第1章 能源发展现状 001
1.1　传统能源简介　　　001
1.1.1　传统能源的分类001
1.1.2　传统能源的特点002
1.2　新能源简介　　　005
1.2.1　新能源的类型005
1.2.2　新能源的优势006
1.3　能源发展利用方向　　　006
1.3.1　未来能源发展趋势006
1.3.2　持续可持续能源发展007
1.3.3　节能与能源利用007
参考文献　　　008

第2章 智慧能源概述 009
2.1　智慧能源的基本内涵　　　009
2.1.1　全球促进能源创新发展的新共识009
2.1.2　持续推进能源科技创新的新目标010
2.1.3　实现我国能源综合转型的新方式011
2.1.4　深入保障国内能源安全的新路径012
2.2　智慧能源的主要功能　　　012
2.2.1　智慧能源是推动能源革命的重要推手012
2.2.2　智慧能源将促进可再生能源的规模化发展013
2.2.3　智慧能源将促进能源利用效率的提升014
2.2.4　智慧能源将推动能源市场开放014
2.2.5　智慧能源将支持国家能源安全014
2.3　智慧能源的关键技术　　　015
思考题　　　018
参考文献　　　018

第3章 综合能源系统 020
3.1　综合能源系统概述　　　020
3.1.1　综合能源系统的定义020
3.1.2　综合能源系统的组成和典型的综合能源系统021
3.2　综合能源系统中的关键能量转换设备　　　022
3.2.1　热泵022
3.2.2　光伏发电系统025
3.2.3　风力发电系统027
3.2.4　储能系统027
3.2.5　微型燃气轮机030
3.3　综合能源系统中的常用数据方法介绍　　　031
3.3.1　综合能源系统负荷建模的数据方法031
3.3.2　综合能源系统场景构造的数据方法039
3.4　综合能源系统的机理方法介绍　　　041
3.4.1　综合能源系统机理建模方法概述041
3.4.2　综合能源系统设计优化与运行优化技术概述045
3.5　案例分析　　　049
3.5.1　国网滨江双创中心分布式能源示范工程049
3.5.2　杭州医药港小镇区域综合能源系统实践054
3.5.3　中节能雄安新区市民服务中心综合能源系统059
3.5.4　常州新龙国际商务区区域供冷供热能源中心站项目062
思考题　　　065
参考文献　　　065

第4章 智慧能源储能系统 066
4.1　储能系统概述　　　066
4.1.1　抽水蓄能066
4.1.2　压缩空气储能068
4.1.3　飞轮储能069
4.1.4　电化学储能071
4.1.5　储氢技术074
4.1.6　电磁储能076
4.1.7　储热077
4.2　案例分析——光伏发电耦合全钒液流电池储能系统仿真　　　079
4.2.1　全钒液流电池概述079
4.2.2　基于电堆SOC 的VRB 充放电策略及其在光伏微电网中的仿真080
4.2.3　仿真结果分析086
思考题　　　088
参考文献　　　088

第5章 智慧能源环保系统 090
5.1　工业源大气污染控制　　　090
5.1.1　氮氧化物控制方法090
5.1.2　低温等离子体脱除氮氧化物技术091
5.2　机器学习基础知识　　　092
5.3　案例分析——基于机器学习算法预测低温等离子体转化NO　　　094
5.3.1　研究背景094
5.3.2　研究方法094
5.3.3　研究结果分析099
思考题　　　110
参考文献　　　110

第6章 智慧电网 112
6.1　风电、光伏等新能源技术基础知识　　　112
6.1.1　新能源的定义和分类112
6.1.2　光伏发电系统的组成112
6.1.3　光伏发电系统的特点113
6.1.4　风电系统的组成113
6.1.5　风电系统的特点114
6.1.6　抽水蓄能电站114
6.1.7　生物质能发电系统114
6.1.8　潮汐电站115
6.1.9　地热能发电系统115
6.1.10　海洋能发电系统116
6.1.11　提高新能源渗透率的方法117
6.2　电网控制技术　　　117
6.2.1　电力系统三级安全稳定标准117
6.2.2　电力系统稳定控制要求117
6.2.3　频率控制118
6.2.4　电压控制118
6.2.5　电网负荷调整119
6.2.6　批量控制操作119
6.2.7　潮流控制120
6.2.8　合解环与并解列操作120
6.3　案例分析　　　121
6.3.1　时序生产模拟121
6.3.2　考虑热惯性的极端冰雪灾害下综合能源系统韧性提升132
思考题　　　142
参考文献　　　143

第7章 智慧能源的先进控制 145
7.1　智能控制概述　　　145
7.1.1　智能控制的定义146
7.1.2　智能控制的应用领域147
7.2　智慧能源与先进控制　　　150
7.2.1　能源管理技术151
7.2.2　能源控制技术155
7.3　智慧能源先进控制的关键技术　　　158
7.3.1　先进控制技术概述158
7.3.2　先进控制应用情况165
7.4　案例分析　　　179
7.4.1　超超临界机组MPC 协调控制179
7.4.2　SCR 脱硝MPC 控制184
思考题　　　187
参考文献　　　188

第8章 面向智慧能源的能源互联网 189
8.1　能源互联网概述　　　189
8.1.1　能源互联网的定义190
8.1.2　能源互联网的内涵190
8.1.3　能源互联网行业发展特征191
8.1.4　能源互联网与其他能源基础设施的对比191
8.1.5　能源互联网的发展价值192
8.2　智慧能源与电子信息　　　193
8.2.1　能源系统的高效传输与转换193
8.2.2　智慧能源系统的运行优化方法193
8.2.3　信息通信技术的应用与挑战193
8.3　能源互联网关键技术　　　194
8.3.1　能源互联网技术概述195
8.3.2　能源互联网创新技术195
8.3.3　能源互联网发展趋势196
8.4　案例分析——基于电碳因子的低碳用电策略　　　196
8.4.1　区域性动态电碳因子计算197
8.4.2　动态电碳因子预测199
8.4.3　基于电碳因子和用电行为的企业低碳用电策略200
8.4.4　案例小结202
思考题　　　202
参考文献　　　202

第9章 智慧能源发展展望 204
9.1　发展智慧能源的机遇与挑战　　　204
9.1.1　智慧能源发展机遇204
9.1.2　智慧能源面临挑战206
9.2　智慧能源发展的重点领域　　　207
9.2.1　智慧能源重点领域概述207
9.2.2　重点领域发展策略207
9.2.3　未来趋势与预测208
参考文献　　　208