前言

储能系统是智能电网发展必不可少的支撑技术，在大规模新能源接入、分布式发电、微电网和电动汽车等应用领域将发挥重要作用。随着我国经济快速发展，我国电力系统面临着负荷增长迅速、电力波峰波谷差距增大、电网调峰能力不足、电源结构不合理等问题，经储能系统与传统发电设施、新能源发电相结合，是有效解决新能源弃风、弃光和环境恶化问题，维护电力系统稳定的重要手段。

依据当前储能技术的发展现状，接入电力系统的大容量储能主要集中于抽水蓄能、电池储能、电蓄热储能以及压缩空气储能等，可平衡电力系统的新能源等波动电源进行调峰、调频。随着技术发展和原材料的创新性应用，电蓄热储能技术凭借其超大容量、低成本、高可靠性、电热解耦长时调峰特性等优势脱颖而出，成为新能源消纳的重要方式。

大容量蓄热的电-热联合系统，考虑电源和电能负荷（电、热负荷）的匹配，结合调度系统的AGC动态弃风控制，调节能力和灵活性强，能够有效解决弃风消纳和电力系统调峰等问题。目前国内针对大容量电热储能方式，如相变材料蓄热、固态蓄热、高压水储热等技术都开展了一定研究，电热解耦和联合运行模式的初期探索，以固态非金属材料（如氧化镁）等为蓄热介质的显热蓄热已达到较高水平。以大容量高电压固态蓄热柔性负荷为基础的电—热联合动态弃风调控系统，成功地解决了我国新能源发展中的弃风限电消纳问题。在东北地区，结合清洁供暖取得了显著成效，体现出大容量、高可靠性、高效能、低成本的明显优势。

本书首先针对我国清洁能源的消纳情况，分析了“三北地区”弃风限电状况和各类储能系统特点及固体电蓄热系统特点与应用情况，分别对大容量固体电蓄热装置的研制技术与接入电网调峰技术进行了介绍。针对设备研制技术中的材料遴选和匹配设计进行了描述，介绍了固体电蓄热系统的热力计算与设计方法，基于多物理场耦合原理，对电蓄热结构体耦合建模与分析方法进行了介绍，并阐述了系统运行控制策略。结合调度和弃风消纳技术，分别阐述了基于柔性负荷特征的新能源消纳技术和多域新能源调度监控技术。书中融合了材料创新技术、传热分析与多物理场耦合建模仿真技术，并引入实际工程算例和试验、验证方法，阐述了全面的柔性负荷设备研发和动态调度技术，可指导实际工程应用设计和应用基础理论研究。

本书由葛维春、邢作霞主编，策划并审核了书籍的主要章节和相关内容；朱建新、陈雷、王顺江、李家珏为副主编，在系统应用、装置结构设计、新能源消纳调度技术方面做了主要工作。

此外，颜宁参与编写了第1章；陈雷、张明远参与编写了第2章和第3章；陈雷、齐凤升、邢军强参与编写了第4章；于洪霞、张宇献参与编写了第5章；李媛负责全书校核工作。姜立兵为本书提供了具体工程案例和运行数据。

本书在编写过程中还得到了许增金老师和赵海川、樊金鹏、董佳仪、杨成祥、张雪平等硕士研究生们的大力支持，参与了部分内容的编写、文字录入及查图绘制工作；同时得到沈阳世杰集团、沈阳兰昊新能源科技有限公司等的大力支持，在此向他们表示感谢。书中另外参考了众多文献，在此向其作者一并表示感谢。

限于作者水平和实践经验有限，书中难免有不足和待改进之处，恳请读者批评指正。

作者

2018年11月