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第1章 简介与概述 1

参考文献 3

第1部分 太阳能存储可选方案 7

第2章 太阳能电力存储 7

2.1 背景 7

2.2 太阳能电力存储系统的技术要求 8

2.3 太阳能电力存储技术备选方案 9

2.4 公用事业规模存储技术 10

2.4.1 抽水蓄能 10

2.4.2 压缩空气能量存储 11

2.4.3 热能存储 12

2.4.4 液流电池 13

2.4.5 太阳能燃料 14

2.5 分布规模存储技术——充电电池 14

2.5.1 铅酸电池 15

2.5.2 锂电池 15

2.5.3 镍基电池 15

2.5.4 钠硫电池 15

2.5.5 其他电池技术 16

2.6 太阳能电力存储技术 16

2.7 结论 18

参考文献 18

第3章 楼宇内太阳热能创新存储系统 22

3.1 简介 23

3.2 楼宇内主要热存储技术 25

3.2.1 显热存储 25

3.2.2 潜热存储 25

3.2.3 吸附蓄热存储系统 28

3.3 太阳能热吸附存储系统 29

3.3.1 基本循环 29

3.3.2 流程建模及模拟 30

3.3.3 流程实验 35

3.4 结论 44

参考文献 45

第4章 电力存储系统评估 48

4.1 简介 48

4.2 研究电力存储系统的意义 49

4.3 电力存储系统的潜力 50

4.4 沙特阿拉伯电力存储系统的要求 52

4.4.1 沙特阿拉伯的气候条件 52

4.4.2 沙特阿拉伯的电力供需情况 54

4.4.3 当地电力存储系统原材料 55

4.4.4 全球与地区光伏/风力发电的装机容量 55

4.5 主要电力存储系统介绍 58

4.5.1 化学/电化学系统 58

4.5.2 电气系统 59

4.5.3 机械系统 59

4.5.4 热力系统 60

4.5.5 用于可再生能源的电力存储系统特征 60

4.6 电力存储系统技术评估 75

4.7 选定储能系统的经济评估 78

4.8 结论与建议 80

致谢 81

参考文献 81

第5章 受地理边界和气候边界条件限制的太阳热能存储 85

5.1 简介 85

5.2 具有影响的边界条件 85

5.2.1 欧洲气候 86

5.2.2 欧洲建筑群 86

5.3 具有热能存储功能的太阳热能系统分类 89

5.4 针对多种边界条件影响进行评估的案例研究 90

5.4.1 生活热水制备系统的案例研究结果 92

5.4.2 太阳能组合系统案例研究结果 93

5.4.3 具有季节性热能存储功能的太阳能集中供暖系统案例研究结果 95

5.5 结论 96

参考文献 97

第6章 吸附储热 98

6.1 不同类型储热的特点 98

6.1.1 简介 98

6.1.2 吸附储热简介 99

6.1.3 不同类型储热对比 99

6.2 吸附储热原理 100

6.3 吸附储热材料 103

6.3.1 简介 103

6.3.2 物理吸附材料——沸石、硅胶 103

6.3.3 液态吸附 104

6.3.4 弱化学吸附——水合物 104

6.3.5 强化学吸附——氢氧化物 104

6.4 吸附储热系统设计 105

6.4.1 简介 105

6.4.2 吸附系统原理 105

6.5 整体系统情况 110

6.6 结论 111

参考文献 111

第7章 水能与电能间的能源互补性以及电池与水库蓄能间的可能性 113

7.1 简介 113

7.2 能源互补性 114

7.3 时间互补性评估 116

7.4 太阳能和水电能的互补性 118

7.5 基于互补能源的水力-太阳能互补系统 120

7.6 一种分析方法 122

7.7 时间互补性的影响 125

7.7.1 不同程度时间互补性的影响 125

7.7.2 不同程度能源互补性的影响 126

7.7.3 不同程度波幅互补性的影响 130

7.8 某些具有部分互补性的真实混合系统 134

7.9 能源存储效用 137

致谢 138

参考文献 138

第8章 水能源的复兴：一种新的太阳能存储方法 140

8.1 简介 140

8.2 一项创新解决方案：太阳能-水力互补系统 142

8.3 土工合成材料 143

8.3.1 防渗膜在水能存储中的应用 143

8.3.2 水库容积 146

8.3.3 水能存储 147

8.4 太阳能-抽水蓄能系统概念整合 147

8.5 太阳能-抽水蓄能互补系统优化模型 148

8.5.1 水平衡 148

8.5.2 抽水蓄能用于太阳能发电 148

8.5.3 模型组成 148

8.6 影响土工合成材料和抽水蓄能的动态充能及释能 151

8.6.1 P、V0及土工合成材料表层 151

8.6.2 抽水蓄能系统的储能和释能动力学 151

8.7 结论 153

参考文献 153

第2部分 太阳能存储经济性评估 157

第9章 光伏发电和存储电站：系统视角下的有效容量 157

9.1 能源展望 157

9.2 系统视角下的储能电站 158

9.3 参考案例 160

9.3.1 情景假设和参数 160

9.3.2 结果 161

9.4 敏感性 163

9.4.1 投资成本 163

9.4.2 政策目标 164

9.5 结论 167

参考文献 167

第10章 配有储能装置的太阳能系统在主电网及微电网环境中的经济性 169

10.1 简介 169

10.2 电力行业经济性 171

10.2.1 电力行业 171

10.2.2 光伏技术经济性 171

10.2.3 电力行业中的能源存储 172

10.3 光伏及储能应用 174

10.3.1 家用系统 174

10.3.2 商业及工业用光伏系统 175

10.3.3 配电网络驱动光伏系统 176

10.3.4 公用光伏及存储系统 176

10.3.5 微电网 177

10.4 未来发展前景 178

10.4.1 发展机遇 178

10.4.2 独立运行 179

10.4.3 未来展望 180

致谢 181

参考文献 181

第3部分 环境和社会影响 187

第11章 太阳能发电带来的环境问题以及储热系统 187

11.1 简介 187

11.2 太阳能电池 188

11.3 太阳能发电系统 188

11.4 太阳能储电 194

11.5 太阳能储热系统 200

11.6 太阳能储热 201

11.7 复合系统 202

11.8 结论 202

参考文献 203

第12章 用户认知及对光伏储能系统的接受度 206

12.1 背景 206

12.2 包括FiT在内的日本能源政策 207

12.3 日本储能系统 209

12.4 消费者认知调查：日本可再生能源及储能系统 212

12.4.1 背景 212

12.4.2 调查目标及设计 212

12.4.3 对蓄电池系统的态度 212

12.4.4 储能系统的安装 213

12.4.5 储能系统与光伏系统的关系 213

12.4.6 储能系统拥有者/未来拥有者 214

12.5 结论 216

参考文献 216

第4部分 案例研究 221

第13章 用于偏远小型岛屿的光伏储能系统 221

13.1 简介 224

13.2 远程岛屿的储能需求 225

13.3 标准储能系统的操作模式 227

13.4 可用的储能技术 228

13.5 储能系统规模 232

13.5.1 光伏储能系统的主要组成 232

13.5.2 光伏储能系统的规模和特性 233

13.6 能源储存成本 236

13.7 代表性案例研究 239

13.7.1 基本情况 239

13.7.2 光伏抽水蓄能电站系统组成和运行模式 239

13.7.3 案例研究结果 243

13.8 结论 246

参考文献 246

第14章 太阳热能存储 249

14.1 简介 249

14.2 太阳能烹饪系统 249

14.2.1 直聚光型太阳能灶 250

14.2.2 太阳能烤箱灶 251

14.2.3 间接式太阳能灶 253

14.3 使用显热热能储存的太阳能灶 254

14.3.1 直聚光型太阳能灶 254

14.3.2 太阳能烤箱灶 256

14.3.3 间接式太阳能灶 257

14.4 使用潜热热能储存的太阳能灶 261

14.4.1 直聚光型太阳能灶 261

14.4.2 太阳能烤箱灶 262

14.4.3 间接式太阳能灶 264

14.5 带有热能存储的太阳能灶特性 266

14.5.1 现有太阳能烹饪标准 266

14.5.2 带有热能存储太阳能灶的新太阳能烹饪品质因数 268

14.6 结论 269

参考文献 269

第15章 孤网和微网太阳能系统：为偏远地区提供电力的替代方案（以尼泊尔为例） 272

15.1 简介 272

15.2 背景概述 273

15.3 现有的能源消费模式和潜在的电力需求 274

15.4 方法和数据源 274

15.5 技术选择和部件参数 275

15.6 平准化发电成本 277

15.6.1 太阳能系统 277

15.6.2 与柴油发电机供电方案的比较 278

15.6.3 与电网线供应的比较 279

15.7 小型太阳能系统的商业模型 280

15.8 太阳能微电网系统运行和管理模式 280

15.9 结论 281

参考文献 281

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