前言

儲能系統(tǒng)是智能電網(wǎng)發(fā)展必不可少的支撐技術(shù)，在大規(guī)模新能源接入、分布式發(fā)電、微電網(wǎng)和電動汽車等應(yīng)用領(lǐng)域?qū)l(fā)揮重要作用。隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國電力系統(tǒng)面臨著負(fù)荷增長迅速、電力波峰波谷差距增大、電網(wǎng)調(diào)峰能力不足、電源結(jié)構(gòu)不合理等問題，經(jīng)儲能系統(tǒng)與傳統(tǒng)發(fā)電設(shè)施、新能源發(fā)電相結(jié)合，是有效解決新能源棄風(fēng)、棄光和環(huán)境惡化問題，維護(hù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定的重要手段。

依據(jù)當(dāng)前儲能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，接入電力系統(tǒng)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(tǒng)的新能源等波動電源進(jìn)行調(diào)峰、調(diào)頻。隨著技術(shù)發(fā)展和原材料的創(chuàng)新性應(yīng)用，電蓄熱儲能技術(shù)憑借其超大容量、低成本、高可靠性、電熱解耦長時調(diào)峰特性等優(yōu)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(lián)合系統(tǒng)，考慮電源和電能負(fù)荷（電、熱負(fù)荷）的匹配，結(jié)合調(diào)度系統(tǒng)的AGC動態(tài)棄風(fēng)控制，調(diào)節(jié)能力和靈活性強(qiáng)，能夠有效解決棄風(fēng)消納和電力系統(tǒng)調(diào)峰等問題。目前國內(nèi)針對大容量電熱儲能方式，如相變材料蓄熱、固態(tài)蓄熱、高壓水儲熱等技術(shù)都開展了一定研究，電熱解耦和聯(lián)合運(yùn)行模式的初期探索，以固態(tài)非金屬材料（如氧化鎂）等為蓄熱介質(zhì)的顯熱蓄熱已達(dá)到較高水平。以大容量高電壓固態(tài)蓄熱柔性負(fù)荷為基礎(chǔ)的電—熱聯(lián)合動態(tài)棄風(fēng)調(diào)控系統(tǒng)，成功地解決了我國新能源發(fā)展中的棄風(fēng)限電消納問題。在東北地區(qū)，結(jié)合清潔供暖取得了顯著成效，體現(xiàn)出大容量、高可靠性、高效能、低成本的明顯優(yōu)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(qū)”棄風(fēng)限電狀況和各類儲能系統(tǒng)特點(diǎn)及固體電蓄熱系統(tǒng)特點(diǎn)與應(yīng)用情況，分別對大容量固體電蓄熱裝置的研制技術(shù)與接入電網(wǎng)調(diào)峰技術(shù)進(jìn)行了介紹。針對設(shè)備研制技術(shù)中的材料遴選和匹配設(shè)計進(jìn)行了描述，介紹了固體電蓄熱系統(tǒng)的熱力計算與設(shè)計方法，基于多物理場耦合原理，對電蓄熱結(jié)構(gòu)體耦合建模與分析方法進(jìn)行了介紹，并闡述了系統(tǒng)運(yùn)行控制策略。結(jié)合調(diào)度和棄風(fēng)消納技術(shù)，分別闡述了基于柔性負(fù)荷特征的新能源消納技術(shù)和多域新能源調(diào)度監(jiān)控技術(shù)。書中融合了材料創(chuàng)新技術(shù)、傳熱分析與多物理場耦合建模仿真技術(shù)，并引入實(shí)際工程算例和試驗(yàn)、驗(yàn)證方法，闡述了全面的柔性負(fù)荷設(shè)備研發(fā)和動態(tài)調(diào)度技術(shù)，可指導(dǎo)實(shí)際工程應(yīng)用設(shè)計和應(yīng)用基礎(chǔ)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(jié)和相關(guān)內(nèi)容；朱建新、陳雷、王順江、李家玨為副主編，在系統(tǒng)應(yīng)用、裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計、新能源消納調(diào)度技術(shù)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(yuǎn)參與編寫了第2章和第3章；陳雷、齊鳳升、邢軍強(qiáng)參與編寫了第4章；于洪霞、張宇獻(xiàn)參與編寫了第5章；李媛負(fù)責(zé)全書校核工作。姜立兵為本書提供了具體工程案例和運(yùn)行數(shù)據(jù)。

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(nèi)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(tuán)、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(xiàn)，在此向其作者一并表示感謝。

限于作者水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限，書中難免有不足和待改進(jìn)之處，懇請讀者批評指正。

作者

2018年11月