科技创新研究中心新能源与储能研究中心

研究中心

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  梅生伟

  中心首席科学家

  清华大学教授、青海大学副校长、杰青、长江学者、IEEE会士、IET会士、国家自然科学基金创新研究群体学术带头人。

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  鲁宗相

  中心主任

  清华大学长聘教授、清华四川能源互联网研究院常务副院长、博导、IET 会士、IEEE 高级会员、中国电机工程学会高级会员。

下属研究所

01

绿色储能研究所

研究所围绕绿色储能的“长效设计、低碳制造、高效运维、绿色回收”，开展技术研究、产业示范和标准建设工作，为新型长时储能市场提供“高安全、低成本、易回收”的储能专用电池产品、技术和解决方案，服务中国和世界碳中和目标。

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02

压缩空气储能及能源高效利用研究所

研究所聚焦清洁能源存储及高效利用领域，致力于压缩空气储能及智慧能源互联网技术研发和突破。研究所瞄准打造世界一流的清洁能源高效利用研发团队，提供一站式的清洁能源高效利用解决方案、自主研发面向智慧能源网的软硬件系列产品。

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03

配电网与新能源能量管理与调控研究所

研究所由清华大学电机系调度自动化实验室牵头组建，拥有40余年电力系统自动化、智能化调度和运行控制理论研究基础和工程实践经验，具有雄厚的科研实力和学术背景，聚焦配电网与新能源智慧化规划、调度以及运行控制全过程创新产品的开发与市场应用推广，构建了世界领先的配电网与新能源能量管理系统和运行控制装备平台。

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04

系统混合仿真研究所

研究所面向高比例新能源的新型电力系统、高耦合先进电力电子设备仿真模拟和系统分析难题，提出多尺度混合仿真协同接口、多电力电子电磁仿真加速、多类型新能源自动建模、新能源参数辨识和黑盒转白盒、宽频振荡自动化分析等技术，研发国际领先水平的机电、机电/电磁混合、全电磁仿真，以及系统分析可视化平台，支撑我国新型电力系统安全运行和高端电气设备研发。

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05

新能源电力系统分析与优化研究所

研究所致力于发展成为专业的新能源电力系统领域科技开发、技术咨询和软件开发机构，研究范围包括新能源场站分析与优化技术、高比例可再生能源电力系统灵活性规划与运行技术、极端/转折性天气过程下新能源供电能力预测与协同优化调度技术、基于电力现货市场新能源出力预测和电价预测技术、基于概率原理和灵活性平衡的电力电量平衡分析平台建设、适用于风电厂的功率预测平台、气象数据管理平台建设等。

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06

智慧微电网研究所

研究所致力于以智慧应用推动能源电力行业变革，围绕碳中和目标下的能源数字化，聚焦新型能源体系构建、碳监测及碳资产管理、零碳园区建设、储能安全运行监测等关键领域，提供覆盖技术研究、工程应用及产品研发各环节的碳驱动、数原生软硬件一站式解决方案。

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核心技术

*研发团队：压缩空气储能及能源高效利用研究所

压缩空气储能集成优化与建设关键技术

• 动态建模：研发高效电力-热力动态流程
• 仿真设计：构建多功能压缩空气储能仿真平台
• 技术方案：开发压缩空气储能方案，形成工艺流程和设计方案
• 运营策略：提供大型CAES电站和园区CAES运营模式和经营方式

*研发团队:配电网与新能源能量管理与调控研究所

支撑分布式光伏并网的主动配电网能量管理与集群控制系统

• 创新应对分布式发电广泛接入的主动配网自律协同调控技术
• 建立“集群自治-群间协同-输配协调” 的调控运行体系，实现新能源集群友好并网和高效运行
• 建成首套区域性分布式发电群控群调系统，并规模化 推广应用
• 被美国工程院院士Shmuel Oren教授等国外专家评价 为“本领域的引领性创新”

*研发团队:系统混合仿真研究所

MEET实时混合仿真平台

• 实现上万节点大电网机电电磁混合实时仿真
• 机电暂态仿真规模大、效率高
• 电磁暂态宽频仿真、模型更为精准优势，接口丰富
• 仿真模型准确度高，工程实用性强
• 成果已在国网、南网、发电集团等央企和设计单位应用

*研发团队:新能源电力系统分析与优化研究所

高比例可再生能源电力系统灵活性规划平台

• 建立了基于概率原理的高比例可再生能源电力系统 灵活性理论方法体系
• 提出了多时间尺度、全环节灵活性概率评价体系， 实现灵活性定量评估
• 研发了高比例可再生能源电力系统灵活性规划平台
• 成果在东北电网、蒙西电网、冀北电网、江苏电网 等多个区域电网进行应用,被周孝信院士领衔的鉴定 委员会鉴定为“整体达到国际领先水平”

*研发团队：智慧微电网研究所

基于大数据的储能电站安全运行风险监测与智能预警系统

• 创新电化学储能电站主动安全三级防控体系，推动事后处置向事前预防转变
• 构建物理-数据融合驱动“电池-环境”复杂耦合系统模型、设备故障特征在线识别算法
• 从电芯到电站级的主动安全管理，支撑储能电站智能主动运维

*研发团队：绿色储能研究所

半开放锂浆储能专用电池的原理研究和产业化技术开发

• 电池采用半开放结构创新设计，安全剂能够注⼊电芯内部切断电化学反应，避免电池热失控，实现电芯级别的本质安全。
• 每隔6~8年更换电池电解液，修复活性材料界面，延长电池使用寿命⾄15~25年，实现储能度电成本≤0.3元。
• 电池结构易拆解，通过简单水洗的方式即可获得无杂质的电极活性材料，修复再生后重新应用于新电池制造，实现高价值材料循环利用，电池回收残值≥20%。

咨询工作

1

碳排放与碳资产管理方面，面向多层次主体提供监测分析服务

• ·构建基于电力大数据的碳监测方法体系，实现省、市、行业、企业多维度，年、月、日、时多尺度的碳排放精准高效监测
• ·提出基于电力碳排放流实时追踪技术,实现用电碳排放高分辨率、分钟级的高频监测
• ·打造碳排放监测分析服务平台，构建碳足迹、碳排放、碳减排、碳清除、碳中和、碳交易、碳普惠、碳评价等监测分析场景

2

系统仿真方面，承担多个电网公司重点项目

• ·基于RTDS的机电电磁暂态混合实时仿真扩展平台建设
• ·乌兰察布“源网荷储一体化’关键技术研究与示范应用
• ·基于RTDS的实时机电电磁混合仿真平台建设 (平台类项目)

3

储能配置与新能源消纳方面，承担多个电网公司重点科技项目

• ·复杂受端电网可再生能源消纳与运行经济性评估研究与应用研究
• ·开发多类型储能的系统分析模型及配置原则研究
• ·考虑广东大规模海上风电消纳的储能配置方法及控制技术研究

4

谐波谐振与谐波潮流分析方面，承担多个电网公司重点科技项目

• ·柔性直流输电系统机理和高频特性研究
• ·交直流输电系统谐波阻抗扫描软件开发
• ·交直流系统谐波潮流放大机理分析及抑制措施研究

5

配电网分析与可视化方面，承担多个项目

• ·含多维数据的配电网电气接线可视化规划技术
• ·主动配电网优化运行决策支持软件

应用案例

• 四川省电力行业协会课题《储能技术发展及其在电力系统中的应用》

  ·分析不同储能类型在电网的典型应用场景

  ·探讨储能的成本回收模式及商业运行方式

  ·提出储能发展相关的政策及机制建议

• 考虑广东大规模海上风电消纳的储能配置方法及控制技术研究

  ·研究广东海上风电消纳关键瓶颈因素

  ·研究配置储能解决广东海上风电不同消纳瓶颈问题的可行性与经济性及储能盈利模式

  ·研究电力系统调峰调频、海上风电送出、平抑海上风电功率波动的储能配置方法

• 开展三峡乌兰察布“源网荷储一体化’关键技术研究与示范应用

  ·项目开发了多RTDS、RTLAB等多实时仿真器互联应用

  ·应用了自产实时仿真器RT-MEET

  
  

• 多类型储能的系统分析模型及配置原则研究

  ·系统研究了广东电网储能配置规划分析方法

  ·开发出新型电力系统时序模拟和分析工具

  ·系统指导了广东电网储能规划方法

  
  

• 柔性直流输电系统机理和高频特性研究

  ·采用自主开发谐波扫描工具以及全电磁仿真

  ·精准分析广东背靠背直流高频谐振风险，并得到现场验证

  
  

• 零碳视角下的济南新旧动能转换起步区能源互联网规划

  ·将双碳背景下的新型电力系统发展理念及数字化解决思路融入顶层设计及规划
  

  ·构建“过程碳排放最小、远景碳排放净零”的区域能源体系演变路径