前言

曾几何时，智能电网这一新生事物已在潜移默化中完成了从时髦概念到家喻户晓的华丽转身。从媒体普及报道，到科技文献专业透析；从国家层面的五年规划，到各大科研机构的项目部署；从普通百姓的津津乐道，到业界精英孜孜以求，无不显现了智能电网的新鲜活力，其间涉及的热点问题备受国内外学者的普遍关注，尤以风光储关键技术为最。本书拟梳理风电、光伏、储能与电网之间的脉络关系，附以拙见，以飨读者，若能起到抛砖引玉之功效，则不胜欣慰。

在能源供给与环境问题的双重约束下，在2012年伊始，国家能源局、发展改革委等部门便相继推出了一系列强劲有力的保障措施，以法律、法规的形式来为风电、光伏发展修桥铺路，从《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》到《关于居民生活用电实行阶梯电价的指导意见》，从《关于印发风电场功率预测预报管理暂行办法的通知》到《关于做好2012年金太阳示范工作的通知》无不体现了国家对于风电、光伏的宠爱有加。于是乎，全国各地风起云涌、捷报连连，甘肃、新疆、河北、吉林、内蒙古、江苏等多个省区打造十个千万千瓦级风电基地的同时，青海、上海、安徽、江西、宁夏等省区也不甘示弱，GW级、几十GW级大型并网光伏太阳能发电示范基地犹如雨后春笋、星火燎原，“风光互济”呈一片并驾齐驱之势。在风电、光伏等可再生能源超常规发展的同时，其出力的不确定性及反调峰特性对电力系统的负面影响也日益凸显，业已成为制约其发展的瓶颈之一。仅2011年上半年，我国甘肃、张家口等地便接连发生的四五起大规模风电脱网事故，难怪乎，有专家戏称“中国风电5年干了国外20年的事。”为起到对症下药、有的放矢之功效，业界多管齐下，尝试了网架改造、风电预测技术、备用容量和大规模储能等多种手段。事实胜于雄辩，大规模储能技术以“犹抱琵琶半遮面”的姿态初见端倪，颇有拨云见日之感。

大规模储能系统以其具有动态响应特性好、寿命长、可靠性高等特点，在提高电网接纳风光伏能力、改善电能质量、应急电源等诸多领域为世人所关注。不管是传统的抽水蓄能、压缩空气、铅酸蓄电池，还是钠硫、液流、锂电、超级电容器等储能方式可谓不拘一格、百花齐放，取得了日新月异的新进展，相应的技术路线也日渐清晰。美国、日本、德国、丹麦等国纷纷开展了系列工程示范，方式不一，钠硫、液流、锂电等均有，抑或兼而有之；其目的也不唯一，有改善电能质量的，有削峰填谷的，也有事故备用、调频调压的。无独有偶，我国的各类储能示范工程不胜枚举，有张北的风光储示范工程、辽宁的风储工程、南方电网宝清储能电站、国电辽宁塘坊储能型风场等，无一不是开国内该领域之先河，涉及单位不乏国家电网、南方电网、中国国电、华电等大型央企。有理由相信，风光储关键技术必将成为一朵学术奇葩，一展其动人风采。

本书从不同的角度对风电场出力特性、光伏电站运行特性、电网接纳风电机理、储能容量配置、风储系统、光储系统等诸多方面进行了介绍，并遵循由浅入深、循序渐进、便于读者阅读的原则，附以实例，以期为广大读者提供一些借鉴。本书可作为广大科研工作者的参考手册，亦可作为高等院校相关专业广大师生的参考用书。

本书得到了科技部863项目（2011AA05A113）、863项目（2012AA050203）、国家电网项目（储能系统提高大规模风力发电接入能力的深化研究及应用）以及中国电力科学研究院图书资助基金的大力资助，在此深表谢意。在本书的编写过程中，中国电力科学研究院的谢志佳、马会萌、修晓青、靳文涛等同志付出了辛勤的劳动，参与了部分文字校对、版式画图等工作，在此一并表示感谢。本书行将面世，著书之初衷是否果如所求，有待通过实践验证。限于编委会成员的水平，书中疏漏与谬误之处在所难免，尚祈读者不吝赐教。

作者于北京
2012年12月