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本書(shū)面向碳達(dá)峰碳中和背景下新型儲(chǔ)能發(fā)展和應(yīng)用要求，詳細(xì)介紹了面向電網(wǎng)典型應(yīng)用場(chǎng)景的新型儲(chǔ)能適用技術(shù)，以及典型應(yīng)用場(chǎng)景新型儲(chǔ)能優(yōu)化配置模型和方法，結(jié)合部分國(guó)家新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)踐，提出我國(guó)新型儲(chǔ)能市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)機(jī)制。內(nèi)容力求通俗易懂，兼具專(zhuān)業(yè)性和科普性。
本書(shū)可供從事新型儲(chǔ)能技術(shù)、高比例新能源電力系統(tǒng)以及能源電力行業(yè)科研院所、政府機(jī)構(gòu)相關(guān)研究人員參考，也可供高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)廣大師生學(xué)習(xí)參考。

新型儲(chǔ)能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備，是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要支撐，對(duì)推動(dòng)能源綠色轉(zhuǎn)型、應(yīng)對(duì)極端事件、保障能源安全、促進(jìn)能源高質(zhì)量發(fā)展、支撐應(yīng)對(duì)氣候變化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有重要意義。當(dāng)前，電力系統(tǒng)中新型儲(chǔ)能已初具規(guī)模，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，新型儲(chǔ)能已成為新型電力系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分，開(kāi)展基于典型應(yīng)用場(chǎng)景的新型儲(chǔ)能適用技術(shù)、優(yōu)化配置及運(yùn)營(yíng)機(jī)制研究，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)新型儲(chǔ)能的發(fā)展及應(yīng)用意義重大。
國(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司是從事軟科學(xué)研究及重大決策咨詢(xún)服務(wù)的綜合性能源研究機(jī)構(gòu)，長(zhǎng)期從事能源電力發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃和政策研究。2009年以來(lái)，國(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司參與了國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)、國(guó)家能源局組織的新型儲(chǔ)能應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)政策研究，受政府部門(mén)和企業(yè)委托進(jìn)行了大量相關(guān)課題研究，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，形成了一系列成果，如參與了國(guó)家五部委印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》的編制，作為專(zhuān)家單位參與國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016-2030年）》的討論，參與編制了國(guó)家電網(wǎng)有限公司《關(guān)于促進(jìn)電化學(xué)儲(chǔ)能健康有序發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》等。編寫(xiě)本書(shū)的目的，希望與關(guān)注新型儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的社會(huì)各界分享研究成果，并為相關(guān)政府部門(mén)、能源電力及相關(guān)行業(yè)從事新型儲(chǔ)能研究及應(yīng)用工作的有關(guān)人員、高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生提供參考。
本書(shū)主要內(nèi)容分成六篇，包括十八個(gè)章節(jié)。第一篇為認(rèn)識(shí)篇，闡述新型大容量?jī)?chǔ)能的基本定義、發(fā)展歷程和國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，重點(diǎn)分析了能源轉(zhuǎn)型下電力系統(tǒng)發(fā)展面臨的形勢(shì)以及新型儲(chǔ)能在能源轉(zhuǎn)型中的功能作用和基本定位，展望了新型儲(chǔ)能未來(lái)發(fā)展前景。第二篇為技術(shù)及應(yīng)用篇，分析了新型大容量?jī)?chǔ)能的技術(shù)類(lèi)型以及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，重點(diǎn)是構(gòu)建了基于電網(wǎng)典型應(yīng)用場(chǎng)景的新型儲(chǔ)能綜合評(píng)價(jià)方法，從系統(tǒng)調(diào)峰、新能源并網(wǎng)、系統(tǒng)調(diào)頻、電網(wǎng)擁塞管理和分布式發(fā)電及微網(wǎng)應(yīng)用五個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行新型儲(chǔ)能技術(shù)適用度評(píng)估。第三篇為優(yōu)化配置篇，針對(duì)高比例新能源電力系統(tǒng)中儲(chǔ)能應(yīng)用需求，結(jié)合系統(tǒng)調(diào)頻、系統(tǒng)調(diào)頻以及電網(wǎng)擁塞管理三個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景，研究提出了新型儲(chǔ)能優(yōu)化配置模型，并開(kāi)展實(shí)證研究。第四篇為實(shí)踐篇，詳細(xì)介紹了美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞三國(guó)新型儲(chǔ)能激勵(lì)政策、市場(chǎng)機(jī)制和發(fā)展實(shí)踐，以及中國(guó)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)政策發(fā)展歷程及項(xiàng)目實(shí)踐。第五篇為運(yùn)營(yíng)篇，在分析新型儲(chǔ)能市場(chǎng)機(jī)制及價(jià)格政策、參與電力市場(chǎng)現(xiàn)狀以及國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)能電站市場(chǎng)化價(jià)格形成機(jī)制的基礎(chǔ)上，提出了新型儲(chǔ)能市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)模式和價(jià)格機(jī)制。第六篇為案例篇，收錄了我國(guó)已建成和正在建設(shè)的十項(xiàng)典型新型儲(chǔ)能項(xiàng)目。
本書(shū)得到了國(guó)家電網(wǎng)有限公司科技項(xiàng)目《適用于電網(wǎng)的新型大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)綜合評(píng)估》（KY-SG-2016-204-JLDKY）、《適應(yīng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)的新能源、分布式電源、儲(chǔ)能與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展分析技術(shù)研究》、《面向電網(wǎng)的儲(chǔ)能電站優(yōu)化配置及控制策略研究》、《面向電網(wǎng)的儲(chǔ)能應(yīng)用市場(chǎng)機(jī)制及價(jià)值評(píng)估關(guān)鍵技術(shù)研究》的大力支持，在此深表謝意。在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中，得到了國(guó)家電網(wǎng)公司、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)、江蘇省電力公司、遼寧省電力公司、河南省電力公司、青海省電力公司、甘肅省電力公司、國(guó)電南瑞、華中科技大學(xué)、中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟等機(jī)構(gòu)以及相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)家的大力支持和幫助，在此一并致謝！
限于作者水平，雖然對(duì)書(shū)稿進(jìn)行了反復(fù)研究推敲，但難免仍會(huì)存在疏漏與不足之處，懇請(qǐng)讀者諒解并批評(píng)指正！

編著者
2022年3月于北京

序言9
前言11
第一篇認(rèn)識(shí)篇14
1儲(chǔ)能定義及其發(fā)展歷程15
1.1 儲(chǔ)能定義及分類(lèi)15
1.1.1 儲(chǔ)能本體技術(shù)15
1.1.2 儲(chǔ)能集成技術(shù)18
1.1.3 新型儲(chǔ)能20
1.2 儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的歷程21
1.3 儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)節(jié)分類(lèi)24
2國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀28
2.1 全球儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀28
2.1.1 地域分布28
2.1.2 技術(shù)類(lèi)型30
2.2 中國(guó)儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀32
2.2.1 地域分布34
2.2.2 技術(shù)類(lèi)型35
2.2.3 重點(diǎn)企業(yè)36
2.3 儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)應(yīng)用現(xiàn)狀37
2.3.1 儲(chǔ)能在電源側(cè)應(yīng)用38
2.3.2 儲(chǔ)能在電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用39
2.3.3 儲(chǔ)能在用戶(hù)側(cè)應(yīng)用40
3儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的功能及定位42
3.1 電力系統(tǒng)發(fā)展面臨的新形勢(shì)42
3.2 儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的作用45
3.2.1 儲(chǔ)能在電源側(cè)的作用46
3.2.2 儲(chǔ)能在電網(wǎng)側(cè)的作用47
3.2.3 儲(chǔ)能在用戶(hù)側(cè)的作用50
3.3 儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)應(yīng)用的功能定位51
第二篇技術(shù)及應(yīng)用篇56
4典型新型大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)57
4.1 先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能57
4.2 飛輪儲(chǔ)能61
4.3 先進(jìn)鉛蓄電池64
4.4 鋰離子電池67
4.5 液流電池70
4.6 鈉硫電池73
5典型新型大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性比較76
5.1 典型新型儲(chǔ)能的技術(shù)特性分析76
5.1.1 關(guān)鍵指標(biāo)選取78
5.1.2 技術(shù)特性比較78
5.2 典型新型儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)特性分析79
5.2.1 關(guān)鍵指標(biāo)選取80
5.2.2 經(jīng)濟(jì)性比較81
5.3 典型新型儲(chǔ)能的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較82
5.3.1 綜合性指標(biāo)選取82
5.3.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性綜合比較84
6基于應(yīng)用的新型儲(chǔ)能技術(shù)適用度評(píng)估87
6.1 典型應(yīng)用場(chǎng)景及對(duì)儲(chǔ)能的技術(shù)需求87
6.1.1 新型儲(chǔ)能典型電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景87
6.1.2 面向應(yīng)用的儲(chǔ)能系統(tǒng)性能需求90
6.2 面向應(yīng)用的儲(chǔ)能技術(shù)適用度評(píng)估方法93
6.2.1 評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建93
6.2.2 新型儲(chǔ)能技術(shù)電網(wǎng)應(yīng)用適用度評(píng)估模型構(gòu)建99
6.3 基于典型應(yīng)用場(chǎng)景的新型儲(chǔ)能技術(shù)適用度評(píng)估101
6.3.1 系統(tǒng)調(diào)峰101
6.3.2 新能源并網(wǎng)104
6.3.3 系統(tǒng)調(diào)頻106
6.3.4 電網(wǎng)擁塞管理109
6.3.5 分布式發(fā)電及微電網(wǎng)111
7儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用前景115
7.1 全球儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)及在電力系統(tǒng)應(yīng)用前景115
7.2 儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)應(yīng)用前景分析116
7.3 儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)應(yīng)用需要關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題118
第三篇優(yōu)化配置篇121
8高比例新能源系統(tǒng)儲(chǔ)能配置需求122
8.1 新能源發(fā)展趨勢(shì)122
8.1.1 全球新能源的發(fā)展趨勢(shì)122
8.1.2 我國(guó)新能源的發(fā)展趨勢(shì)123
8.2 高比例新能源電力系統(tǒng)的新特征126
8.2.1 高比例新能源接入對(duì)電力系統(tǒng)的影響126
8.2.2 高比例新能源電力系統(tǒng)的典型特征130
8.3 高比例新能源系統(tǒng)典型應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)儲(chǔ)能配置技術(shù)需求132
9基于調(diào)頻場(chǎng)景的儲(chǔ)能配置模型及實(shí)證研究133
9.1 高比例新能源接入的頻率問(wèn)題133
9.2 高比例新能源接入對(duì)頻率影響機(jī)理134
9.3 基于調(diào)頻場(chǎng)景的儲(chǔ)能配置模型139
9.3.1 調(diào)頻場(chǎng)景下儲(chǔ)能優(yōu)化配置模型140
9.3.2 儲(chǔ)能優(yōu)化配置模型的求解方法146
9.4 基于調(diào)頻場(chǎng)景的儲(chǔ)能優(yōu)化配置實(shí)證分析147
9.4.1 案例系統(tǒng)描述147
9.4.2 儲(chǔ)能優(yōu)化配置方案分析150
9.4.3 敏感性分析154
10基于調(diào)峰場(chǎng)景的儲(chǔ)能配置模型及實(shí)證研究156
10.1 高比例新能源接入的系統(tǒng)平衡問(wèn)題156
10.2 高比例新能源接入對(duì)系統(tǒng)調(diào)峰需求163
10.3 基于調(diào)峰場(chǎng)景的儲(chǔ)能配置模型166
10.3.1 調(diào)峰場(chǎng)景下儲(chǔ)能優(yōu)化配置模型166
10.3.2 儲(chǔ)能優(yōu)化配置模型的求解方法169
10.4 基于調(diào)峰的儲(chǔ)能優(yōu)化配置實(shí)證分析171
10.4.1 案例系統(tǒng)描述171
10.4.2 儲(chǔ)能優(yōu)化配置方案分析174
10.4.3 敏感性分析177
11基于電網(wǎng)擁塞管理的儲(chǔ)能配置模型及實(shí)證研究179
11.1 高比例新能源系統(tǒng)電網(wǎng)擁塞問(wèn)題179
11.2 高比例新能源系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)擁塞管理需求180
11.3 線路擁塞管理場(chǎng)景的儲(chǔ)能配置模型182
11.3.1 線路擁塞管理場(chǎng)景下儲(chǔ)能優(yōu)化配置模型182
11.3.2 儲(chǔ)能優(yōu)化配置模型的求解方法189
11.4 基于線路擁塞管理的儲(chǔ)能優(yōu)化配置案例分析189
11.4.1 案例系統(tǒng)描述189
11.4.2 案例結(jié)果分析191
11.4.3 敏感性分析195
第四篇實(shí)踐篇198
12國(guó)外新型儲(chǔ)能政策及發(fā)展實(shí)踐199
12.1 美國(guó)199
12.1.1 激勵(lì)政策199
12.1.2 市場(chǎng)機(jī)制203
12.1.3 發(fā)展實(shí)踐206
12.2 英國(guó)221
12.2.1 激勵(lì)政策221
12.2.2 市場(chǎng)機(jī)制223
12.2.3 發(fā)展實(shí)踐226
12.3 澳大利亞232
12.3.1 激勵(lì)政策232
12.3.2 市場(chǎng)機(jī)制233
12.3.3 發(fā)展實(shí)踐235
12.4 相關(guān)啟示239
13我國(guó)新型儲(chǔ)能政策及要求242
13.1 以技術(shù)創(chuàng)新和戰(zhàn)略規(guī)劃為主導(dǎo)的起步階段（2016年及以前）242
13.2 以產(chǎn)業(yè)發(fā)展和示范為主的快速發(fā)展階段（2017～2020）243
13.3 支撐新型電力系建設(shè)的規(guī)�；l(fā)展階段（2020年之后）247
14我國(guó)新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)踐254
14.1 我國(guó)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)總體情況254
14.2 新型儲(chǔ)能典型商業(yè)模式及盈利能力分析255
14.2.1 獨(dú)立儲(chǔ)能電站兩部制電價(jià)255
14.2.2 新能源場(chǎng)站配置儲(chǔ)能258
14.2.3 共享儲(chǔ)能260
14.2.4 儲(chǔ)能聯(lián)合火電機(jī)組調(diào)頻262
14.2.5 租賃模式264
14.2.6 合同能源管理265
第五篇運(yùn)營(yíng)機(jī)制篇268
15建立新型儲(chǔ)能市場(chǎng)機(jī)制的政策及市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)模式269
15.1 建立新型儲(chǔ)能市場(chǎng)化機(jī)制相關(guān)政策要求269
15.2 儲(chǔ)能電站主要市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)機(jī)制275
16電力市場(chǎng)建設(shè)進(jìn)展及儲(chǔ)能市場(chǎng)化交易的現(xiàn)狀279

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