前言

儲能系統是智能電網發展必不可少的支撐技術，在大規模新能源接入、分布式發電、微電網和電動汽車等應用領域將發揮重要作用。隨著我國經濟快速發展，我國電力系統面臨著負荷增長迅速、電力波峰波谷差距增大、電網調峰能力不足、電源結構不合理等問題，經儲能系統與傳統發電設施、新能源發電相結合，是有效解決新能源棄風、棄光和環境惡化問題，維護電力系統穩定的重要手段。

依據當前儲能技術的發展現狀，接入電力系統的大容量儲能主要集中于抽水蓄能、電池儲能、電蓄熱儲能以及壓縮空氣儲能等，可平衡電力系統的新能源等波動電源進行調峰、調頻。隨著技術發展和原材料的創新性應用，電蓄熱儲能技術憑借其超大容量、低成本、高可靠性、電熱解耦長時調峰特性等優勢脫穎而出，成為新能源消納的重要方式。

大容量蓄熱的電-熱聯合系統，考慮電源和電能負荷（電、熱負荷）的匹配，結合調度系統的AGC動態棄風控制，調節能力和靈活性強，能夠有效解決棄風消納和電力系統調峰等問題。目前國內針對大容量電熱儲能方式，如相變材料蓄熱、固態蓄熱、高壓水儲熱等技術都開展了一定研究，電熱解耦和聯合運行模式的初期探索，以固態非金屬材料（如氧化鎂）等為蓄熱介質的顯熱蓄熱已達到較高水平。以大容量高電壓固態蓄熱柔性負荷為基礎的電—熱聯合動態棄風調控系統，成功地解決了我國新能源發展中的棄風限電消納問題。在東北地區，結合清潔供暖取得了顯著成效，體現出大容量、高可靠性、高效能、低成本的明顯優勢。

本書首先針對我國清潔能源的消納情況，分析了“三北地區”棄風限電狀況和各類儲能系統特點及固體電蓄熱系統特點與應用情況，分別對大容量固體電蓄熱裝置的研制技術與接入電網調峰技術進行了介紹。針對設備研制技術中的材料遴選和匹配設計進行了描述，介紹了固體電蓄熱系統的熱力計算與設計方法，基于多物理場耦合原理，對電蓄熱結構體耦合建模與分析方法進行了介紹，并闡述了系統運行控制策略。結合調度和棄風消納技術，分別闡述了基于柔性負荷特征的新能源消納技術和多域新能源調度監控技術。書中融合了材料創新技術、傳熱分析與多物理場耦合建模仿真技術，并引入實際工程算例和試驗、驗證方法，闡述了全面的柔性負荷設備研發和動態調度技術，可指導實際工程應用設計和應用基礎理論研究。

本書由葛維春、邢作霞主編，策劃并審核了書籍的主要章節和相關內容；朱建新、陳雷、王順江、李家玨為副主編，在系統應用、裝置結構設計、新能源消納調度技術方面做了主要工作。

此外，顏寧參與編寫了第1章；陳雷、張明遠參與編寫了第2章和第3章；陳雷、齊鳳升、邢軍強參與編寫了第4章；于洪霞、張宇獻參與編寫了第5章；李媛負責全書校核工作。姜立兵為本書提供了具體工程案例和運行數據。

本書在編寫過程中還得到了許增金老師和趙海川、樊金鵬、董佳儀、楊成祥、張雪平等碩士研究生們的大力支持，參與了部分內容的編寫、文字錄入及查圖繪制工作；同時得到沈陽世杰集團、沈陽蘭昊新能源科技有限公司等的大力支持，在此向他們表示感謝。書中另外參考了眾多文獻，在此向其作者一并表示感謝。

限于作者水平和實踐經驗有限，書中難免有不足和待改進之處，懇請讀者批評指正。

作者

2018年11月