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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

    基于熵理论的能量调节性能研究

    孙振新张秩鸣马俯波蒋丛进...
    1584-1591页
    查看更多>>摘要：在高比例风、光接入背景下,电力系统面临日益突出的能量调节压力.当下,储能作为构建新型电力系统的重要支撑面临配置成本高,利用率不足等问题.本工作基于克劳修斯熵理论,构建出一种可用于量化及评价能源系统能量-时间解耦能力的物理量——功率熵,系统研究了功率熵与功率、时长、容量等储能配置关键决策变量间的内在关系,发现功率熵与多种关键决策变量间具有一致的正相关关系,可用于衡量储能综合调节性能,同时功率熵还兼具体现储能功率时序特征的功能.基于功率熵所展现的特性,本工作建立了基于功率熵的电力系统储能配置优化分析方法,并通过模拟案例分析对功率熵在储能配置优化中的作用进行了验证.结果显示,在不同的储能配置下,系统功率熵增不同,系统优化方向是由储能引入系统的功率熵增逐渐减小的方向,也即储能调节性能冗余逐渐减少的方向.功率熵的概念为未来电力系统的储能配置优化,乃至综合能源系统内部多种能源形式的配置优化提供了一种新思路.

    储能技术优化配置克劳修斯熵功率熵

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    基于储能和智能控制的空调系统能耗优化研究

    马青有
    1592-1594页
    查看更多>>摘要：为了缓解城市用电高峰,文章提出了在城市郊区建设大型空调专用储电系统的设想,该系统一方面可以在平时对郊区的电量进行存储,在高峰段时向市区输送;另一方面配备太阳能板吸收太阳能,增加市区电力供应.在智能空调系统设计方面,文章提出了基于热舒适度和气温大数据的空调智能控制系统,结合决策算法实现对空调能耗的最优设计.

    储能智能控制空调能耗能耗优化设计研究

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    集装箱式锂离子电池储能系统消防安全早期预警方法

    李润源郭傅傲赵钢超
    1595-1602页
    查看更多>>摘要：为了降低集装箱式锂离子电池储能系统火灾发生概率,提出消防安全早期预警方法.分析锂离子电池储能系统的生热过程,确定温度、电压等因素与储能系统消防安全的影响关系.采集电压、电流、温度、声信号等电池储能系统工作数据,检测表面健康程序,根据工作数据与表面健康状态的变化规律,综合考虑影响因素,预测储能系统的运行走势,设置电池储能系统消防安全早期预警等级,完成电池储能系统消防安全的早期预警.通过性能测试实验得出结论:与传统预警方法相比,优化设计方法的误警率和漏警率降低了0.90%以上,不同预警等级下,该方法仅出现1个预警错误,而且不同表面破损位置下的预警准确率达到了99.7%,具备有效性和可靠性.

    集装箱式电池锂离子电池储能系统消防安全早期预警

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    大数据型热储存系统的能量存储安全性

    史玲华吴松丽
    1603-1605页
    查看更多>>摘要：热储存系统可以有效缓解太阳能随机性和波动性带来的发电问题,是目前光热电厂工作运行最重要的系统之一,但因为其在日常应用中需要频繁切换工作状态,很容易出现数据类异常问题.大数据的引入以及大数据型热储存系统的设计是解决其问题的一项重要尝试.本文首先分析了热储存系统模型的最新研究应用理论,并以美国Andasol光热存储系统为例,重点分析了其模型设计构造原理,以及能量平衡的计算方法,最后从网络无关性检验和融合模型数据诊断两方面,进一步阐述了大数据技术在热储存模型系统安全性的重要应用.

    大数据能量安全系统储能

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    地下抽水蓄能发展综述

    聂子攀肖立业邱清泉张京业...
    1606-1619页
    查看更多>>摘要：2060年碳中和场景下对储能需求量巨大,但是,我国常规抽水蓄能站点资源不足.针对这一问题,本文综述了美国、俄罗斯、新加坡、日本等国关于地下抽水蓄能的研究,提出基于硬岩掘进机挖掘的低成本地下抽水蓄能方案,阐述了三种不同地下抽水蓄能的发展现状,即人工挖掘地下空间的地下抽水蓄能,废弃矿井改造的地下抽水蓄能,以及其他地(海)下抽水蓄能.介绍了地下抽水蓄能的关键技术及其难点,包括地下工程建设与运营现状,以及高水头水泵水轮机技术的发展现状.最终,讨论了发展地下抽水蓄能的挑战,提出优先发展人工挖掘地下空间的地下抽水蓄能的建议,并对关键技术的发展方向提出建议.分析表明,地下抽水蓄能技术可行,经济可行,优势明显,建议我国加强对地下抽水蓄能技术的研发和推广应用.

    地下抽水蓄能碳中和新能源

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    抑制锂金属负极枝晶的电解液调控策略

    石敏蒋鹏杰徐琛贺鑫...
    1620-1634页
    查看更多>>摘要：锂金属负极因高理论比容量(3860 mAh/g)与低氧化还原电位(-3.04 V vs.SHE)等优势,吸引了高比能电池领域的广泛关注.然而,锂金属负极的实际应用仍面临着诸多难点与挑战,其中锂枝晶生长问题尤为突出.在众多解决策略中,电解液调控策略因工艺简便、系统兼容性强、成本低廉、效果显著等特性,被认为是抑制锂枝晶生长最具应用前景的策略之一.本文首先总结了几种锂枝晶生长模型,包括固体电解质界面扩散控制模型、表面形核生长扩散模型、电荷诱导模型和空间电荷模型等,着重讨论了电解液调控策略抑制枝晶生长的模型基础,结果说明了电极界面层(SEI)的物化性能决定了金属锂的沉积行为,而SEI层的组分、力学性能、脱溶剂化过程等受电解液组分影响.随后系统地归纳了电解液优化策略的研究进展,主要介绍了成膜添加剂、溶剂化调控SEI型添加剂、电荷诱导型添加剂、合金型添加剂、高浓盐电解液和局部高浓盐电解液等,对比了各种策略的优缺点.最后,对电解液优化策略进行了总结并对未来发展方向进行了展望.

    锂金属负极枝晶电解液优化生长模型添加剂

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    基于功率变换器的梯次利用电池系统均衡控制策略

    张大兴黄泽荣王祥东王延凯...
    1635-1642页
    查看更多>>摘要：梯次利用是一种处理退役锂电池的经济高效的方法.但是在电池梯次利用过程中,存在不同新旧状态电池混用而导致的不均衡问题,会影响电池系统的安全稳定运行.本工作分析了梯次利用电池直接并联时,由于不均衡导致的电流环流以及系统容量利用率低的问题.为解决这一问题,本工作提出一种基于功率变换器的梯级电池并联系统结构及均衡控制算法.所提方法将每个电池模组和功率变换器相连组成一个功率模组,通过调节电压环路、电流环路、荷电环路的输出,分别控制每个电池模组的充放电电流,最终实现梯次利用电池均衡优化控制策略.本工作给出了系统控制策略的详细分析和实验结果讨论,以评估和验证所提均衡方法的有效性.实验测试表明,在使用相同健康程度电池、不同健康程度电池以及变负载等测试情况下,本工作所提梯次利用电池均衡控制策略都能够稳定、有效控制不同电池电流,保证电池之间的荷电参数均衡,提高了电池系统整体效率.本研究可以促进废旧电池的有效梯次利用,并为电池系统均衡控制提供新思路.通过实现电池的均衡利用,可以延长电池的使用寿命,降低系统故障风险,提高系统的可靠性和稳定性.

    电池储能系统荷电参数电池均衡功率变换器电池梯次利用

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    基于蚁狮优化高斯过程回归的锂电池剩余使用寿命预测

    冯娜娜杨明惠周利王瑞洁...
    1643-1652页
    查看更多>>摘要：迅速获取精确的锂电池的剩余使用寿命和健康状态,对于维持锂电池的可靠性至关重要.针对锂电池剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)预测精度较低,传统的高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)模型的超参数寻优结果不理想、预测效果差等问题,使用蚁狮优化算法(ant-lion optimization algorithm,ALO)对高斯过程回归的超参数进行寻优,实现锂电池剩余使用寿命的精确预测.首先,根据电池充电过程中电池电压的循环曲线,提取了6个参数作为电池的健康因子,然后采用Pearson相关系数验证健康因子与电池容量的相关关系,最终选出平均放电电压、恒流充电阶段电池存储的充电量、整个充电阶段电池存储的充电量以及时间积分中的放电温度这4个参数作为健康因子.最后,利用支持向量回归(support vector regression,SVR)、GPR和ALO-GPR对锂电池RUL进行预测,对各项指标进行比较分析.并将本工作所提出的模型与其他文献所提出的模型进行了比较.通过NASA锂电池数据集验证了模型的有效性,实验结果表明,所提出ALO-GPR的RUL预测模型误差小,均方根误差控制在1%以内,平均绝对误差控制在0.65%以内,泛化性强,具有良好的应用前景.

    锂电池高斯过程回归蚁狮优化算法剩余使用寿命

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    操作条件对低温PEM电解水单池CV测试的影响及机理分析

    阚宏伟吴孝彬何良张新建...
    1653-1657页
    查看更多>>摘要：质子交换膜电解水制氢(PEMWE)作为一种高效的绿氢制备技术,因可加速绿色能源结构的转型而备受关注,但当前PEMWE大规模应用仍然受限于成本和寿命.基于基础原理的研究,是解决上述问题的唯一途径.循环伏安(CV)测试是PEMWE中最常用的原位表征技术,基于CV测试结果,研究者可以探究膜电极的基础电化学参数,如电化学活性面积、催化剂活性等.CV测试过程中一般要求对供应气体进行加湿,但PEMWE测试设备一般不具备加湿功能,研究者测试过程中经常受限于实验条件.基于此,本工作系统性探索了PEMWE在CV测试过程中的操作条件,为后续研究开辟了更为简单的测试方案.

    电解水低温电解池循环伏安测试原位分析通气条件

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    基于Informer神经网络的锂离子电池容量退化轨迹预测

    唐梓巍师玉璞张雨禅周奕博...
    1658-1666页
    查看更多>>摘要：通过对锂离子电池容量退化轨迹的精确预测可以大幅提升电池材料的研究效率.针对Transformer网络在锂电池容量退化轨迹预测这种长时间序列预测任务中存在的问题,本工作采用滑动窗口策略,构建了一种基于Informer网络的锂离子电池容量退化轨迹预测方法.首先,利用滑动窗口对数据集进行划分和再拼接,便于神经网络挖掘数据序列内部的相关性;然后,根据Informer网络的周期性时间特征捕捉能力设计适用于锂电池数据的全局时间戳;最后,使用前10%容量数据通过多步滚动预测方法实现模型输出,缓解预测中的误差累积问题,进而得到完整的预测轨迹.通过选取不同的误差评价指标和训练过程中的时间开销,在美国马里兰大学提供的锂电池数据集上验证了所建立模型的准确性和训练效率,并在美国航空航天局提供的电池数据集上验证了模型的泛用性.本工作模型的预测结果与多层感知机神经网络、循环神经网络及Transformer网络模型对比,退化轨迹与真实轨迹最为拟合,且训练时间开销小,预测结果的平均绝对误差和均方根误差控制在2.57%和3.5%,验证了所提预测方法的有效性.

    锂离子电池容量退化轨迹长时间序列预测滑动窗口策略Informer网络

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