抽水蓄能技术论文

梅先生的公子梅祖彦教授已于2003年过世了……现在子女辈中只有先生的幺女祖芬留在大陆的吧，如果她还健在的话。另外梅贻琦先生的曾孙都已经很大了，成人了。

第1章 绪论1 气候变化与能源效率2 储能技术及其应用1 什么是储能2 什么是储能技术3 能量储存方法4 储能系统的评价指标5 储能技术的应用3 储能技术发展状况与展望1 储能技术发展的历史2 储能技术发展的前景3 储能技术面临的挑战4 需要研究的课题15参考文献15第2章 储能技术原理1 能量转换原理1 能量的基本转换过程2 热力学基本定律3 热力学第二定律2 热机的原理3 机械能储存技术4 热能储存技术5 化学能储存技术6 电能储存技术7 气体水合物储能技术39参考文献42第3章 储能材料的基本特性1 相变的焓差（Δ??H??) 2 相平衡特性3 相变过程的特性4 气体水合物的特性5 水的特性6 冰的特性7 水合盐的特性8 高分子储能材料的特性9 储能材料的热物性及测定方法10 储能材料的遴选原则11 常用材料的储能特性对比71参考文献73第4章 冰蓄冷空调技术及其应用1 发展蓄冷空调的效益分析1 社会效益2 经济效益2 空调蓄冷方式及其技术1 水蓄冷2 冰蓄冷3 共晶盐蓄冷3 空调蓄冷系统运行方式1 水蓄冷系统2 冰蓄冷系统4 蓄冷空调系统设计方法1 典型设计日空调冷负荷2 蓄冰装置的形式选择3 确定蓄冰系统的形式和运行策略4 确定制冷主机和蓄冰装置的容量5 选择其他配套设备6 蓄冷空调工程实例简介5 蓄冷空调发展106参考文献108第5章 电能储存技术及应用1 概述2 抽水蓄能的应用1 抽水蓄能电站的工作原理2 抽水蓄能电站的类型3 抽水蓄能电站的组成部分4 抽水蓄能电站在电力系统中的作用5 近年国内抽水蓄能电站发展状况3 超导储电能技术的应用1 超导磁储能技术2 超导磁悬浮飞轮储能技术4 电容器储能技术的应用1 电容器储能原理2 箔式结构脉冲电容器3 自愈式高能储能密度电容器4 高能储能密度电容器的发展趋势5 压缩空气储电技术的应用1 压缩空气储电技术简介2 利用压缩空气储存电能的原理3 压缩空气储能技术的发展现状137参考文献141第6章 热能储存技术的应用1 热的传递方式2 热能储存方式1 显热储存（sensible heat storage) 2 潜热储能（latent heat storage) 3 化学反应热储存（chemical reaction heat storage) 3 蓄热技术的应用1 太阳能热储存2 电力调峰及电热余热储存3 工业加热及热能储存4 几种蓄热系统的实现方法1 水蓄热2 冰蓄热3 蒸汽蓄热4 相变材料蓄热5 蓄热系统用于北方供暖1 蓄热式电锅炉2 推广应用蓄热式电锅炉的意义3 蓄热式电锅炉的设计计算实例162参考文献167第7章 气体水合物储能技术及其应用1 概述2 气体水合物的性质1 气体水合物的定义2 气体水合物的物理性质3 气体水合物蓄冷现状4 气体水合物蓄冷工质的选择5 气体水合物相平衡1 气体水合物相平衡实验175

抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高系统中火电站和核电站的效率。我国抽水蓄能电站建设虽然起步比较晚，但由于后发效应，起点却较高，已经建设的几座大型抽水蓄能电站技术已处于世界先进水平。广州一、二期抽水蓄能电站总装机容量2400MW，为世界上最大的抽水蓄能电站。天荒坪与广州抽水蓄能电站机组单机容量300MW，额定转速500r/min，额定水头分别为526m和500m，已达到单级可逆式水泵水轮机世界先进水平。西龙池抽水蓄能电站单级可逆式水泵水轮机组最大扬程704m，仅次于日本葛野川和神流川抽水蓄能电站机组。十三陵抽水蓄能电站上水库成功采用了全库钢筋混凝土防渗衬砌，渗漏量很小，也处于世界领先水平。天荒坪、张河湾和西龙池抽水蓄能电站采用现代沥青混凝土面板技术全库盆防渗，处于世界先进水平。

随着我国新兴能源的大规模开发利用，抽水蓄能电站的配置由过去单一的侧重于用电负荷中心逐步向用电负荷中心、能源基地、送出端和落地端等多方面发展。 新能源的迅速发展需要加速抽水蓄能电站建设风电作为清洁的可再生资源是国家鼓励发展的产业，核电是国家大力发展的新型能源，风电和核电的大力发展，对实现我国能源结构优化、可持续发展有着不可替代的作用。 风能是一种随机性、间歇性的能源，风电场不能提供持续稳定的功率，发电稳定性和连续性较差，这就给风电并网后电力系统实时平衡、保持电网安全稳定运行带来巨大挑战，同时风电的运行方式必将受到电力系统负荷需求的诸多限制。抽水蓄能电站具有启动灵活、爬坡速度快等常规水电站所具有的优点和低谷储能的特点，可以很好地缓解风电给电力系统带来的不利影响。 核电机组运行费用低，环境污染小，但核电机组所用燃料具有高危险性，一旦发生核燃料泄漏事故，将对周边地区造成严重的后果；同时，由于核电机组单机容量较大，一旦停机，将对其所在电网造成很大的冲击，严重时可能会造成整个电网的崩溃。在电网中必须要有强大调节能力的电源与之配合，因此建设一定规模的抽水蓄能电站配合核电机组运行，可辅助核电在核燃料使用期内尽可能的用尽燃料，多发电，不但有利于燃料的后期处理，降低了危险性，而且有效降低了核电发电成本。 抽水蓄能电站是电力系统中最可靠、最经济、寿命周期长、容量大、技术最成熟的储能装置，是新能源发展的重要组成部分。通过配套建设抽水蓄能电站，可降低核电机组运行维护费用、延长机组寿命；有效减少风电场并网运行对电网的冲击，提高风电场和电网运行的协调性以及电网运行的安全稳定性。 特高压、智能电网的发展需要加速抽水蓄能电站建设国家电网公司正在推进“一特四大”的电网发展战略，即以大型能源基地为依托，建设由1000千伏交流和±800千伏直流构成的特高压电网，形成电力“高速公路”，促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发，在全国范围内实现资源优化配置。同时，将以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，发展以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。特高压交流输电系统的无功平衡和电压控制问题比超高压交流输电系统更为突出。利用大型抽水蓄能电站的有功功率、无功功率双向、平稳、快捷的调节特性，承担特高压电力网的无功平衡和改善无功调节特性，对电力系统可起到非常重要的无功/电压动态支撑作用，是一项比较安全又经济的技术措施，建设一定规模的抽水蓄能电站，对电力系统特别是坚强智能电网的稳定安全运行具有重要意义。 储能产业正处起步阶段抽水蓄能建设加速“储能肯定已到了呼之欲出的时候。保守估计，到2020年，国内整个储能产业的市场规模至少可以达到6000亿元，乐观的话甚至有可能到两万亿。预计未来国家对储能的支持力度会不断加大。”中科院工程热物理研究所所长助理、鄂尔多斯大规模储能技术研究所所长谭春青在上月召开的“储能国际峰会2012”上表示。这昭示着储能的巨大魅力与潜力。 对新能源和可再生能源的研究和开发，寻求提高能源利用率的先进方法，已成为全球共同关注的首要问题。对中国这样一个能源生产和消费大国来说，既有节能减排的需求，也有能源增长以支撑经济发展的需要，这就需要大力发展储能产业。 日益增长的能源消费，特别是煤炭、石油等化石燃料的大量使用对环境和全球气候所带来的影响使得人类可持续发展的目标面临严峻威胁。据预测，如按现有开采不可再生能源的技术和连续不断地日夜消耗这些化石燃料的速率来推算，煤、天然气和石油的可使用有效年限分别为100-120年、30-50年和18-30年。显然，21世纪所面临的最大难题及困境可能不是战争及食品，而是能源。 我国电力系统建设正处于快速发展阶段，用电高峰时的供电紧张、有功无功储备不足、输配电容量利用率不高和输电效率低等问题都有不同程度的存在。同时，越来越多的大型工业企业和涉及信息、安全领域的用户对负荷侧电能质量问题提出更高的要求。这些特点为分散电力储能系统的发展提供了广泛的空间，而储能系统在电力系统中应用可以达到调峰、提高系统运行稳定性及提高电能质量等目的。 抽水蓄能是电力系统最可靠、最经济、寿命周期最长、容量最大的储能装置。为了保障电源端大型火电或核电机组能够长期稳定的在最优状态运行，需要配套建设抽水蓄能电站承担调峰调荷等任务。截至2008年，我国已建成抽水蓄能电站20座，在建的11座，装机容量达到1091万千瓦，占全国总装机容量的35%。 而一般工业国家抽水蓄能装机占比约在5%-10%水平，其中日本2006年抽水蓄能装机占比即已经超过10%。我国抽水蓄能电站的占比明显偏低，随着国内核电及大型火电机组的投建，国内抽水蓄能电站建设明显加速。在建规模达到约1400万千瓦，拟建和可行性研究阶段的抽水蓄能电站规划规模分别达到1500万千瓦和2000万千瓦，如果以上项目顺利投产，2020年我国抽水蓄能电站总装机容量将达到约6000万千瓦。 储能本身不是新兴的技术，但从产业角度来说却是刚刚出现，正处在起步阶段。中国没有达到类似美国、日本将储能当作一个独立产业加以看待并出台专门扶持政策的程度，尤其在缺乏为储能付费机制的前提下，储能产业的商业化模式尚未成形。