储能系统可以改变电力系统实时动态平衡特性，已成为智能电网和能源互联网建设的重要支撑。电池储能技术作为一项复杂系统工程，其研究领域涉及电化学、材料、信息通信技术、电力电子及大规模复杂系统建模和优化等。储能系统管理需要基于对电池的电化学和材料特性的感知，实现基于模型的高效均衡和控制。然而，传统储能系统采用的固定串并联连接方式，无法实现电池单体层面的精准检测和管控，单点故障将极大影响到系统性能，储能系统能量效率、可靠性和安全性难以保障。基于可重构电池网络的数字储能技术通过高频高效的电力电子半导体器件将电池单体产生的连续能量流进行离散化和数字化处理，电池在物理域的映射关系转化为数字域映射，从而消除电池单体物理和化学属性所造成的差异性，克服电池系统的“短板效应”，并可通过电池网络拓扑结构的灵活调整能力实现与多种应用场景需求的匹配。

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氢能是一种清洁无污染、可长期存储的二次能源，在碳达峰、碳中和目标背景下，将在可再生能源占主导地位的能源体系中扮演举足轻重的角色。氢能的绿色制取是实现脱碳的必要前提，综述了氢能绿色制取的关键技术进展。此外，总结了欧洲、日本等地在绿氢制取方面的先进案例，分析电解制氢技术的成本组成以及降低成本的途径。相比于设备成本的降低，低电价对于绿氢成本的影响更大。电极和膜片在碱性电解槽成本中占比最高，而双极板在质子交换膜电解槽成本中占比最高。最后总结了未来中国氢能绿色制取技术发展方向：研究新能源输入对电解槽及制氢系统影响；提高电解槽和系统可靠性与耐久性；提升电解槽关键材料与核心部件自主化研发水平。

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质子交换膜（proton exchange membrane，PEM）氢燃料电池可提供灵活可控的清洁电力，用于并网发电可提高电网调峰能力。燃料电池运行需消耗高纯度氢气，工业副产氢气纯化的制氢方式相比于其他制氢方式具有价廉环保的优势，在电网大规模应用中前景广阔。综述了目前中国主要的工业副产氢气来源及其市场容量，并分析了各类工业副产氢气的杂质特点。对照PEM燃料电池对原料气的纯度要求及各类杂质对燃料电池性能的影响，综述了几种适于PEM燃料电池的副产氢气纯化技术及应用现状。最后，对工业副产氢气纯化后作为PEM燃料电池原料气的经济性进行了分析，并在与其他制氢方式对比的基础上，展望了其在电网大规模应用的前景。

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并网型微电网的混合储能容量配置方法一般仅考虑其经济性，难以解决微电网联络线功率波动问题，会对电网产生不利影响。为了权衡混合储能的经济性与联络线功率波动平抑效果，提出了基于非合作博弈的混合储能容量优化配置方法。首先，以混合储能和联络线作为参与者，建立非合作博弈模型；其次，引入入侵杂草算法中繁殖机制和变异算子改进遗传算法，并求解模型；最后，对传统多目标优化模型、单目标优化模型和非合作博弈模型的优化结果以及传统、改进遗传算法的求解结果进行对比。结果表明：参与者进行博弈时可独立且客观优化目标函数，在获取较大利润的同时，平抑效果也最优，同时入侵杂草遗传算法在寻优能力和收敛速度方面有明显优势，验证了所提方法和算法的有效性。

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风电场、光伏电站和储能系统的容量优化规划是降低风光储多能源混合系统成本、保证系统可靠性的有效措施之一。依托山体的重力储能，可以风光储多能源混合系统中风电场容量、光伏电站容量和储能系统容量为决策变量，建立以系统总成本最小和包括风光互补特性、供电自给损失率及风光储多能源混合系统贡献率等因素的综合指标最优为目标函数的多目标容量优化规划模型，并利用多目标自适应混沌粒子群算法求解模型。基于此，考虑不同规划偏好，利用逼近理想解排序法对帕累托前沿进行排序，得到不同规划偏好下的最优规划方案。另外，利用熵权法定权的秩和比评价方法对不同规划方案的可靠性指标进行了评价，并选取某典型日对规划方案的运行状态进行分析。仿真结果表明，所提模型具有良好的经济性及可靠性，为风光储多能源混合系统在不同偏好下的规划提供了参考。

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