电力系统储能 pdf epub mobi txt 电子书下载在线阅读 2026

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出版者:机械工业出版社作者:Andre Ter-Gazarian 出品人: 页数:211 译者:周京华出版时间:2015-10 价格:68.00 装帧:平装 isbn号码:9787111494058 丛书系列:国际电气工程先进技术译丛

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具体描述

本书主要讨论储能技术在电力系统中的具体应用，详细介绍了各种储能技术的基本原理及具体示例、储能对电力系统的影响，并对各种储能技术的特点进行了分析，重点关注了可再生能源与储能之间的关系。本书适合从事电力系统储能技术研究的科研工作人员或企业研发人员阅读。

现代材料科学：从原子到宏观性能的深度探索作者： [在此处留空，或填写虚构的知名学者姓名] 出版社： [在此处留空，或填写虚构的权威出版社名称] 出版年份： [在此处留空，或填写近年份] --- 内容简介《现代材料科学：从原子到宏观性能的深度探索》是一部全面且深入的教科书与参考手册，旨在为材料学、化学、物理学、机械工程及相关领域的高年级本科生、研究生以及科研人员提供一个坚实的理论基础和前沿的实践指导。本书的核心目标在于系统性地阐述材料的微观结构、性能特征以及制备工艺三者之间相互关联的复杂机制，强调跨尺度的理解与设计。本书摒弃了传统材料学书籍中对单一材料（如金属、陶瓷、高分子）的割裂式介绍，转而采用基于基本物理化学原理和结构决定性能的统一视角进行论述。全书共分为七大部分，三十余章，内容覆盖了材料科学的经典范畴，并大量融入了近十年来的研究热点与突破性进展。 --- 第一部分：材料科学的基石——结构与键合（约 250 字）本部分首先奠定全书的理论基础。它深入探讨了原子结构、电子构型与化学键的本质，包括离子键、共价键、金属键以及范德华力等。重点分析了晶体结构学的基本原理，如布拉维点阵、密堆积结构、晶体缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）的形成与对材料宏观性能（如扩散、强度）的影响。特别关注了准晶体与无序结构在热力学和动力学上的独特性。此外，本部分详尽阐述了X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等结构表征技术的物理原理及其在确定晶体结构和缺陷类型中的应用，为后续章节的微观分析提供了工具基础。 --- 第二部分：热力学与动力学在材料过程中的驱动力（约 200 字）材料的演化和相变受热力学定律的严格支配。本部分深入解析了材料体系的相图绘制与解读，包括二元和三元相图的构建，以及相变过程中的吉布斯自由能最小化原理。除了平衡态的分析，动力学部分着重讲解了扩散理论（菲克定律的深入探讨及其温度依赖性）、形核与生长机制（如奥斯瓦尔德熟化、柯斯特维茨-索利顿机制），以及相变速率的计算方法。这为理解材料的退火、烧结、固化等热处理过程提供了精确的数学模型。 --- 第三部分：金属材料：塑性、断裂与疲劳（约 300 字）本部分专注于工程结构中应用最广泛的金属材料。在塑性变形方面，本书详细分析了位错的运动、交互作用及其对加工硬化的影响。重点阐述了加工硬化曲线的建立、叠带对流动应力的贡献，以及再结晶和晶粒长大过程的动力学。断裂力学部分则从宏观应力强度因子（$K$）到微观裂纹萌生与扩展的机制进行了统一论述，包含了韧性断裂（如J积分）和脆性断裂的判据。尤为突出的是对疲劳现象的深度解析。本书不满足于S-N曲线的描述，而是深入探讨了低周疲劳（LCE）与高周疲劳（HCF）的本构关系、疲劳裂纹的萌生和扩展阶段的微观机制（如滑移带的形成、表面氧化层的影响），以及环境对疲劳寿命的腐蚀影响（疲劳腐蚀）。此外，还涉及了高温合金的蠕变行为和断裂模型。 --- 第四部分：陶瓷与玻璃材料：硬脆性与功能化（约 200 字）陶瓷材料因其高温稳定性、耐腐蚀性和特定的电学、光学特性而备受关注。本部分侧重于离子键和共价键在陶瓷结构中的主导作用。详细讨论了结构缺陷（如晶格空位、间隙原子）如何影响载流子的迁移率和电导率。在机械性能方面，深入分析了陶瓷材料的脆性断裂机理，并引入了岩田模型（Rice-Rousselier Model）等先进的损伤演化理论。对于玻璃，重点阐述了过冷液体区域的粘滞流变行为、玻璃化转变温度（Tg）的测定及其对材料应用窗口的限制。无机非金属材料的粉体制备、烧结致密化过程和晶界工程也是本章的重要内容。 --- 第五部分：高分子材料：粘弹性与形态控制（约 250 字）高分子科学是理解软物质行为的关键。本部分从链结构（分子量分布、支化度、共聚物结构）入手，阐述了其如何决定材料的宏观特性。详细介绍了粘弹性理论，如Maxwell模型、Voigt模型及其组合，并利用时间-温度等效原理（主曲线的构建）来预测高分子材料在不同速率下的动态响应。聚合物的形态是决定其性能的核心因素，本书详尽分析了结晶度、球晶的形成、取向对拉伸强度的影响。此外，还涵盖了高分子复合材料的界面设计、老化降解机制（如光氧化、热解）以及生物可降解聚合物的设计原理。 --- 第六部分：先进功能材料的集成与设计（约 200 字）本部分聚焦于利用材料的独特电、磁、光特性来实现特定功能的集成器件。深入探讨了半导体材料的能带理论，掺杂机制，p-n结的形成与运算特性。磁性材料部分则从畴结构、磁化过程（磁滞回线）出发，区分了软磁与硬磁材料的应用场景，并介绍了巨磁阻效应（GMR）和隧道磁阻效应（TMR）的基础。此外，还涵盖了压电材料、铁电材料的工作原理及其在传感器和储能设备中的应用潜力。重点强调了材料的跨尺度耦合效应，例如电声耦合、热光效应等。 --- 第七部分：材料的制备与加工技术前沿（约 150 字）本部分将理论知识与工程实践相结合。除了传统的铸造、塑性加工外，本书重点介绍了增材制造（3D打印）中材料的层状沉积、快速凝固过程对微结构和缺陷的影响，以及如何通过优化工艺参数来控制材料的最终性能。对于薄膜技术，详细阐述了物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）的反应动力学和薄膜应力控制。最后，对材料的无损评估技术（如超声波、声发射）进行了综述，以确保工程应用中的可靠性。 --- 总结评价《现代材料科学：从原子到宏观性能的深度探索》以其严谨的物理基础、统一的结构-性能分析框架以及对前沿技术的广泛覆盖，成为材料科学教育和研究领域不可或缺的权威参考书。它不仅仅是知识的堆砌，更是对材料世界复杂性的深刻洞察与逻辑梳理，旨在培养读者具备跨尺度、跨学科的材料设计与解决问题的能力。本书的数学推导详尽，图表丰富，非常适合作为研究生阶段的核心教材，亦是资深工程师和研究人员查阅特定领域最新进展的宝贵资源。

作者简介

周京华，男，1974年生，副教授，硕士研究生导师。 2005年9月毕业于西安交通大学，获电气工程博士学位。北京市中青年骨干教师，2009年入选北京市科技新星计划，2006年获中国有色金属工业协会颁发的中国有色金属工业科学技术奖(三等)一项。研究方向：多电平变换技术在大功率变频器、PWM整流器、有源电力滤波器及清洁能源中的应用。近年来，以第一作者发表论文34篇，其中中文核心期刊10篇，EI检索14篇，译作一部《风力发电优化控制系统》。科研方面，承担北京市教委面上项目1项，北京市科技新星计划资助项目1项，参与完成北京市自然科学基金项目1项，承担企业委托项目5项。目前，已经成功为企业开发出1140V/400kW三电平大功率变频器、380V/400kW能量回馈型电磁搅拌器、6kV/400kW多单元串联能量回馈型高压变频器，并以实现产品化，推向市场。

目录信息

译者序
原书前言
致谢
引言
第一部分储能应用
第1章电力系统的发展趋势3
11需求侧特点3
111储能方法6
112日负荷曲线结构7
12供给侧特点9
13发电机组扩展规划17
14满足负荷需求18
第2章作为电力系统结构单元的储能装置21
21概述21
22储能单元的能量与功率平衡24
23储能数学模型26
24储能计量经济模型28
第3章储能技术的应用30
31概述30
32储能装置的静态职能30
33用户级储能32
34储能与输送33
35储能装置的动态职能34
36可能的应用领域35
第二部分储能技术
第4章热能储存39
41概述39
42储能介质44
43安全容器46
431钢制容器47
432预应力混凝土压力容器47
433预应力铸铁容器47
434地下洞室47
435含水层储存高温水48
436安全容器设计总结48
44功率提取49
441变压力蓄能器49
442扩容蓄能器49
443等容蓄能器50
45发电厂热能储存52
46经济评估54
第5章飞轮储能57
51概述57
52作为中央储能的飞轮58
53能量释放问题61
54飞轮储能的应用61
第6章抽水蓄能63
61概述63
62功率提取系统64
63抽水蓄能中央储能68
64迪诺威克69
第7章压缩空气储能75
71概述75
72基本原则77
73中央储能78
74功率提取系统81
75两个工业示例87
751享托夫（Huntorf）87
752麦金托什（McIntosh）90
76调度与经济局限性91
第8章氢气与其他合成燃料储能93
81概述93
82合成储能介质93
83氢气的生产94
84氢气储存容器99
85氢化物概念100
第9章电化学储能103
91概述103
92蓄电池104
93燃料电池109
94储能单元装配111
95热动态113
96功率提取系统115
第10章电容器储能116
101理论背景116
102电容器储能介质119
103功率提取119
第11章超导磁储能121
111基本原则121
112超导线圈123
113低温系统126
114功率提取127
115环境与安全问题128
116项目与实现131
第12章电力系统自身储能134
121作为飞轮的电力系统134
122超高压电网互联135
第13章储能系统选择注意事项137
131储能技术对比137
第三部分电力系统储能注意事项
第14章储能系统集成145
141问题界定145
142电力系统成本函数147
143系统约束条件150
144储能装置引入的设计标准153
第15章储能对电力系统瞬态的影响156
151问题界定156
152模型描述157
153稳态稳定性分析158
154确保瞬态稳定性的储能参数162
155储能选址168
156多功能储能装置参数选择169
第16章电力系统储能优化机制171
161电力系统储能机制171
162优化机制标准172
163单节点系统简化标准175
164优化机制算法176
第17章储能与可再生能源179
171为什么使用可再生能源179
172可再生能源的类型181
1721波浪能182
1722风能183
1723潮汐能184
1724小规模水电能源184
1725太阳能热能技术与太阳能光伏185
173使用可再生能源的独立电力系统中储能的作用187
174间歇性来源的稳定电力188
175使用可再生能源并网发电的综合电力系统中储能的作用190
176结论194
结论196
参考文献202
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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坦白讲，我一开始对储能技术的理解还比较零散，无非是知道电池很重要。但读完这书的中间部分，我对储能系统在电网中的具体应用场景有了颠覆性的认识。书中关于“调频”、“调峰”和“备用”服务功能的阐述，简直是教科书级别的梳理。作者用一系列复杂的工程实例和数学模型，清晰地展示了储能系统是如何精确计算投入和退出时间点，以实现电网频率和电压的实时稳定。我尤其对其中关于“能量管理系统（EMS）”的章节印象深刻，那部分内容深入探讨了如何利用先进的控制算法来优化储能的充放电策略，最大化其经济效益和电网效益。里面的图表绘制得极其专业，每一个曲线、每一个参数的设置似乎都凝聚了多年的工程经验。虽然有些涉及高级控制理论的部分需要反复研读，但正是这种深入骨髓的技术细节，让我明白了“储能”绝不仅仅是“一块大电池”，而是一个高度集成化、智能化、需要精妙控制的复杂系统。这本书的深度，绝对超越了一般的科普读物，它更像是一本面向高阶工程师和研究人员的实战手册。

☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格和语言运用，给人一种沉稳而富有力量的感觉，仿佛每一句话都经过了反复的推敲和打磨。它没有使用华丽的辞藻或空泛的口号，而是用一种近乎严谨的工程报告的口吻来构建知识体系。即便是对于复杂概念的解释，也力求做到精准无歧义，使得阅读体验非常高效。我尤其欣赏作者在引用文献和数据来源时的规范性，这为书中的论点提供了坚实的信誉背书。阅读过程中，我经常会停下来，对照书中的图表和公式，在脑海中进行复盘，这种互动式的学习过程极大地加深了我的记忆和理解。总体而言，这本书不仅仅是一本知识的集合，更像是一套完整的思维训练工具，它教会了读者如何系统性地分析电力储能领域中的技术、经济和政策多重维度的问题。对于任何想在这一领域深耕的人来说，它都是一本值得反复翻阅和珍藏的案头必备之作。

☆☆☆☆☆

这本书的结构安排极具匠心，它没有让读者沉溺于单一的技术流派，而是展现了多元化和前沿探索的精神。让我眼前一亮的是关于新型储能技术和未来展望的那几章。作者竟然花了不小的篇幅去讨论了诸如液流电池、钠离子电池等“非主流”但潜力巨大的技术路线，并对其商业化进程中的挑战进行了客观评价。这种不偏不倚、鼓励创新的态度，让我看到了作者深厚的学术底蕴和开阔的视野。书中对于“储能并网标准”和“安全规范”的讨论，也体现了强烈的社会责任感，提醒着所有从业者技术发展必须以安全为基石。我仿佛能感受到作者在撰写这些章节时，那种对行业规范化和健康发展的殷切期望。更难得的是，作者在谈论技术局限性时，语气是充满建设性的，而不是批判性的，这使得整本书读起来非常舒服，既有扎实的理论基础，又不失对未来突破的浪漫想象。

☆☆☆☆☆

读完这本书，我的一个直观感受是，它极大地提升了我对电力市场化改革和储能经济性的理解。作者非常精辟地分析了储能作为一种“资产”如何在电力辅助服务市场、容量市场乃至现货市场中获取收益。书中对“度电成本”和“全生命周期成本”的拆解分析，非常细致入微，它不再是简单的财务计算，而是结合了电网运行特性、技术衰减规律的综合评估模型。我特别喜欢作者用案例研究的方式，展示了不同国家或地区在政策激励下，储能项目如何通过多重收益流实现自我造血。这对于我们评估项目可行性和制定投资策略至关重要。这本书的价值在于，它成功地架设了“硬核技术”与“商业可行性”之间的桥梁，让读者明白，再好的技术，如果不能在经济上立足，也终究是空中楼阁。这种跨学科的思维整合能力，是这本书最让我佩服的一点。

☆☆☆☆☆

这本《电力系统储能》的书籍，从宏观的视角出发，为我们描绘了一幅电力系统未来发展的蓝图。我特别欣赏作者在开篇时对于全球能源转型背景下储能技术必要性的深入剖析。书中详细阐述了可再生能源如风能、太阳能接入电网所带来的波动性和间歇性问题，以及储能技术如何作为关键的“稳定器”来解决这些挑战。那种将技术问题上升到国家能源安全和可持续发展高度的论述，非常有洞察力。作者没有停留在概念层面，而是深入挖掘了不同储能技术（如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等）的物理原理、性能参数和适用场景。特别是对不同技术在响应速度、能量密度和循环寿命上的对比分析，数据详实，逻辑严谨。阅读过程中，我感觉自己仿佛坐在一个能源战略研讨会的现场，听着专家们对当前技术瓶颈和未来发展方向进行前瞻性的讨论。这种对全局性的把握和对细节的精准呈现，让初次接触这个领域的读者也能迅速建立起系统的认知框架，避免了在浩瀚的技术海洋中迷失方向。对于我们这些身处行业中、需要不断更新知识结构的人来说，这本书提供了非常宝贵的理论支撑和宏观参考。

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