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文献来源:
出版时间 :
电-氢耦合系统集成理论与方法/储能科学与技术丛书/中国能源革命与先进技术丛书
0.00     定价 ¥ 139.00
图书来源: 浙江图书馆(由浙江新华配书)
此书还可采购15本,持证读者免费借回家
  • 配送范围:
    浙江省内
  • ISBN:
    9787111779759
  • 作      者:
    作者:袁铁江//田雪沁//闫华光//滕越|责编:付承桂//杨琼
  • 出 版 社 :
    机械工业出版社
  • 出版日期:
    2025.06
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编辑推荐
氢能及其系统与石油、煤炭、风、光、水和核能等的耦合集成,是构建氢能经济或者社会的关键一环,其理论和实践意义突出。通过电-氢耦合集成,可以实现电能和氢能的相互转换,提高电力系统的灵活性和可靠性,从而实现能源的高效利用和电力系统的稳定运行,为构建新型电力系统和实现碳中和目标提供重要支持。为此,本书阐述了清洁电能电解水制氢、高压气态储氢、加氢和用氢的基本原理和特性,围绕氢能与其他能源耦合应用的场景,介绍了氢能及其系统耦合集成的基本原理、应用技术和方法等。
本书可为从事能源、电力、环境科学等领域的研究人员、工程师提供参考,也可为电气工程、能源动力工程专业的高年级本科生和研究生提供参考。
本书由中国工程院院士衣宝廉和彭苏萍作序。本书是国家出版基金项目,也是“十四五”时期国家重点出版物出版专项规划项目。
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作者简介
袁铁江,教授,博导,大连市高端人才,大连理工大学电气工程学院“新能源发电与电能存储”教研室主任,大连理工大学电子信息与电气工程学部“氢能与储能技术”科研团队领军教授。长期从事氢能、储能与新能源发电及其并网技术研究,倡导“绿电-氢能-工业网络耦合集成技术”研究方向,在网络集成理论方面取得原创性成果,创立电夹点分析理论。中国电工技术学会标准化工作委员会“氢能及其系统集成与应用标准化工作组”主席、中国电工技术学会氢能专委会委员、中国电机工程学会氢能/电力储能专委会委员等。承担国家级项目5项,GF重大项目(课题)1项、省部以及企业重大横向项目50余项等,发表论文200余篇、出版学术专著4部、申请发明专利100余项,“面向新型电力系统的电氢协同规划技术”等10余项成果获省部级科技成果奖励。
田雪沁,国网经济技术研究院有限公司主网规划中心系统资源处副处长,正高级工程师,国家注册咨询工程师(投资)、注册公用设备工程师(动力)。长期从事电力系统、综合能源系统规划与运行优化研究工作。近年来,主持参与国网公司各类科技项目10余项,牵头完成多项国际合作项目,发表学术论文30余篇,授权发明专利10余项、软件著作权4项,成果先后获电力科学技术进步一等奖1项、国家电网公司科技进步一等奖1项,其它省部级科学技术奖3项。
闫华光,教授级高工,博士生导师,国务院政府特殊津贴专家。中电联氢能分会副秘书长,中国电机工程学会氢能专委会副秘书长,中国仿真学会综合能源系统数字孪生专委会委员。长期从事用电节能、综合能源、大数据技术研究工作。承担国家自然科学基金、863计划等国家级项目8项,国家/行业/企业标准40余项。获中国标准创新贡献奖一等奖2项,省部级科技进步奖20余项。授权发明专利70余项,发表SCI/EI/核心期刊论文30余篇,出版专著/合著6部。
滕越,博士,正高级工程师,国网安徽省电力有限公司电力科学研究院新型储能与材料所副所长。长期从事电-氢耦合技术科技创新攻关,承担国家、省部与国网公司各类别重大科技项目十余项,是安徽六安兆瓦级氢能综合利用示范站质子交换膜电解制氢/发电系统的主要完成人。授权发明专利/计算机软件著作权10余项,发表期刊论文10余篇。成果先后获安徽省科学技术一等奖1项、国家电网公司科技进步一等奖1项、其他省部级科学技术二等奖3项。
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内容介绍

氢能及其系统与石油、煤炭、风、光、水和核能等的耦合集成,是构建氢能经济或者社会的关键一环,其理论和实践意义突出。通过电-氢耦合集成,可以实现电能和氢能的相互转换,提高电力系统的灵活性和可靠性,从而实现能源的高效利用和电力系统的稳定运行,为构建新型电力系统和实现碳中和目标提供重要支持。为此,本书阐述了清洁电能电解水制氢、高压气态储氢、加氢和用氢的基本原理和特性,围绕氢能与其他能源耦合应用的场景,介绍了氢能及其系统耦合集成的基本原理、应用技术和方法等。
本书可为从事能源、电力、环境科学等领域的研究人员、工程师提供参考,也可为电气工程、能源动力工程专业的高年级本科生和研究生提供参考。

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目录
目录
序一
序二
前言
第1章氢能与能源演变简史
1.1氢能发展历史概述
1.1.1氢能与生命起源
1.1.2氢能发展过程
1.2能源与社会形态
1.3能源系统的演进规律
1.3.1原始社会的能源
1.3.2能源与文明社会
1.4氢能:未来社会的能源
1.4.1后工业化时代能源发展的困境
1.4.2绿氢——破局的路径选择
1.5电-氢耦合的基本形态和挑战
1.5.1电-氢耦合的基本形态
1.5.2电-氢互动关键问题
第2章氢能来源
2.1概述
2.2天然氢
2.3化石燃料制氢
2.3.1煤制氢
2.3.2天然气制氢
2.4工业副产氢
2.5电解水制氢
2.5.1工作原理
2.5.2技术经济特性分析
2.5.3碳排放核算
2.6案例分析
2.6.1各类制氢技术成本对比
2.6.2不同场景下制氢平准化成本分析
2.6.3PEM电解水制氢机组全寿命周期经济性分析
参考文献
第3章氢能储-输系统及运行特性
3.1概述
3.2高压气态储氢
3.2.1储氢系统的结构
3.2.2储氢环节运行特性建模
3.2.3储氢环节技术经济特性
3.3高压气态输氢
3.3.1天然气掺氢系统的结构和物理性质
3.3.2掺氢管道压力特性建模
3.3.3掺氢管道衰减特性建模
3.3.4掺氢管道渗透特性建模
3.4氢高压加注
3.4.1加注设备
3.4.2加注技术
3.5高压气态储-输氢系统设计优化
3.5.1基本原理
3.5.2设计建模
3.6案例分析
参考文献
第4章用氢及其负荷特性
4.1概述
4.2工业用氢
4.2.1合成氨用氢
4.2.2合成甲醇用氢
4.2.3氢冶金
4.3交通用氢
4.3.1电-氢-交通耦合系统基本结构
4.3.2HFCV加氢负荷计算模型
4.3.3交通用氢负荷特性分析
4.3.4电-氢-交通耦合系统协同优化
4.3.5案例分析
4.4建筑用氢
4.4.1建筑氢能供能系统
4.4.2氢能建筑全寿命周期成本评估
4.4.3建筑氢能供能系统容量规划
4.4.4案例分析
4.5电力用氢
4.5.1电力用氢的典型场景
4.5.2电力用氢的潜力分析
第5章光伏-电解槽直接耦合制氢技术
5.1概述
5.2PV-EC直接耦合制氢系统的结构与原理
5.2.1系统结构与建模
5.2.2系统耦合机理
5.3PV-EC直接耦合制氢系统运行控制优化
5.3.1系统优化算法
5.3.2系统运行控制策略
5.4PV-EC直接耦合制氢系统规划设计优化
5.4.1系统拓扑优化设计
5.4.2系统结构参数规划
5.5案例分析
5.5.1算例参数
5.5.2运行控制结果
参考文献
第6章规模化电解水制氢站集成优化技术
6.1概述
6.2电解水制氢机组的结构和接线方式
6.2.1碱性电解水制氢机组的内部结构
6.2.2PEM电解水制氢机组的内部结构
6.2.3制氢机组的接线方式
6.3电解水制氢机组运行优化
6.3.1多电堆耦合运行策略
6.3.2多机组协同运行优化
6.3.3案例分析
6.4制氢站集群并网规划优化
6.4.1数学模型
6.4.2求解方法
6.4.3案例研究
参考文献
第7章碱性-PEM混联制氢站集成优化技术
7.1概述
7.2混联制氢站的结构与原理
7.2.1结构设计
7.2.2运行机理
7.3混联制氢站运行优化模拟
7.3.1能效分析
7.3.2功率分配策略
7.4混联制氢站容量优化规划
7.4.1容量参数设计
7.4.2技术经济特性评估
7.5案例研究
参考文献
第8章制氢站电-氢互动控制优化技术
8.1概述
8.2制氢站并网控制策略
8.2.1控制目标
8.2.2VSG控制
8.2.3下垂控制
8.2.4算例分析
8.3制氢站协调控制策略
8.3.1控制目标
8.3.2有限状态机
8.3.3模型预测控制
8.3.4算例分析
参考文献
第9章电-氢-电耦合系统
9.1概述
9.2能源枢纽
9.2.1基本结构设计
9.2.2容量规划优化
9.2.3并网运行控制
9.3氢储能系统
9.3.1基本原理与结构
9.3.2容量规划优化
9.3.3并网运行控制
9.4案例分析
9.4.1能源枢纽
9.4.2氢储能系统
参考文献
第10章电-氢-碳耦合系统
10.1概述
10.2电-氢-碳耦合的基本形态与实现路径
10.2.1电-氢-碳耦合的基本形态
10.2.2电-氢-碳耦合的实现路径
10.3电-氢-碳耦合系统集成优化方法
10.3.1数学规划优化
10.3.2系统动力学
10.3.3氢夹点分析技术
10.4电-氢-碳耦合系统运行控制
10.4.1电-氢-碳耦合系统不确定性分析
10.4.2电-氢-碳耦合系统协调控制方法
10.5案例分析
10.5.1考虑储-用氢特性的PEM电解水制氢系统规划
10.5.2风-氢-煤化工耦合系统能量广域协调控制
10.5.3风-氢-煤化工耦合系统动力学建模与分析
参考文献
第11章风-氢-火耦合系统
11.1概述
11.2结构与原理
11.2.1系统组成与建模
11.2.2换热网络设计
11.2.3综合评估
11.3风-氢-火耦合系统规划与运行优化
11.3.1系统规划设计
11.3.2运行优化策略
11.4案例分析
参考文献
第12章电-氢耦合商业模式
12.1概述
12.2电-氢耦合商业模式发展现状
12.2.1国内外典型商业模式
12.2.2氢能发展及区域分布特点
12.3电-氢耦合潜在商业模式
12.3.1商业模式理论体系
12.3.2典型商业模式合集
12.4电-氢耦合的经济性评估
12.4.1关键影响因素
12.4.2电-氢耦合的经济性指标
12.5算例分析
12.5.1案例介绍——六安兆瓦级氢能综合利用示范站
12.5.2商业模式分析
12.5.3经济性评估
参考文献
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