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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

    多尺度分解下GRU-TCN集成的动力电池剩余使用寿命预测方法

    刘佳马志强刘广忱高俊东...
    1009-1018页
    查看更多>>摘要：精准预测动力电池的剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)能够提前规避因电池过度使用带来的风险,为退役电池的二次利用提供决策依据,提升电池第二寿命的利用率.为了降低动力电池RUL预测任务中噪声和容量回升现象导致的非线性特征对RUL预测精度的影响,提出了一种基于集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)、门控循环单元网络(gated recurrent unit,GRU)和时序卷积网络(temporal convolutional networks,TCN)集成的动力电池RUL预测模型.首先,使用EEMD对原始数据进行分解,动力电池容量衰退过程中由噪声和容量回升现象导致的非线性特征被分解到高频分量,而原始容量数据的主要趋势被分解到低频分量.其次,再使用GRU和TCN网络分别对高频分量和低频分量进行预测.最后,使用Attention对预测结果进行集成.在NASA数据集上的实验结果表明,本工作提出的集成模型的预测精度和对非线性特征的拟合程度都优于其他单一模型和其他同类型模型,最大平均绝对误差和最大均方根误差分别在0.52％和0.74％内,绝对误差在1个循环周期内,证明本模型有较好的RUL预测能力.

    动力电池剩余使用寿命经验模态分解门控循环单元网络时序卷积网络

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    卧式套管潜热蓄热单元偏心与肋片结构优化模拟

    张璐荻周国兵
    1019-1029页
    查看更多>>摘要：利用偏心布置增强相变蓄热单元内部自然对流是提高相变蓄热系统性能的新思路,为了更深入地研究偏心布置对相变蓄热系统性能的影响,基于焓-孔隙率法建立了卧式套管相变蓄热单元的三维数学模型,并利用Fluent软件对环形空间相变材料熔化过程进行数值模拟,通过对熔化过程流场、液相率及温度云图的分析,将熔化过程划分为三个阶段:导热主导的初始阶段,随后是自然对流和导热的混合作用的阶段,以及导热再次占主导地位的最终阶段,并将相变材料环形空间划分为两个区域,据此提出新的评价参数"偏心面积比".结果表明:硬脂酸作为相变材料时较佳的偏心面积比位于16∶1附近,熔化时间相对于同心布置缩短了45.8％,但同时会使蓄热单元㶲效率略有降低,并且预测对于其他材料,预期的最佳偏心面积比与使用材料的自然对流强度和导热能力之间的比值有直接相关.利用偏心结构与肋片结合的方法进一步强化传热,比较了螺旋肋、十字肋和X形肋三种肋片,发现X形肋具有较佳性能,与相应偏心无肋结构相比熔化时间缩短了36.7％,比螺旋肋和十字肋结构分别缩短了20.3％和7.1％.

    潜热蓄热偏心面积比肋片强化传热㶲效率

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    二元氯化物熔盐纳米流体在方腔内熔化过程的数值模拟

    田禾青高艺明周俊杰
    1030-1035页
    查看更多>>摘要：在熔盐中添加微纳颗粒形成纳米流体是一种强化熔盐储热材料热物性的有效方法.本工作利用Fluent软件对二元氯化物熔盐(52NaCl-48CaCl2,摩尔分数)及其掺杂Mg的纳米流体在二维正方形腔体内的熔化过程进行了数值模拟,分析了熔盐在方腔内的熔化过程以及纳米颗粒的掺杂对腔体内熔盐熔化过程的影响.结果表明,在熔盐及其纳米流体的整个熔化过程中,主要传热形式经历热传导-自然对流-热传导三个阶段.纳米颗粒的掺杂增加了熔盐的传热速率,缩短了熔盐熔化过程所用的时间.与纯二元氯化物熔盐相比,掺杂1％(质量分数)和2％Mg的熔盐纳米流体的熔化时间分别缩短了11.34％和19.92％,固液转变时间分别缩短了33.3％和43.0％.

    熔盐纳米流体熔化数值模拟

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    全钒液流电池建模及SOC在线估计研究进展

    张爱芳魏邦达李卓昊杨洋...
    1036-1049页
    查看更多>>摘要：全钒液流电池(VRFB)具有高安全、长寿命的优势,在大规模电力储能领域中具有广阔的应用前景.高精度的电池模型及准确的电池荷电状态(SOC)估计是全钒液流电池实际应用的重要技术基础,也是其规模应用面临的主要挑战.本文对全钒液流电池仿真模型、模型参数辨识、SOC监测与在线估计,以及全钒液流电池特有的SOC估计影响因素进行综述.首先介绍了电化学模型和等效电路模型2类仿真模型,分析比较了几种用于VRFB的等效电路模型的原理及优缺点.重点综述了全钒液流电池荷电状态监测方法,包括:安时积分法、开路电压法、电位滴定法、电导率法和光学分析法,以及更具工程应用前景的荷电状态在线估计方法.总结了全钒液流电池模型参数离线与在线辨识技术,介绍了基于滤波算法与数据驱动算法的荷电状态在线估计方法.在全钒液流电池SOC估计特异性影响因素方面,讨论了包括钒离子的跨膜迁移、负极氧化副反应、负极析氢反应和温度对参数辨识与荷电状态估计的影响规律,总结展望了全钒液流电池建模及SOC在线估计面临的问题及未来研究方向.

    全钒液流电池仿真模型模型参数辨识荷电状态在线估算

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    化学储氢介质实现"西氢东送"的可行性研究

    王艺强刘录强张志成惠若男...
    1050-1058页
    查看更多>>摘要：氢能是实现能源安全和"双碳"目标的重要途径,是全球新能源发展的重要方向之一.我国西部地区可再生能源丰富,绿氢制备潜力大,但能源消费主要集中在东部地区,供需错配问题突出,研究开展"西氢东送"能有效缓解我国资源错配问题,促进我国氢能产业高质量发展.本文阐述了实施"西氢东送"的必要性,介绍了气态、液态、化学储氢介质、固态及有机液体储运技术路径,从技术特点、技术成熟度、标准体系和市场应用4个方面进行了技术可行性分析比较,提出以化学储氢介质、液氢、管道输氢为近期、中期、远期实现"西氢东送"可行的技术路径.再进一步以甘肃省酒泉市运输至上海市为实例,分别以绿氨、绿色甲醇、液氢和管道输氢为"西氢东送"实现路径,构建包括制氢、介质、运输、还原和配送各环节的供应链模型,通过测算供应链全过程综合成本,分析比较了经济可行性.综合研究表明,近期通过成熟的绿氨及绿色甲醇作为储运介质、中期逐步发展液氢运输方式、远期建设大规模长距离输氢管道,是我国实现"西氢东送"的可行路径.

    氢能西氢东送技术可行性经济可行性

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    "双碳"目标下抽水蓄能提升系统保供能力的技术经济性研究

    赵添辰张弓张云飞侯世豪...
    1059-1073页
    查看更多>>摘要：本工作通过时序仿真模拟,对抽水蓄能在典型省级电网中的保供技术经济性进行量化分析.首先,根据典型省级电网未来电力规划数据,计算得出该省级电网2025年与2030年全年电力系统运行情况,结果表明系统在全年部分时段处于供电紧平衡状态,系统备用率不足10％,充裕性和安全性面临巨大挑战.其次,选取抽水蓄能与火电机组两种灵活性调节电源,对比分析新增两种调节电源下系统供电可靠性改善情况和两种方案的量化经济性,结果表明,以2030年该省级电网模拟结果为例,配置1200万千瓦抽水蓄能和火电机组均能够将该省级电网系统全年备用率提升10％以上,解决系统备用率不足问题,提升系统保供能力.考虑系统碳排放变化所产生的环境成本,抽水蓄能改善系统供电水平的年度综合成本低于同等水平下的火电机组,同时能够对新能源消纳水平的促进和碳排放水平的降低起到积极作用.最后,比较分析了抽水蓄能与锂离子电池储能对于提升系统供电可靠性的综合经济性,结果表明抽水蓄能对于改善系统供电可靠性和充裕性等方面的综合经济性优势显著.

    "双碳"目标抽水蓄能时序仿真模拟系统备用率综合经济性环境成本

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    新工科储能专业《储能与综合能源系统》的课程建设与实践

    郝俊红杜小泽徐超巨星...
    1074-1082页
    查看更多>>摘要："双碳"目标背景下建设新型能源体系是保障我国能源安全的重要内容.在我国能源结构转型迫在眉睫的当下,储能科学与工程新工科专业建设应运而生.作为储能专业本科阶段的核心课程,《储能与综合能源系统》有着学科交叉、知识集成、方法融合、技术贯通等本质特征,对储能专业人才培养发挥着重要的支撑作用.本文以该门课程为例,基于华北电力大学储能专业学科建设思路和已面向两届学生开展的教学实践经验,重点阐述了该门课程的建设背景、核心特征、框架内容、特色亮点及实践经验,凝练了以"内嵌式、交互式、探究式、数字化、情景化、迭代化"为代表的课程特征,分析了课程建设目标及其达成度,为储能科学与工程专业核心课建设提供借鉴参考.

    新工科储能综合能源系统课程建设教学实践

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    储能科学与工程专业建设与人才培养模式进展与探讨

    饶中浩刘新健刘臣臻王坤...
    1083-1095页
    查看更多>>摘要：储能对于促进太阳能、风能等清洁可再生能源的发展具有重要的作用,储能科学与工程专业的建设和人才培养为储能行业的快速发展提供了稳固的人才支持,对于实现"双碳"目标具有重要的作用.自西安交通大学于2020年获批第一个储能科学与工程本科专业以来,目前已有60余所高校开设了该专业,这一迅猛发展趋势清晰地表明储能科学与工程专业的建设与人才培养正处于蓬勃发展的阶段.储能科学与工程专业涉及动力工程及工程热物理、电气工程、材料科学与工程等多个学科的知识体系,给专业的建设和人才的培养带来一定的难度.虽然储能科学与工程专业已经过了几年的发展,但是其专业建设和人才培养模式仍在不断地探索和改进,且不同高校的课程体系、人才培养方向有所差异,呈现出各自的特点.本文汇总了部分高校在储能科学与工程专业课程体系建设、培养方向设置以及储能教学资源和平台建设等情况,总结了不同高校在储能领域人才培养的经验和思路,为该专业的建设与人才培养提供借鉴.

    专业建设人才培养储能科学与工程

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    有机无机复合锂离子电池固态电解质专利分析

    孙明明
    1096-1105页
    查看更多>>摘要：随着新能源汽车产业的飞速发展,传统液态电解质已经不能满足市场需求,固态电解质因其安全和能量密度优势已经成为未来发展的理想方向.然而由于无机电解质界面性能差和聚合物电解质材料离子电导率低的固有缺陷,严重阻碍了其实际应用,兼具无机电解质离子电导率高、力学性能好以及有机电解质柔韧性好且不与锂金属反应的复合体系固态电解质已经成为当前研究热点.为了解有机无机复合锂离子电池固态电解质发展态势,本文基于智慧芽Patsnap专利数据库检索结果,总结了全球及中国专利申请数量变化趋势和法律状态,对比了专利主要来源国和主要申请人情况,梳理了技术手段和技术效果之间的关系,重点从有机、无机、添加剂等材料组成,物理共混、三维、多层等复合方式以及特定制备工艺三个维度总结分析了专利技术发展情况.研究发现,我国在有机无机复合锂离子电池固态电解质专利布局方面具有数量优势,但目前申请人较为分散,且技术保护更多限于材料本身,建议加强合作交流,以及对上下游产业的整体技术保护,技术发展方向方面,高无机相用量的三维复合体系具有更佳的综合性能,但从产业化角度,聚合物填充无机颗粒体系可能发展得更快.

    锂离子电池有机无机复合固态电解质专利

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    全球化背景下电池产业链的合作模式构建

    付伟
    1106-1108页
    查看更多>>摘要：锂及下游动力电池的技术革新和工艺优化,成为健全电池产业链,加快国民经济转型升级的重要力量.全球化背景下电池产业面临产能扩张后的存量化周期,整合资源端、生产端、产品端和应用端,挖掘优势研产模块,用深度合作强化产业链协同效应.本文梳理电池产业基础及复合应用研究成果,把握行业国际格局,提出基于垂直细分领域的资源、技术、资金、管理合作,构筑电池产业链共生发展的良好生态.

    全球化电池产业链合作发展

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