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期刊信息/Journal information
储能科学与技术
化学工业出版社
储能科学与技术

化学工业出版社

丁玉龙

双月刊

2095-4239

energystorage_cip@163.com;esst_edit@126.com

010-64519601/9602

100011

北京市东城区青年湖南街13号

储能科学与技术/Journal Energy Storage Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《储能科学与技术》（Energy Storage Science and Technology）是化学工业出版社、中国化工学会联合主办的国内唯一的储能专业期刊，由中国石油和化学工业联合会主管，国内统一刊号CN 10-1076/TK，中国科学引文数据库核心期刊（CSCD）、中国科技核心期刊，中国化工学会及储能工程专委会会刊。目前已被美国《乌利希期刊指南（网络版）》（Ulrichsweb）、英国科学文摘数据库（INSPEC）和美国《化学文摘（网络版）》（CA）收录，荣誉主编为英国伯明翰大学丁玉龙教授。
正式出版
收录年代

    配电台区灵活资源多时间尺度优化调度方法——以含虚拟储能的建筑微网为例

    黄旭祖国强司威丁琪...
    568-577页
    查看更多>>摘要：随着"双碳"目标的提出,配电台区接入大量分布式光伏、电动汽车、微网以及智能建筑等新元素,在给中低压配网安全运行带来挑战的同时也蕴含着巨大的灵活调节潜力.本工作以配电台区的智能建筑为例,提出一种含虚拟储能系统的建筑微网多时间尺度优化调度方法.首先对建筑围护结构的动态特性进行建模,构建了对建筑灵活性进行定量描述的虚拟储能模型,通过对虚拟储能的充放电过程进行优化调度来实现对建筑灵活性的定量利用;随后,在配电台区灵活资源多时间尺度优化调度模型中详细考虑了建筑的可调虚拟储能特性,分别在日前调度和日间修正两个时间尺度对建筑虚拟储能进行充分利用,提出以运行成本最低为目标的日前经济调度方法和跟踪微网联络线设定值的日间修正方法.最后以夏季制冷场景为例,利用典型建筑微网系统验证了本文所提多时间尺度优化调度方法的有效性.结果表明,本文所提方法可有效调度建筑的虚拟储能能力,实现在日前运行阶段降低建筑微网的运行成本,在日间运行阶段有效平抑可再生能源的随机波动.

    配电台区灵活资源建筑虚拟储能多时间尺度优化

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    基于电化学热耦合模型的电池热管理研究

    宋梦琼彭宇廖自强
    578-585页
    查看更多>>摘要：动力锂电池在快速充放电过程中,会产生大量的热量,具有热积聚热失控的风险,要对电池进行热管理.本文首先建立了电池电化学热耦合模型,对电池的温升特性进行研究,然后设计了基于复合相变材料(CPCM)的电池热管理系统,对电池在高倍率放电过程中进行控温管理,最后,比较了不同电池间距情况下,电池热管理系统对电池温度和温差的控制效果.数值仿真结果表明,单电池在3 C倍率放电过程中,电池最高温度为58.9℃,而当采用复合相变材料对电池冷却时,即使在35℃的环境温度下,也可以有效把电池最高温度控制在46.1℃,温差控制在3.6℃,从而能确保电池在适宜工作温度内安全运行,延长电池组的使用寿命和提高电池安全性能.更重要的是,通过对复合相变材料的固相率进行分析表明,固相率不为0时,可以有效控制电池温度和温差,而当热管理系统中的复合相变材料固相率为0时,电池组温度和温差均快速升高,因此通过对复合相变材料固相率指数进行分析,有助于复合相变材料的应用及热管理系统的优化.

    复合相变材料锂电池电化学热管理

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    基于可再生能源与储能耦合的建筑能源规划与利用

    逄敏
    586-588页
    查看更多>>摘要：储能是可再生能源创新应用的支柱技术."双碳"目标背景下,储能技术解决了可再生能源应用的技术困扰,并在削峰填谷、稳定能源供应中发挥作用.本文首先介绍了建筑能源供应系统的特征,其次分析了能源长期规划利用可能存在的问题,最后着重对比了不同储能技术的优劣势,并介绍了电池储能、氢储能及多种混合储能的具体应用.通过不同耦合方式的比较及储能技术的持续优化,将有助于实现能源结构转型,为建筑能源优化提供有效参考.

    可再生能源储能耦合建筑能源规划利用

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    氨分解制氢储能系统容量对电力系统性能的影响

    王运蒙飞张超李涛...
    589-597页
    查看更多>>摘要：由于在储能和制氢方面具有显著的优势,氨制氢储能系统可以在未来"双碳"目标推进和能源系统建设中扮演重要角色.本工作模拟了氨分解管式填充床反应器在电加热情况下的工作特性,并将其纳入到考虑源荷两侧不确定性和风光火储的电力系统中.分析了在三种不同电力系统装机构成下,氨分解系统装机容量增加对电力系统的度电成本、度电碳排放、新能源发电占比、新能源利用率和氢气日产量等性能指标的影响.结果表明:氨分解系统可以有效提高新能源发电消纳水平,不同装机构成下配备最大氨分解系统容量可使得新能源利用率提高5.5%～62.4%,新能源发电占比提高14.2%～160.8%;由此带来的度电碳排放降低0.9%～22.8%,而度电成本提高7.6%～34.5%;氢气日产量分别达到3.9万吨、10.4万吨和17.1万吨.本文研究结果可为在电力系统中配置氨分解制氢储能系统以推动碳减排和氢能技术发展提供参考.

    氨分解制氢储能系统碳排放量发电成本电力系统

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    基于LBM的泡沫金属与翅片相变储能系统性能对比分析

    张金亚周文博程紫漪漪
    598-607页
    查看更多>>摘要：为了研究翅片和泡沫金属铜对相变储能系统性能的影响,使用四参数随机生长法(QSGS)构建了孔隙密度(PPI)分别为20PPI、30PPI的泡沫铜复合相变材料模型,并构建了等铜质量的翅片相变材料模型.在此基础上,采用格子玻尔兹曼(LBM)数值模拟方法对相变材料(PCM)的储/放热过程进行了数值模拟,基于努塞尔数、液相率、PCM流动速度、PCM熔化/凝固时间对比分析了添加翅片以及添加泡沫金属结构对相变材料换热性能的影响.结果表明,在储热过程中,由于泡沫金属的存在会抑制熔化过程中对流换热的发展,双翅片结构的努塞尔数高于泡沫金属结构,熔化时间更短,相比于20PPI、30PPI泡沫铜复合相变材料分别缩短了28.55%、17.5%;在放热过程中,泡沫金属的存在会增加热传导面积,泡沫金属结构的凝固速度高于翅片结构,30PPI泡沫金属结构的凝固时间相比于翅片、20PPI泡沫铜复合相变材料分别缩短了65.80%、20.24%.综合考虑储放热两个过程,30PPI泡沫金属结构的总储放热时间最短,相比于翅片、20PPI泡沫铜复合相变材料分别缩短了27.81%、15.32%.在耗费相同金属材料的条件下,采用泡沫结构是更为有效的提升储能效率的手段.

    格子玻尔兹曼四参数随机生长法翅片泡沫金属相变储能系统

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    电力汽车储能系统控制技术研究

    逯云杰
    608-610页
    查看更多>>摘要：本文基于电力汽车混合储能系统,结合其控制技术予以深入分析,根据其不同特性开展此次设计分析,储能系统硬件设计中主要涉及CAN通信电路设计等;此次设计中的复合储能系统内主控制芯片选择型号为DSPTMS320F2812的芯片,在软件设计中包含超级电容电压采集程序设计等多个环节.实验测试发现,在各种模式开展放电试验过程中,对电机转速予以有效控制能够使超级电容以及蓄电池分别转换为相应工作模式,最终验证了此次系统设计特性.

    储能系统电力汽车控制技术双向DC/DC变换器

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    利用ORC-VCR回收压缩热的预冷式CAES系统性能分析

    张留淦周颖驰孙文兵叶楷...
    611-622页
    查看更多>>摘要：常规非绝热压缩空气储能(D-CAES)系统的储能过程通常采用四级以上的压缩机组以减少空气压缩功的消耗,导致产生大量的低品位压缩热直接排放到环境中,能源浪费严重.针对这一问题,本工作提出了一种采用有机朗肯循环-蒸汽压缩制冷(ORC-VCR)回收压缩热的预冷式CAES系统(ORC-VCR-CAES),通过回收空气压缩阶段压缩机产生的压缩热来对压缩机入口空气进行预冷,可以进一步降低空气压缩功的消耗,提高系统的循环效率.对ORC-VCR-CAES耦合系统进行了热力学分析和经济性分析.结果表明,不同ORC-VCR循环工质对系统性能的影响较大,采用R152a作为循环工质的ORC-VCR-CAES系统综合性能最佳.其系统循环效率可达64.15%,比常规D-CAES系统提高了5.94%;在考虑外部废热能量输入时,ORC-VCR-CAES系统㶲效率为51.90%,比常规D-CAES系统提高了4.81%.通过压缩热的回收有效减少了冷却器的㶲损失,但压缩机组的㶲损失仍然较大,是系统进一步优化的关键部件;经济性分析表明,当峰谷电价为1.26元和0.30元时,ORC-VCR-CAES系统的项目净现值相比于常规D-CAES系统可增加12.48%,且峰谷电价差越小,ORC-VCR-CAES相比于常规D-CAES系统的项目净现值增加百分比越高.

    压缩空气储能有机朗肯循环蒸汽压缩制冷热力学分析经济性分析

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    超级电容技术支持下电力储能功率调节系统仿真

    宋志峰段卫锋马磊
    623-625页
    查看更多>>摘要：储能过程中,相电压、相电流的频繁变化是导致电力功率无法保持稳定状态的主要原因,为解决上述问题,针对超级电容技术支持下电力储能功率调节系统进行仿真设计.在主电路传输回路中,设置有源滤波器与并网逆变器,实现对储能功率的调节,完成电力储能功率调节系统硬件单元的仿真设计.定义超级电容模型,并将其串联在电力回路中,从而在控制电力脉冲功率的同时,实施对电功率的等效调试,完成对电力系统储能功率的全面调节.

    超级电容电力储能功率调节有源滤波器并网逆变器相电压相电流

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    电解水制高压氢气——技术挑战与研究进展

    韩宁宁许壮何广利
    626-633页
    查看更多>>摘要：利用可再生能源电解水制氢替代化石燃料用于交通和工业领域是实现碳减排的重要技术路径,电解水制取高压氢气有利于简化氢能供应链工艺从而减少压缩机等设备投入,同时,利用电化学等温压缩减小综合能耗,对于降低可再生能源制氢综合成本具有重要意义.电解水制氢压力提高导致电解槽气密性和材料耐氢蚀要求提高,工作状态下更易发生氢氧互混导致氧中氢浓度增加以及电流效率下降,面临技术挑战.本文综述了质子交换膜电解水和碱性电解水两种技术路线在制取高压氢气方面的研究进展,开发高强度、低渗漏、高电导的隔膜材料以及适应隔膜溶胀形变的耐高压密封结构是差压式质子交换膜电解水实现高性能和高可靠性的关键,研发氢氧互混管理新工艺及过程控制技术是实现碱性电解水安全制取高压氢气的关键.

    电解制氢高压膜过程控制安全

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    基于有限元的热力耦合场匣钵运动分析与优化

    彭可张志成胡有章张旭辉...
    634-642页
    查看更多>>摘要：为解决装有锂离子电池正极材料的匣钵在辊道窑烧结过程中易出现异常横向运动使匣钵破损的问题,本研究通过分析匣钵异常运动特性的影响因素对其进行优化.首先,利用Solidworks软件建立辊道-匣钵传动系统简化模型,对匣钵进行受力分析,推导出匣钵发生异常横向运动的原因是辊棒的弹性变形;其次,通过Abaqus软件进行有限元仿真,对比分析热力耦合场和重力场下匣钵的位移曲线以及辊棒的受力情况.结果表明,与重力场相比,热力耦合场的辊棒弹性变形量更大,且热力耦合场匣钵横向位移在0～1 s内相对重力场增大,而在1～5 s内相对重力场减小,说明在温度和重力共同作用下所引起的辊棒弹性变形是导致匣钵异常横向运动的主要原因.在此基础上,设计了一种匣钵传动机构,包括辊棒支撑机构、匣钵夹紧装置及匣钵挡齐装置,并通过对比生产验证了改进机构的可行性.本研究对在辊道窑烧结过程中匣钵异常横向运动的影响因素进行分析并提供了一种改进机构,有助于推进锂离子电池正极材料生产设备的发展.

    锂离子电池正极材料辊道窑匣钵热力耦合有限元法

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