532通過電感器並聯復合儲能繫統77
533有源式復合儲能繫統78
54復合儲能應用案例81
第6章儲能繫統的大數據分析86
61大數據技術及其在儲能中的運用86
62儲能繫統的數據分析88
621鉛碳電池89
622BMS數據91
623PCS數據94
624儲能繫統數據采集及數據特點97
63基於聚類的儲能繫統數據分析方法98
631儲能大數據分析思路98
632聚類算法介紹99
64儲能大數據應用案例104
641數據預處理104
642數據清洗105
643初步統計107
644聚類的預處理——權重分配109
645聚類的預處理——手肘法確定聚類數112
646k-means聚類結果115
647電池健康狀態分化120
第3篇儲能在電力繫統中的應用125
第7章儲能在微電網中的應用127
71微電網中儲能的作用和微電網的主要應用形態127
711微電網中儲能的作用128
712微電網的主要應用形態131
72基於儲能的微電網並/離網控制132
721並網運行控制133
722離網運行控制134
723並/離網切換控制142
73基於儲能的微電網對等控制146
731對等控制146
732改進下垂控制148
733主從下垂控制158
74微電網應用案例163
第8章儲能用於可再生能源波動平抑166
81風電功率波動特征及其影響分析166
811風電功率波動特征分析與建模166
812風電功率波動對繫統頻率和電壓的影響175
813風電功率波動對繫統低頻振蕩的影響181
82儲能平滑風電有功功率波動187
821多類型儲能平抑風電功率波動的總體架構188
822基於一階低通濾波器的儲能控制189
823基於模型預測控制的儲能控制194
第9章風儲聯合參與繫統調頻調壓204
91風儲聯合參與繫統調頻204
911電力繫統調頻204
912風電機組調頻207
913儲能參與風電調頻211
914風儲聯合調頻控制212
92風儲聯合參與繫統調壓214
921電力繫統調壓214
922風電機組調壓216
923風儲聯合調壓控制219
93風儲聯合參與繫統調頻調壓220
931風儲聯合調頻調壓方案220
932風儲聯合調頻調壓控制策略222
933風儲聯合調頻調壓案例224
0章基於儲能的虛擬電廠231
101虛擬電廠概述231
102虛擬電廠資源模型234
1021可控電源模型234
1022不可控電源模型235
1023可中斷負荷模型236
1024儲能繫統模型236
1025其他資源237
103考慮不確定性的VPP優化調度237
1031兩階段分布魯棒優化模型238
1032求解算法241
1033虛擬電廠案例242
參考文獻247

......

本書關注電力儲能繫統及其應用技術，凝聚了作者近年來在電力儲能、分布式發電、微電網及智能電網等領域的理論積累與實踐經驗。全書分為3篇，篇為概論，面向電力繫統的變革性發展，分析了儲能應用於繫統調頻、調峰、可再生能源消納、輸配電阻塞管理、分布式發電與微電網等的作用，介紹了目前典型儲能的技術原理與應用發展態勢。第2篇重點介紹了電池和飛輪儲能的繫統構成、電網接入拓撲及其控制技術，分析了復合儲能的理論基礎與控制方法，以及儲能大數據分析方法與應用。第3篇分析了基於儲能的微電網雙模式運行與對等控制方法，儲能應用於可再生能源發電波動平抑與調頻調壓特性改善的方法，以及基於儲能的虛擬電廠優化調度方法。
本書旨在從電力繫統的未來發展出發，為儲能技術和電力繫統之間搭起一座橋梁，以適宜的儲能，更好的技術經濟性，滿足電力繫統的應用需求。本書可供電氣工程、新能源發電、智能電網等相關領域的工程技術人員，以及高等院校相關專業的師生閱讀使用。

......

唐西勝，博士，中國科學院電工研究所研究員，博士生導師，IEEE會員。長期致力於電力繫統穩定與控制、分布式電力與儲能、交直流微電網等方面的研究與產業化工作。

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