储能系统可以改变电力系统实时动态平衡特性，已成为智能电网和能源互联网建设的重要支撑。电池储能技术作为一项复杂系统工程，其研究领域涉及电化学、材料、信息通信技术、电力电子及大规模复杂系统建模和优化等。储能系统管理需要基于对电池的电化学和材料特性的感知，实现基于模型的高效均衡和控制。然而，传统储能系统采用的固定串并联连接方式，无法实现电池单体层面的精准检测和管控，单点故障将极大影响到系统性能，储能系统能量效率、可靠性和安全性难以保障。基于可重构电池网络的数字储能技术通过高频高效的电力电子半导体器件将电池单体产生的连续能量流进行离散化和数字化处理，电池在物理域的映射关系转化为数字域映射，从而消除电池单体物理和化学属性所造成的差异性，克服电池系统的“短板效应”，并可通过电池网络拓扑结构的灵活调整能力实现与多种应用场景需求的匹配。

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氢能是一种清洁无污染、可长期存储的二次能源，在碳达峰、碳中和目标背景下，将在可再生能源占主导地位的能源体系中扮演举足轻重的角色。氢能的绿色制取是实现脱碳的必要前提，综述了氢能绿色制取的关键技术进展。此外，总结了欧洲、日本等地在绿氢制取方面的先进案例，分析电解制氢技术的成本组成以及降低成本的途径。相比于设备成本的降低，低电价对于绿氢成本的影响更大。电极和膜片在碱性电解槽成本中占比最高，而双极板在质子交换膜电解槽成本中占比最高。最后总结了未来中国氢能绿色制取技术发展方向：研究新能源输入对电解槽及制氢系统影响；提高电解槽和系统可靠性与耐久性；提升电解槽关键材料与核心部件自主化研发水平。

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质子交换膜（proton exchange membrane，PEM）氢燃料电池可提供灵活可控的清洁电力，用于并网发电可提高电网调峰能力。燃料电池运行需消耗高纯度氢气，工业副产氢气纯化的制氢方式相比于其他制氢方式具有价廉环保的优势，在电网大规模应用中前景广阔。综述了目前中国主要的工业副产氢气来源及其市场容量，并分析了各类工业副产氢气的杂质特点。对照PEM燃料电池对原料气的纯度要求及各类杂质对燃料电池性能的影响，综述了几种适于PEM燃料电池的副产氢气纯化技术及应用现状。最后，对工业副产氢气纯化后作为PEM燃料电池原料气的经济性进行了分析，并在与其他制氢方式对比的基础上，展望了其在电网大规模应用的前景。

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并网型微电网的混合储能容量配置方法一般仅考虑其经济性，难以解决微电网联络线功率波动问题，会对电网产生不利影响。为了权衡混合储能的经济性与联络线功率波动平抑效果，提出了基于非合作博弈的混合储能容量优化配置方法。首先，以混合储能和联络线作为参与者，建立非合作博弈模型；其次，引入入侵杂草算法中繁殖机制和变异算子改进遗传算法，并求解模型；最后，对传统多目标优化模型、单目标优化模型和非合作博弈模型的优化结果以及传统、改进遗传算法的求解结果进行对比。结果表明：参与者进行博弈时可独立且客观优化目标函数，在获取较大利润的同时，平抑效果也最优，同时入侵杂草遗传算法在寻优能力和收敛速度方面有明显优势，验证了所提方法和算法的有效性。

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风电场、光伏电站和储能系统的容量优化规划是降低风光储多能源混合系统成本、保证系统可靠性的有效措施之一。依托山体的重力储能，可以风光储多能源混合系统中风电场容量、光伏电站容量和储能系统容量为决策变量，建立以系统总成本最小和包括风光互补特性、供电自给损失率及风光储多能源混合系统贡献率等因素的综合指标最优为目标函数的多目标容量优化规划模型，并利用多目标自适应混沌粒子群算法求解模型。基于此，考虑不同规划偏好，利用逼近理想解排序法对帕累托前沿进行排序，得到不同规划偏好下的最优规划方案。另外，利用熵权法定权的秩和比评价方法对不同规划方案的可靠性指标进行了评价，并选取某典型日对规划方案的运行状态进行分析。仿真结果表明，所提模型具有良好的经济性及可靠性，为风光储多能源混合系统在不同偏好下的规划提供了参考。

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相比于柔性直流输电（VSC-HVDC）送出方案，送端采用不控整流器（diode rectifier，DR）的DR-HVDC方案具有损耗低、体积小和成本低的优点，是未来海上风电送出技术的重要发展方向之一。为了解决黑启动和海上交流电压调控问题，现有的DR-HVDC拓扑主要采用海上平台装设储能、系统增加交流联络线路、送端换流站并联VSC三种方案。以深远海海上风电送出为背景，对上述三种DR-HVDC拓扑方案进行了经济性分析，并与VSC-HVDC方案进行比较。采用了全寿命周期成本分析（life cycle cost analysis, LCCA）方法，建立了上述四种送出方案的经济性分析模型，并对各方案的离岸距离、装机容量、上网电价以及有效工作时长等因素进行单一变量分析。结果表明，相比于VSC-HVDC，DRHVDC送出方案的换流站成本、运行损耗和维护成本均显著降低。同时，随着海上风电容量和输送距离的增加，采用送端并联VSC和送端储能的DR-HVDC方案的经济性优势更加明显。因此，DR-HVDC送出方案在海上风电并网中具有广阔的应用前景。

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碳排放权交易（碳交易）是推动二氧化碳减排的重要手段，基于空间特征的研究有利于全面、准确地理解碳排放权交易市场的减排效果。基于中国1999—2017年285个地级市的平衡面板数据，通过空间双重差分模型探究碳交易试点的减排效果及传导机制。研究发现：第一，碳交易不但能有效促进本地二氧化碳减排，而且对周边地区还存在一定溢出效应；第二，碳交易可以推动试点地区与周边地区经济增长，同时驱动二氧化碳减排；第三，碳交易在工业规模更大的地区有更好的二氧化减排效果及溢出效应；第四，碳交易通过推动试点地区及周边地区研发人员增加和研发投入低碳化促进二氧化碳减排。基于研究结果，进一步提出了相关政策建议。

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日本新一轮电力体制改革启动以后，现货市场的交易量大幅提升，市场结构也逐渐完善，对中国电力现货市场建设有较大的借鉴意义。深入分析日本电力现货市场的结构和运行规律，包括日前市场、日内市场和平衡机制。对改革后市场主体、市场价格、交易量等进行逐年变化趋势分析。总结改革过程中出现的问题和日本的解决方式，最后提出对中国电力市场建设的启示和建议。

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随着风电和光伏等新能源发电系统渗透率的不断提高，电网呈现出弱电网甚至极弱电网特性，给新能源并网发电系统稳定和高效运行带来了严峻挑战。通过回顾现有典型的新能源并网逆变稳定控制策略等方面的成果，总结了电流源模式、电压源模式以及双模式控制的基本原理和研究现状，并指出基于锁相环控制的电流源模式并网虽然能够保证强电网下的系统稳定性和功率控制快速性等，但是此类控制方式在稳定性、系统电压和频率调整等方面有诸多局限，难以适应新能源发电单元高比例接入的场景。基于功率自同步控制的电压源模式控制能够为电压和频率提供支撑，更加适用于高渗透率新能源发电并网的弱电网场合；基于电网阻抗自适应的双模式控制策略则同时结合了电流源模式和电压源模式在稳定性上的优势，更加适用于高渗透率下电网阻抗大幅波动的场合。最后，对上述几种典型控制策略进行总结，并探讨了未来的研究方向。

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针对当前江水源热泵供能系统评价指标体系单一、赋权忽略动态变化及定性指标无法量化等问题，通过分析江水源热泵供能系统的工作原理及运行特点，从技术、经济及环保三个方面构建了江水源热泵技术经济综合评价指标体系。文中采用模糊评价方法量化定性指标，并通过层次分析法-熵值赋权法获得评价指标体系组合权重。考虑到江水源热泵供能系统在不同场景运行下的权值动态变化，提出基于动态赋权的权值动态修正方法，实现评价指标的动态赋权。针对长江沿岸地区某江水源热泵供能系统进行评价方法的应用，验证了该评价方法与实际情况相符。

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