本书为电力行业“十四五”规划教材 新型电力系统系列教材之一。
在全球能源革命与“双碳”目标交汇的时代背景下,本书构建了绿色电网与低碳能源体系的认知框架,系统阐述了绿色电网与低碳能源体系的核心技术与实践路径。以中国能源发展战略为立足点,深度融合国际前沿动态与人工智能等新兴技术,全面阐释新型电力系统的底层逻辑、技术图谱与协同创新范式,旨在为读者提供兼具专业深度与实践指导的综合性知识框架。全书共分为6章,采用“理论架构-关键技术-产业应用-政策设计”的递进式论述体系,设有概述、低碳发电技术、储能技术及、电力系统调度运行技术、电动交通系统、低碳能源系统等6大知识模块。
本书立足学科交叉,融入“课程思政”案例和最Z新的科研成果,通过特高压输电工程、电动汽车智能驾驶平台、绿色电网实践等众多课程思政案例,激发读者家国情怀与创新意识。本书内容编排突破传统学科边界,兼具专业性与科普性,图文并茂,案例丰富,既涵盖电力系统、储能、调度等核心技术,又延伸至政策机制与市场设计,为读者构建多维度知识体系,实现了抽象理论与工程实践的深度耦合。
黄冬梅
第1 章 概述
11 电力系统的基本概念
111 电力系统的形成和发展
112 电力系统的功能
113 电力的形式
114 电力系统的基本参量
115 电力系统运行的基本要求
习题
12 电力系统的组成
121 发电厂
122 电力网
123 电能用户
习题
13 交流系统与直流系统
131 交流输电系统
132 直流输电系统
习题
14 新型电力系统与绿色电网
141 新型电力系统的概念
142 新型电力系统的发展路径
143 绿色电网的概念
习题
参考文献
第2 章 绿色低碳发电技术
21 风力发电
211 风能资源及风力发电技术
212 风力发电原理
213 风力发电系统
214 海上风电
215 风电课程思政案例
习题
22 太阳能发电
221 太阳能
222 太阳能发电技术
223 太阳能发电基本原理
224 太阳能光伏发电系统
225 太阳能光热发电系统
226 太阳能课程思政案例:乌鲁木齐市米东区光伏基地
习题
23 水力发电及其他可再生能源
231 水力发电
232 生物质发电
233 地热发电
234 海洋能发电
习题
24 核电
241 核能的概念与特点
242 核能的分类及其反应原理
243 核电站及系统
244 先进核能发电技术
245 核电课程思政案例:暖核一号
习题
参考文献
第3 章 储能技术
31 储能技术概述
311 储能技术分类
312 我国储能产业发展现状
习题
32 电化学储能
321 铅蓄电池
322 锂离子电池
323 钠离子电池
324 钠硫电池
325 液流电池
326 固态电池
327 其他新型体系储能电池
328 应用案例:国家级电化学储能项目助力能源新征程
习题
33 机械储能
331 抽水蓄能
332 压缩空气储能
333 二氧化碳储能
334 飞轮储能
335 重力储能
336 应用案例:新型机械储能示范引领能源技术创新之路
习题
34 热储能
341 显热储热技术
342 相变储热技术
343 化学储热技术
344 应用案例:大型光热储能项目彰显中国绿色发展决心
习题
35 电磁储能
351 超级电容器储能
352 超导磁储能
353 应用案例:储能项目创新实践推动火电厂资源高效升级
习题
36 氢储能
361 化学储氢
362 物理储氢
363 应用案例:绿色电氢项目塑造中国能源技术强国形象
习题
参考文献
第4 章 电力系统调度运行技术
41 电网调度技术
411 电网调度的基本任务
412 电网调度自动化系统
413 新型电力系统下的电网调度体系
414 人工智能技术在新型电力系统调度中的应用
习题
42 需求响应技术
421 需求响应的概念
422 需求响应运行体系
423 需求响应的关键技术
习题
43 微电网技术
431 微电网的基本概念
432 微电网的分类
433 微电网的运行模式与控制策略
434 微电网的关键技术
习题
44 虚拟电厂技术
441 虚拟电厂概述
442 虚拟电厂的核心组成
443 虚拟电厂的功能特征
444 虚拟电厂的类型
445 虚拟电厂的发展方向
习题
参考文献
第5 章 电动交通系统
51 电动交通系统概述
511 电动交通工具的发展历程
512 电动交通系统的构成
513 电动交通的优势
习题
52 电动汽车技术
521 电动汽车概述
522 动力电池系统
523 电动汽车驱动电机及其控制
524 电动汽车智能化
53 电动汽车充电基础设施
531 充电站
532 充电技术与标准
533 充电基础设施布局
习题
54 车网互动技术(V2G)
541 车网互动技术概述
542 实现方法
543 控制流程
544 需求响应策略
习题
55 技术示范案例
551 特斯拉电动汽车技术
552 蔚来电动汽车技术
553 华为电动汽车技术
习题
参考文献
第6 章 低碳能源系统
61 低碳能源系统概述
611 低碳能源系统定义、意义和优点
612 低碳能源系统的基本架构和特点
613 低碳能源系统“源网荷储”耦合互补机理
614 案例分析
习题
62 能源效率与节能措施
621 能效提升技术
622 能源供应与用能技术
623 多能互补供应技术
习题
63 电力市场、绿证市场和碳市场
631 电力市场、绿证市场和碳市场的内涵与基本概念
632 国内外电力市场、绿证市场和碳市场发展现状
633 电力市场、绿证市场和碳市场交互影响
634 电力市场、绿证市场和碳市场协同运作
习题
参考文献