新一代能源系統(tǒng)（下）

前言

第一篇 國內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(tǒng)的變革 6

1.2.1 德國能源變革軌跡和成果 6

1.2.2 德國能源轉型政策和市場改革 7

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

1.2.4 德國能源轉型面臨的挑戰(zhàn)和應對 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 美國能源結構概況 23

1.5.2 美國能源系統(tǒng)轉型動力 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)?？稍偕茉吹陌l(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 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(tǒng)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(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(tǒng)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(fā)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(guī)?？稍偕茉措娏鬏?、消納及轉化技術

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 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?shù)募夹g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(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 可再生能源就地轉化 110

10.5 本章小結 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

第11章 受端系統(tǒng)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(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 132

第12章 現(xiàn)有綜合能源系統(tǒng)構架 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 含電轉氣技術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 國網客服中心北方園區(qū)局域綜合能源互聯(lián)網 139

12.2.3 “南方電網生產科研綜合基地”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 158

第13章 未來能源網絡架構展望 159

13.1 未來能源系統(tǒng)的變化趨勢 159

13.1.1 未來終端能源構成的走勢 159

13.1.2 能源轉換傳輸(供能)系統(tǒng)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(tǒng)中的需求和應用

第15章 儲能技術的特點、現(xiàn)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(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 高性能的能量轉換技術 179

15.5 儲能技術在電力系統(tǒng)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(tǒng)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(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(tǒng)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(tǒng)計評估 194

17.2 區(qū)域電網儲能配置以及經濟性分析 197

17.2.1 儲能規(guī)劃模型 197

17.2.2 甘肅電網基本情況 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 208

第18章 分布式儲能在未來電力系統(tǒng)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(shù)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(tǒng)結構及計算參數(shù)說明 213

18.4.3 給定場景下配電網系統(tǒng)的儲能需求評估結果 215

18.4.4 不同場景下配網系統(tǒng)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(fā)展方向及路線圖 227

19.1 儲能技術的發(fā)展方向 227

19.2 我國儲能容量發(fā)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(fā)展技術路線圖 236

19.4 本章小結 237

第六篇 能源互聯(lián)網技術

第20章 能源互聯(lián)網的驅動力與發(fā)展沿革 241

20.1 建設能源互聯(lián)網是能源革命的重要內容 241

20.2 發(fā)展能源互聯(lián)網的動因 244

20.3 能源互聯(lián)網發(fā)展的國際經驗 246

20.4 本章小結