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能源行業(yè)智能電網(wǎng)儲(chǔ)能方案TOC\o"1-2"\h\u19279第一章智能電網(wǎng)儲(chǔ)能概述 3327591.1儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展背景 370131.2智能電網(wǎng)儲(chǔ)能需求分析 3162181.3儲(chǔ)能技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用 318799第二章儲(chǔ)能技術(shù)種類(lèi)及特性 4325772.1電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù) 4327112.1.1鉛酸電池 4321822.1.2鋰離子電池 454002.2物理儲(chǔ)能技術(shù) 4113482.2.1抽水蓄能 4234682.2.2壓縮空氣儲(chǔ)能 517772.2.3飛輪儲(chǔ)能 5204562.3化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù) 5288332.3.1燃料電池 5183822.3.2氫儲(chǔ)能 5209092.4其他新型儲(chǔ)能技術(shù) 550012.4.1納米材料儲(chǔ)能 5180442.4.2磁性材料儲(chǔ)能 5161962.4.3生物儲(chǔ)能 528280第三章儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則與要求 6268513.1儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 690853.2儲(chǔ)能系統(tǒng)功能要求 6287553.3儲(chǔ)能系統(tǒng)安全要求 6259353.4儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性要求 716271第四章儲(chǔ)能系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù) 7251264.1儲(chǔ)能電池 739764.2充放電設(shè)備 731684.3能量管理系統(tǒng) 8311194.4儲(chǔ)能系統(tǒng)監(jiān)控與保護(hù) 828359第五章儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 8248355.1電網(wǎng)調(diào)峰 8153805.2電網(wǎng)調(diào)頻 8243815.3電網(wǎng)備用 8152635.4電網(wǎng)黑啟動(dòng) 927670第六章儲(chǔ)能系統(tǒng)與新能源的融合 911016.1風(fēng)電儲(chǔ)能 939706.1.1風(fēng)電儲(chǔ)能概述 9164526.1.2風(fēng)電儲(chǔ)能系統(tǒng)組成 933436.1.3風(fēng)電儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用 9181576.2太陽(yáng)能儲(chǔ)能 9164566.2.1太陽(yáng)能儲(chǔ)能概述 921176.2.2太陽(yáng)能儲(chǔ)能系統(tǒng)組成 9228656.2.3太陽(yáng)能儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用 10234476.3新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10253946.3.1新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 1053896.3.2新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 1024746.4新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù) 1083776.4.1新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行 106506.4.2新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)維護(hù) 1058986.4.3新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)策略 1024288第七章儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù) 1176267.1儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行管理 11272597.1.1運(yùn)行管理概述 11169117.1.2實(shí)時(shí)監(jiān)控 11134537.1.3調(diào)度控制 1168647.1.4數(shù)據(jù)分析與處理 11293127.2儲(chǔ)能系統(tǒng)故障診斷與處理 11166317.2.1故障診斷 11138697.2.2故障處理 11207747.3儲(chǔ)能系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng) 11315167.3.1維護(hù)保養(yǎng)概述 1132127.3.2定期檢查 12272547.3.3清潔與潤(rùn)滑 1265247.3.4更換零部件 12296447.4儲(chǔ)能系統(tǒng)退役與回收 12106637.4.1退役標(biāo)準(zhǔn) 1222807.4.2退役處理 12151357.4.3回收利用 1232058第八章儲(chǔ)能系統(tǒng)市場(chǎng)發(fā)展與政策環(huán)境 1247608.1儲(chǔ)能市場(chǎng)現(xiàn)狀與趨勢(shì) 12198768.2政策環(huán)境對(duì)儲(chǔ)能市場(chǎng)的影響 13165078.3儲(chǔ)能市場(chǎng)投資與收益分析 13316678.4儲(chǔ)能市場(chǎng)政策建議 1320423第九章儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)施與案例分析 14162579.1儲(chǔ)能項(xiàng)目實(shí)施流程 14299189.2儲(chǔ)能項(xiàng)目關(guān)鍵環(huán)節(jié)分析 14117399.3國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)能項(xiàng)目案例分析 149249.4儲(chǔ)能項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)與對(duì)策 157261第十章儲(chǔ)能行業(yè)未來(lái)展望 152854210.1儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 15707110.2儲(chǔ)能市場(chǎng)前景預(yù)測(cè) 152806110.3儲(chǔ)能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分析 152449710.4儲(chǔ)能行業(yè)政策與發(fā)展建議 16第一章智能電網(wǎng)儲(chǔ)能概述1.1儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展背景全球能源需求的不斷增長(zhǎng)和能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用日益受到重視。但是可再生能源如風(fēng)能、太陽(yáng)能等具有波動(dòng)性和不穩(wěn)定性的特點(diǎn),導(dǎo)致其在并入電網(wǎng)時(shí)面臨一定的挑戰(zhàn)。為了解決這一問(wèn)題,儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,并在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的研究和應(yīng)用。我國(guó)高度重視儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展,將其作為能源戰(zhàn)略的重要組成部分。我國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢(shì),政策扶持、技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)需求的共同推動(dòng)下,儲(chǔ)能技術(shù)取得了顯著的成果。1.2智能電網(wǎng)儲(chǔ)能需求分析智能電網(wǎng)是未來(lái)能源發(fā)展的重要方向,其核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)能源的高效利用、清潔發(fā)展和安全可靠。儲(chǔ)能技術(shù)在智能電網(wǎng)中發(fā)揮著的作用,以下是對(duì)智能電網(wǎng)儲(chǔ)能需求的分析:(1)平衡可再生能源波動(dòng)性:可再生能源的波動(dòng)性導(dǎo)致電力系統(tǒng)供需失衡,儲(chǔ)能技術(shù)可以通過(guò)削峰填谷、調(diào)頻調(diào)壓等功能,有效平衡可再生能源的波動(dòng)性,提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(2)提高電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力:儲(chǔ)能技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的快速調(diào)節(jié),提高電網(wǎng)對(duì)負(fù)荷波動(dòng)的適應(yīng)能力,降低因負(fù)荷波動(dòng)導(dǎo)致的電力系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)。(3)促進(jìn)能源互聯(lián)互通:儲(chǔ)能技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種能源的儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換,促進(jìn)不同能源之間的互聯(lián)互通,提高能源利用效率。(4)提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益:儲(chǔ)能技術(shù)可以降低電力系統(tǒng)運(yùn)行成本,提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。1.3儲(chǔ)能技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面:(1)削峰填谷:儲(chǔ)能系統(tǒng)可以在電力需求高峰期釋放電能,降低電力系統(tǒng)負(fù)荷壓力;在電力需求低谷期儲(chǔ)存電能,提高電力系統(tǒng)負(fù)荷率。(2)調(diào)頻調(diào)壓:儲(chǔ)能系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率和電壓,保持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。(3)電能質(zhì)量改善:儲(chǔ)能系統(tǒng)可以對(duì)電力系統(tǒng)中的諧波、電壓閃變等電能質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行治理,提高電能質(zhì)量。(4)備用電源:儲(chǔ)能系統(tǒng)可以作為備用電源,為電力系統(tǒng)提供緊急供電,保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。(5)風(fēng)光發(fā)電儲(chǔ)能:儲(chǔ)能系統(tǒng)可以與風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合,提高可再生能源的利用效率,實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展背景、智能電網(wǎng)儲(chǔ)能需求分析以及儲(chǔ)能技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行闡述,可以看出儲(chǔ)能技術(shù)在智能電網(wǎng)中的重要性。未來(lái),儲(chǔ)能技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,智能電網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)更加高效、清潔和可靠的目標(biāo)。第二章儲(chǔ)能技術(shù)種類(lèi)及特性2.1電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)與釋放的一種技術(shù)。主要包括電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)包括鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池等,具有能量密度高、響應(yīng)速度快、循環(huán)壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)主要包括超級(jí)電容器和雙電層電容器,具有功率密度高、充電速度快、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。2.1.1鉛酸電池鉛酸電池是一種較為成熟的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù),具有成本較低、技術(shù)成熟、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。但其能量密度相對(duì)較低,循環(huán)壽命較短,對(duì)環(huán)境有一定影響。2.1.2鋰離子電池鋰離子電池具有較高的能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),已成為當(dāng)前電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的研究熱點(diǎn)。但其安全性、成本和資源約束等問(wèn)題仍需關(guān)注。2.2物理儲(chǔ)能技術(shù)物理儲(chǔ)能技術(shù)是通過(guò)物理變化實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)與釋放的一種技術(shù)。主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等。2.2.1抽水蓄能抽水蓄能是一種利用重力勢(shì)能存儲(chǔ)能量的技術(shù)。通過(guò)將低處的水泵送到高處的蓄水池,實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)。在需要釋放能量時(shí),水從高處流向低處,驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電。抽水蓄能具有儲(chǔ)能容量大、效率高等優(yōu)點(diǎn),但受地理?xiàng)l件限制。2.2.2壓縮空氣儲(chǔ)能壓縮空氣儲(chǔ)能是通過(guò)將空氣壓縮到高壓容器中,實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)的技術(shù)。在需要釋放能量時(shí),高壓空氣驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電。壓縮空氣儲(chǔ)能具有儲(chǔ)能容量大、成本低等優(yōu)點(diǎn),但效率相對(duì)較低。2.2.3飛輪儲(chǔ)能飛輪儲(chǔ)能是通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的飛輪存儲(chǔ)能量的一種技術(shù)。在需要存儲(chǔ)能量時(shí),飛輪加速旋轉(zhuǎn);在需要釋放能量時(shí),飛輪減速旋轉(zhuǎn),通過(guò)發(fā)電機(jī)輸出電能。飛輪儲(chǔ)能具有響應(yīng)速度快、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),但能量密度相對(duì)較低。2.3化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)與釋放的一種技術(shù)。主要包括燃料電池、氫儲(chǔ)能等。2.3.1燃料電池燃料電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的裝置。其具有較高的能量轉(zhuǎn)換效率、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),但成本較高、氫氣儲(chǔ)存和運(yùn)輸問(wèn)題仍需解決。2.3.2氫儲(chǔ)能氫儲(chǔ)能是通過(guò)將氫氣存儲(chǔ)在容器中,實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)的技術(shù)。氫氣具有高能量密度、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),但儲(chǔ)存和運(yùn)輸氫氣存在一定的安全隱患。2.4其他新型儲(chǔ)能技術(shù)科技的發(fā)展,新型儲(chǔ)能技術(shù)不斷涌現(xiàn)。以下簡(jiǎn)要介紹幾種新型儲(chǔ)能技術(shù):2.4.1納米材料儲(chǔ)能納米材料儲(chǔ)能技術(shù)是利用納米材料的特殊性質(zhì)實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)的一種技術(shù)。納米材料具有高比表面積、優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),有望應(yīng)用于高效儲(chǔ)能系統(tǒng)。2.4.2磁性材料儲(chǔ)能磁性材料儲(chǔ)能技術(shù)是通過(guò)磁性材料的磁化與去磁過(guò)程實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)的一種技術(shù)。磁性材料具有高能量密度、快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),但目前仍處于研究階段。2.4.3生物儲(chǔ)能生物儲(chǔ)能技術(shù)是利用生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源的過(guò)程實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)的一種技術(shù)。生物質(zhì)具有可再生、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),但生物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率及儲(chǔ)能系統(tǒng)穩(wěn)定性等問(wèn)題尚需研究。第三章儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則與要求3.1儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則:(1)適應(yīng)性原則:儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)充分適應(yīng)我國(guó)能源行業(yè)的發(fā)展需求,滿(mǎn)足智能電網(wǎng)建設(shè)及可再生能源消納的需求。(2)安全性原則:在儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,要保證系統(tǒng)在各種工況下運(yùn)行的安全性,防止的發(fā)生。(3)可靠性原則:儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)具備較高的可靠性,保證系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中,能夠穩(wěn)定、可靠地完成能量存儲(chǔ)與釋放任務(wù)。(4)靈活性原則:儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)具備一定的靈活性,以滿(mǎn)足不同場(chǎng)景下的應(yīng)用需求,包括系統(tǒng)容量、功率、響應(yīng)速度等方面的調(diào)整。(5)經(jīng)濟(jì)性原則:在滿(mǎn)足技術(shù)功能要求的前提下,盡量降低儲(chǔ)能系統(tǒng)的投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本。3.2儲(chǔ)能系統(tǒng)功能要求儲(chǔ)能系統(tǒng)的功能要求主要包括以下幾個(gè)方面:(1)能量密度:儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量密度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)容量要求,保證在有限的空間內(nèi)存儲(chǔ)盡可能多的能量。(2)充放電效率:儲(chǔ)能系統(tǒng)在充放電過(guò)程中,應(yīng)具有較高的效率,降低能量損耗。(3)循環(huán)壽命:儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)具備較長(zhǎng)的循環(huán)壽命,保證在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中,功能穩(wěn)定。(4)響應(yīng)速度:儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)具備較快的響應(yīng)速度,以滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)度需求。(5)輸出功率:儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出功率應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,保證在電力系統(tǒng)需要時(shí),能夠提供足夠的功率支持。3.3儲(chǔ)能系統(tǒng)安全要求儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全要求主要包括以下幾個(gè)方面:(1)電氣安全:儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)具備良好的電氣絕緣功能,防止電氣故障引發(fā)火災(zāi)、爆炸等。(2)熱安全:儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)具備良好的熱管理功能,防止因溫度過(guò)高或過(guò)低引發(fā)的安全。(3)機(jī)械安全:儲(chǔ)能系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,應(yīng)保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,防止因機(jī)械故障導(dǎo)致的安全。(3)環(huán)境保護(hù):儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)具備環(huán)保功能,防止對(duì)環(huán)境造成污染。3.4儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性要求儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性要求主要包括以下幾個(gè)方面:(1)投資成本:在滿(mǎn)足技術(shù)功能要求的前提下,盡量降低儲(chǔ)能系統(tǒng)的投資成本。(2)運(yùn)行維護(hù)成本:在運(yùn)行過(guò)程中,降低儲(chǔ)能系統(tǒng)的維護(hù)成本,提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。(3)回收期:合理規(guī)劃儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壽命,保證投資回收期合理,降低投資風(fēng)險(xiǎn)。(4)經(jīng)濟(jì)效益:充分考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力市場(chǎng)中的盈利模式,提高經(jīng)濟(jì)效益。第四章儲(chǔ)能系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù)4.1儲(chǔ)能電池儲(chǔ)能電池作為智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心部件,承擔(dān)著能量的存儲(chǔ)與釋放任務(wù)。目前市場(chǎng)上主要有鋰離子電池、鉛酸電池、鈉硫電池等類(lèi)型。鋰離子電池以其高能量密度、長(zhǎng)壽命、低自放電率等優(yōu)勢(shì)在儲(chǔ)能系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。但是鋰離子電池的安全功能、成本以及回收問(wèn)題仍需關(guān)注。鉛酸電池雖然成本較低,但能量密度和循環(huán)壽命相對(duì)較低。鈉硫電池具有較高的能量密度和循環(huán)壽命,但安全性較差。4.2充放電設(shè)備充放電設(shè)備是智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一,主要包括充電器、逆變器、變壓器等。充電器負(fù)責(zé)將外部電源的電能轉(zhuǎn)換為適合儲(chǔ)能電池的充電電流。逆變器則將儲(chǔ)能電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,供負(fù)載使用。變壓器在充放電過(guò)程中進(jìn)行電壓變換,以滿(mǎn)足不同設(shè)備的需求。充放電設(shè)備的功能直接影響儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全性。4.3能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)是智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的“大腦”,負(fù)責(zé)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、優(yōu)化調(diào)度和策略制定。其主要功能包括:數(shù)據(jù)采集與處理、狀態(tài)估計(jì)、故障診斷、優(yōu)化控制等。通過(guò)EMS,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的高效運(yùn)行、延長(zhǎng)使用壽命、降低運(yùn)行成本等目標(biāo)。4.4儲(chǔ)能系統(tǒng)監(jiān)控與保護(hù)儲(chǔ)能系統(tǒng)監(jiān)控與保護(hù)是保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。監(jiān)控系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和展示等部分,實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。保護(hù)系統(tǒng)則包括硬件保護(hù)和軟件保護(hù),硬件保護(hù)主要針對(duì)電池、充放電設(shè)備等關(guān)鍵部件的過(guò)溫、過(guò)壓、短路等故障進(jìn)行保護(hù);軟件保護(hù)則通過(guò)設(shè)定合理的控制策略,防止系統(tǒng)運(yùn)行在危險(xiǎn)狀態(tài)。儲(chǔ)能系統(tǒng)監(jiān)控與保護(hù)的有效實(shí)施,有助于提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。第五章儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用5.1電網(wǎng)調(diào)峰儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用之一是電網(wǎng)調(diào)峰。由于電力系統(tǒng)中存在著負(fù)荷波動(dòng),導(dǎo)致電力供需不平衡。儲(chǔ)能系統(tǒng)可以在負(fù)荷高峰期時(shí)釋放儲(chǔ)存的電能,以滿(mǎn)足電力需求,而在負(fù)荷低谷期時(shí)則儲(chǔ)存電能,以平衡電力系統(tǒng)的供需關(guān)系。通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)峰作用,可以有效降低電力系統(tǒng)的負(fù)荷峰值,減少電力系統(tǒng)的負(fù)荷壓力,提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。5.2電網(wǎng)調(diào)頻儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用之二是電網(wǎng)調(diào)頻。電力系統(tǒng)的頻率是衡量電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要指標(biāo)之一。由于負(fù)荷的波動(dòng)和發(fā)電側(cè)的不穩(wěn)定性,電力系統(tǒng)的頻率會(huì)發(fā)生變化。儲(chǔ)能系統(tǒng)可以根據(jù)電力系統(tǒng)的頻率變化,進(jìn)行充放電操作,調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)的有功功率,從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)頻的功能。通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)頻作用,可以保持電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定,提高電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。5.3電網(wǎng)備用儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用之三是電網(wǎng)備用。電力系統(tǒng)中的備用是指為了應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)中的突發(fā)故障或者負(fù)荷突增而預(yù)先儲(chǔ)備的電力資源。儲(chǔ)能系統(tǒng)可以作為電力系統(tǒng)的備用資源,當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者負(fù)荷突增時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)可以迅速釋放儲(chǔ)存的電能,以保障電力系統(tǒng)的連續(xù)供電。通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)的備用作用,可以提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。5.4電網(wǎng)黑啟動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用之四是電網(wǎng)黑啟動(dòng)。電網(wǎng)黑啟動(dòng)是指在電力系統(tǒng)發(fā)生大規(guī)模故障后,通過(guò)外部電源對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行重啟的過(guò)程。儲(chǔ)能系統(tǒng)可以作為一種黑啟動(dòng)能源,通過(guò)預(yù)先儲(chǔ)存的電能,為電力系統(tǒng)提供啟動(dòng)電源,幫助電力系統(tǒng)快速恢復(fù)運(yùn)行。通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)的黑啟動(dòng)作用,可以減少電力系統(tǒng)的停電時(shí)間,提高電力系統(tǒng)的恢復(fù)能力。第六章儲(chǔ)能系統(tǒng)與新能源的融合6.1風(fēng)電儲(chǔ)能6.1.1風(fēng)電儲(chǔ)能概述新能源技術(shù)的發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電已成為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方向。但是風(fēng)電出力的波動(dòng)性和間歇性給電網(wǎng)帶來(lái)了較大的沖擊。風(fēng)電儲(chǔ)能系統(tǒng)的引入,可以有效平滑風(fēng)電出力波動(dòng),提高風(fēng)電的利用效率。6.1.2風(fēng)電儲(chǔ)能系統(tǒng)組成風(fēng)電儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由儲(chǔ)能裝置、能量管理系統(tǒng)、變流器及控制系統(tǒng)等組成。其中,儲(chǔ)能裝置負(fù)責(zé)儲(chǔ)存和釋放能量,能量管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)儲(chǔ)能裝置進(jìn)行監(jiān)控和控制,變流器及控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能裝置與電網(wǎng)的連接。6.1.3風(fēng)電儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用風(fēng)電儲(chǔ)能系統(tǒng)在風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)、風(fēng)電場(chǎng)調(diào)峰、風(fēng)電場(chǎng)黑啟動(dòng)等方面具有廣泛的應(yīng)用。通過(guò)合理配置風(fēng)電儲(chǔ)能系統(tǒng),可以降低風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊,提高風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。6.2太陽(yáng)能儲(chǔ)能6.2.1太陽(yáng)能儲(chǔ)能概述太陽(yáng)能是一種清潔、可再生的能源,但其出力受光照條件影響較大,具有明顯的波動(dòng)性和間歇性。太陽(yáng)能儲(chǔ)能系統(tǒng)的引入,可以平衡太陽(yáng)能出力波動(dòng),提高太陽(yáng)能的利用效率。6.2.2太陽(yáng)能儲(chǔ)能系統(tǒng)組成太陽(yáng)能儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池板、儲(chǔ)能裝置、能量管理系統(tǒng)、變流器及控制系統(tǒng)等組成。太陽(yáng)能電池板負(fù)責(zé)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,儲(chǔ)能裝置負(fù)責(zé)儲(chǔ)存和釋放能量,能量管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)儲(chǔ)能裝置進(jìn)行監(jiān)控和控制。6.2.3太陽(yáng)能儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用太陽(yáng)能儲(chǔ)能系統(tǒng)在太陽(yáng)能光伏發(fā)電、太陽(yáng)能熱發(fā)電等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。通過(guò)合理配置太陽(yáng)能儲(chǔ)能系統(tǒng),可以降低太陽(yáng)能發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的沖擊,提高太陽(yáng)能發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。6.3新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.3.1新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則:安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性和可擴(kuò)展性。同時(shí)需充分考慮新能源發(fā)電特性、儲(chǔ)能裝置功能、電網(wǎng)運(yùn)行需求等因素。6.3.2新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括儲(chǔ)能裝置選型、系統(tǒng)配置、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面。儲(chǔ)能裝置選型應(yīng)根據(jù)新能源發(fā)電特性、儲(chǔ)能裝置功能及成本等因素進(jìn)行;系統(tǒng)配置應(yīng)考慮新能源發(fā)電規(guī)模、儲(chǔ)能裝置容量、電網(wǎng)運(yùn)行需求等因素;控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能裝置的實(shí)時(shí)監(jiān)控、運(yùn)行優(yōu)化等功能。6.4新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)6.4.1新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行主要包括儲(chǔ)能裝置的充放電控制、能量管理、電網(wǎng)調(diào)度等方面。運(yùn)行過(guò)程中,需保證儲(chǔ)能裝置的安全、穩(wěn)定運(yùn)行,降低新能源發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的沖擊。6.4.2新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)維護(hù)新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)維護(hù)主要包括儲(chǔ)能裝置的定期檢查、故障處理、功能優(yōu)化等方面。維護(hù)過(guò)程中,需及時(shí)發(fā)覺(jué)和處理儲(chǔ)能裝置的故障,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。6.4.3新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)策略針對(duì)新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù),可采取以下策略:(1)建立健全運(yùn)行與維護(hù)制度,明確責(zé)任分工;(2)定期對(duì)儲(chǔ)能裝置進(jìn)行檢查和保養(yǎng),保證系統(tǒng)功能;(3)采用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能裝置狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控;(4)針對(duì)不同故障類(lèi)型,制定相應(yīng)的處理方案,降低故障影響。第七章儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)7.1儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行管理7.1.1運(yùn)行管理概述儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行管理是保證其安全、高效、可靠運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。運(yùn)行管理主要包括實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度控制、數(shù)據(jù)分析與處理等方面,旨在保證儲(chǔ)能系統(tǒng)在各種工況下能夠穩(wěn)定運(yùn)行,充分發(fā)揮其功能。7.1.2實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)包括對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的電壓、電流、溫度、功率等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以及電池健康狀況、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等信息的實(shí)時(shí)反饋。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控,可以及時(shí)發(fā)覺(jué)系統(tǒng)運(yùn)行中的異常情況,為后續(xù)處理提供依據(jù)。7.1.3調(diào)度控制調(diào)度控制是根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、負(fù)載需求以及電網(wǎng)調(diào)度指令,對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行充放電策略的優(yōu)化調(diào)整。通過(guò)合理的調(diào)度控制,可以提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行效率,降低運(yùn)行成本。7.1.4數(shù)據(jù)分析與處理數(shù)據(jù)分析與處理是對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、挖掘和整理,以便于發(fā)覺(jué)系統(tǒng)運(yùn)行中的潛在問(wèn)題,為運(yùn)行管理提供決策支持。7.2儲(chǔ)能系統(tǒng)故障診斷與處理7.2.1故障診斷故障診斷是對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行識(shí)別和定位。診斷方法包括信號(hào)處理、模式識(shí)別、故障樹(shù)分析等。通過(guò)對(duì)故障信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析,可以及時(shí)發(fā)覺(jué)并處理系統(tǒng)故障。7.2.2故障處理故障處理是根據(jù)故障診斷結(jié)果,采取相應(yīng)的措施消除故障。故障處理措施包括硬件更換、軟件升級(jí)、參數(shù)調(diào)整等。在處理故障時(shí),應(yīng)保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,避免故障擴(kuò)大。7.3儲(chǔ)能系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)7.3.1維護(hù)保養(yǎng)概述儲(chǔ)能系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)是為了保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,延長(zhǎng)使用壽命,降低運(yùn)行成本。維護(hù)保養(yǎng)主要包括定期檢查、清潔、潤(rùn)滑、更換零部件等。7.3.2定期檢查定期檢查是對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵部件和設(shè)備進(jìn)行定期檢查,以保證系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)良好。檢查內(nèi)容主要包括電池健康狀況、電氣連接、設(shè)備運(yùn)行溫度等。7.3.3清潔與潤(rùn)滑清潔與潤(rùn)滑是保持儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行功能的重要措施。清潔工作包括清除設(shè)備表面的灰塵、污垢等,潤(rùn)滑工作則是對(duì)設(shè)備運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行潤(rùn)滑處理。7.3.4更換零部件更換零部件是對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)中損壞或老化的零部件進(jìn)行更換,以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。更換零部件時(shí),應(yīng)選擇符合要求的合格產(chǎn)品。7.4儲(chǔ)能系統(tǒng)退役與回收7.4.1退役標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的退役標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行年限、功能指標(biāo)、安全狀況等因素綜合考慮確定的。當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)達(dá)到退役標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行退役處理。7.4.2退役處理退役處理包括對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行拆除、搬運(yùn)、儲(chǔ)存等。在退役過(guò)程中,應(yīng)保證系統(tǒng)安全、環(huán)保,避免對(duì)環(huán)境造成污染。7.4.3回收利用回收利用是對(duì)退役儲(chǔ)能系統(tǒng)中的有用資源進(jìn)行回收和再利用?;厥绽每梢越档唾Y源浪費(fèi),提高經(jīng)濟(jì)效益?;厥绽玫姆椒ò姵夭鸾狻⒉牧匣厥盏?。第八章儲(chǔ)能系統(tǒng)市場(chǎng)發(fā)展與政策環(huán)境8.1儲(chǔ)能市場(chǎng)現(xiàn)狀與趨勢(shì)當(dāng)前,我國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)正處于快速發(fā)展階段。在政策支持和市場(chǎng)需求的雙重推動(dòng)下,儲(chǔ)能技術(shù)不斷進(jìn)步,市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模已占全球市場(chǎng)份額的近三分之一。從儲(chǔ)能技術(shù)類(lèi)型來(lái)看,鋰離子電池、鉛酸電池和液流電池占據(jù)主要市場(chǎng)地位。在應(yīng)用領(lǐng)域方面,電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能、新能源發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能和用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能是當(dāng)前市場(chǎng)的主要應(yīng)用場(chǎng)景。能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和新能源的快速發(fā)展,儲(chǔ)能市場(chǎng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)可概括為以下幾點(diǎn):(1)儲(chǔ)能技術(shù)多樣化,安全性、經(jīng)濟(jì)性不斷提升;(2)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展;(3)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)政策支持力度加大,市場(chǎng)環(huán)境日趨完善;(4)儲(chǔ)能市場(chǎng)國(guó)際化進(jìn)程加快,競(jìng)爭(zhēng)力逐步提升。8.2政策環(huán)境對(duì)儲(chǔ)能市場(chǎng)的影響政策環(huán)境對(duì)儲(chǔ)能市場(chǎng)的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)政策支持推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我國(guó)高度重視儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,出臺(tái)了一系列政策措施,如《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》等,為儲(chǔ)能市場(chǎng)創(chuàng)造了有利的發(fā)展環(huán)境;(2)政策引導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用。通過(guò)制定儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用指南、示范項(xiàng)目等,引導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù)向重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用;(3)政策優(yōu)化儲(chǔ)能市場(chǎng)環(huán)境。通過(guò)完善儲(chǔ)能市場(chǎng)準(zhǔn)入、價(jià)格形成、補(bǔ)貼政策等,推動(dòng)儲(chǔ)能市場(chǎng)健康發(fā)展;(4)政策促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)國(guó)際化。鼓勵(lì)儲(chǔ)能企業(yè)走出去,參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),提升儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)國(guó)際地位。8.3儲(chǔ)能市場(chǎng)投資與收益分析儲(chǔ)能市場(chǎng)投資收益分析可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行:(1)投資成本。儲(chǔ)能項(xiàng)目投資成本主要包括設(shè)備購(gòu)置、安裝、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等費(fèi)用。儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)步,投資成本有望進(jìn)一步降低;(2)收益來(lái)源。儲(chǔ)能項(xiàng)目收益主要來(lái)源于電力市場(chǎng)交易、需求響應(yīng)、調(diào)頻服務(wù)等;(3)投資回報(bào)期。儲(chǔ)能項(xiàng)目投資回報(bào)期受多種因素影響,如項(xiàng)目規(guī)模、技術(shù)路線(xiàn)、市場(chǎng)需求等。一般而言,儲(chǔ)能項(xiàng)目投資回報(bào)期在510年左右;(4)投資風(fēng)險(xiǎn)。儲(chǔ)能市場(chǎng)投資風(fēng)險(xiǎn)主要包括技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)、政策風(fēng)險(xiǎn)等。投資者需充分評(píng)估風(fēng)險(xiǎn),合理規(guī)劃投資策略。8.4儲(chǔ)能市場(chǎng)政策建議針對(duì)儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)趨勢(shì),以下政策建議:(1)加大政策支持力度,推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展;(2)完善儲(chǔ)能市場(chǎng)機(jī)制,優(yōu)化儲(chǔ)能項(xiàng)目投資環(huán)境;(3)加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范制定,提高儲(chǔ)能產(chǎn)品質(zhì)量;(4)鼓勵(lì)儲(chǔ)能企業(yè)創(chuàng)新,提升儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力;(5)推進(jìn)儲(chǔ)能市場(chǎng)國(guó)際化,積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)與合作。第九章儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)施與案例分析9.1儲(chǔ)能項(xiàng)目實(shí)施流程儲(chǔ)能項(xiàng)目的實(shí)施流程主要包括以下幾個(gè)階段:(1)項(xiàng)目立項(xiàng)與規(guī)劃:根據(jù)國(guó)家能源政策、市場(chǎng)需求及企業(yè)戰(zhàn)略,明確儲(chǔ)能項(xiàng)目的發(fā)展目標(biāo)、規(guī)模、技術(shù)路線(xiàn)等,編制項(xiàng)目建議書(shū)和可行性研究報(bào)告,進(jìn)行項(xiàng)目立項(xiàng)和規(guī)劃。(2)項(xiàng)目設(shè)計(jì):根據(jù)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告,開(kāi)展儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì),包括系統(tǒng)架構(gòu)、設(shè)備選型、電氣設(shè)計(jì)、土建設(shè)計(jì)等,保證項(xiàng)目設(shè)計(jì)符合相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。(3)設(shè)備采購(gòu)與施工:根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì),進(jìn)行設(shè)備采購(gòu)和施工,包括儲(chǔ)能設(shè)備、電力設(shè)備、控制系統(tǒng)等,同時(shí)進(jìn)行土建施工、設(shè)備安裝調(diào)試等。(4)項(xiàng)目驗(yàn)收與運(yùn)行:完成設(shè)備安裝調(diào)試后,進(jìn)行項(xiàng)目驗(yàn)收,保證項(xiàng)目滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。驗(yàn)收合格后,項(xiàng)目投入運(yùn)行,開(kāi)展日常運(yùn)維工作。(5)項(xiàng)目評(píng)估與優(yōu)化:在項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程中,定期進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)估,分析項(xiàng)目運(yùn)行效果,針對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,提高項(xiàng)目效益。9.2儲(chǔ)能項(xiàng)目關(guān)鍵環(huán)節(jié)分析(1)技術(shù)選型:儲(chǔ)能項(xiàng)目的技術(shù)選型是關(guān)鍵環(huán)節(jié),需充分考慮項(xiàng)目需求、設(shè)備功能、成本等因素,選擇合適的儲(chǔ)能技術(shù)。(2)設(shè)備采購(gòu)與施工:設(shè)備采購(gòu)和施工環(huán)節(jié)需要嚴(yán)格把控質(zhì)量、進(jìn)度和成本,保證項(xiàng)目按期完成。(3)項(xiàng)目驗(yàn)收與運(yùn)行:項(xiàng)目驗(yàn)收環(huán)節(jié)需嚴(yán)格把關(guān),保證項(xiàng)目滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。運(yùn)行過(guò)程中,需加強(qiáng)運(yùn)維管理,提高項(xiàng)目穩(wěn)定性。(4)政策與市場(chǎng)環(huán)境:儲(chǔ)能項(xiàng)目的實(shí)施受到政策和市場(chǎng)環(huán)境的影響,需密切關(guān)注相關(guān)政
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