储能内容

3. 目前人类认识的能量形式主要有：机械能、热能、电能、辐射能、化学能、核能。按照能量形态的不同，储能技术可分为有机械储能，化学储能,电磁储能，热能储能，等等。机械储能包含：飞轮储能，压缩空气储能和抽水蓄能，等等。

4. 储能、储能系统和储能技术？

储能：就是通过器件或物理媒介将某种形式的能量储存起来以便后来进行有效的利用。

储能系统：在对储能过程进行分析时，为了确定研究对象而划出的部分物体或空间范围，包括能量和物质的输入和输出设备、能量的转换和储存设备。

储能技术：在能量的供应和需求之间往往存在着差异，利用特殊装置和技术手段，在能量富余的时候把能量储存起来，在能量不足的时候释放出来，以调节能量供求在时间、强度和形态上的不匹配。储能技术是合理、高效、清洁利用能源的重要手段。

5. 储能容量：储能系统充满后可以获得的能量。

储能密度：单位质量或单位体积的储能系统所储存能量的多少。

储能功率：储能系统在储能时的输入功率，或释放能量时的输出功率。

充电效率是指电池在充电过程中所消耗的电能转化成电池所能储存的化学能程度的量度。

放电效率是指在一定的放电条件下放电至终点电压所放出的实际电量与电池的额定容量之比。

6. 储能的根本目的是什么？

削峰填谷，即在负载小的时候将多余的能量储存起来，并在负载较大的时候将储存的能量释放

出来。

7.飞轮储能系统的组成及工作原理

飞轮储能系统，是一种机电能量转换和储存装主要由转动惯量大转速高的惯性轮、支撑该转子的高速轴承、实现电能一动能互换的电动/发动机、功率变换器、控制设备等组成。飞轮储能技术原理是:存储能量时，电机作电动机运行，从系统吸收能量，通过飞轮转子加速，将电能转化为动能;释放能量时，电机作发电机运行，向系统释放能量，通过飞轮转子减速，将动能转化能。与其他储能方式相比，飞轮储能的突出优点是其几乎不需要维护、使用寿命基本上不受充放电次数的限制)、安装方便、对环境无危害等。

8. 压缩空气储能的工作原理：

压缩空气蓄能是利用电力系统负荷低谷时的剩余电量，由电动机带动空气压缩机，将空气压入作为储气室的密闭大容量地下洞穴，即将不可储存的电能转化成可储存的压缩空气的气压势能并贮存于贮气室中。当系统发电量不足时，将压缩空气经换热器与油或天然气混合燃烧，导入燃气轮机作功发电，满足系统调峰需要。

9. 热力学第一定律？

自然界的一切物质都具有能量；能量既不能创造，也不能消灭，而只能从一种形式转换成另一种形式，从一个物体传递到另一个物体；在能量转换与传递过程中，能量的总量恒定不变。

10. 相变材料的作用和分类？

作用：利用材料的相转变实现热能的储存和释放。

分类：(1)相转变材料分为(Phase Change Material ，PCM)无机和有机材料以及混合相变材料三大类。无机PCM 包括结晶水合盐、熔融盐、金属合金和其它无机物，有机类PCM 包括石蜡、脂肪酸和其它有机物，混合PCM 主要是有机和无机两种PCM 的混合物。现己发现的相变储热材料的种类在6000种以上。

(2)从储热的温度范围来看，可分为高温、中温、低温等类型。

(3)储热过程中，按材料相态的变化，又可分为固一液相变储热和固一固相变储热两大类。

11. 热量传递有哪几种基本方式，请列出其分别遵从的物理规律。

热量传递的三种基本方式为：热传导，热对流，热辐射。

1）热传导遵从傅立叶定律(也称为导热基本定律)：

//q A dt dx φλ==-,其中, q 为单位时间内通过单位面积的热量，

单位为W/m 2

；λ为材料的导热系数。

2）热对流遵从牛顿冷却定律：

Q qA h tA ==∆，其中，Q 为对流传热量，单位W ；q 是热流密度，单位为W/m 2；t ∆表示温差，单位C ︒；h 为对流换热系数，单位W/m 2

。

3）热辐射遵守斯忒藩-波尔兹曼定律：

4A T σΦ=，其中，Φ为物体自身向外辐射的热流量，而不是辐射换热量，单位W ；A 辐射表面积，单位m 2

；σ为黑体辐射常数；T 为黑体的辐射常数K 。

12. 简述主机上游串联蓄冰系统的四种运行工况。

四种运行工况为：制冷机蓄冰；蓄冷槽融冰供冷；制冷机供冷；制冷机联合蓄冰槽共同供冷。

13. 为什么说氢是一种理想的能源?

(1) 氢具有很高的燃烧值。单位质量的氢气所含的化学能（142MJ/kg ）至少是其他化学燃料的三

倍（例如，等质量的液体碳氢化合物是47MJ/kg ）。

(2) 氢在氧气中燃烧只产生水，预计不会对环境产生负面影响，是一种绿色的能源。

(3) 氢是地球上最丰富的元素之一。当然，以分子氢形式存在的H 仅占总量的不到1%，绝大部分是结合在水和烃类中。

(4) 氢的燃烧能以高效和可控的方式进行。氢气的无毒和高挥发性也保证了其应用的安全。

14. 目前，氢气的主要储存方法有：高压气态贮存，低温液氢贮存，金属氢化物贮存，等等。

15. 目前工业界主要是以煤、石油或天然气等化石燃料作原料来制取氢气。用蒸汽作催化剂以煤作原料来制取氢气的基本反应过程为：22C H O CO H +→+；用蒸汽作催化剂、天然气作原料

的制氢化学反应为：422C H H O H C O +→+。

16. 金属是如何实现储氢的(即金属氢化物的储氢机理)?

如上图所示，主体金属先以固溶体形式溶解一些氢（α相）。当压力及金属中原子氢的浓度增大时，局部氢原子之间的相互作用变得显著，此时就能观察到氢化物β相的成核与生长。

氢在填入主体金属的晶格后以原子形式存在。在吸附氢气过程中，晶格会有所增大，并部分失掉其高度对称性。未膨胀的α相及各向异性膨胀的β相共存能导致晶格缺陷和内部变形，并使