储能技术作为构建新型电力系统的重要技术和基础装备，是有效促进新能源消纳、保障电力系统安全稳定运行的重要手段。《新型电力系统中的储能关键技术》关注新型电力系统下的储能关键技术，凝聚了作者近年来在电力储能、电力系统调控等领域的理论积累与实践经验。全书分为7章，第1章分析了新型电力系统中储能技术的应用需求，说明了新型电力系统的发展形势以及储能技术的应用现状。第2章介绍了新型电力系统中主要储能技术的原理及技术指标、瓶颈技术及研发重点。第3章分析了新型电力系统下氢能未来发展形势、电氢协同发展所面临的机遇和挑战、氢能在未来电力发展中的作用与角色定位。第4章探讨了新型电力系统下储能规划配置技术，涵盖了电网侧储能系统定义、应用场景、面临挑战以及具体的规划方法。第5章探讨储能在新型电力系统中的调控技术，结合电网实际，给出了含储能的典型电力调度系统方案。第6章通过实例详细分析了储能在电力系统应用适应度。第7章介绍了储能技术在新型电力系统中的发展前景与模式，提出对未来储能技术发展的建议，为推动储能行业健康发展提供参考和启示。
《新型电力系统中的储能关键技术》是国家出版基金项目、“十四五”时期国家重点出版物出版规划项目、机械工业出版社高水平学术著作出版基金项目，旨在从新型电力系统新的发展需求出发，搭建储能技术和电力系统的桥梁，以更适宜的储能技术，满足新型电力系统的应用需求。本书可供储能技术、电气工程、新能源发电、智能电网等相关领域的工程技术人员，以及高等院校相关专业的师生阅读使用。

第1章 新型电力系统中储能技术的应用需求
1.1 新型电力系统的发展形势
1.1.1 新型电力系统面临的变化和挑战
1.1.2 新型电力系统下发展储能技术的必要性
1.1.3 新型电力系统下的储能发展路径
1.2 储能定义及分类
1.2.1 储能技术定义
1.2.2 储能技术分类
1.3 储能政策市场环境
1.3.1 国外储能政策现状
1.3.2 国内储能政策现状
1.3.3 国内外政策政策对比
1.4 储能发展现状
1.4.1 国外储能发展现状
1.4.2 国内储能发展现状
1.5 储能技术应用需求分析
1.5.1 储能在电力系统电源侧应用
1.5.2 储能在电力系统电网侧应用
1.5.3 储能在电力系统用户侧应用
1.6 小结
参考文献
第2章 新型电力系统中主要储能技术的适应性分析
2.1 抽水蓄能技术
2.1.1 原理及主要技术指标
2.1.2 电力系统中的适应性分析
2.1.3 核心及瓶颈技术
2.1.4 重点研发任务
2.1.5 小结
2.2 电化学储能技术
2.2.1 原理及技术指标现状
2.2.2 电力系统中的适应性分析
2.2.3 核心及瓶颈技术
2.2.4 研发重点任务
2.2.5 小结
2.3 储热技术
2.3.1 原理及技术指标现状
2.3.2 电力系统中的适应性分析
2.3.3 核心及瓶颈技术
2.3.4 研发重点任务
2.3.5 小结
2.4 压缩空气储能
2.4.1 原理及技术指标现状
2.4.2 电力系统中的适应性分析
2.4.3 核心及瓶颈技术
2.4.4 研发重点任务
2.4.5小结
2.5 飞轮储能技术
2.5.1 原理及技术指标现状
2.5.2 电力系统中的适应性分析
2.5.3 核心及瓶颈技术
2.5.4 研发重点任务
2.5.5 小结
2.6 超级电容器
2.6.1 原理及技术指标现状
2.6.2 电力系统中的适应性分析
2.6.3 核心及瓶颈技术
2.6.4 研发重点任务
2.6.5 小结
2.7不同储能技术性能指标总结
参考文献
第3章 新型电力系统中氢能技术的应用展望
3.1 新型电力系统下氢能未来形势
3.1.1 氢能在能源体系中的定位
3.1.2 氢能在新型电力系统中的作用及挑战
3.1.3 氢能发展政策及市场环境
3.1.4 未来氢能需求与市场规模
3.2 氢能制取、储运及利用技术
3.2.1 制氢技术
3.2.2 储运氢技术
3.2.3 氢利用技术
3.3 氢能在电力系统中的应用前景
3.3.1 可再生能源消纳
3.3.2 电网调峰调频
3.3.3 用户侧响应
3.4 电氢协同发展所面临的机遇和挑战
3.4.1 氢能与新型电力系统发展面临的机遇
3.4.2 氢能与新型电力系统发展面临的挑战
3.4.3 氢能在电力发展中互相作用与角色定位
3.5 小结
参考文献
第4章 储能在新型电力系统中的规划配置技术
4.1 电源侧储能规划配置技术
4.1.1 提高电力系统灵活性的储能鲁棒优化配置方法
4.1.2 平滑可再生能源发电系统输出波动的储能系统容量优化方法
4.2 电网侧储能规划配置技术
4.2.1 参与调峰的储能规划模型与方法
4.2.2 参与调频的储能规划模型与方法
4.3 用户侧储能规划配置技术
4.3.1 用户侧储能规划配置基本原则
4.3.2 用户侧储能配置模型及优化方法
4.4 小结
参考文献
第5章 储能在新型电力系统中的调控技术
5.1 储能调度模型
5.1.1 电化学储能模型
5.1.2 热储能模型
5.1.3 电氢模型
5.1.4 飞轮储能模型
5.1.5 抽水蓄能模型
5.1.6 压缩空气储能模型
5.2 电力系统中储能日前日内调度控制
5.2.1 日前优化调度
5.2.2 日内滚动优化
5.2.3 适用于短期调控过程的寿命折旧评估方法
5.3 储能调度控制系统
5.3.1 储能调度控制系统架构
5.3.2 储能调度控制功能
5.3.3 储能系统实时平衡控制策略
5.4 集群储能系统功率分配策略
5.4.1 电化学储能系统不均衡度定义
5.4.2 考虑不均衡度最小的功率分配规则
5.4.3 异质能源互补调控算法
5.5 小结
参考文献
第6章 储能在新型电力系统应用适应性评价
6.1 适应度评估的步骤
6.2 各类储能适应度评估指标体系
6.2.1 评估指标体系构建原则与思路
6.2.2 储能在电力系统应用适用性评估指标
6.2.3 技术类指标
6.2.4 经济类指标
6.3 指标归一化评分方法
6.3.1 指标归一化思路与方法
6.3.2 储能归一化评分体系
6.3.3 各类储能指标评分
6.4 典型场景下各指标权重分析
6.4.1 指标权重确立思路与方法
6.4.2 储能典型场景适应性评估权重设计
6.5 储能在电力系统典型场景适用度评估
6.6 小结
参考文献
第7章 储能在新型电力系统中的发展前景与模式
7.1 储能在电力系统中的发展前景
7.1.1 储能在电力系统的角色定位
7.1.2 储能对电力系统格局的影响
7.2 多元化储能发展模式
7.2.1 不同储能发展模式
7.2.2 不同模式投资主体与盈利模式
7.3 储能技术未来发展建议
7.3.1 政策建议
7.3.2 产业运营建议
7.3.3 技术研究和技术发展建议
7.4 本章小结
参考文献

前 言
在“双碳”目标下，新能源装机规模持续扩大，电能将在终端能源消费中占据主导地位。2030年全社会用电需求达到11.8万亿千瓦时，电能在终端能源消费的比重有望超过39%，电力系统碳排放预计在2030年左右达峰，同时，可再生能源占比将达到约25%，并于2060年超过90%。随着高比例新能源不断接入、终端负荷多元化及高端数字化，电力系统将面临调峰能力缺乏、新能源跨区消纳难度大等诸多问题与挑战。新型电力系统建设将成为电力系统全面转型升级的重大机遇。而储能技术（包含氢能与其他储能）可有效提升电力系统灵活性、经济性和安全性，是促进新能源消纳的重要手段，保障电力系统安全稳定运行不可或缺的重要资源，将在新型电力系统中发挥重要作用。
储能在新型电力系统中的应用前景广阔，在电源侧，可平滑发电功率波动、能量时移、跟踪电网调度指令、辅助动态运行、取代或延缓新建机组等，已建成并投运张北国家风光储输示范工程、鲁能海西多能互补集成优化示范工程以及沽源风电制氢工程等典型工程；在电网侧，用于调峰调频辅助服务、无功电压支撑、黑启动、备用容量、缓解输电阻塞、延缓设备升级等，现已有多个用于调峰调频辅助服务的抽蓄和电化学电站运行，江苏金坛以及大连正在开展300MWh新型压缩空气储能和800MWh液流储能示范工程的建设；在用户侧，储能可用于削峰填谷、需求侧响应等，已建设多个用户侧电化学储能、储热工程，电制氢、燃料电池发电示范。
本书从新型电力系统源、网、荷不同场景对储能的技术需求出发，结合各类储能的发展现状与关键技术指标特征分析，详细分析其核心瓶颈技术，明确未来在电力系统应用需要开展的研发重点任务，同时考虑“双碳”形势下氢能的重要作用，重点阐述了氢能关键技术及其在电力系统中应用模式。之后，结合电力系统源、网、荷侧需求与储能技术特征指标，给出了储能在电力系统典型场景的适应性评估方法，深入分析了各类储能在新型电力系统中应用的适用度、发展前景与模式，可为储能技术在我国电力系统中的应用发展提供指导。
全书共分为7章。第1章主要介绍了新型电力系统的变化特征，及其对储能的技术需求，再结合储能技术的国内外政策与市场环境，预测未来储能技术发展需求。第2章主要介绍了抽水蓄能、电化学储能、氢储能、储热、压缩空气储能、飞轮储能、超级电容等典型储能技术的应用原理和技术指标，分析各类型储能待突破的核心及瓶颈技术，并进一步提出该技术领域研发重点任务。第3章分析了氢能未来发展形势及其在能源体系中的定位，提出氢能技术未来发展目标与路线，总结分析电氢协同发展所面临的机遇和挑战、氢能在电力发展中的作用与角色定位。第4章重点介绍储能在新型电力系统中的规划配置技术。第5章重点介绍储能在新型电力系统中的调控技术。第6章重点进行储能在新型电力系统应用的适应性分析，建立储能的适应评估体系，对典型场景下的各类储能的技术指标进行权重分析，评估各类型储能在电力系统典型场景的应用适应性。第7章明确了储能在新型电力系统中的角色定位以及对电力系统格局的影响，提出多元化储能的发展模式，以及储能技术未来发展建议。
在本书的编写过程中，参阅了大量的文献资料和学术著作，借此机会谨向原文献作者表示衷心的感谢。由于储能技术发展迅速，相关文献浩如烟海，仅选取部分代表性工作编写在本书中。希望本书内容有助于读者全面深入的理解对各类储能技术，推动储能技术的发展。鉴于编著水平有限，书中不妥之处在所难免，敬请广大读者批评指正。