本课程在聚焦新能源革命带来的能源结构快速调整的基础上，重点讲授前沿

储能技术理论知识和应用。储能技术作为新能源发展的核心支撑，也是战略性新

兴领域。首先结合电力系统和新能源的特点讲授储能相关的基本理论知识、发展

背景和应用需求；再分别从储能原理不同、储能时长不同的角度详细介绍并对比

了不同储能系统的特点，对储能进行分类，具体围绕机械储能、飞轮储能、压缩

空气储能、新型机械储能、电磁储能、超级电容器储能、电化学储能、储氢与储

热等关键储能技术进行原理学习和案例分析。课程目标是让学生们了解、掌握关

键前沿储能技术理论知识及技术创新、各领域之间的交叉融合产生的应用需求；

同时了解世界和中国储能的发展现状和未来趋势。

储能原理与技术是一个跨学科的领域，涉及物理学、材料科学、工程学和能源管理等多个学科。以下是该领域的基础知识与主要技术。

一、储能原理

储能是将能量储存起来，以便在需要时释放的一种技术。主要的储能原理可以分为以下几类：

机械储能

重力储能：利用重物的重力势能储存能量，如抽水蓄能电站。

飞轮储能：利用旋转的动能储存能量，适用于快速充放电。

电化学储能

电池：通过化学反应将能量转换为电能，主要类型包括锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池等。

超级电容器：存储电能的方式是电双层，适合短时间高功率放电。

热能储存

相变储能：利用材料在相变过程中的潜热储存热能，如相变材料（PCM）。

蓄热槽：通过加热或冷却液体（如水或盐），储存热能。

化学储能

氢气储能：利用电解水法产生氢气，储存后可用于发电或作为燃料。

生物质储能：利用有机物质作为能量源，进行燃烧或转化为生物燃料。

电磁储能

超导磁储能（SMES）：利用超导材料在极低温度下储存电能，具有快速充放电特性。

二、主要储能技术

抽水蓄能：通过在能量过剩时提升水位到高处储存能量，需在能量需求高峰期放水发电。该技术成熟且大规模应用。

锂-ion电池：广泛应用于电动车和消费电子，因其高能量密度和长寿命而受到青睐。近年来技术进步使得成本逐渐降低。

氢能储存：氢气作为一种能源载体，通过化学反应释放能量，适用于长时储能。当前面临氢气生产、储存与运输的技术挑战。

飞轮储能系统：快速响应、长寿命，适用于瞬时高功率需求的情况，如电网调频。

超级电容器：适合于快速充放电，能量密度低但功率密度高，适用于需要快速反应的场合，如储能与直流电源结合。

相变储能：在工业及建筑中应用，通过储存热量来调节温度，提升能源利用效率。

三、储能技术的应用与前景

电力平衡：可在可再生能源（如风能、太阳能）的波动情况下，提升电网的稳定性和可靠性。

电动车辆：提升电动汽车的续航能力和充电效率，加速清洁交通的发展。

智能电网：通过分布式能源系统中集成储能技术，实现更智能、更高效的能源管理。

工业应用：在制造过程中，通过热储能提高能效，降低能源成本。

未来研究方向：探索新型电池材料（如固态电池）、更高效的氢能储存与转化技术，以及更环保的可再生能源储存解决方案。

课程目录

1.1.1]--热能资源

[1.2.1]--储热技术的发展与应用

[1.3.1]--储热原理与概念

[1.4.1]--储热方式与材料

[2.1.1]--为什么要大力发展储能技术？

[2.2.1]--教材的重要内容简介

[2.3.1]--各种储能技术简介

[2.4.1]--化学储能简介

[2.5.1]--新能源技术中的储能技术及能源管理

[3.1.1]--相变储热技术的发展与应用

[3.2.1]--相变储热技术的原理

[3.3.1]--相变储热材料

[3.4.1]--储热换热装置和系统设计

[3.5.1]--相变储热技术的工程应用

[4.1.1]--4.1铅酸蓄电池发展历史及基本概念

[4.2.1]--4.2铅酸蓄电池工作原理

[4.3.1]--4.3铅酸蓄电池的特点及分类

[4.4.1]--4.4铅酸蓄电池的设计与制造

[5.1.1]--5.1.1镍镉电池的历史及工作原理

[5.2.1]--5.1.2镍镉电池的型号和特点、设计与制造

[5.3.1]--5.2.1镍氢电池的发展历史

[5.4.1]--5.2.2镍氢电池的型号与特点、设计与制造

[6.1.1]--8.1锂离子电池管理系统部分

[6.2.1]--8.2光伏发电中铅酸蓄电池储能控制系统设计

[6.3.1]--8.3光伏发电中锂离子电池储能控制系统设计

[6.4.1]--8.4光伏逆变器技术

[7.1.1]--7.4.1锌-铝-锂-空气电池结构及工作原理

[7.2.1]--7.4.2锌-铝-锂-空气电池的设计分析

[7.3.1]--7.5.1超级电容器分类及工作原理

[7.4.1]--7.5.2超级电容器的设计分析

[8.1.1]--6.1认识锂离子电池

[8.2.1]--6.2锂离子电池的基本概念

[8.3.1]--6.3锂离子电池正极材料

[8.4.1]--6.4锂离子电池负极材料

[8.5.1]--6.6锂离子电池的设计基础

[8.6.1]--6.7锂离子电池的设计