低碳电力系统的创新技术——加州及其他地区的机遇

本书为美国劳伦斯伯克利国家实验室发布的深度行业研究报告，史玉波、王孙禺、徐政和三位教授分别做中文序言，华北电力大学崔翔教授等专家倾情推荐。本书契合当下我国碳中和碳达峰目标，可帮助政府及相关机构制定低碳减排实施战略，实现减碳目标，并针对性地支持和培育电力系统的技术创新。

本书围绕实现低碳电力系统，详细介绍了大量正在开发的创新技术。这些技术有助于加州及其他地区实现碳排放目标，同时降低成本并提高可靠性，有助于实现联合国可持续发展目标。 本书契合当下中国实现碳中和碳达峰目标，可为政府部门、能源电力企业、高校科研院所、咨询研究及金融投资机构的管理者和研究者，以及创新创业者提供技术指导和战略参考。

"徐立辉 清华大学管理学博士，加拿大麦克马斯特大学工程硕士，华北电力大学电力系工学学士。曾任职于国家电网公司地市电网调度控制中心，美国法维翰咨询公司（Navigant Consulting）。现任职于清华大学联合国教科文组织国际工程教育中心。 张铁峰 华北电力大学电力系博士，澳大利亚悉尼科技大学工业与信息技术学院博士后。现为华北电力大学电子系副教授。国内外核心期刊发表学术论文90余篇，主持科研项目15项，获“中国电科院期刊青年专家团突出贡献个人”，《广东电力》创刊30周年优秀审稿专家，主编教材《智能电网信息通信技术》。 "

英文版前言
中文版前言
中文版序言一
中文版序言二
中文版序言三
执行摘要

第1章绪论
1.1本书目标
1.2电力行业创新技术的好处
1.2.1减少二氧化碳和其他空气污染物的排放
1.2.2降低电力部门成本
1.2.3其他好处
1.3评估技术成熟度

第2章高效使用电力
2.1建筑物
2.1.1不透明建筑围护结构
2.1.2窗户和外立面
2.1.3供暖和空调设备
2.1.4通风
2.1.5照明
2.1.6主要耗能电器
2.1.7电子设备和其他插头负载
2.1.8传感器和控制器
2.1.9数据中心
2.1.10先进建筑施工
2.2工业
2.2.1机器/电机驱动
2.2.2工艺加热
2.2.3工艺冷却和制冷
2.2.4将废热转化为电能
2.3水利部门
2.3.1自主控制
2.3.2服务农村和落后地区的高效分散水处理
2.4加州的战略考虑

第3章可再生能源发电
3.1本章引言
3.2太阳能光伏
3.2.1多结太阳能电池
3.2.2钙钛矿太阳能电池
3.2.3新型光学
3.2.4总结
3.2.5加州技术路线图计划
3.3聚光太阳能
3.4风力发电
3.4.1海上风能
3.4.2风能成本目标
3.4.3利用超级计算推进风力发电厂
3.4.4加州技术路线图计划
3.5地热能
3.6生物质发电
3.7可再生能源主导电网的构网型控制
3.8加州的战略考虑

第4章电网储能
4.1本章引言
4.1.1不同储能持续时间的作用
4.1.2电力储存的成本考虑
4.2电化学存储技术(电池)
4.2.1高级锂离子电池和锂供应
4.2.2液流电池
4.2.3电网储能用其他电池
4.3化学存储技术
4.3.1制氢
4.3.2储氢
4.3.3电转换
4.3.4总结
4.4机械储能技术
4.4.1抽水蓄能
4.4.2压缩空气储能
4.4.3重力储能系统
4.4.4总结
4.5高温热能储存
4.6加州的战略考虑

第5章低碳电力系统的柔性负荷管理
5.1本章引言
5.2建筑物
5.2.1窗户
5.2.2照明
5.2.3建筑围护结构
5.2.4暖通空调设备
5.2.5水加热
5.2.6整栋建筑控制器、传感器、建模和分析
5.3工业和农业
5.4电动汽车
5.4.1电动汽车的协调充电
5.4.2无线电动汽车充电
5.4.3互联移动性
5.4.4电动汽车与建筑的集成
5.4.5车辆到建筑物和车辆到家庭的备用电源
5.5分布式能源的协调控制
5.6加州的战略考虑
5.6.1 建筑、工业和农业的战略考虑
5.6.2电动汽车的战略考虑

第6章电气化减少二氧化碳排放
6.1本章引言
6.2工业电气化
6.2.1工艺加热
6.2.2能源密集型工业
6.2.3总结
6.3建筑电气化
6.3.1空间加热
6.3.2水加热
6.3.3其他终端用途
6.4加州的战略考虑

第7章提高电力供应的可靠性和弹性
7.1本章引言
7.2人工智能和机器学习
7.2.1人工智能驱动的智能电网控制
7.2.2增强和虚拟现实
7.2.3用于电网性能和网络安全的人工智能
7.2.4深度学习
7.2.5人工智能的局限性和对更好数据与数据量测的需求
7.3大数据分析
7.4多元数据融合
7.5高级微电网和孤岛
7.5.1自主能源电网
7.5.2计划外孤岛检测
7.6电网监控和建模
7.6.1先进的电网监测技术
7.6.2同步相量技术
7.6.3综合输配电建模
7.7双向电力储存
7.8加州的战略考虑

第8章技术创新的交叉领域
8.1智能制造： 先进的传感器、控制器和平台
8.2先进材料制造
8.3先进复合材料
8.4恶劣服役条件下的先进材料
8.5增材制造
8.6回收、再利用、再制造和再循环
8.7使用宽禁带半导体的先进电力电子
8.8节能高级计算
第9章总结
首字母缩略词列表
参考文献
致谢