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編輯推薦

適讀人群 ：本書作為一本有價值的氫氣儲能與發電開發的參考書籍，適閤於從事氫能源利用以及儲能發電研究領域的技術人員、研究人員和高等院校大中專學生閱讀，可使讀者清晰全麵地瞭解氫能儲能發電，同時也能為我國氫能儲能發電項目建設提供一定的技術參考。
國內也將發展氫能列入國傢的重大發展項目之列，統一規劃發展氫能係統技術的開發項目
對國際上的氫能儲能發電示範應用項目進行瞭詳細的介紹

內容簡介

本書內容共四章。第1章和第2章分彆介紹瞭國內外氫能源研究的動態以及氫能源應用的主要領域；第3章重點介紹瞭國際上氫能儲能和發電技術示範應用項目的現狀；第4章介紹瞭氫能儲能發電過程中可能存在的技術難點和關鍵材料問題，包括儲氫材料的篩選、技術經濟性分析、效率分析、技術匹配性分析等一係列問題；在結束語附錄中對我國氫能儲能發電前景進行瞭展望。
本書作為一本有價值的氫氣儲能與發電開發的參考書籍，適閤於從事氫能源利用以及儲能發電研究領域的技術人員、研究人員和高等院校大中專學生閱讀，可使讀者清晰全麵地瞭解氫能儲能發電，同時也能為我國氫能儲能發電項目建設提供一定的技術參考。

目錄

第1章氫能源/1
1.1氫能的特點2
1.2全球氫能源發展現狀7
1.2.1美國7
1.2.2日本9
1.2.3歐盟11
1.2.4德國13
1.2.5北歐14
1.2.6中國16
1.3全球從事氫能源基礎設施生産的相關企業17
參考文獻19
第2章氫能源的開發與利用/20
2.1氫能在工業中的應用20
2.2氫能源在航空器上的應用21
2.3氫能源在交通運輸領域的應用21
2.4氫能在生活中的應用22
2.5氫能在儲能發電上的應用23
2.6氫能開發存在的問題24
第3章氫能儲能發電現狀/26
3.1氫能儲能發電介紹26
3.2氫能發電前景分析28
3.3氫能儲能及發電研究與示範性項目31
3.3.1美國36
3.3.2日本37
3.3.3歐盟40
3.3.4挪威41
3.3.5丹麥43
3.3.6法國44
3.3.7希臘44
3.3.8西班牙48
3.3.9英國49
3.3.10意大利51
3.3.11德國53
3.3.12韓國57
3.3.13中國(未含中國颱灣)57
參考文獻58
第4章氫能儲能發電技術實施/61
4.1氫氣的儲存技術61
4.1.1高壓儲氫62
4.1.2液態儲氫63
4.1.3固態儲氫65
4.2儲氫材料66
4.2.1儲氫閤金68
4.2.2配位氫化物76
4.2.3金屬氮氫化物78
4.2.4氨硼烷化閤物79
4.2.5金屬有機框架材料80
4.2.6碳質儲氫材料80
4.2.7玻璃微球儲氫82
4.2.8儲氫材料的儲能參數和性能特點比較82
4.2.9儲氫材料研究小組以及研究方嚮86
4.3儲氫容器90
4.3.1高壓儲氫罐90
4.3.2液化氫氣儲罐91
4.3.3金屬氫化物儲氫罐92
4.3.4復閤儲氫罐104
4.3.5其他固態儲氫罐109
4.3.6國內外金屬氫化物儲氫罐生産狀況113
4.4氫能儲能發電用儲氫材料118
4.4.1儲氫材料要求118
4.4.2儲氫材料性能及技術經濟性分析118
4.4.3儲能發電用儲氫材料篩選126
4.4.4應用實例分析127
4.4.5儲氫容器技術經濟性分析129
4.5氫能儲能發電用儲氫係統的技術指標130
4.6氫能儲能發電示範應用的關鍵技術匹配問題133
4.6.1電解過程製氫與儲氫材料匹配中的關鍵技術和問題133
4.6.2燃料電池與儲氫材料工作匹配的條件134
參考文獻136
附錄中國氫能發電前景展望/144

精彩書摘

　　《氫氣儲能與發電開發》：
　　3.2 氫能發電前景分析
　　風能、太陽能等可再生能源發電具有隨機性和間歇性，與大電網用電高峰不同步，在電網高峰或低榖時，不能及時補充調控，在並入電網時會引起電網電壓的大幅度波動。為此，可能需要建造比風電場總容量大2—3倍的“調壓控製電站”，來調控和抑製這種大量電能的波動，以解決風力發電輸齣電能不穩定問題。因此，迫切需要發展大容量、高功率、長壽命、高安全和低成本的儲能技術，實現電網係統的安全穩定，以及可再生能源的充分利用。必須要建立一個高效的儲能係統，下麵將分析幾種儲能方式的可行性。
　　“抽水蓄能”，這是一個成熟的技術方案，但是受特定的條件限製，首先要有大量的水源，還要有閤適的地形高差，纔能夠實現利用水流的落差能量進行調控發電，從而得到穩定的可控製的電能。另外，從規模上看也是差距太大，“劉傢峽水電站”，十分巨大的水壩和5颱水輪發電機組，其總發電量也就是130萬韆瓦，假設要將1韆萬韆瓦的電能進行這樣的抽水儲能，那就要搞十個劉傢峽水電站和儲能水庫，是現有劉傢峽水電站的十倍規模的上、下水庫和10倍的發電機組纔能夠滿足需要，這是很難實現的。並且現在已經規劃和建設中的三個國內最大的“韆萬韆瓦級風電場”來說，都是在極度缺水的地區（2個在內濛古，1個在甘肅酒泉），平坦的地形（風能資源好的地方都是平坦的地形、地貌），也沒有落差高的地形環境，所以不能應用，能夠使用“抽水儲能”方式調控風電的方式不可能大規模地采用，隻能夠小規模地在特殊的有條件的地區纔行。
　　使用鉛酸電池肯定不行，沒有這麼大的功率容量，並且價格特彆貴，大量地使用還有鉛汙染問題；鎳氫電池與鋰離子電池受限於這兩種元素的數量限製（全球的儲量也是不多的）和特彆昂貴的價格的限製，也不能夠采用；最近還有全釩氧化還原液流電池在研發中，但是多次還原過程中的離子膜汙染問題也一直沒有很好解決，要達到實用的程度還要相當長的時間，商業化的應用究竟會不會影響到環境還是未知數。其他的儲能方式，如壓縮空氣儲能、飛輪儲能等都因為效率太低、容量太小，也是不能使用。
　　……

前言/序言

能源是人類社會賴以生存的物質基礎，安全可靠和廉價的能源是經濟穩定和持續發展的保障。現今，煤、石油、天然氣等不可再生能源消耗不斷加劇，且對生態環境造成嚴重的汙染和破壞，大力發展清潔能源發電及其大規模並網應用技術將成為未來全球發展的趨勢。
氫能作為一種理想的能源，以其來源簡單（來源是水）、汙染排放（釋放是水）、可從風能、太陽能等新能源發電中高效轉化利用，是最有可能帶來能源革命性變革的新型清潔能源，也是促進節能減排最具革命性的戰略發展資源。世界主要發達國傢和國際組織都對氫能源賦予極大的重視，紛紛投入巨資進行氫能相關技術的研發。美國、日本、歐盟等更是緻力於控製21世紀“氫經濟”發展的製高點。“氫經濟”已經成為21世紀新的競爭領域。
氫能的一個重要應用就是氫儲能發電，是通過將新能源（太陽能、風能、潮汐能等）産生的多餘電量用電解水製氫，並將氫氣儲存，在需要時通過燃料電池把化學能直接轉換為電能，隻要有源源不斷的水就能不斷發電。氫能發電具備能源來源簡單、豐富、存儲時間長、轉化效率高、幾乎汙染排放等優點，是一種應用前景廣闊的儲能及發電形式，可以解決電網削峰填榖、新能源穩定並網問題，提高電力係統安全性、可靠性、靈活性，並大幅度降低碳排放，推進智能電網和節能減排、資源可持續發展戰略。在氫儲能技術方麵，歐洲的發展相對成熟，有完整的技術儲備和設備製造能力，也有多個配閤新能源接入使用的氫儲能係統的示範項目。如美國、日本都將氫能發電作為電網新能源應用長期的重點發展方嚮進行戰略規劃。目前，國際上小型氫能“發電站”開始進入推廣期，大型氫能發電示範站也在逐步建設中。而國內也將發展氫能列入國傢的重大發展項目之列，統一規劃發展氫能係統技術的開發項目。國傢電網公司也正在進行氫能儲能發電的前瞻性研究。
本書查閱分析瞭大量國內外科技文獻等資料，總結成數據圖錶，對氫能儲能發電技術的關鍵材料及關鍵技術進行瞭總結，並對國際上的氫能儲能發電示範應用項目進行瞭詳細的介紹，分析瞭在氫能發電過程中可能遇到的技術實施中的關鍵技術和關鍵材料問題，包括材料的篩選、技術經濟性分析、效率、技術匹配問題等一係列問題，提齣國內示範應用應重點解決的關鍵技術。通過本書的閱讀，將使讀者清晰全麵地瞭解氫能儲能發電，同時也能為我國將來建設氫能儲能發電項目提供技術參考依據，這對於推進我國電網用氫能儲能發電、推進智能電網的發展具有重要意義。
由於作者水平有限，書中難免有不妥之處，希望讀者予以批評指正！

編著者
2017.1





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