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能量信息化和互联网化管控技术及其在分布式电池储能系统中的应用

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中国电机工程学报 2015年第14期35卷 3643-3648页

作者：慈松美国内布拉斯加大学林肯分校美国内布拉斯加州林肯市68182

针对能源互联网发展中技术体系、模式与思维创新的需要,首先提出关于能量信息化与互联网化管控的核心思想:在物理上将能量进行离散化(碎片化),进而通过计算能力赋予能量信息属性(信息化),改变能量的时空控制粒度,实现未来的个性化定制... 详细信息

针对能源互联网发展中技术体系、模式与思维创新的需要,首先提出关于能量信息化与互联网化管控的核心思想:在物理上将能量进行离散化(碎片化),进而通过计算能力赋予能量信息属性(信息化),改变能量的时空控制粒度,实现未来的个性化定制化的能量运营服务。基于能量信息化与互联网化技术,使能量变成像计算资源、带宽资源和存储资源等信息通信领域的资源一样进行灵活的管理与调控,从而使供电与负载在用户侧无缝融合。然后,基于上述思想,针对能源互联网基础之一——分布式储能系统,提出基于电池网络的分布式电池储能系统架构与互联网化管控关键技术。最后,提出通过信息技术实现能量(包括分布式储能系统与分布式可再生能源系统)与负载的一体化管控方法和能量运营模式。本文提出的能量信息化与互联网化的思想与技术可为能源互联网研究与实现提供理论与工程研究支撑,目前基于电池网络的大规模分布式储能已经在数据中心、通信机房、电动汽车、建筑节能等多个领域中推广与试点应用,使用效果和测试数据验证了所提出的思想和技术。

关键词：能源互联网分布式储能互联网能量信息化与电池网络能量管控信息物理融合系统

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数字储能:推动电池储能系统开启变革之旅

科技纵览 2022年第7期 50-55页

作者：慈松清华大学电机工程与应用电子技术系

近年来,储能行业呈现快速发展态势.有预测显示,全球2025年用户侧/电网侧/发电侧锂电储能合计新增装机有望达到178.4吉瓦时(GWh),5年复合年均增长率(CAGR)约为83%,2021—2025年市场空间累计可达6000亿元.2021年德邦证券所做的测算显示,我... 详细信息

近年来,储能行业呈现快速发展态势.有预测显示,全球2025年用户侧/电网侧/发电侧锂电储能合计新增装机有望达到178.4吉瓦时(GWh),5年复合年均增长率(CAGR)约为83%,2021—2025年市场空间累计可达6000亿元.2021年德邦证券所做的测算显示,我国2025年用户侧/电网侧/发电侧锂电储能合计新增装机有望达到64.1GWh, 5年CAGR约为87%,2021—2025年市场空间累计可达2326亿元.到2030年,我国有望实现新型储能全面市场化发展,储能行业将迎来重大发展机遇期.

关键词：快速发展态势发电侧电池储能系统发展机遇期储能用户侧年均增长率

5G通信基站参与需求响应:关键技术与前景展望

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中国电机工程学报 2021年第16期41卷 5540-5551页

作者：雍培张宁慈松康重庆电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

第5代移动通信技术(5th generation mobile networks,5G通信)发展方兴未艾。5G网络的普及需要建设大量的5G基站,这些海量的5G基站将在未来成为可观的潜在灵活性资源。5G基站参与需求响应,即对于5G基站中的供电设备和用电设备进行调度,... 详细信息

第5代移动通信技术(5th generation mobile networks,5G通信)发展方兴未艾。5G网络的普及需要建设大量的5G基站,这些海量的5G基站将在未来成为可观的潜在灵活性资源。5G基站参与需求响应,即对于5G基站中的供电设备和用电设备进行调度,能够在降低5G用电成本的同时,为电力系统提供灵活性资源,实现通信系统与电力系统的双赢。该文总结了5G基站的基本组成设备和用电特性,分析了其参与需求响应的潜力;梳理了5G基站参与需求响应所必需的关键技术;展望了5G基站作为需求侧资源参与电力系统互动的应用场景;最后,对于5G基站参与需求响应潜在的商业模式进行探讨。

关键词： 5G通信 5G基站能源互联网能量管理储能电池需求响应

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储能新生态的探索研究:共享储能与数字储能

能源 2023年第2期 62-66页

作者：慈松江婷周杨林不详

新型储能作为新型电力系统中的重要组成部分正在迅速发展,但仍面临经济性的掣肘和安全性的隐忧。共享储能通过资源集约利用、优化调度,为解决储能的经济性问题提供了商业模式上的可行方案;数字储能技术则为更大规模量级的储能系统提供... 详细信息

新型储能作为新型电力系统中的重要组成部分正在迅速发展,但仍面临经济性的掣肘和安全性的隐忧。共享储能通过资源集约利用、优化调度,为解决储能的经济性问题提供了商业模式上的可行方案;数字储能技术则为更大规模量级的储能系统提供了本质安全的技术方案,并进一步优化储能经济效益。

关键词：本质安全储能技术共享储能系统商业模式资源集约利用优化调度可行方案

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数字储能系统

全球能源互联网 2018年第3期1卷 338-347页

作者：慈松美国内布拉斯加大学林肯分校美国内布拉斯加州林肯市68588 清华大学北京市海淀区100084

在能源互联网时代,电池储能系统将被广泛用于各种工业、商业和居民场景,如可再生能源、电动汽车和不间断电源等。因此,电池储能系统的效率、可靠性和安全性等主要性能指标对储能系统成功商业化部署至关重要。然而,电池单体差异性与固定... 详细信息

在能源互联网时代,电池储能系统将被广泛用于各种工业、商业和居民场景,如可再生能源、电动汽车和不间断电源等。因此,电池储能系统的效率、可靠性和安全性等主要性能指标对储能系统成功商业化部署至关重要。然而,电池单体差异性与固定串并联的电池成组方式之间的不匹配关系所形成的大规模电池成组中的莱比锡最小因子效应,即木桶短板效应,极大损害了电池储能系统,尤其是大规模电池储能系统的循环寿命、安全性、可靠性和有效容量。近年来,归功于材料科学的发展,高频电力电子开关器件日益普及,成本也日益降低。通过研发基于高频开关器件的电池能量交换背板,对电池模拟能量流进行高速离散化和数字化处理,从而将电池单体之间的硬连接方式转变为程序控制的柔性连接方式,进而将模拟电池储能系统转变为数字电池储能系统,实现与信息互联网业态无缝融合,支撑互联网+电池的共享经济模式的P2P能量运营。本文将系统阐述新型数字储能系统的设计框架和相关行业应用。

关键词：能量信息化储能系统能源互联网云储能

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特约主编寄语

中国电机工程学报 2021年第16期41卷 5421-5422页

作者：慈松康重庆不详

当前,数字化浪潮正在以前所未有的速度、深度和广度席卷传统产业的各个角落,能源领域作为社会经济发展的基础领域首当其冲地迎接着数字化、信息化和网络化技术的全方位改造。一方面,新一代信息通信技术(ICT)的快速发展为传统能源系统提... 详细信息

当前,数字化浪潮正在以前所未有的速度、深度和广度席卷传统产业的各个角落,能源领域作为社会经济发展的基础领域首当其冲地迎接着数字化、信息化和网络化技术的全方位改造。一方面,新一代信息通信技术(ICT)的快速发展为传统能源系统提高能量转换效率、资产利用效率、系统运行稳定性/安全性/可靠性提供了新的思维方式和技术手段.

关键词：社会经济发展能量转换效率数字化浪潮传统产业传统能源系统资产利用效率运行稳定性能源领域

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能源互联网中的分布式储能

高科技与产业化 2016年第4期22卷 59-62页

作者：慈松清华大学

传统能源网络主要以化石能源为主,采用单向潮流树状拓扑结构,集中化管控,供能与用能垂直集成（包括目前的智能区域能源网络）,不同能源系统之间条块分割。随着分布式能源的兴起和用户侧能源需求的快速增长,传统能源系统以不断增加化石... 详细信息

传统能源网络主要以化石能源为主,采用单向潮流树状拓扑结构,集中化管控,供能与用能垂直集成（包括目前的智能区域能源网络）,不同能源系统之间条块分割。随着分布式能源的兴起和用户侧能源需求的快速增长,传统能源系统以不断增加化石能源消耗解决用能需求的方式已不具备可持续性,并且无法有效解决大规模分布式可再生能源的接入和新兴产业对能源供给的需求,如电动汽车和云计算等国家战略新兴产业。因此,如何从根本上变革能源结构和提高能源综合利用效率成为政府与产、学、研、用各界共同关注的热点问题。

关键词：能源生产互联网资源分布式能源能源综合利用电动汽车国家战略可再生能源规模分布储能系统能源需求

充电桩模式将陷困境?用户自主换电模式才是未来

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新材料产业 2016年第3期 60-63页

作者：慈松清华大学能源互联网创新研究院

大力普及和发展电动汽车作为国家新能源战略的关键一环,是必然,是方向,是未来。充电桩客观上制约甚至阻碍了电动汽车的普及和发展。"车电分离,电池自选,自主换电,能量运营"的能源互联网电动汽车模式是打通"电动汽车—电池—分布式储能... 详细信息

大力普及和发展电动汽车作为国家新能源战略的关键一环,是必然,是方向,是未来。充电桩客观上制约甚至阻碍了电动汽车的普及和发展。"车电分离,电池自选,自主换电,能量运营"的能源互联网电动汽车模式是打通"电动汽车—电池—分布式储能产业链和价值链"的唯一手段。基于能源互联网和能量信息化技术的用户自主换电的电动汽车才是电动汽车的未来。

关键词：电动汽车新能源战略动力电池整车成本整车厂乘用车单体电池循环寿命锂离子电池伪命题

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基于全生命周期优化管理的锂电池梯次利用

新材料产业 2015年第4期 41-46页

作者：慈松美国内布拉斯加大学林肯分校中国科学院声学研究所

一、背景与意义随着石油资源日趋紧张，节能减排压力的不断增大，电池技术不断发展，电动汽车经济性能的不断提高，以电动汽车为代表的新一代节能与环保汽车是汽车工业发展的必然趋势，并已经成为普遍共识。近年来，我国电动汽车发展呈... 详细信息

一、背景与意义随着石油资源日趋紧张，节能减排压力的不断增大，电池技术不断发展，电动汽车经济性能的不断提高，以电动汽车为代表的新一代节能与环保汽车是汽车工业发展的必然趋势，并已经成为普遍共识。近年来，我国电动汽车发展呈加速趋势，国家科技部、财政部、工业和信息化部等部门纷纷出台政策鼓励电动汽车应用，各地方政府也纷纷出台配套措施。如，《电动汽车科技发展“十二五”专项规划（摘要）》、《关于节约能源使用新能源车船车船税政策的通知》等具体扶持政策先后出台，这表明新能源汽车及相关产业将迎来新的发展机遇。

关键词：全生命周期锂电池化管理电动汽车新能源汽车利用节能减排工业发展