《大规模非并网风电系统理论与实践》

        随着世界经济特别是工业化的快速发展，全球能源、环境、气候变化问题日益突出，已成为各国面临的共同挑战。
        《大规模非并网风电系统理论与实践》一书试图以风资源为突破口，撬动高耗能工业低碳化、煤炭利用清洁化、淡化水资源可持续和多能源协同供电系统分布化的杠杆，推动中国和世界经济向低碳化、可持续化发展。

目录

前言  \  1

序一  \  1

序二  \  3

序三  \  7

Preface Three  \  13

第一章  快速发展期的中国风电  \  1

            第一节  中国风电发展的现状和展望  \  2

                         一、中国风电发展的现状  \  2

                         二、中国风能资源价值评估与开发阶段划分研究  \  17

                         三、中国风电发展目标分析与展望  \  26

            第二节  中国风电发展亟待解决的问题  \  35

                         一、中国发展风电与西方发达国家的背景差异  \  35

                         二、中国发展风电需解决的认识误区  \  38

                         三、走符合国情的风电发展特色之路  \  41

第二章  非并网风电理论体系  \  48

             第一节  非并网风电理论起源  \  48

                         一、利用风能资源开发苏北滩涂  \  48

                         二、沿海地区风能立体蒸发制盐的研究  \  53

             第二节  非并网风电理论内涵  \  57

                         一、非并网风电系统的内涵  \  57

                         二、非并网风/网协同智能供电耦合关系  \  61

                         三、非并网多能源协同供电系统运行规律  \  67

                         四、非并网风电系统的仿真模型  \  69

             第三节  风电非并网接入模型构建  \  72

                         一、发展风电非并网接入的必要性  \  72

                         二、风电非并网接入技术的运行机理  \  73

                         三、风电等新能源非并网接入的模型分析  \  74

             第四节  非并网风电产业体系应用前景分析  \  75

                         一、风电淡化海水的战略需求与前景  \  76

                         二、煤炭清洁化与风煤多能源系统的协同发展  \  76

                         三、风电采油实现节能减排  \  78

                         四、风电铝一体化突破高载能产业发展瓶颈  \  78

             第五节  非并网风电理论发展的前景和意义  \  79

                         一、对世界风电创新发展的意义  \  79

                         二、我国发展非并网风电的战略意义  \  82

                         三、发展非并网风电对其他国家的借鉴意义  \  87

第三章  非并网风电理论在电解工业的应用探索  \  96

             第一节  非并网风电电解铝系统  \  96

                         一、非并网仿真风电铝电解可行性试验研究  \  96

                         二、非并网风电电解铝模型建立与实验分析  \  104

                         三、非并网风电电解铝应用研究  \  119

                         四、非并网风电用于铝电解的运行机理分析  \  124

                         五、大规模非并网风电有色冶金产业基地空间布局研究  \  130

             第二节  非并网风电氯碱系统  \  137

                         一、非并网风电就用于氯碱工业的可行性试验研究  \  138

                         二、非并网风电氯碱试验系统开发  \  145

                         三、非并网风电氯碱化工产业基地布局研究  \  150

                         四、江苏非并网风电氯碱产业基地建设研究  \  166

             第三节  非并网风电制氢系统  \  168

                         一、非并网风电应用于水电解制氢可行性试验研究  \  168

                         二、非并网风电制氢系统工业性试验研究  \  173

                         三、非并网风电制氢系统的控制与优化  \  178

                         四、江苏非并网风电规模化制氢产业基地建设研究  \  184

                         五、京沪沿海氢能高速公路示范区发展战略研究  \  187

第四章  非并网多能源协同供电的示范应用  \  201

             第一节  非并网风电海水淡化系统  \  201

                         一、新型风电海水淡化系统研究  \  201

                         二、大规模海上风电海水淡化系统研究  \  205

                         三、风电海水淡化工业性试验研究  \  209

                         四、大规模非并网风电海水淡化基地布局研究  \  216

             第二节  非并网风电油田供电系统  \  223

                         一、风网互补智能供电系统研究  \  223

                         二、风网互补智能供电系统在油田示范应用  \  226

                         三、风（光）网互补系统在油田的应用  \  230

             第三节  非并网风电协同供电系统的其它应用  \  233

                         一、风沼电一体化发电供气系统  \  233

                         二、非并网风电与大规模蓄电相结合  \  237

                         三、非并网风电远距离大规模输水工程探索  \  243

第五章  风/煤多能源系统  \  248

             第一节  风电煤化工一体化系统  \  248

                         一、风/煤多能源系统研究  \  248

                         二、风/煤制甲醇集成系统  \  252

                         三、风/煤制乙二醇集成系统  \  258

             第二节  风电煤清洁利用系统  \  262

                         一、风/煤制天然气集成系统  \  263

                         二、风/煤液化制油集成系统  \  266

                         三、风/煤多能源系统的环境效益研究  \  269

第六章  非并网风力发电系统  \  274

             第一节  新一代非并网风力机组  \  274

                         一、大型风力机组功率控制的方法  \  274

                         二、非并网风力发电机组运行原理  \  275

             第二节  定桨距风轮气动特性的转速控制研究  \  277

                         一、定桨距风轮三维失速机理及其气动性能  \  278

                         二、定桨距风轮转速控制模型及设计方法  \  281

             第三节  低速直驱双凸极发电机研究  \  287

                         一、双凸极无刷直流发电机应用在风电方面的基石理论  \  288

                         二、大功率双凸极发电机低速运行提高功率密度和效率的方法  \  293

                         三、双凸极发电机转矩与转速的控制机理研究  \  296

                         四、双凸极电机的实验验证方法及试验研究  \  305

             第四节  非并网风力发电系统控制研究  \  313

                         一、风力发电系统的结构与模型  \  313

                         二、风力发电系统的功率控制  \  317

                         三、风力机模拟技术  \  341

                         四、风力发电系统的风洞实验研究  \  347

             第五节  风力机气固耦合振动问题研究  \  353

                         一、风力机气固耦合振动分析方法  \  353

                         二、风力机故障实验研究及其状态监测系统的开发  \  358

                         三、风力发电机组故障信号分析方法  \  378

第七章  非并网风电产业体系与政策体系  \  386

             第一节  非并网风电产业体系  \  386

                         一、大规模非并网风电产业体系构建的思路与原则  \  386

                         二、大规模非并网风电产业体系图谱  \  389

             第二节  非并网风电产业指标体系  \  395

                         一、非并网风电产业综合经济效益评价指标体系  \  395

                         二、大规模非并网风电适宜产业的选择评价指标体系  \  405

                         三、非并网风电产业集群绩效评价指标体系  \  412

             第三节  非并网风电投融资体系  \  417

                         一、风电投融资分析  \  417

                         二、非并网风电产业投资机遇分析  \  420

                         三、非并网风电产业投资风险对策分析  \  420

             第四节  非并网风电政策体系  \  422

                         一、政府引导下的非并网风电产学研究创新联盟  \  423

                         二、促进非并网风电产业发展的政策体系  \  427

                         三、以特色产业基地推进大规模非并网风电产业发展  \  430

第八章  我国主要非并网风电产业基地建设的区域分布及建设规划  \  433

             第一节  长江三角洲地区风能资源开发与大规模非并网风电产业基地建设  \  433

                         一、长三角地区风能资源及空间分布特点  \  433

                         二、长三角地区风能资源开发和非并网电基地建设现状及问题  \  436

                         三、长三角地区大规模非并网风电产业基地建设条件与前景  \  439

                         四、长三角地区大规模非并网风电与高耗能无碳型产业基地建设  \  441

                         五、长三角地区大规模非并网风电产业基地建设的对策建议  \  445

             第二节  环渤海地区风能资源开发与大规模非并网风电产业基地建设  \  447

                         一、环渤海地区风能资源的空间分布与开发利用价值评估  \  447

                         二、环渤海地区风能资源开发利用及风电产业发展现状  \  450

                         三、环渤海地区大规模非并网风电产业基地布局的适宜性分析  \  454

                         四、环渤海地区大规模非并网风电与高耗能无碳型产业基地建设目标  \  456

             第三节  西北地区风能资源开发与大规模并网及非并网风电产业基地建设  \  459

                         一、西北地区风能资源开发利用的价值评估  \  460

                         二、西北地区风电产业发展现状与发展前景  \  462

                         三、西北地区大规模并网与非并网风电及高耗能无碳型产业基地建设  \  467

                         四、西北地区风能资源开发和并网及非并网风电产业发展的政策措施  \  471

             第四节  中部崛起中的风能资源开发与非并网风电产业发展重点研究  \  472

                         一、中部地区风能资源的空间分布与开发利用价值评估  \  473

                         二、中部地区风能资源开发利用现状及存在的问题分析  \  476

                         三、中部地区并网与非并网风电产业发展目标与重点区域  \  480

                         四、中部地区风能资源开发与风电产业发展对策  \  485

             第五节  珠江三角洲地区大规模并网与非并网风电产业基地建设  \  487

                         一、资源基础  \  488

                         二、优势与机遇  \  489

                         三、基本态势与挑战  \  494

                         四、发展目标与基地建设构想  \  498

第九章  海上风电场与非并网风电技术利用  \  502

             第一节  海上风电的发展和展望  \  502

                         一、发展海上风电的优势  \  502

                         二、海上风电发展的现状  \  503

                         三、我国海上风电的发展面临的问题  \  505

             第二节  海上风电的投资与建设  \  508

                         一、欧洲（丹麦）海上风电场概况及建设经验  \  508

                         二、海上风电的技术和投资分析  \  515

                         三、大规模非并网风电海上风电场建设运行体系  \  517

             第三节  打造中国海上“风电三峡”  \  523

                         一、长三角洲海辐射沙洲建设海上“风电三峡”  \  523

                         二、应用于大规模海上风电的非并网风电系统  \  526

                         三、长三角海上“风电三峡”建设现状  \  529

                         四、推动海上“风电三峡”建设的政策建议  \  532

附录  \  537

附录1：国家“973”计划“非并网风电”项目验收汇报材料  \  537

附录2：国家“973”计划“非并网风电”项目课题结题验收会  \  548

附录3：国家“973”计划“非并网风电”项目团队  \  549

附录4：非并网风电铝电解试验与评审  \  552

附录5：非并网风电制氯碱试验  \  556

附录6：非并网风电制氢试验与评审  \  558

附录7：非并网风电海水淡化试验与评审  \  562

附录8：非并网风电抽油试验与评审  \  566

附录9：非并网风电海水淡化—制氢—氢能汽车系统评审  \  569

附录10：向国家科技部、中国工程院汇报非并网风电淡化海水产业项目  \  571

附录11：国家发展和改革委员会文件  \  612

附录12：能源4.0：重塑经济结构  \  618

附录13：国家“973”计划大规模非并网风电项目研究成果介绍  \  625

附录14：能源4.0：产业能源互联网  \  647

附录15“爱戴恩师  昌辉永照  \  671

参考文献  \  681

后记  \  689

 

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