可再生电力均衡化 多学科视野的储能、需求侧管理和网络扩展pdf电子书版本下载

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绪论 1

第1章 导论 9

1.1 背景 9

1.2 欧洲能源结构中的可再生能源 10

1.3 研究的目的和结构 13

第2章 未来电力供应的远景分析 15

2.1 可再生电力系统长期可行的发展目标 15

2.1.1 有效配置和公平分配 15

2.1.2 一个有效的操作规则 16

2.2 平衡策略的评估指标 17

2.2.1 环境影响指标 17

2.2.2 资源可用性指标 19

2.2.3 能源供应系统的设计指标 20

2.3 欧洲可再生能源电力系统的政策性治理 20

2.3.1 欧洲能源系统的历史背景、现状及发展 21

2.3.2 管理未来能源系统的政策性治理行动 22

2.3.3 面临的挑战 31

2.4 存储价值经济学 32

2.4.1 能源经济背景 32

2.4.2 存储价值理论 33

2.5 小结和结论 35

第3章 现有能源系统研究 37

3.1 作为框架条件下分析现有未来能源策略的适用性 37

3.1.1 能源系统建模：一个理论化的视角 37

3.1.2 研究能源系统分析采取的基本方法及数据要求 39

3.1.3 根据一般特征比较相关能源系统 42

3.2 未来电能供应参数作为均衡策略分析的输入参数 47

3.2.1 政治的RES方案假设：加大资金投入力度 48

3.2.2 根据2009年主导方案的假设 48

3.2.3 对常规发电站的影响 48

3.2.4 发展路线评估 52

3.3 小结和结论 53

第4章 均衡电能和电力的需求 54

4.1 根据德国方案评估需求和储电量的均衡 54

4.1.1 评估均衡电量与电力需求 54

4.1.2 估计储电量 60

4.2 评估基于优化的泛欧低碳电力能源供应战略的储能需求 63

4.2.1 一般性质和边界条件 63

4.2.2 潮流计算 64

4.2.3 系统优化 64

4.2.4 成本数据及其他假设 65

4.2.5 第一次模型结果 67

4.2.6 结果讨论 69

4.3 小结和结论 69

第5章 电能与电力均衡化技术 71

5.1 电力储能系统的分类以及系统提供的正向和反向的电力控制 71

5.2 用于电力均衡和电力供应的“电能至电能”储能技术的技术说明 75

5.2.1 “机械能”电能储能系统 75

5.2.2 “电力类”电能储能系统 77

5.2.3 电力“化学”储能系统 78

5.3 为负载均衡和电能供应的“电能至其他形式”储能技术的技术说明和储能潜力 82

5.3.1 工业部分需求侧管理 82

5.3.2 移动电力提供的均衡 83

5.3.3 家用部分需求侧管理 84

5.3.4 可再生能源的停机 89

5.3.5 化学燃料如氢气、甲烷或甲醇的发电 89

5.4 电力均衡和电能供应的“其他形式至电能”的储能技术描述 90

5.4.1 带热储能的热电联产供电厂 90

5.4.2 使用化石燃料、原子能、水力或生物燃料的传统发电厂 92

5.5 对需求响应和需求侧管理选择的结论 92

5.6 储能技术的生命周期成本分析 93

5.7 未来技术的环境问题、资源利用和系统特性的可行性评估 98

5.7.1 定量评估的方法和数据应用 98

5.7.2 环境影响 99

5.7.3 资源利用 104

5.7.4 社会的相关系统特性 111

5.7.5 各种储能方法未来可行性的结论 113

5.8 小结和结论 114

第6章 电网技术和经济影响 117

6.1 包括电网需求的整体系统技术壁垒评估 117

6.1.1 配电网负载控制的接口 117

6.1.2 扩展输电网 121

6.2 日常及季节性范围内均衡活动的经济影响 127

6.2.1 为了避免限制的配电网需求 127

6.2.2 输电网的扩展方式影响 128

6.2.3 均衡方式对经济影响的结论 130

6.3 小结和结论 130

第7章 经济分析和政策 132

7.1 缺乏经济政策的市场经济的问题：基于天气情况进行供给，文化引起需求波动 132

7.1.1 市场的保险功能 132

7.1.2 波动和电能需求的缓解：节约电能和减少储能设备的需求 133

7.1.3 供应的波动和平缓 134

7.1.4 供需协调 134

7.1.5 长远发展方面 135

7.1.6 面向储能设备的位置理论 135

7.2 经济架构条件分析 136

7.2.1 简介：经济政策理论 136

7.2.2 在环境和科技问题方面的经济政策理论 137

7.2.3 政府支持的现有惯例 139

7.2.4 经济政策的程式化观点：最好观点、较好观点、历史沿革和转折 140

7.2.5 经济政策建议 142

7.3 小结和结论 143

第8章 均衡策略的合法分析 144

8.1 要点介绍 144

8.2 储能 145

8.2.1 集中储能系统 145

8.2.2 分散储能系统，特别是在电动汽车领域 149

8.3 配电网中的均衡策略 152

8.3.1 智能电表 152

8.3.2 智能电网／需求侧管理 156

8.4 输电网扩展 157

8.4.1 电网扩展的规划与许可证发放的现状 157

8.4.2 作为经济能源管理规定的一部分，投资管理规定的现状 160

8.4.3 一个关于电网扩展中的规划、许可证发放及调节的改革观念 166

8.4.4 小结与结论 169

第9章 结论和建议 171

9.1 总体目标和结果 171

9.2 挑战和建议 172

9.2.1 技术基础设施的发展 172

9.2.2 框架条件和组织引导 174

附录 177

附录A 术语 177

附录B 基于减排约束的最优增长模型中排放与劳动力节约技术变革之间的关系 182

参考文献 185