俄乌冲突引发全球能源危机，给世界能源发展带来广泛深刻的影响。在深入总结俄乌冲突对国际能源市场、世界能源安全、能源结算体系和全球经济发展带来重大冲击的基础上，研判了未来能源价格走势和能源发展格局，分析了俄乌冲突对世界能源发展带来的启示。研究认为，俄乌冲突暴露出建立在化石能源基础上的世界能源体系的诸多弊端，将推动世界能源格局加速重构。实现世界能源可持续发展，关键是加快能源绿色低碳转型，推动能源生产清洁替代、能源消费电能替代和能源系统互联互通。构建全球能源互联网为推动世界能源转型提供了技术先进、经济高效、现实可行的系统方案，将实现清洁能源大规模开发、输送和使用，为应对气候变化、促进经济发展发挥关键作用，是一举多得的战略举措。

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电力系统脱碳是中国实现“双碳”目标的关键，而氢能可与电力高效互补协同，共同支撑“双碳”目标，这两个复杂系统的协同规划有重要意义。研究建立了一种以h为时间颗粒度的区域电力-氢能系统协同优化规划模型，并应用模型对浙江省电力-氢能系统迈向零碳的协同发展路径进行了优化规划，得到了电力-氢能系统的协同方式，对浙江省及其他区域的“双碳”路径规划有参考意义。优化结果表明，从系统减碳成本优化的角度建议浙江省2040年之前重点进行电力系统脱碳，2040年后进行电力-氢能系统的协同脱碳，且氢能系统主要通过制氢-储氢-应用于非电力行业为电力系统提供灵活性，主要发挥长周期调节作用。

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随着电力市场化持续深化改革，电力零售市场亟需规范可信的分布式交易业务体系和安全高效的线上信息支撑平台，以推动电力零售市场健康发展。为此，提出基于区块链的电力零售平台系统及链上业务流程。首先研究了电力零售交易竞争模型，在此模型下设计了链上零售双边交易业务流程，实现业务全流程链上留痕、订单合同链上存储；然后设计了电力零售区块链功能及技术架构，结合区块链访问控制规则和智能合约，保障用户及交易数据的隐私性和可追溯性；最后对电力零售业务区块链平台进行部署运行和性能测试，验证了平台设计的合理性和有效性。

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随着高比例新能源大规模并网，配电网分布式能源调控、用户信息采集等业务对通信时延、能效等提出更高要求。5G边缘计算高效赋能配电网电力数据传输与处理。然而，任务卸载优化仍面临多设备决策耦合、多服务质量（quality of service，QoS）性能指标耦合等挑战。面向配电网多业务差异化QoS需求，针对能效敏感型与时延敏感型业务分别建立能效与时延优化问题，提出基于差异化QoS驱动与配额升价匹配的任务卸载优化算法，利用Lyapunov优化将长期随机优化问题解耦为单时隙确定性问题，基于QoS性能偏差判定业务类型，并采用配额升价匹配实现不同业务优先级设备与服务器之间的多对一稳定匹配。仿真结果验证了所提算法在能效与时延差、业务优先级感知等方面的性能优势。

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随着光伏发电装机规模大幅提升，电力系统转动惯量不断降低，虚拟同步发电机（virtual synchronous generator，VSG）技术被广泛采用以应对日益严峻的电网稳定性问题。为进一步提高VSG技术对系统稳定性的改善作用，提出基于模型预测控制的VSG频率控制方法。该方法首先在同步发电机转子运动方程和逆变器下垂控制方程基础上建立VSG可优化的离散模型，再通过模型预测控制（model predictive control，MPC）预测VSG转子角频率的运动轨迹，并将最优的预测控制输入向量的第一项作为下一时刻控制器的反馈输入。将VSG转子角频率增量转化为转矩增量的反馈回路，实现对频率偏差的实时预测补偿，提升VSG并网逆变器的无差调频能力和运行性能。最后，在MATLAB软件上搭建含光储系统的时域仿真模型，验证了所提方法能更有效地抑制频率越限，减少系统频率的恢复时间。

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在国内贯彻落实“双碳”目标和大规模推广可再生能源的背景下，电化学储能作为提高新能源利用率的重要技术手段，近年来快速发展。但目前尚缺乏完备的大容量电化学储能电站储能效果评价平台。首先剖析了储能电池组和储能变流器模型的运行特性，采用k-means聚类算法提取电化学储能电站的等值参数并建立等值模型。其次，基于现有储能并网运行架构，以四象限变流器为核心，开发了测试大容量储能电站故障电压穿越能力和电网适应性的评价平台，以实现对大容量电化学储能电站的并网检测及运行评价。测试结果显示，提出的储能电站等值模型和大容量电化学储能电站评价平台能够在较短的仿真时间内对电化学储能电站做出较准确的评价。

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随着中国“双碳”目标的提出，中国能源生产消费革命迫切需要推进综合能源建设。综合能源建设对能源系统规划的全局性、系统性提出了新的要求。同时，可再生能源的飞速发展和各种新型能源单元的出现使得能源系统的规模和复杂性不断提高，传统的能源系统规划方法已经难以满足新形势下综合能源系统规划的诉求。中国能源系统规划领域迫切需要引入系统工程方法来改造传统规划方法，因此借鉴系统工程理论中的基于模型的系统工程（model-based system engineering, MBSE）概念，从MBSE在中国其他行业的实践应用出发，依托系统工程理念提出采用MBSE的综合能源规划路线。相比于传统系统工程方法下的能源系统规划设计，基于模型的系统工程综合能源规划设计方法从概念性设计开始包含了能源系统的全生命周期，由单元设计、能源子系统设计、综合能源系统评价、实际应用验收4个阶段组成。各个单元模型之间相互关联，保证对于不同系统的结构、需求、行为存在差异时快速迭代。采用MBSE手段对综合能源系统进行规划，有助于解决目前综合能源系统规划中能源与产业规划脱节的难题。

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综合能源服务标准对规范综合能源服务行业运营，指导行业有序健康发展起着至关重要的作用。为解决目前综合能源服务标准体系需求分析缺少数据支撑、框架建设缺乏理论指导和前瞻布局等问题，基于层次分析法、标准计量法以及标准文献调研法，进行综合能源服务标准体系需求分析，进一步利用基于系统工程学的标准体系构建方法形成了包含基础、业务、信息化服务、增值服务、支撑技术等5个主要体系维度的综合能源服务标准构建逻辑框架，设计了结构更合理完善、内涵范畴更全面的综合能源服务标准体系布局。综合能源服务标准体系的布局方案能够对综合能源服务行业新标准的制定和规划提供架构性参考，也为综合能源服务标准行业的健康有序发展和规范化提供了指导和规划建议，有利于推动综合能源服务市场机制的完善与市场主体的成熟，以全面提升综合能源公共服务和市场化服务水平。

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随着热电联产机组、热泵、电锅炉、空调等能量转换设备的普及，电力系统和热力系统之间的能量转换和信息交互日益密切，逐步形成了电-热综合能源系统。热电联合调度可以促进可再生能源消纳，提高电力系统灵活性。首先，分析电-热综合能源系统组成，包括电网、热网和耦合设备等。在此基础上，从能量枢纽、网络拓扑和统一能路等角度回顾电-热综合能源系统建模的发展历程。然后，基于解析法和人工智能法等评述现有电-热综合能源系统优化调度研究的异同，包括考虑不确定性的电-热综合能源系统随机优化运行和热电联合鲁棒优化调度。最后，总结热电联合调度关键科学问题并对未来研究方向予以展望。

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随着全球120多个国家陆续宣布碳中和目标，可再生能源资源不足地区、国家如何实现碳中和成为研究的焦点。新加坡可再生能源匮乏，如何在应对气候变化的同时满足国内能源需求，促进可持续发展一直是新加坡的重要课题之一。新加坡电力需求分布在居民、商业、交通和工业四大部门，通过历史数据分析各部门能源需求的变化规律，以碳中和为目标，2050年能源需求为约束，提出新加坡各部门的能源转型方向，并据此预测碳中和目标下新加坡电力需求。再通过模型分析新加坡2050年电力供应方式，规划结果显示，新加坡电力供应方式将从气电为主转变为太阳能、生物质和氢能等可再生能源为主。但由于新加坡可再生资源潜力不足，电力和氢能均需进口，以中国—新加坡和澳大利亚—新加坡为例，对陆上远距离输电、跨海远距离输电和海运输氢经济性进行对比分析，计算结果表明全球能源互联网框架下的陆上远距离输电经济性最优，度电成本为8.8美分/kWh；进口液氢就地发电其次，成本为15美分/kWh；海上远距离电力进口成本最高，达17美分/kWh。

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拜登政府上台后，将气候问题作为其政策重点，展现了强烈的气候治理雄心。但拜登政府却主动发起针对中国的“绿色竞赛”，在气候问题上与中国展开竞争。“绿色竞赛”是指中美在“气候危机”共识下，虽然有着巨大合作空间，却受中美战略竞争大环境影响难以开展有效的合作。“绿色竞赛”的实质是拜登政府将中美战略竞争引向气候领域，来达到遏制中国的目的。拜登政府通过争夺全球气候议程主导权、拉拢其他国家试图孤立中国、加大“碳中和”技术和基建投入、提出“B3W”等竞争性方案等方式展开“绿色竞赛”。这一现象既表现了民主党政府一贯的政策特点，也是中美战略竞争大环境影响下，拜登政府将“绿色竞赛”作为重塑美国领导力的重要工具的结果。为应对“绿色竞赛”，中国既要努力争取与美国在气候问题上达成实质性合作，也要保持较强的战略定力和高度政策自主性，展开积极灵活的气候外交行动，减轻“绿色竞赛”的不利影响。

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