目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 能源概述 1
1.1.1 能源的分類 1
1.1.2 能源的發(fā)展歷程 1
1.1.3 能源的發(fā)展趨勢 2
1.2 儲能概述 2
1.2.1 儲能的必要性 2
1.2.2 儲能的分類 6
1.2.3 儲能的作用 16
1.2.4 儲能的發(fā)展現狀 18
1.3 壓縮空氣儲能概述 19
1.3.1 技術原理 19
1.3.2 發(fā)展現狀 20
第2章 壓縮空氣儲能的技術分類 25
2.1 傳統(tǒng)壓縮空氣儲能 25
2.1.1 工作原理 25
2.1.2 技術特點 27
2.1.3 國內外現狀 28
2.1.4 發(fā)展趨勢 31
2.2 蓄熱式壓縮空氣儲能 32
2.2.1 工作原理 32
2.2.2 技術特點 33
2.2.3 國內外現狀 34
2.2.4 發(fā)展趨勢 38
2.3 等溫壓縮空氣儲能系統(tǒng) 39
2.3.1 工作原理 39
2.3.2 技術特點 42
2.3.3 國內外現狀 44
2.3.4 發(fā)展趨勢 46
2.4 液化空氣儲能 47
2.4.1 工作原理 47
2.4.2 技術特點 48
2.4.3 國內外現狀 51
2.4.4 發(fā)展趨勢 54
2.5 超臨界壓縮空氣儲能 55
2.5.1 工作原理 55
2.5.2 技術特點 57
2.5.3 國內外現狀 58
2.5.4 發(fā)展趨勢 60
2.6 水下壓縮空氣儲能 60
2.6.1 工作原理 60
2.6.2 技術特點 63
2.6.3 國內外現狀 66
2.6.4 發(fā)展趨勢 71
2.7 壓縮空氣儲能耦合系統(tǒng) 71
2.7.1 工作原理 71
2.7.2 技術特點 72
2.7.3 國內外現狀 73
2.7.4 發(fā)展趨勢 80
第3章 壓縮空氣儲能的技術基礎 81
3.1 熱力學基礎 81
3.1.1 熱力學基本概念 81
3.1.2 熱力學基本過程 98
3.1.3 熱力學能量及損失分析方法 106
3.2 氣體動力學基礎 114
3.2.1 氣體動力學基本概念 114
3.2.2 葉輪機械工作過程分析 126
3.2.3 葉輪機械能量與損失分析方法 133
3.3 傳熱學基礎 145
3.3.1 傳熱學基本概念 145
3.3.2 蓄熱/換熱器工作過程分析 153
3.3.3 蓄熱/換熱器能量與損失分析方法 155
3.4 燃燒學基礎 157
3.4.1 燃燒學基本概念 158
3.4.2 燃燒室工作過程分析 165
3.4.3 燃燒室能量與損失分析方法 165
3.5 電工學基礎 168
3.5.1 電工學基本概念 168
3.5.2 電力系統(tǒng)工作過程分析 175
3.5.3 電力系統(tǒng)能量與損失分析方法 182
第4章 壓縮空氣儲能的設計 188
4.1 系統(tǒng)總體設計技術 188
4.1.1 系統(tǒng)設計原則 188
4.1.2 設計工況的熱力學分析 190
4.1.3 變工況分析 200
4.1.4 非穩(wěn)態(tài)分析 214
4.1.5 系統(tǒng)優(yōu)化設計 225
4.2 壓縮機設計技術 231
4.2.1 總體設計 231
4.2.2 氣動設計 241
4.2.3 結構與強度設計 244
4.2.4 變工況設計 250
4.2.5 試驗與測量技術 253
4.3 燃燒室設計技術 258
4.3.1 總體設計 259
4.3.2 燃燒技術 267
4.3.3 結構與強度設計 271
4.3.4 變工況設計 276
4.3.5 試驗與測量技術 278
4.4 膨脹機設計技術 282
4.4.1 總體設計 282
4.4.2 氣動設計 284
4.4.3 結構與強度設計 292
4.4.4 變工況設計 297
4.4.5 試驗與測量技術 299
4.5 蓄熱(冷)器設計技術 302
4.5.1 總體設計 303
4.5.2 流動與傳熱設計 306
4.5.3 結構與強度設計 313
4.5.4 試驗與測量技術 318
4.6 換熱器設計技術 319
4.6.1 總體設計 320
4.6.2 傳熱設計 323
4.6.3 結構與強度設計 328
4.6.4 變工況設計 332
4.6.5 試驗與測量技術 333
4.7 儲氣裝置設計技術 337
4.7.1 總體設計 338
4.7.2 壓力容器設計 341
4.7.3 儲氣洞穴設計 351
4.7.4 變工況設計 353
4.7.5 試驗與測量技術 355
4.8 控制系統(tǒng)設計 356
4.8.1 總體設計 357
4.8.2 硬件設計 370
4.8.3 軟件設計 372
4.8.4 試驗與測試 373
第5章 壓縮空氣儲能的應用 376
5.1 常規(guī)電力系統(tǒng) 376
5.1.1 削峰填谷 376
5.1.2 提高電能質量 377
5.1.3 提供備用容量 379
5.1.4 輔助傳統(tǒng)發(fā)電機組運行 380
5.2 可再生能源 381
5.2.1 平滑輸出 382
5.2.2 并網調峰 383
5.2.3 平衡出力 384
5.3 分布式能源 385
5.3.1 不間斷電源 385
5.3.2 無功及電壓支持 387
5.3.3 容量及分時電價管理 388
5.4 壓縮空氣儲能經濟性分析 390
5.4.1 技術經濟性分析 390
5.4.2 熱經濟性分析 399
第6章 壓縮空氣儲能技術展望 405
6.1 技術展望 405
6.1.1 新型系統(tǒng) 405
6.1.2 關鍵技術 409
6.2 應用展望 415
6.2.1 經濟性 415
6.2.2 產業(yè)發(fā)展 417
主要參考文獻 423