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全新储能技术发展及路线图陈海生、吴玉庭9787124400
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章储能学科基础11.1储能促进能源可持续发展11.1.1储能技术与产业的重要11.1.2储能是能源互联网的关键技术支撑41.1.3储能在不同场合的应用61.2储能技术分类81.2.1物理储能81.2.2电化学储能81..储热和储氢81.2.4电场储能91.3储能技术发展现状101.3.1国际储能产业技术与各业政策111.3.2我国储能技术现状与产业政策141.3.3储能技术评价准则181.4储能技术学科的基础科学问题201.4.1储能过程基础原理211.4.2储能过程的共技术221.5储能产业技术的绿色发展1.6储能名词与术语251.6.1电化学储能261.6.2物理储能341.6.3储热(冷)技术371.7储能科学与技术专业生培养计划建议381.7.1培养目标391.7.2培养要求391.7.3知识体系401.7.4学制、授予与条件43参考文献43第2章锂离子电池技术及金属锂电池452.1国内外发展现状452.1.1简述452.1.2锂离子电池的关键材料472.1.3锂离子电池的电芯、模组及电池包522.1.4锂离子电池的装备技术552.1.5锂离子电池的回收利用562.2锂离子电池关键科学与技术问题及下一代研发方向682.2.1锂离子电池的下一代关键材料682.2.2新一代锂离子电池技术772..下一代金属锂基新电池体系81.锂电池未来发展方向与路线图84..1储能用锂电池发展现状与未来前景84..2锂电池未来发展方向85参考文献88第3章压缩空气储能技术913.1国内外发展现状913.1.1发展现状913.1.2关键科学与技术问题943.1.3应用领域的现状与问题973.2未来发展方向预测与展望1003.2.1产业发展方向预测1003.2.2学科未来发展方向预测与展望1023.3国内发展的分析与规划路线图103参考文献104第4章液流电池储能技术1084.1国外发展现状1084.1.1全钒液流电池1094.1.2锌基液流电池技术1094.1.3有机体系的液流电池技术1104.2国内发展现状1104.2.1全钒液流电池1104.2.2锌基液流电池技术1114.3全钒液流电池的发展现状1124.4全钒液流电池的关键材料1144.4.1电极材料1144.4.2双极板材料1154.4.3电解质溶液1174.4.4离子传导(交换)膜材料1174.5未来发展方向的预测与展望1204.6发展路线图1参考文献124第5章高温钠电池1265.1概述1265.1.1钠硫电池与钠镍电池1265.1.2高温钠电池材料1305.2高温钠电池发展现状1365.2.1钠硫电池1365.2.2ZEBRA电池1405.3我国高温钠电池发展战略1465.3.1高温钠电池关键科学问题与技术挑战1465.3.2高温钠电池发展方向与路线图146参考文献147第6章新概念储能电池1496.1概述1496.1.1基于水溶液电解质的离子嵌入型二次电池1506.1.2全固态电池1506.1.3液态金属电池1516.1.4多二次电池1526.2发展现状1536.2.1国际发展现状1536.2.2国内发展现状1606.3我国新概念电化学储能体系的关键材料发展战略1656.3.1新概念储能电池的发展目标1656.3.2关键科学问题和技术挑战1676.4新概念储能电池体系的发展方向1696.4.1水系离子嵌入电池的发展方向1696.4.2全固态电池的发展方向1706.4.3液态金属电池的发展方向1716.4.4多二次电池的发展方向1716.5发展建议路线图172参考文献173第7章铅蓄电池储能技术1757.1发展现状1757.1.1概述1757.1.2技术演变1777.2技术方向1807.2.1铅炭电池特107.2.2铅炭电池技术发展路线1827..高功率铅酸蓄电池1847.2.4铅酸蓄电池的铅回收技术186参考文献189第8章电容及电容1918.1国内外发展现状1928.1.1关键科学与技术问题1928.1.2应用领域的现状与问题1988.2产业领域创新方向与展望2008.3生命周期评价2028.3.1影响电容器寿命的因素2028.3.2电容器生命周期评价方法2048.3.3现有生命周期评价方法存在的问题及展望2058.4学科未来发展方向的预测与展望2068.5国内发展的分析与规划路线图207参考文献208第9章飞轮储能2109.1国内外发展现状2109.1.1概况2109.1.2我国飞轮储能技术研发现状2129.1.3国内外技术水平对比分析2139.1.4应用领域现状2149.2关键科学与技术问题2179.2.1飞轮、轴承与电机关键问题2179.2.2充放电控制及系统技术2209.3学科未来发展方向的预测与展望2219.4飞轮储能技术国内发展的分析与规划路线图222参考文献20章抽水蓄能技术22410.1概述22410.1.1电站结构22410.1.2效益及其作用22610.2国内外研究现状22610.3关键科学与技术问题22810.3.1上、下水库关键技术问题22910.3.2引水管道关键技术问题010.3.3地下厂房关键技术问题110.3.4蓄能机组设计及自主制造能力110.4学科未来发展方向的分析与规划路线图210.4.1抽水蓄能未来发展方向210.4.2抽水蓄能规划发展路线图参考文献1章储热(冷)技术11.1国内外发展现状11.1.1显热储热(冷)技术11.1.2相变储热技术11.1.3化学储热技术(thermo-chemicalenergystorage,TCES)24011.2未来发展方向预测与展望24111.2.1产业未来发展方向预测与展望24111.2.2学科未来发展方向预测与展望24611.3国内发展的分析与规划路线图248参考文献251
陈海生,男,汉族,1977年2月生,山东滕州人,1997年于西安交通大学,2002年在工程热物理所获博士。2002~2004年在北京航空航天大学从事博士后研究;2004~2005年任工程热物理所副研究员;2005~2009年在英国利兹大学工作,任Senior Visiting Research Fellow/Research Fellow等职;2009年11月入选“百人计划”,任工程热物理所研究员、博士生导师;2012年入选“万人计划”青年拔尖人才,2013年入选“万人计划”中青年科技创新领军人才,是自然科学杰出青年获得者、英国能源学会会士(Fellow)、享受特殊津贴专家。现任工程热物理所副所长、能源大规模物理储能研发中心主任。 主要从事新型大规模储能技术、限定空间尺度内流动与传储热特、叶轮机械内部流动机理等研究工作,取得了一系列具有靠前水平的研究成果。牵头组建了100余人的靠前水平的物理储能研发团队,建成了我国物理储能研发中心“能源大规模物理储能技术研发中心”,成为目前靠前靠前的10MW级优选压缩空气储能集成研发与测试平台。攻克1-10MW优选压缩空气储能各项关键技术,主持建成靠前首套1.5MW和10MW优选压缩空气储能示范系统,研发进程及能指标均处于靠前靠前水平。 已主持科技部863重点项目、先导专项、靠前合作项目、知识创新工程重点项目等各类项目30余项。发表300余篇,其中SCI160余篇,EI240余篇,SCI他引6000余次。获邀主持编写专著3部,参加编写专著9章。已申请200余项,授权160余项(靠前授权4项)。关于压缩空气储能技术的数和SCI数均优选机构排名。其研究成果先后荣获优选可能源领域蓝天奖、北京市科学技术奖一等奖、黑龙江省科学技术一等奖、北京市技术发明奖一等奖、中国青年科技奖特别奖,青年科学家奖、英皇学会牛顿不错学者奖等奖励,2014年以来连续入选Elsevier“中国高被引学者榜单(能源领域)”等。 兼任“Journal of Teml cience”、“Energy Storage”、“储能科学与技术”、“工程热物理学报”和“智能电网”副主编,担任世界储能技术大会和全国储能科学与技术大会/副,“Energy Science and Technology”等7个学术期刊编委,8个靠前会议的组委会/科学委员会委员等。目前担任中国工程热物理学会副理事长、靠前储能技术与产业联盟总干事、中国能源研究会储能专业委员会主任、中国化工学会储能工程专业委员会副主任、中国电机工程学会储能专委会副主任、中国物理与化学能源协会储能应用分会副主任、中关村储能技术与产业联盟理事长等。 吴玉庭,男,1970年9月生,北京工业大学环境与生命学部研究员,博士生导师。现任北京工业大学学术委员会委员,传热与能源利用北京市重点实验室主任,传热强化与过程节能实验室副主任。先后入选北京市长城学者、北京工业大学京华人才、服务北京创新人才等,学术兼职包括中国无机盐协会熔盐储能专业委员会副主任、中国电力技术市场协会储能技术设备专委会副主任、中国可能源学会太阳能热发电专业委员会委员、中国化工学会储能专业委员会委员、北京市北京理化分析测试技术学会热分析专业委员会理事等,担任《Journal of Teml cience》、《储能科学与技术》杂志编委。主要研究方向包括:(1)传热蓄热;(2)压缩机/膨胀机,热泵制冷、有机朗肯循环发电;(3)太阳地热能等可能源热利用及发电技术。先后做为项目负责人承担了包括973, 863项目,国防预研重点项目,国重大靠前合作项目、市科委重大项目课题和市自然科学重点项目等在内的10项和北京市重点项目的研究,项目总经费超过3000万元。获北京市科技进步三等奖1项(排名第二)和全国发明博览会银奖。申请人先后发表300余篇,其中SCI收录89篇,EI收录183篇,ISTP收录15篇,累计SCI他引1152次,h因子22;获得授权发明38项,美国1项。先后在靠前学术会议上做主旨报告6次,分会口头报告10次。做为主要起草人参与了《空调通风系统清洗规范》GB19210-2003、《一般用喷油单螺杆空气压缩机》GB/T 26967-2011、《工业余热梯级综合利用导则》、《蓄热型电加热装置》等标准起草。参与能源局《太阳能热发电材料发展指南》、《太阳能热发电示范工程技术条件及实施方案》、《能源科技创新规划(2016-2025年)-优选储能技术与装置》等文件的编制,负责中国科协《储能技术学科方向预测及路线图---储热》的编写。协马重芳教授组织编写了《工程热物理学科发展报告2007-2008》,《工程热物理学科发展报告2009-2010》中《传热传质学科发展》专题报告。
1.本书作者为储能各分支领域参与过重大项目的一线专家,起点高、实用强,探讨了储能未来的发展趋势。2.涉及面广,既指明了储能领域关键科学问题的未来发展方向,又探讨了至到2025年及2050年技术指标及路线图,指导强。3.储能学科规划的专业参考书4.本书适合储学科技术领域或相关行业从事技术研发、学科规划、企业战略研究的人员,以及负责制定和实施与储能产业相关政策的各级人员阅读,也适合作为对储学科产业发展感兴趣的人员了解储能技术发展方向的专业读物。
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