本書為我國新一代能源系統戰略研究的專題部分，分為國內外可再生能源和綜合能源系統發展概況及趨勢，新一代能源系統的運營模式和市場機制，源端大規�？稍偕茉措娏鬏�、消納及轉化技術，受端多能互補綜合能源系統及其規劃運行技術，儲能技術在高比例可再生能源電力系統中的需求和應用，以及能源互聯網技術等6個篇章。全書從總體發展趨勢、市場運行模式、關鍵技術需求等多個維度，針對我國新一代能源系統發展進行了研究論述，為我國能源電力轉型發展戰略規劃、政策制定、技術布局提供決策參考。
目錄
前言
第一篇 國內外可再生能源和綜合能源系統發展概況及趨勢
第1章 世界發達經濟體的綠色低碳能源戰略及發展概況 3
1.1 歐盟能源電力發展目標及計劃 3
1.1.1 以碳減排目標引導能源變革 3
1.1.2 歐盟對能源資源危機的應對 6
1.2 德國能源系統的變革 6
1.2.1 德國能源變革軌跡和成果 6
1.2.2 德國能源轉型政策和市場改革 7
1.2.3 德國能源互聯網系統的探索與創新 10
1.2.4 德國能源轉型面臨的挑戰和應對 12
1.3 丹麥風電發展及熱能利用 14
1.3.1 丹麥能源系統發展概況 14
1.3.2 丹麥能源系統轉型動力 15
1.3.3 丹麥風電及熱能利用發展趨勢 19
1.4 英國綜合能源系統 20
1.4.1 英國能源系統發展概況 20
1.4.2 英國能源系統轉型動力 21
1.4.3 英國華威大學的綜合能源系統 22
1.4.4 英國能源系統發展趨勢 23
1.5 美國能源系統的低碳發展 23
1.5.1 美國能源結構概況 23
1.5.2 美國能源系統轉型動力 25
1.5.3 美國的綜合能源系統 26
1.6 主要國家和地區能源轉型評述 27
第2章 我國可再生能源發展概況及趨勢 29
2.1 概述 29
2.2 可再生能源發展“十三五”規劃的目標和主要指標 31
2.3 我國大規�？稍偕茉吹陌l展概況及趨勢 32
2.3.1 水電 32
2.3.2 風電 34
2.3.3 太陽能 34
2.3.4 生物質能 35
2.3.5 地熱能 35
2.4 我國分布式可再生能源發展概況及趨勢 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 40
第二篇 新一代能源系統的運營模式和市場機制
第3章 國內外電力市場調研 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 我國電力市場建設的成效 62
3.3 本章小結 62
第4章 國內外天然氣市場調研 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 70
第5章 國內外碳交易市場調研 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 79
第6章 新一代能源系統的建設思路 80
6.1 未來我國電力市場的建設思路 80
6.2 未來我國天然氣市場的建設思路 81
6.3 未來我國碳交易市場的建設思路 82
6.4 本章小結 83
第7章 構建新一代能源市場的機制需求和政策建議 84
7.1 構建新一代能源市場的經濟效益分析 84
7.2 構建新一代能源市場的關鍵機制需求 85
7.2.1 迫切要求實現各種能量資源和手段定價的市場化 85
7.2.2 迫切要求將系統運行的外部成本內部化 85
7.2.3 迫切要求以激勵相容的機制抑制市場風險 86
7.2.4 迫切要求以市場的手段引導基礎建設投資，提升能源系統的安全性 86
7.2.5 迫切要求以市場機制引導可再生能源發電消納 86
7.3 構建新一代能源市場的政策建議 87
第三篇 源端大規模可再生能源電力傳輸、消納及轉化技術
第8章 西部可再生能源發展情景和挑戰 91
8.1 西部可再生能源資源稟賦及供應格局 91
8.2 西部非水可再生能源開發面臨的挑戰 92
8.3 本章小結 93
第9章 電力傳輸技術 94
9.1 西部送端電網組網邊界條件 94
9.1.1 未來電力流方向預想方案 94
9.1.2 西部送端電網覆蓋范圍 94
9.2 我國未來西部電網可能模式 95
9.2.1 西部電網構建的基本要求 95
9.2.2 西部可再生能源電力傳輸的技術選擇 95
9.2.3 交流電網配合特高壓直流點對點輸電模式 97
9.2.4 直流電網輸電模式 97
9.3 西部電網輸電模式技術經濟性 99
9.4 西部電網輸電模式關鍵技術需求 100
9.4.1 交流電網配合特高壓直流點對點輸電模式技術需求 100
9.4.2 直流電網輸電模式技術需求 101
9.5 本章小結 103
第10章 西部可再生能源就地消納技術 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狀 105
10.2.2 西部能源電力綜合利用發展趨勢 108
10.3 電制云就地消納 109
10.4 可再生能源就地轉化 110
10.5 本章小結 110
第四篇 受端多能互補綜合能源系統及其規劃運行技術
第11章 受端系統的能源轉換與利用方式 115
11.1 受端能源轉換方式 115
11.2 受端能源的轉換元件 115
11.2.1 化學能—電能的轉換 116
11.2.2 機械能—電能的轉換 117
11.2.3 光能—電能/熱能的轉換 119
11.2.4 儲能裝置 120
11.3 受端供能系統的典型終端負荷特性 124
11.3.1 樓宇型 124
11.3.2 區域型 127
11.3.3 海島型 129
11.3.4 綜合對比 130
11.4 本章小結 132
第12章 現有綜合能源系統構架 133
12.1 典型綜合能源系統類型 133
12.1.1 燃氣輪機冷熱聯供系統 133
12.1.2 基于多能源互補的區域供熱和區域供熱供冷系統 134
12.1.3 以太陽能綜合利用為主的冷熱電聯供系統 136
12.1.4 含多種能源的大型綜合能源系統 136
12.1.5 含電轉氣技術的大型綜合能源系統 137
12.2 綜合能源系統典型案例 138
12.2.1 河北張家口可再生能源示范區 138
12.2.2 國網客服中心北方園區局域綜合能源互聯網 139
12.2.3 “南方電網生產科研綜合基地”生態型示范建筑 142
12.2.4 甘肅省國家新能源綜合示范區 146
12.2.5 陜西延長石油綜合能源互聯網示范工程 148
12.2.6 三峽集團東湖燃機冷熱電三聯供項目 149
12.3 綜合能源系統建模與優化 151
12.3.1 綜合能源系統隨機多目標優化 151
12.3.2 綜合能源系統規劃和運行決策 156
12.3.3 基于部分負荷特性的綜合能源系統運行優化 156
12.4 本章小結 158
第13章 未來能源網絡架構展望 159
13.1 未來能源系統的變化趨勢 159
13.1.1 未來終端能源構成的走勢 159
13.1.2 能源轉換傳輸(供能)系統未來走勢 159
13.2 未來能源網絡的物理架構 160
13.3 本章小結 162
第14章 舉措及相關政策建議 163
14.1 技術舉措 163
14.2 政策舉措 164
第五篇 儲能技術在高比例可再生能源電力系統中的需求和應用
第15章 儲能技術的特點、現狀以及應用概況 167
15.1 儲能技術分類及特點 167
15.2 不同的儲能技術形式及其基本原理 167
15.3 不同類型儲能技術的特點 171
15.4 儲能技術的發展現狀 175
15.4.1 不同類型兆瓦規模儲能系統的特性 175
15.4.2 新興儲能材料 177
15.4.3 高性能的能量轉換技術 179
15.5 儲能技術在電力系統中的應用概況 180
15.6 新型儲能工程實例 182
15.7 本章小結 185
第16章 未來電力系統對儲能技術的總體需求 186
16.1 能源變革背景下未來電力系統的發展趨勢以及所面臨的挑戰 186
16.2 未來電力系統對儲能技術的總體需求 187
16.3 本章小結 189
第17章 儲能在未來電力系統中的應用 190
17.1 平抑波動的儲能配置 190
17.1.1 配置目標和基本原理 190
17.1.2 風電儲能配置模型 191
17.1.3 配置計算結果 193
17.1.4 臥牛石風電場儲能配置需求統計評估 194
17.2 區域電網儲能配置以及經濟性分析 197
17.2.1 儲能規劃模型 197
17.2.2 甘肅電網基本情況 199
17.2.3 儲能開發潛力 199
17.2.4 儲能規劃計算及經濟性分析 201
17.3 輔助可再生能源消納的儲能需求評估 202
17.3.1 跨區儲能配置方法 203
17.3.2 單區域儲能配置靈敏度分析 203
17.3.3 多種方式聯合優化消納可再生能源 206
17.4 本章小結 208
第18章 分布式儲能在未來電力系統中的應用 210
18.1 儲能在配電網中應用需求分析流程 210
18.2 儲能需求分析數學模型 211
18.3 儲能需求的經濟性分析 211
18.4 應用實例分析 212
18.4.1 計算場景設置 212
18.4.2 金寨縣配電網系統結構及計算參數說明 213
18.4.3 給定場景下配電網系統的儲能需求評估結果 215
18.4.4 不同場景下配網系統對儲能容量需求的對比評估分析 219
18.5 本章小結 225
第19章 儲能/技術未來發展方向及路線圖 227
19.1 儲能技術的發展方向 227
19.2 我國儲能容量發展預測 230
19.2.1 分項計算法 230
19.2.2 趨勢外推法 234
19.3 儲能綜合發展技術路線圖 236
19.4 本章小結 237
第六篇 能源互聯網技術
第20章 能源互聯網的驅動力與發展沿革 241
20.1 建設能源互聯網是能源革命的重要內容 241
20.2 發展能源互聯網的動因 244
20.3 能源互聯網發展的國際經驗 246
20.4 本章小結 248
第21章 能源互聯網的發展路徑 249
21.1 中國能源互聯網發展路徑 249
21.2 推進方法 250
21.2.1 能源互聯網發展指標體系 250
21.2.2 能源互聯網發展政策體系 253
21.2.3 能源互聯網技術標準體系 257
21.3 本章小結 259
第22章 能源互聯網的實踐與示范 260
22.1 能源互聯網示范項目現狀 260
22.2 示范項目推進中的五大主要問題 262
22.3 能源互聯網示范項目技術路線分析 263
22.4 能源互聯網示范項目基本建成案例 267
22.4.1 支持能源消費革命的城市-園區雙級“互聯網+”智慧能源示范項目 267
22.4.2 面向特大城市電網能源互聯網示范項目 271
22.4.3 大規模源-網-荷友好互動系統示范工程 276
22.5 本章小結 283
第23章 能源互聯網發展推進的政策建議 284
23.1 現有能源互聯網發展相關政策分析 284
23.2 能源互聯網示范項目政策需求分析 285
23.2.1 能源互聯網示范項目政策需求匯總 286
23.2.2 能源互聯網示范項目政策需求分類 286
23.2.3 能源互聯網示范項目政策需求分區 288
23.3 推進能源互聯網發展政策建議 289
23.3.1 推進能源互聯網發展的政策原則 289
23.3.2 推進能源互聯網發展的政策建議 289
23.3.3 推進能源互聯網發展的政策措施 290
23.4 本章小結 292
主要參考文獻 293
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