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《煤炭资源优化配置理论与政策研究》以煤炭资源优化配置为研究对象，对煤炭资源优化配置问题进行梳理并做定量分析研究，构建煤炭资源市场价值的定价机制，将管理科学和系统科学的理论与方法应用到煤炭资源优化配置实践中，以促进适合中国特色社会主义市场经济运行的煤炭资源合理开发利用长效管理机制的建立与完善，为建立资源节约型和环境友好型的和谐社会提供科学决策理论依据，充实和拓展管理科学和系统科学的理论方法与应用范畴，具有重要理论与方法创新性和实践价值。
绿色转型与能源安全：全球视角下的新型电力系统构建 本书导论：能源变革的时代脉动与战略抉择 当前，全球正处于一场深刻的能源结构转型之中，以应对气候变化带来的严峻挑战，并确保经济社会的可持续发展。这场转型不仅涉及能源生产方式的根本性变革——从化石燃料主导转向可再生能源（如风能、太阳能、水能等）的主导地位，更对现有的电力系统构成了前所未有的技术、经济与管理考验。传统的集中式、单向流动的电力系统，在面对大规模、间歇性的可再生能源接入时，其稳定性、可靠性与灵活性受到了极大挑战。因此，构建一个能够适应高比例可再生能源接入、具备强大韧性和适应性的新型电力系统，已成为各国能源战略的重中之重。本书旨在深入探讨支撑这一宏伟转型的核心理论框架、关键技术路径、以及配套的政策与市场机制设计，为实现能源系统的绿色、安全与高效运行提供系统性的研究和前瞻性的见解。 第一部分：新型电力系统的理论基础与演进逻辑 本部分聚焦于解析新型电力系统的内在运行逻辑与理论支撑体系。我们首先回顾了传统电力系统的设计哲学，并剖析了其在应对气候变化和分布式能源接入方面的局限性。 1. 能源系统转型的驱动力与多目标优化： 我们将详细分析全球气候治理（如《巴黎协定》目标）、能源独立自主需求、以及技术进步（特别是储能和数字化技术）如何共同驱动电力系统的深刻变革。重点探讨了在实现“碳中和”目标背景下，如何构建多目标优化模型，平衡电力系统的经济性、可靠性、安全性与环境友好性之间的复杂权衡。这包括对净零排放路径下的能源供需平衡分析、以及对不同情景下系统运行边界条件的敏感性研究。 2. 电力系统灵活性需求与系统惯量/频率支撑： 随着燃煤机组等同步发电容量的逐渐退出，电力系统的惯量和备用容量资源面临快速萎缩的风险。本书将深入研究电力系统惯量和频率稳定性的新理论，探讨如何利用非同步发电资源（如变流器直驱型风机、光伏逆变器）提供等效的惯量支撑。研究内容涵盖先进的虚拟同步机（VSM）技术、快速有功功率响应（Fast Frequency Response, FFR）的机理及其在不同电网结构下的应用潜力。 3. 数字化与智能化赋能： 新型电力系统的核心特征之一是高度的数字化和智能化。本部分将阐述信息通信技术（ICT）、大数据分析和人工智能（AI）在电力系统中的融合应用。重点剖析智能量测体系（AMI）、分布式能源管理系统（DERMS）以及电网运行的预测性维护（PdM）和自愈合能力（Self-healing）的理论基础，旨在建立一个更加感知、分析和响应能力强的电网架构。 第二部分：关键技术突破与系统集成挑战 构建新型电力系统，离不开关键技术的突破与高效的集成。本部分将聚焦于支撑系统转型的核心技术要素。 1. 大规模储能技术：系统稳定器的多面手 储能系统是实现可再生能源平滑接入、提升电网灵活性的关键使能技术。本书将系统性地评估不同储能技术（如锂离子电池、抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等）的物理特性、经济性、全生命周期影响，并重点分析其在调频、备用、峰谷套利、以及提升输电通道利用率等方面的应用场景和技术经济性分析模型。特别关注长时储能（Long-Duration Energy Storage, LDES）技术在实现季节性平衡中的战略价值。 2. 高压直流输电（HVDC）与柔性交流输电系统（FACTS） 随着风能和太阳能基地化开发，远距离、大容量输电的需求日益迫切。本书深入研究先进的HVDC技术（如MMC-HVDC）在异步系统互联、提升电网稳定性和减少输电损耗方面的优势。同时，探讨FACTS设备在精确控制潮流、抑制振荡、提高现有交流电网接纳可再生能源能力方面的理论模型和实际工程应用案例。 3. 分布式能源与微电网/区域能源互联网： 分布式能源（DER）的普及要求电网管理范式从集中控制转向双向互动和本地自治。本部分分析微电网的孤岛运行与并网运行的切换机制、稳定性控制策略。同时，探讨如何通过区域能源互联网的理念，实现不同能源载体（电、热、气）的耦合与协同优化，提高区域能源系统的整体效率和韧性。 第三部分：市场机制与政策法规的创新设计 技术进步必须与适应性的市场机制和前瞻性的政策引导相结合，才能高效地推动新型电力系统的部署。 1. 适应高比例可再生能源的市场机制再造： 传统电力市场机制往往以容量和能量流为核心，难以有效激励提供系统平衡服务的资源。本书重点研究面向灵活性的辅助服务市场（如惯量响应、电压控制服务）的建立与优化设计。探讨实时电价（RTP）机制、需求侧响应（DSR）的有效激励策略，以及如何设计一个公平、透明的机制来评估和补偿包括储能、电动汽车（V2G）在内的柔性资源的系统价值。 2. 电网基础设施的规划与投资激励： 新型电力系统对电网基础设施提出了更高的同步规划要求。本书分析了“源网荷储”一体化规划方法论，强调输电网络与电源布局的协同性。同时，探讨了对电网运营商的投资激励机制改革，如何引导电网企业投资于数字化升级、柔性化改造和加强地区间互联，以提高整个系统的运行冗余和可靠性。 3. 跨部门能源政策的协调与监管框架： 电力系统的转型已超越电力部门自身的范畴，深度影响到交通电气化、工业脱碳、以及氢能发展等领域。本部分考察了不同能源子系统间的协同监管需求，如电动汽车充电基础设施的电网接入标准、工业部门灵活负荷的参与机制。提出了构建适应能源综合利用的监管框架的建议，确保政策的连贯性和前瞻性。 结语：面向未来的能源系统韧性与可持续性 本书的研究成果表明，新型电力系统的构建是一个复杂的、涉及多学科交叉的系统工程。成功的转型不仅依赖于技术创新，更依赖于对系统运行机理的深刻理解，以及一套能够有效引导市场行为和促进跨部门合作的政策环境。最终目标是构建一个高度安全、极具韧性，且能够支撑全社会如期实现气候目标的现代化能源基础设施。本书为政策制定者、电网运营者、技术研究人员和能源行业投资者提供了全面的理论指导和实践参考。
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