Renewable Energy Conversion, Transmission, and Storage pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Bent Sorensen

出品人:

页数:352

译者:

出版时间:2007-11

价格:700.00元

装帧:

isbn号码:9780123742629

丛书系列:

图书标签:

• Renewable Energy
• Energy Conversion
• Energy Transmission
• Energy Storage
• Sustainable Energy
• Power Systems
• Electrical Engineering
• Green Energy
• Energy Technology
• Renewable Resources

《能源革新之路：储能技术与应用前沿》 本书深入探讨了现代能源系统转型的核心驱动力——能量储存技术，聚焦其在可再生能源利用、电力系统稳定性以及未来能源格局中的关键作用。我们致力于揭示不同储能技术的原理、性能特点、成本效益分析以及在实际应用中的挑战与机遇，为读者勾勒出一条清晰的能源革新之路。 第一部分：储能技术原理与分类 本部分将系统性地梳理当前主流的储能技术，并从物理、化学、热能等多个维度进行深入剖析。 电化学储能： 锂离子电池： 详细介绍不同正负极材料（如三元锂、磷酸铁锂、石墨烯等）的化学原理、能量密度、功率密度、循环寿命、安全性及成本构成。探讨其在便携式电子设备、电动汽车和电网级储能中的应用现状与未来发展趋势，如固态电池、钠离子电池等下一代技术。 铅酸电池： 回顾其成熟的技术基础，分析其优缺点，以及在备用电源、汽车启动等领域的应用。 液流电池： 重点讲解其长寿命、高安全性、独立功率容量和能量容量的特点，分析钒液流电池、锌溴液流电池等在电网储能中的潜力。 超级电容器（电化学电容器）： 阐述其高功率密度、快速充放电能力，以及在能量回收、混合动力系统等方面的应用。 机械储能： 抽水蓄能： 剖析其作为目前规模最大、最成熟的储能方式，详细介绍其工作原理、建设要求、运行效益及环境保护问题。 压缩空气储能（CAES）： 讲解其将电能转化为压缩空气储存，再通过涡轮机发电的流程，分析不同类型（如绝热型、非绝热型）的优劣，以及其在大规模电网储能中的前景。 飞轮储能： 介绍其利用高速旋转的飞轮储存动能的原理，分析其高功率、快速响应的特点，以及在电力质量调节、瞬间功率补偿等方面的应用。 热储能： 熔盐储能： 重点关注其与太阳能光热发电相结合的应用，详细介绍熔盐的特性、传热机制以及储热系统的设计与优化。 相变材料（PCM）储能： 讲解PCM在不同温度下发生相变释放或吸收潜热的原理，分析其在建筑供暖、工业余热回收以及太阳能热利用中的应用。 显热储能： 探讨利用固体或液体材料（如水、砂石）的温度升高或降低来储存热能的方法，分析其在集中供暖、蓄冷系统中的应用。 其他储能技术： 氢储能： 详细介绍电解水制氢、氢储存（高压气态、液态、固态吸附）及氢燃料电池发电的整个链条，探讨其作为长期、大规模储能的潜力，以及在交通、工业和电网中的应用前景。 重力储能： 介绍新兴的重力储能技术，包括利用重物升降进行能量储存的原理及其创新性。 第二部分：储能系统的设计、优化与控制 本部分将关注储能系统从概念到实践的关键环节。 系统设计与集成： 选型策略： 根据具体应用场景（如电网级储能、分布式储能、微电网等）和需求（如容量、功率、响应速度、寿命、成本），选择最适合的储能技术组合。 能量管理系统（EMS）： 详细阐述EMS在优化储能系统运行、最大化经济效益、保障系统安全方面的核心作用。涵盖预测控制、实时调度、充放电策略优化等内容。 安全设计与风险管理： 深入分析不同储能技术存在的安全隐患（如热失控、火灾、爆炸等），以及相应的预防、检测和应对措施。重点介绍电池管理系统（BMS）在保障锂离子电池安全运行中的关键功能。 性能评估与经济性分析： 关键性能指标： 能量效率、功率密度、循环寿命、日历寿命、充放电速率、荷电状态（SOC）估计精度等。 成本构成与回收分析： 详细解析储能系统的初始投资成本（设备、安装）、运营维护成本、以及通过参与电力市场、提升可再生能源消纳等方式实现的经济效益，评估项目的投资回报周期。 生命周期评估（LCA）： 从环境影响的角度，评估储能技术的整个生命周期（制造、使用、回收）的碳排放及资源消耗。 储能系统的市场与政策环境： 电力市场机制： 分析不同国家和地区针对储能系统设计的电力辅助服务市场（如调频、调峰、备用）、容量市场等，以及储能系统如何参与其中获取收益。 政策支持与法规： 探讨各国政府在推广储能技术方面出台的激励政策（如补贴、税收优惠、配额制），以及相关的技术标准和安全法规。 第三部分：储能技术在能源系统中的应用场景与未来展望 本部分将聚焦储能技术在实际能源系统中的多元化应用，并展望其未来发展蓝图。 可再生能源并网与消纳： 平滑间歇性： 阐述储能如何有效平滑风能、太阳能等波动性、间歇性电源的输出，提高其并网的可靠性和稳定性。 提升可再生能源占比： 分析储能系统如何支持更高比例的可再生能源融入电网，减少弃风弃光现象，加速能源结构转型。 虚拟电厂（VPP）： 探讨储能作为VPP核心组成部分的潜力，通过聚合分布式储能资源，实现对电网的优化调度和灵活响应。 电网稳定与灵活性增强： 频率调节与电压支持： 储能系统如何快速响应电网频率和电压波动，提供必要的辅助服务，保障电网的安全稳定运行。 电网扩容与升级： 储能系统作为一种柔性化的电网投资替代方案，如何延缓或避免对传统输配电基础设施进行大规模升级。 黑启动能力： 分析储能系统在电网发生大规模停电后，如何提供初始电力支持，帮助电网快速恢复。 分布式能源与微电网： 提高供电可靠性： 储能在离网或弱联网状态下，如何保障微电网和重要负载的稳定供电。 削峰填谷与需求侧管理： 储能系统如何通过在用电高峰时放电、低谷时充电，实现电力的削峰填谷，降低用户用电成本。 电动汽车（EV）与车网互动（V2G）： 探讨EV电池作为分布式储能单元，通过V2G技术参与电网服务，为电网提供灵活性，同时为车主创造收益。 新兴应用领域： 工业过程储能： 储能技术在工业余热回收、工艺过程供能优化中的应用。 数据中心备用电源： 储能系统在保障数据中心不间断运行中的作用。 离网供电与能源普及： 储能系统如何为偏远地区和发展中国家提供可靠的电力供应，推动能源普及。 《能源革新之路：储能技术与应用前沿》旨在为能源领域的科研人员、工程师、政策制定者、投资者以及对未来能源充满好奇的读者，提供一个全面、深入且前瞻性的视角，共同探索储能技术如何驱动全球能源系统的可持续发展，塑造更清洁、更智能、更具韧性的能源未来。

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这本书的排版和插图设计简直是一场视觉上的噩梦。整本书充斥着大段的纯文本段落，文字行距非常紧凑，几乎没有留白。更糟糕的是，所有与技术相关的图表和流程图，都显得极其模糊和低分辨率，仿佛是从早期期刊上扫描下来的黑白文件。例如，在解释光电效应时，作者提供了一张关于半导体PN结的能带图，但图上的能级标注模糊不清，导带和价带的区分几乎要靠猜。当书中开始介绍复杂的电力电子换流器结构时，那些关键的开关器件（如IGBT或SiC MOSFET）的连接示意图，复杂到根本无法仅凭肉眼分辨出正确的拓扑结构。这使得读者在试图将抽象的数学模型与实际的物理设备对应起来时，遇到了极大的障碍。在这样一个技术密集型的领域，清晰、高质量的视觉辅助材料是理解复杂概念的桥梁。这本书不仅没有提供这座桥梁，反而用模糊不清的图像把它建得摇摇欲坠。对于需要通过图示来消化信息的学习者来说，这本书的阅读体验简直是折磨，它严重影响了对“转化”和“传输”环节中设备细节的把握。

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这部书的封面设计着实吸引人，那种深沉的蓝色调和中间醒目的黄色光晕，让我立刻联想到了广袤的海洋和澎湃的能量。然而，当我翻开第一页，期待着能看到关于太阳能光伏效率提升的最新突破，或是风力发电机叶片空气动力学设计的精妙之处时，我却发现自己沉浸在了一片关于宏观经济学和国际贸易政策的海洋里。书中大量的篇幅都在探讨能源转型的地缘政治影响，分析不同国家在可再生能源领域的补贴政策如何影响全球市场平衡。比如，有一章节花了整整十五章来剖析欧盟的碳边境调节机制（CBAM）对东南亚制造业出口的连锁反应，其深度和广度令人印象深刻，但对于一个专注于技术细节的工程师而言，这些内容显得有些旁枝末节。我原本期待的是关于新型储能材料的化学结构分析，或者逆变器拓扑结构的最优解，但这本书提供的更多是政策制定者和市场分析师的视角。它像是一份高级的政策简报，而非一本工程技术手册。读者如果想了解如何设计一个更高效的储能系统，恐怕需要从其他地方寻找答案。这本书的价值更在于提供了一个理解能源转型宏观环境的框架，而非解决具体的技术难题。我希望书中能多一些关于实际工程案例的深入探讨，哪怕只是一个小型风电场的并网细节分析也行，而不是将重点过多地放在了复杂的国际谈判和宏观经济模型上，这使得核心技术的“转化、传输与储存”这几个关键词，在书中显得有些被稀释了。

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这本书的写作风格极其学术化，语言密度高得让人喘不过气来。我花了将近一个下午的时间，才勉强啃完其中关于“电网弹性与分布式能源接入的随机过程建模”这一章。作者似乎对简化概念毫无兴趣，每一个论述都建立在扎实的数学基础之上，充斥着大量的偏微分方程和复杂的概率分布函数。这对于纯粹的理论物理或高级数学背景的读者来说，或许是如鱼得水，但对于试图理解如何在现有电网架构中集成更多间歇性可再生能源的现场工程师来说，简直是一场灾难。书中对“传输”的讨论，聚焦于高压直流输电（HVDC）的稳定性分析，采用了波形分析和模态稳定性理论，而不是实际的电缆敷设、变电站选址或故障保护机制的工程实践。我本想看看现代柔性直流输电（FACTS）装置在应对风电功率波动时的快速响应策略，但书中给出的却是基于拉普拉斯变换的系统响应曲线，抽象得让人摸不着头脑。如果要用一句话来总结这部分的阅读体验，那就是：它在告诉你为什么系统会不稳定，但没有告诉你如何用扳手去拧紧哪个螺栓来修复它。这种纯粹的理论深度，虽然值得敬佩，但对于应用导向的读者群体来说，阅读门槛设置得太高了。

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我对这本书的“存储”部分的期待，是能看到固态电池的最新进展，或者是压缩空气储能（CAES）的效率优化方案。然而，这本书对储能技术的讨论，似乎停在了十年前的水平。它花了大量篇幅回顾了铅酸电池和抽水蓄能电站的经典工作原理，并将其置于能源系统平衡的宏观背景下进行讨论。当提到锂离子电池时，作者仅仅是蜻蜓点水般地提到了能量密度和循环寿命这两个指标，完全没有深入探讨固态电解质的界面阻抗问题，也没有提及目前工业界正在努力攻克的安全性和热管理挑战。更令人费解的是，书中对于新型长时储能技术——例如液流电池或重力储能——的介绍，简短到几乎可以忽略不计，仿佛这些技术尚未进入主流视野。这种对前沿技术发展的滞后感，在快速迭代的能源科技领域是致命的。我甚至在书中没有找到任何关于能源互联网背景下，虚拟电厂（VPP）如何调度分布式储能单元的软件算法讨论。阅读完这一部分，我感觉自己像是在翻阅一本十年前的能源技术综述，而不是一本关于“能源转化、传输与储存”的现代教材。

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我对这本书的“转化”部分的解读是，它更像是一部关于政策激励和市场激励下，能源结构演变的“历史剧”，而不是一本侧重于技术优化的教科书。例如，书中花费了大量篇幅来描述过去二十年间，特定国家如何通过税收减免和上网电价补贴（FIT）政策，成功地推动了风能和太阳能的部署。作者对政策制定背后的政治博弈、利益集团的影响、以及法律框架的演变进行了细致入微的描绘。这固然提供了丰富的背景知识，让读者了解“为什么”我们现在使用这些技术。然而，当我翻到关于太阳能电池效率提升的章节时，发现内容停留在晶体硅电池的基本辐射吸收理论上，对于钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cells）的陷阱态密度、界面钝化技术，或者叠层电池（Tandem Cell）的匹配问题，几乎没有提及。这让我深感遗憾，因为对于“转化”而言，最核心的议题恰恰是如何突破现有技术的效率瓶颈。这本书似乎更偏爱讲述“宏大叙事”和“制度建设”，而对那些驱动技术进步的、微小而关键的科学突破，则显得不够重视和深入。它教会了我如何去“销售”可再生能源，却没能充分告诉我如何去“制造”出更强大的可再生能源设备。

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