新一代能源系統(tǒng)（下）

前言

第一篇 國內(nèi)外可再生能源和綜合能源系統(tǒng)發(fā)展概況及趨勢

第1章 世界發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的綠色低碳能源戰(zhàn)略及發(fā)展概況 3

1.1 歐盟能源電力發(fā)展目標(biāo)及計(jì)劃 3

1.1.1 以碳減排目標(biāo)引導(dǎo)能源變革 3

1.1.2 歐盟對能源資源危機(jī)的應(yīng)對 6

1.2 德國能源系統(tǒng)的變革 6

1.2.1 德國能源變革軌跡和成果 6

1.2.2 德國能源轉(zhuǎn)型政策和市場改革 7

1.2.3 德國能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的探索與創(chuàng)新 10

1.2.4 德國能源轉(zhuǎn)型面臨的挑戰(zhàn)和應(yīng)對 12

1.3 丹麥風(fēng)電發(fā)展及熱能利用 14

1.3.1 丹麥能源系統(tǒng)發(fā)展概況 14

1.3.2 丹麥能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型動力 15

1.3.3 丹麥風(fēng)電及熱能利用發(fā)展趨勢 19

1.4 英國綜合能源系統(tǒng) 20

1.4.1 英國能源系統(tǒng)發(fā)展概況 20

1.4.2 英國能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型動力 21

1.4.3 英國華威大學(xué)的綜合能源系統(tǒng) 22

1.4.4 英國能源系統(tǒng)發(fā)展趨勢 23

1.5 美國能源系統(tǒng)的低碳發(fā)展 23

1.5.1 美國能源結(jié)構(gòu)概況 23

1.5.2 美國能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型動力 25

1.5.3 美國的綜合能源系統(tǒng) 26

1.6 主要國家和地區(qū)能源轉(zhuǎn)型評述 27

第2章 我國可再生能源發(fā)展概況及趨勢 29

2.1 概述 29

2.2 可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃的目標(biāo)和主要指標(biāo) 31

2.3 我國大規(guī)?？稍偕茉吹陌l(fā)展概況及趨勢 32

2.3.1 水電 32

2.3.2 風(fēng)電 34

2.3.3 太陽能 34

2.3.4 生物質(zhì)能 35

2.3.5 地?zé)崮?nbsp;35

2.4 我國分布式可再生能源發(fā)展概況及趨勢 36

2.4.1 分布式天然氣 39

2.4.2 分布式光伏 39

2.5 本章小結(jié) 40

第二篇 新一代能源系統(tǒng)的運(yùn)營模式和市場機(jī)制

第3章 國內(nèi)外電力市場調(diào)研 45

3.1 國外電力市場情況 45

3.1.1 美國PJM市場 45

3.1.2 英國電力市場 48

3.1.3 電力市場存在的問題 51

3.2 我國電力市場情況 54

3.2.1 上一輪電力體制改革情況 54

3.2.2 新一輪電力體制改革情況 55

3.2.3 我國電力市場建設(shè)的成效 62

3.3 本章小結(jié) 62

第4章 國內(nèi)外天然氣市場調(diào)研 63

4.1 國外天然氣市場情況 63

4.1.1 美國天然氣市場 63

4.1.2 澳大利亞天然氣市場 65

4.1.3 天然氣市場存在的問題 67

4.2 我國天然氣市場情況 69

4.3 本章小結(jié) 70

第5章 國內(nèi)外碳交易市場調(diào)研 71

5.1 國外碳交易市場情況 71

5.1.1 歐盟碳排放交易市場 71

5.1.2 芝加哥氣候交易所 73

5.1.3 碳交易市場存在的問題 75

5.2 我國碳交易市場情況 76

5.3 本章小結(jié) 79

第6章 新一代能源系統(tǒng)的建設(shè)思路 80

6.1 未來我國電力市場的建設(shè)思路 80

6.2 未來我國天然氣市場的建設(shè)思路 81

6.3 未來我國碳交易市場的建設(shè)思路 82

6.4 本章小結(jié) 83

第7章 構(gòu)建新一代能源市場的機(jī)制需求和政策建議 84

7.1 構(gòu)建新一代能源市場的經(jīng)濟(jì)效益分析 84

7.2 構(gòu)建新一代能源市場的關(guān)鍵機(jī)制需求 85

7.2.1 迫切要求實(shí)現(xiàn)各種能量資源和手段定價(jià)的市場化 85

7.2.2 迫切要求將系統(tǒng)運(yùn)行的外部成本內(nèi)部化 85

7.2.3 迫切要求以激勵相容的機(jī)制抑制市場風(fēng)險(xiǎn) 86

7.2.4 迫切要求以市場的手段引導(dǎo)基礎(chǔ)建設(shè)投資，提升能源系統(tǒng)的安全性 86

7.2.5 迫切要求以市場機(jī)制引導(dǎo)可再生能源發(fā)電消納 86

7.3 構(gòu)建新一代能源市場的政策建議 87

第三篇 源端大規(guī)?？稍偕茉措娏鬏敗⑾{及轉(zhuǎn)化技術(shù)

第8章 西部可再生能源發(fā)展情景和挑戰(zhàn) 91

8.1 西部可再生能源資源稟賦及供應(yīng)格局 91

8.2 西部非水可再生能源開發(fā)面臨的挑戰(zhàn) 92

8.3 本章小結(jié) 93

第9章 電力傳輸技術(shù) 94

9.1 西部送端電網(wǎng)組網(wǎng)邊界條件 94

9.1.1 未來電力流方向預(yù)想方案 94

9.1.2 西部送端電網(wǎng)覆蓋范圍 94

9.2 我國未來西部電網(wǎng)可能模式 95

9.2.1 西部電網(wǎng)構(gòu)建的基本要求 95

9.2.2 西部可再生能源電力傳輸?shù)募夹g(shù)選擇 95

9.2.3 交流電網(wǎng)配合特高壓直流點(diǎn)對點(diǎn)輸電模式 97

9.2.4 直流電網(wǎng)輸電模式 97

9.3 西部電網(wǎng)輸電模式技術(shù)經(jīng)濟(jì)性 99

9.4 西部電網(wǎng)輸電模式關(guān)鍵技術(shù)需求 100

9.4.1 交流電網(wǎng)配合特高壓直流點(diǎn)對點(diǎn)輸電模式技術(shù)需求 100

9.4.2 直流電網(wǎng)輸電模式技術(shù)需求 101

9.5 本章小結(jié) 103

第10章 西部可再生能源就地消納技術(shù) 104

10.1 電能替代 104

10.2 能源電力綜合利用 105

10.2.1 西部能源電力綜合利用現(xiàn)狀 105

10.2.2 西部能源電力綜合利用發(fā)展趨勢 108

10.3 電制云就地消納 109

10.4 可再生能源就地轉(zhuǎn)化 110

10.5 本章小結(jié) 110

第四篇 受端多能互補(bǔ)綜合能源系統(tǒng)及其規(guī)劃運(yùn)行技術(shù)

第11章 受端系統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)換與利用方式 115

11.1 受端能源轉(zhuǎn)換方式 115

11.2 受端能源的轉(zhuǎn)換元件 115

11.2.1 化學(xué)能—電能的轉(zhuǎn)換 116

11.2.2 機(jī)械能—電能的轉(zhuǎn)換 117

11.2.3 光能—電能/熱能的轉(zhuǎn)換 119

11.2.4 儲能裝置 120

11.3 受端供能系統(tǒng)的典型終端負(fù)荷特性 124

11.3.1 樓宇型 124

11.3.2 區(qū)域型 127

11.3.3 海島型 129

11.3.4 綜合對比 130

11.4 本章小結(jié) 132

第12章 現(xiàn)有綜合能源系統(tǒng)構(gòu)架 133

12.1 典型綜合能源系統(tǒng)類型 133

12.1.1 燃?xì)廨啓C(jī)冷熱聯(lián)供系統(tǒng) 133

12.1.2 基于多能源互補(bǔ)的區(qū)域供熱和區(qū)域供熱供冷系統(tǒng) 134

12.1.3 以太陽能綜合利用為主的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng) 136

12.1.4 含多種能源的大型綜合能源系統(tǒng) 136

12.1.5 含電轉(zhuǎn)氣技術(shù)的大型綜合能源系統(tǒng) 137

12.2 綜合能源系統(tǒng)典型案例 138

12.2.1 河北張家口可再生能源示范區(qū) 138

12.2.2 國網(wǎng)客服中心北方園區(qū)局域綜合能源互聯(lián)網(wǎng) 139

12.2.3 “南方電網(wǎng)生產(chǎn)科研綜合基地”生態(tài)型示范建筑 142

12.2.4 甘肅省國家新能源綜合示范區(qū) 146

12.2.5 陜西延長石油綜合能源互聯(lián)網(wǎng)示范工程 148

12.2.6 三峽集團(tuán)東湖燃機(jī)冷熱電三聯(lián)供項(xiàng)目 149

12.3 綜合能源系統(tǒng)建模與優(yōu)化 151

12.3.1 綜合能源系統(tǒng)隨機(jī)多目標(biāo)優(yōu)化 151

12.3.2 綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行決策 156

12.3.3 基于部分負(fù)荷特性的綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化 156

12.4 本章小結(jié) 158

第13章 未來能源網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)展望 159

13.1 未來能源系統(tǒng)的變化趨勢 159

13.1.1 未來終端能源構(gòu)成的走勢 159

13.1.2 能源轉(zhuǎn)換傳輸(供能)系統(tǒng)未來走勢 159

13.2 未來能源網(wǎng)絡(luò)的物理架構(gòu) 160

13.3 本章小結(jié) 162

第14章 舉措及相關(guān)政策建議 163

14.1 技術(shù)舉措 163

14.2 政策舉措 164

第五篇 儲能技術(shù)在高比例可再生能源電力系統(tǒng)中的需求和應(yīng)用

第15章 儲能技術(shù)的特點(diǎn)、現(xiàn)狀以及應(yīng)用概況 167

15.1 儲能技術(shù)分類及特點(diǎn) 167

15.2 不同的儲能技術(shù)形式及其基本原理 167

15.3 不同類型儲能技術(shù)的特點(diǎn) 171

15.4 儲能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 175

15.4.1 不同類型兆瓦規(guī)模儲能系統(tǒng)的特性 175

15.4.2 新興儲能材料 177

15.4.3 高性能的能量轉(zhuǎn)換技術(shù) 179

15.5 儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用概況 180

15.6 新型儲能工程實(shí)例 182

15.7 本章小結(jié) 185

第16章 未來電力系統(tǒng)對儲能技術(shù)的總體需求 186

16.1 能源變革背景下未來電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢以及所面臨的挑戰(zhàn) 186

16.2 未來電力系統(tǒng)對儲能技術(shù)的總體需求 187

16.3 本章小結(jié) 189

第17章 儲能在未來電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 190

17.1 平抑波動的儲能配置 190

17.1.1 配置目標(biāo)和基本原理 190

17.1.2 風(fēng)電儲能配置模型 191

17.1.3 配置計(jì)算結(jié)果 193

17.1.4 臥牛石風(fēng)電場儲能配置需求統(tǒng)計(jì)評估 194

17.2 區(qū)域電網(wǎng)儲能配置以及經(jīng)濟(jì)性分析 197

17.2.1 儲能規(guī)劃模型 197

17.2.2 甘肅電網(wǎng)基本情況 199

17.2.3 儲能開發(fā)潛力 199

17.2.4 儲能規(guī)劃計(jì)算及經(jīng)濟(jì)性分析 201

17.3 輔助可再生能源消納的儲能需求評估 202

17.3.1 跨區(qū)儲能配置方法 203

17.3.2 單區(qū)域儲能配置靈敏度分析 203

17.3.3 多種方式聯(lián)合優(yōu)化消納可再生能源 206

17.4 本章小結(jié) 208

第18章 分布式儲能在未來電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 210

18.1 儲能在配電網(wǎng)中應(yīng)用需求分析流程 210

18.2 儲能需求分析數(shù)學(xué)模型 211

18.3 儲能需求的經(jīng)濟(jì)性分析 211

18.4 應(yīng)用實(shí)例分析 212

18.4.1 計(jì)算場景設(shè)置 212

18.4.2 金寨縣配電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及計(jì)算參數(shù)說明 213

18.4.3 給定場景下配電網(wǎng)系統(tǒng)的儲能需求評估結(jié)果 215

18.4.4 不同場景下配網(wǎng)系統(tǒng)對儲能容量需求的對比評估分析 219

18.5 本章小結(jié) 225

第19章 儲能/技術(shù)未來發(fā)展方向及路線圖 227

19.1 儲能技術(shù)的發(fā)展方向 227

19.2 我國儲能容量發(fā)展預(yù)測 230

19.2.1 分項(xiàng)計(jì)算法 230

19.2.2 趨勢外推法 234

19.3 儲能綜合發(fā)展技術(shù)路線圖 236

19.4 本章小結(jié) 237

第六篇 能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

第20章 能源互聯(lián)網(wǎng)的驅(qū)動力與發(fā)展沿革 241

20.1 建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)是能源革命的重要內(nèi)容 241

20.2 發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的動因 244

20.3 能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的國際經(jīng)驗(yàn) 246

20.4 本章小結(jié)