智慧能源典型技术及应用

近年来，中国可再生能源实现跨越式发展，装机规模已突破10亿kW大关，占全国发电总装机容量的比重超过40%。中国可再生能源将进一步引领能源生产和消费革命的主流方向，发挥能源绿色低碳转型的主导作用，为实现中国“3060”目标提供主力支撑。

在这样的大背景下，能源产业正在经历前所未有的发展和变革。智慧能源凭借其独特的数字化、智能化、智慧化技术，正在大力推动能源产业的转型升级，其涵盖了能源生产、储存、供应、消费和服务等全过程，在提高能源效率、保障能源安全、推动碳中和等方面发挥了重要的作用。

推动智慧能源发展，加强能源相关产业的深度融合，一定会产生“1 1>2”的融合互补效应，甚至是巨大的乘数效应。因此，本书在借鉴智慧能源发展的前沿理论成果的基础上，梳理和盘点了智慧能源相关典型技术及应用实例，可以帮助我们更好地理解当前智慧能源产业的发展态势和趋势，也可以为我们提供宝贵的参考和启示，以推动能源产业的进一步发展和创新。

该书作者所在单位成立于1958年，拥有全国最高资质等级“工程设计综合甲级”和“工程勘察综合甲级”资质，是国家高新技术企业。在智慧能源方面，编者及全体编委人员具备丰富的一线工作经验。

由于时间仓促，加之编者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，敬请广大读者批评指正。

本书基于山东电力工程咨询院有限公司近十年的智慧能源研究成果和应用实例，围绕发电、蓄电、储热储冷等多个方面，系统阐述了关键技术、技术特点、应用情景和实践案例。本书共10章，从各类型智慧能源的理论方法和技术原理入手，重点阐述应用于工程实践的关键技术和注意事项，并根据编者丰富的经验，结合现有技术水平，展望了行业发展方向。

本书适合能源电力行业尤其是电源企业从业者、国家相关政策制定者、科研工作者、高校电力专业学生参考使用。

前言

第1章　概述 1

1.1　智慧发电技术概述 1

1.2　蓄电技术概述 2

1.3　储热储冷技术概述 3

1.4　热泵技术概述 3

1.5　智慧用电技术概述 4

1.6　供热技术概述 5

1.7　制冷技术概述 5

1.8　智慧控制技术概述 6

第2章　智慧发电技术 7

2.1　火电 7

2.2　燃气轮机与内燃机 39

2.3　分布式光伏与风电 57

参考文献 73

第3章　蓄电技术 77

3.1　抽水蓄能 77

3.2　电化学储能 87

3.3　压缩空气储能 101

参考文献 112

第4章　储热储冷技术 114

4.1　水储热 114

4.2　固体储热 127

4.3　熔盐储热 134

4.4　相变储热 137

4.5　储热技术对比 141

4.6　水储冷 142

4.7　冰储冷 147

4.8　相变储冷 151

4.9　储冷技术对比 154

参考文献 156

第5章　热泵技术 158

5.1　概述 158

5.2　空气源热泵 162

5.3　水源热泵 169

5.4　地源热泵 184

5.5　主要产品 190

参考文献 190

第6章　智慧用电技术 192

6.1　充电技术 192

6.2　充换电池技术 198

6.3　智慧路灯 202

参考文献 206

第7章　供热技术 207

7.1　锅炉供热 207

7.2　太阳能供热技术 220

7.3　地热供热技术 235

参考文献 239

第8章　制冷技术 241

8.1　蒸气压缩式制冷 241

8.2　吸收式制冷 258

8.3　技术对比 261

8.4　应用案例 263

参考文献 268

第9章　智慧控制技术 270

9.1　管控系统架构 270

9.2　智慧电厂 274

9.3　综合智慧能源管控系统 318

参考文献 323

第10章　展望 325

10.1　“新能源 火电”融合式综合

　　   智慧能源大基地建设展望 326

10.2　“清洁发电 储能”技术

　　   展望 327

10.3　数字化智能化技术展望 327

10.4　智慧能源技术新场景应用

　　   展望 330

参考文献 332

本书基于山东电力工程咨询院有限公司近十年的智慧能源研究成果和应用实例，围绕发电、蓄电、储热储冷等多个方面，系统阐述了关键技术、技术特点、应用情景和实践案例。本书共10章，从各类型智慧能源的理论方法和技术原理入手，重点阐述应用于工程实践的关键技术和注意事项，并根据编者丰富的经验，结合现有技术水平，展望了行业发展方向。

本书适合能源电力行业尤其是电源企业从业者、国家相关政策制定者、科研工作者、高校电力专业学生参考使用。