目錄
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)達經(jīng)濟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)展目標及計劃 3
1.1.1 以碳減排目標引導(dǎo)能源變革 3
1.1.2 歐盟對能源資源危機的應(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)劃的目標和主要指標 31
2.3 我國大規(guī)模可再生能源的發(fā)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(zhì)能 35
2.3.5 地熱能 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)的運營模式和市場機制
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)濟效益分析 84
7.2 構(gòu)建新一代能源市場的關(guān)鍵機制需求 85
7.2.1 迫切要求實現(xiàn)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(tǒng)運行的外部成本內(nèi)部化 85
7.2.3 迫切要求以激勵相容的機制抑制市場風險 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)模可再生能源電力傳輸、消納及轉(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)配合特高壓直流點對點輸電模式 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)配合特高壓直流點對點輸電模式技術(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 受端多能互補綜合能源系統(tǒng)及其規(guī)劃運行技術(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 化學能—電能的轉(zhuǎn)換 116
11.2.2 機械能—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 燃氣輪機冷熱聯(lián)供系統(tǒng) 133
12.1.2 基于多能源互補的區(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 三峽集團東湖燃機冷熱電三聯(lián)供項目 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)隨機多目標優(yōu)化 151
12.3.2 綜合能源系統(tǒng)規(guī)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(tǒng)運行優(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、現(xiàn)狀以及應(yīng)用概況 167
15.1 儲能技術(shù)分類及特點 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 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(jié)果 193
17.1.4 臥牛石風電場儲能配置需求統(tǒng)計評估 194
17.2 區(qū)域電網(wǎng)儲能配置以及經(jīng)濟性分析 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)劃計算及經(jīng)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(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)學模型 211
18.3 儲能需求的經(jīng)濟性分析 211
18.4 應(yīng)用實例分析 212
18.4.1 計算場景設(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 分項計算法 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 246
20.4 本章小結(jié) 248
第21章 能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展路徑 249
21.1 中國能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路徑 249
21.2 推進方法 250
21.2.1 能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展指標體系 250
21.2.2 能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展政策體系 253
21.2.3 能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準體系 257
21.3 本章小結(jié) 259
第22章 能源互聯(lián)網(wǎng)的實踐與示范 260
22.1 能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目現(xiàn)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(lián)網(wǎng)示范項目技術(shù)路線分析 263
22.4 能源互聯(lián)網(wǎng)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(qū)雙級“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源示范項目 267
22.4.2 面向特大城市電網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目 271
22.4.3 大規(guī)模源-網(wǎng)-荷友好互動系統(tǒng)示范工程 276
22.5 本章小結(jié) 283
第23章 能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展推進的政策建議 284
23.1 現(xiàn)有能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展相關(guān)政策分析 284
23.2 能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目政策需求分析 285
23.2.1 能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目政策需求匯總 286
23.2.2 能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目政策需求分類 286
23.2.3 能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目政策需求分區(qū) 288
23.3 推進能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展政策建議 289
23.3.1 推進能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的政策原則 289
23.3.2 推進能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的政策建議 289
23.3.3 推進能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的政策措施 290
23.4 本章小結(jié) 292
主要參考文獻 293