1 新型電力系統(tǒng)中電化學(xué)儲(chǔ)能的角色 8 1.1 概述 8 1.2 新型電力系統(tǒng)的發(fā)展及其特點(diǎn) 10 1.3 電化學(xué)儲(chǔ)能在新型電力系統(tǒng)中的核心地位及挑戰(zhàn) 13 2 新型電化學(xué)儲(chǔ)能體系研究進(jìn)展 18 2.1 概述 18 2.2 鋰電池 18 2.2.1 鋰離子電池 19 2.2.2 鋰硫電池 23 2.2.3 固態(tài)鋰電池 27 2.3 鈉電池 31 2.3.1 鈉離子電池 31 2.3.2 鈉硫電池 34 2.4 多價(jià)離子電池 36 2.4.1 鎂離子電池 37 2.4.2 鋅離子電池 40 2.5 金屬空氣電池 43 2.5.1 鋰空氣電池 45 2.5.2 鋅空氣電池 48 2.5.3 鋁空氣電池 50 2.6 液流電池 53 2.6.1 全釩液流電池 53 2.6.2 有機(jī)-無(wú)機(jī)水系液流電池 55 2.6.3 非水系液流電池 55 2.7 氫能與燃料電池 59 2.7.1 氫能及其關(guān)鍵技術(shù) 59 2.7.1.1 電解制氫技術(shù) 60 2.7.1.2 制氫技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 65 2.7.2 燃料電池 66 3 鋰電儲(chǔ)能的集成與控制 76 3.1 概述 76 3.2 電池模塊 77 3.3 儲(chǔ)能變流器 79 3.4 電池管理系統(tǒng) 81 3.5 電池建模與控制 82 3.5.1 電池建模與參數(shù)辨識(shí) 82 3.5.2 電池狀態(tài)估計(jì)與預(yù)測(cè) 98 3.5.3 均衡管理 147 3.5.4 熱管理 150 4 鋰離子電池儲(chǔ)能安全技術(shù) 155 4.1 概述 155 4.2 電池老化機(jī)制 156 4.3 電池濫用與熱失控 158 4.3.1 電池濫用 159 4.3.2 熱失控機(jī)理 163 4.4 故障診斷與風(fēng)險(xiǎn)防控 202 4.4.1 故障診斷 203 4.4.2 熱失控預(yù)警 206 5 AI助力儲(chǔ)能發(fā)展 210 5.1 AI算法概述 210 5.1.1 線性回歸 211 5.1.2 支持向量機(jī) 212 5.1.3 K最近鄰回歸 214 5.1.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 216 5.1.5 深度學(xué)習(xí) 220 5.1.6 高斯過(guò)程回歸 225 5.2 AI助力電極和電池制造 227 5.3 AI助力電極結(jié)構(gòu)和材料表征 228 5.4 AI助力電池診斷和預(yù)測(cè) 229 5.4.1 AI助力SOC估計(jì) 229 5.4.2 AI助力SOH估計(jì) 231 5.4.3 AI助力RUL預(yù)測(cè) 240 6 電化學(xué)儲(chǔ)能典型應(yīng)用及政策支撐 249 6.1 調(diào)頻 249 6.2 可再生能源消納 253 6.3 電能質(zhì)量改善 254 6.4 抑制可再生能源出力波動(dòng) 256 6.5 新型交通能源體系 257 6.5.1 電動(dòng)船舶 258 6.5.2 電動(dòng)汽車 262 6.5.3 電動(dòng)飛機(jī) 265 6.5.4 電氣化鐵路 269 6.6 新基建 272 6.7 新型電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)化進(jìn)程與示范應(yīng)用 277 7 梯次利用 281 7.1 退役電池快速分選方法 283 7.2 退役電池殘值評(píng)估 287 7.2.1 動(dòng)力電池殘值評(píng)估前置實(shí)驗(yàn) 287 7.2.2 動(dòng)力電池殘值評(píng)估方案 288 7.2.3 電池等效總放電電量評(píng)估分析 292 7.2.4 殘值驗(yàn)證 293 7.3 退役動(dòng)力電池拆解分析 296 7.3.1 退役動(dòng)力電池拆解 298 7.3.2 退役動(dòng)力電池的評(píng)估及篩選 300 7.3.3 退役動(dòng)力電池安規(guī)、性能測(cè)試 309 7.3.4 壽命測(cè)試情況 310 7.3.5 安全風(fēng)險(xiǎn)分析 311 7.4 梯次利用動(dòng)力電池包原始設(shè)計(jì)原則 313 7.4.1 電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)研 313 7.4.2 電池歷史數(shù)據(jù)讀取通用接口研究 327 7.5 考慮動(dòng)力電池全生命周期的原始設(shè)計(jì)原則分析 355 7.5.1 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 355 7.5.2 政策層面 357 7.5.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 357 7.5.4 電氣設(shè)計(jì)原則 358 7.5.5 熱管理設(shè)計(jì)原則 358 7.5.6 電池管理系統(tǒng) 358 7.5.7 動(dòng)力電池?cái)?shù)據(jù)溯源 358 7.6 梯次利用項(xiàng)目案例 359 7.6.1 項(xiàng)目基本情況 359 7.6.2 性能測(cè)試情況 361 7.6.3 系統(tǒng)運(yùn)行情況 363 7.7 梯次利用技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 363 7.7.1 梯次利用集成應(yīng)用現(xiàn)階段的問(wèn)題 363 7.7.2 梯次利用技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 364 8 電化學(xué)儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系 366 8.1 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 366 8.1.1 IEC標(biāo)準(zhǔn) 366 8.1.2 IEEE標(biāo)準(zhǔn) 369 8.1.3 其他標(biāo)準(zhǔn) 370 8.2 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn) 371 8.2.1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 371 8.2.2 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及其他標(biāo)準(zhǔn) 373 9 電力新范式：虛擬電廠 375 9.1 虛擬電廠 375 9.2 VPP的結(jié)構(gòu) 376 9.2.1 分布式能源 377 9.2.1.1 可再生能源 377 9.2.1.2 常規(guī)能源 378 9.2.2 儲(chǔ)能系統(tǒng) 378 9.2.3 信息和通訊系統(tǒng) 378 9.2.4 能量管理系統(tǒng)（EMS） 379 9.3 VPP的框架 379 9.3.1 CVPP 380 9.3.2 TVPP 381 9.4 VPP的控制方法 382 9.5 VPP中的不確定性 382 9.5.1 可再生能源的不確定性 383 9.5.2 市場(chǎng)價(jià)格的不確定性 383 9.5.3 負(fù)荷的不確定性 383 9.5.4 對(duì)VPP中不確定性的建模 384 9.6 VPP的運(yùn)營(yíng)規(guī)劃 384 9.6.1 VPP的規(guī)劃目標(biāo) 385 9.6.2 VPP的優(yōu)化 385 9.7 VPP與電力市場(chǎng) 386 9.8 VPP與電動(dòng)汽車 387 9.9 VPP案例分析 390 9.9.1 歐盟FENIX項(xiàng)目 390 9.9.2 EDISON VPP 391 9.9.3 歐盟TWENTIES項(xiàng)目 391 9.9.4 AutoBidder平臺(tái) 391 9.9.5 國(guó)內(nèi)案例及展望 392 9.10 VPP的政策指引與支撐 392 參考文獻(xiàn) 396