氢气储能与发电开发 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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编辑推荐

适读人群 ：本书作为一本有价值的氢气储能与发电开发的参考书籍，适合于从事氢能源利用以及储能发电研究领域的技术人员、研究人员和高等院校大中专学生阅读，可使读者清晰全面地了解氢能储能发电，同时也能为我国氢能储能发电项目建设提供一定的技术参考。
国内也将发展氢能列入国家的重大发展项目之列，统一规划发展氢能系统技术的开发项目
对国际上的氢能储能发电示范应用项目进行了详细的介绍

内容简介

本书内容共四章。第1章和第2章分别介绍了国内外氢能源研究的动态以及氢能源应用的主要领域；第3章重点介绍了国际上氢能储能和发电技术示范应用项目的现状；第4章介绍了氢能储能发电过程中可能存在的技术难点和关键材料问题，包括储氢材料的筛选、技术经济性分析、效率分析、技术匹配性分析等一系列问题；在结束语附录中对我国氢能储能发电前景进行了展望。
本书作为一本有价值的氢气储能与发电开发的参考书籍，适合于从事氢能源利用以及储能发电研究领域的技术人员、研究人员和高等院校大中专学生阅读，可使读者清晰全面地了解氢能储能发电，同时也能为我国氢能储能发电项目建设提供一定的技术参考。

目录

第1章氢能源/1
1.1氢能的特点2
1.2全球氢能源发展现状7
1.2.1美国7
1.2.2日本9
1.2.3欧盟11
1.2.4德国13
1.2.5北欧14
1.2.6中国16
1.3全球从事氢能源基础设施生产的相关企业17
参考文献19
第2章氢能源的开发与利用/20
2.1氢能在工业中的应用20
2.2氢能源在航空器上的应用21
2.3氢能源在交通运输领域的应用21
2.4氢能在生活中的应用22
2.5氢能在储能发电上的应用23
2.6氢能开发存在的问题24
第3章氢能储能发电现状/26
3.1氢能储能发电介绍26
3.2氢能发电前景分析28
3.3氢能储能及发电研究与示范性项目31
3.3.1美国36
3.3.2日本37
3.3.3欧盟40
3.3.4挪威41
3.3.5丹麦43
3.3.6法国44
3.3.7希腊44
3.3.8西班牙48
3.3.9英国49
3.3.10意大利51
3.3.11德国53
3.3.12韩国57
3.3.13中国(未含中国台湾)57
参考文献58
第4章氢能储能发电技术实施/61
4.1氢气的储存技术61
4.1.1高压储氢62
4.1.2液态储氢63
4.1.3固态储氢65
4.2储氢材料66
4.2.1储氢合金68
4.2.2配位氢化物76
4.2.3金属氮氢化物78
4.2.4氨硼烷化合物79
4.2.5金属有机框架材料80
4.2.6碳质储氢材料80
4.2.7玻璃微球储氢82
4.2.8储氢材料的储能参数和性能特点比较82
4.2.9储氢材料研究小组以及研究方向86
4.3储氢容器90
4.3.1高压储氢罐90
4.3.2液化氢气储罐91
4.3.3金属氢化物储氢罐92
4.3.4复合储氢罐104
4.3.5其他固态储氢罐109
4.3.6国内外金属氢化物储氢罐生产状况113
4.4氢能储能发电用储氢材料118
4.4.1储氢材料要求118
4.4.2储氢材料性能及技术经济性分析118
4.4.3储能发电用储氢材料筛选126
4.4.4应用实例分析127
4.4.5储氢容器技术经济性分析129
4.5氢能储能发电用储氢系统的技术指标130
4.6氢能储能发电示范应用的关键技术匹配问题133
4.6.1电解过程制氢与储氢材料匹配中的关键技术和问题133
4.6.2燃料电池与储氢材料工作匹配的条件134
参考文献136
附录中国氢能发电前景展望/144

精彩书摘

　　《氢气储能与发电开发》：
　　3.2 氢能发电前景分析
　　风能、太阳能等可再生能源发电具有随机性和间歇性，与大电网用电高峰不同步，在电网高峰或低谷时，不能及时补充调控，在并入电网时会引起电网电压的大幅度波动。为此，可能需要建造比风电场总容量大2—3倍的“调压控制电站”，来调控和抑制这种大量电能的波动，以解决风力发电输出电能不稳定问题。因此，迫切需要发展大容量、高功率、长寿命、高安全和低成本的储能技术，实现电网系统的安全稳定，以及可再生能源的充分利用。必须要建立一个高效的储能系统，下面将分析几种储能方式的可行性。
　　“抽水蓄能”，这是一个成熟的技术方案，但是受特定的条件限制，首先要有大量的水源，还要有合适的地形高差，才能够实现利用水流的落差能量进行调控发电，从而得到稳定的可控制的电能。另外，从规模上看也是差距太大，“刘家峡水电站”，十分巨大的水坝和5台水轮发电机组，其总发电量也就是130万千瓦，假设要将1千万千瓦的电能进行这样的抽水储能，那就要搞十个刘家峡水电站和储能水库，是现有刘家峡水电站的十倍规模的上、下水库和10倍的发电机组才能够满足需要，这是很难实现的。并且现在已经规划和建设中的三个国内最大的“千万千瓦级风电场”来说，都是在极度缺水的地区（2个在内蒙古，1个在甘肃酒泉），平坦的地形（风能资源好的地方都是平坦的地形、地貌），也没有落差高的地形环境，所以不能应用，能够使用“抽水储能”方式调控风电的方式不可能大规模地采用，只能够小规模地在特殊的有条件的地区才行。
　　使用铅酸电池肯定不行，没有这么大的功率容量，并且价格特别贵，大量地使用还有铅污染问题；镍氢电池与锂离子电池受限于这两种元素的数量限制（全球的储量也是不多的）和特别昂贵的价格的限制，也不能够采用；最近还有全钒氧化还原液流电池在研发中，但是多次还原过程中的离子膜污染问题也一直没有很好解决，要达到实用的程度还要相当长的时间，商业化的应用究竟会不会影响到环境还是未知数。其他的储能方式，如压缩空气储能、飞轮储能等都因为效率太低、容量太小，也是不能使用。
　　……

前言/序言

能源是人类社会赖以生存的物质基础，安全可靠和廉价的能源是经济稳定和持续发展的保障。现今，煤、石油、天然气等不可再生能源消耗不断加剧，且对生态环境造成严重的污染和破坏，大力发展清洁能源发电及其大规模并网应用技术将成为未来全球发展的趋势。
氢能作为一种理想的能源，以其来源简单（来源是水）、污染排放（释放是水）、可从风能、太阳能等新能源发电中高效转化利用，是最有可能带来能源革命性变革的新型清洁能源，也是促进节能减排最具革命性的战略发展资源。世界主要发达国家和国际组织都对氢能源赋予极大的重视，纷纷投入巨资进行氢能相关技术的研发。美国、日本、欧盟等更是致力于控制21世纪“氢经济”发展的制高点。“氢经济”已经成为21世纪新的竞争领域。
氢能的一个重要应用就是氢储能发电，是通过将新能源（太阳能、风能、潮汐能等）产生的多余电量用电解水制氢，并将氢气储存，在需要时通过燃料电池把化学能直接转换为电能，只要有源源不断的水就能不断发电。氢能发电具备能源来源简单、丰富、存储时间长、转化效率高、几乎污染排放等优点，是一种应用前景广阔的储能及发电形式，可以解决电网削峰填谷、新能源稳定并网问题，提高电力系统安全性、可靠性、灵活性，并大幅度降低碳排放，推进智能电网和节能减排、资源可持续发展战略。在氢储能技术方面，欧洲的发展相对成熟，有完整的技术储备和设备制造能力，也有多个配合新能源接入使用的氢储能系统的示范项目。如美国、日本都将氢能发电作为电网新能源应用长期的重点发展方向进行战略规划。目前，国际上小型氢能“发电站”开始进入推广期，大型氢能发电示范站也在逐步建设中。而国内也将发展氢能列入国家的重大发展项目之列，统一规划发展氢能系统技术的开发项目。国家电网公司也正在进行氢能储能发电的前瞻性研究。
本书查阅分析了大量国内外科技文献等资料，总结成数据图表，对氢能储能发电技术的关键材料及关键技术进行了总结，并对国际上的氢能储能发电示范应用项目进行了详细的介绍，分析了在氢能发电过程中可能遇到的技术实施中的关键技术和关键材料问题，包括材料的筛选、技术经济性分析、效率、技术匹配问题等一系列问题，提出国内示范应用应重点解决的关键技术。通过本书的阅读，将使读者清晰全面地了解氢能储能发电，同时也能为我国将来建设氢能储能发电项目提供技术参考依据，这对于推进我国电网用氢能储能发电、推进智能电网的发展具有重要意义。
由于作者水平有限，书中难免有不妥之处，希望读者予以批评指正！

编著者
2017.1





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