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風(fēng)光新能源發(fā)電先進(jìn)預(yù)測技術(shù)
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風(fēng)光發(fā)電受氣象資源影響顯著,具有顯著的隨機性與波動性,大規(guī)模、高比例并網(wǎng)對電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行造成挑戰(zhàn),提升預(yù)測精度可有效緩解風(fēng)光發(fā)電不確定性的負(fù)面影響,對于促進(jìn)風(fēng)光并網(wǎng)消納、提升風(fēng)光供電保障能力具有積極意義。另一方面,我國正穩(wěn)步推進(jìn)電力市場化改革進(jìn)程,風(fēng)光場站作為市場主體,其發(fā)電功率預(yù)測準(zhǔn)確性將直接關(guān)乎場站的考核與市場收益。因此,如何充分利用數(shù)值天氣預(yù)報信息,分析不同時空尺度下風(fēng)光出力特性,利用先進(jìn)模型與算法,準(zhǔn)確預(yù)測風(fēng)光發(fā)電功率,量化評估預(yù)測結(jié)果的不確定性,是電網(wǎng)調(diào)度、風(fēng)光場站以及預(yù)測服務(wù)提供商持續(xù)關(guān)注的重點問題。本書的主題是對風(fēng)電、光伏新能源發(fā)電的發(fā)電量進(jìn)行預(yù)測。主要內(nèi)容包括風(fēng)光新能源發(fā)電預(yù)測背景、風(fēng)光新能源發(fā)電預(yù)測基礎(chǔ)、風(fēng)電功率單值預(yù)測、光伏功率單值預(yù)測、風(fēng)光新能源發(fā)電概率預(yù)測、風(fēng)光新能源發(fā)電組合預(yù)測和風(fēng)光新能源發(fā)電爬坡事件預(yù)測等。本書的研究成果是對作者團(tuán)隊研究成果的系統(tǒng)性總結(jié),形成了完備的風(fēng)光新能源功率預(yù)測體系,能夠代表當(dāng)前風(fēng)光功率預(yù)測先進(jìn)技術(shù)和前沿方向,具有一定參考價值。

楊明 于一瀟 李夢林 ·能源工程 ·10.3萬字

質(zhì)子交換膜燃料電池基礎(chǔ)與性能計算
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質(zhì)子交換膜(protonexchangemembrane,PEM)燃料電池是一種將氫能直接轉(zhuǎn)換為電能的電化學(xué)發(fā)電裝置,其內(nèi)部存在多相多組分耦合的電化學(xué)反應(yīng)、流動和傳熱等過程。通過數(shù)值方法探究其內(nèi)部復(fù)雜的電化學(xué)和傳熱傳質(zhì)過程,是一種比實驗途徑更高效、更快捷、成本更低的流體動力學(xué)方法,可以指導(dǎo)提升電池的性能、耐久性和壽命。本書簡述了燃料電池的原理、分類和特點,基礎(chǔ)化學(xué)和熱力學(xué),電化學(xué),關(guān)鍵材料的物理特性參數(shù),電池的運行條件和數(shù)值計算方法,基于OpenFOAM平臺燃料電池數(shù)值模型的結(jié)構(gòu)、操作使用和驗證,以及電池組裝條件下的組裝力、內(nèi)阻、物質(zhì)傳輸和性能計算。全書的重點是PEM燃料電池的基礎(chǔ)原理和性能計算方法。最后從燃料電池技術(shù)特點的角度,分析了燃料電池在汽車動力、各式電源、船用動力、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用和技術(shù)現(xiàn)狀,并且指明了各個領(lǐng)域需要解決的問題。本書適于從事PEM燃料電池研究和應(yīng)用的科技工作者閱讀,也可供高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考。

王家堂 仝毅恒 蔡衛(wèi)衛(wèi) ·能源工程 ·9萬字

新能源消納的有效安全域及其應(yīng)用
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隨著風(fēng)電、光伏等隨機性新能源發(fā)電并網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大,電力系統(tǒng)運行中的波動性與隨機性顯著增強,嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性與安全性。為此,如何高效利用電力系統(tǒng)中有限的可調(diào)度資源,提升備用配置的針對性與有效性,準(zhǔn)確評估、合理優(yōu)化并有效提升電力系統(tǒng)的新能源消納能力,從而安全、經(jīng)濟地消納大規(guī)模新能源發(fā)電,減少棄風(fēng)、棄光等現(xiàn)象的發(fā)生,成為促進(jìn)大規(guī)模新能源并網(wǎng)消納理論發(fā)展,推動我國以新能源為裝機主體和電量主體的新型電力系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展,助力實現(xiàn)“雙碳”國家重大戰(zhàn)略目標(biāo)所亟待解決的關(guān)鍵問題。因此,《新能源消納的有效安全域及其應(yīng)用》一書在主動可控變量優(yōu)化決策的過程中,構(gòu)建新能源消納的有效安全域,表達(dá)與優(yōu)化節(jié)點上新能源發(fā)電功率的可接納范圍,為備用優(yōu)化配置效果的刻畫奠定基礎(chǔ)。實際上,顯式表達(dá)節(jié)點上的新能源消納有效安全域,能夠量化主動可控量能夠傳遞到新能源接入節(jié)點的有效備用;同時,可以方便地表達(dá)新能源發(fā)電不確定性無法完全接納而導(dǎo)致的系統(tǒng)運行風(fēng)險,實現(xiàn)對備用配置效果的準(zhǔn)確刻畫;此外,新能源消納有效安全域的構(gòu)建與優(yōu)化還能夠為電力系統(tǒng)集中與分散控制的協(xié)同、系統(tǒng)新能源消納能力的提升,提供量化依據(jù)。本書中主要章節(jié)在介紹電力系統(tǒng)運行控制物理機理與相應(yīng)數(shù)學(xué)理論的基礎(chǔ)上,提出了新能源消納的有效安全域系列評估、優(yōu)化與提升方法,并逐章給出了所述建模型與方法的算例分析,驗證所述模型與方法的有效性,增強讀者對于方法的理解。《新能源消納的有效安全域及其應(yīng)用》一書內(nèi)容深入淺出、系統(tǒng)連貫、自成體系,可為從事大規(guī)模新能源并網(wǎng)消納技術(shù)領(lǐng)域的研究生、科研人員和工程技術(shù)人員提供有益參考。

楊明等 ·能源工程 ·9.5萬字

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