作者簡介

方斯頓，教授、博士生導(dǎo)師，國家高層次青年人才，重慶市學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人。2012年畢業(yè)于重慶大學(xué)，獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位；2017年畢業(yè)于上海交通大學(xué)（本科直博），獲工學(xué)博士學(xué)位，論文提名上海交通大學(xué)優(yōu)秀博士論文（全校共15人）。博士畢業(yè)后先后在新加坡南洋理工大學(xué)和香港中文大學(xué)從事博士后研究。2021年加入重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院，同年入選國家級(jí)青年人才項(xiàng)目，擔(dān)任重慶大學(xué)“弘深優(yōu)秀學(xué)者”，教授，博士生導(dǎo)師。

主要從事新能源與儲(chǔ)能技術(shù)等方面的研究工作，在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)表期刊論文80余篇（ESI高被引論文2篇），在Springer Nature出版英文專著2部（第一作者1部，通訊作者1部），其中獲2022年Springer Nature“中國新發(fā)展獎(jiǎng)”（能源領(lǐng)域唯一獲獎(jiǎng)?wù)撸茖W(xué)出版社中文專著1部（第一作者）。2024、2025年全球2%頂級(jí)科學(xué)家，中國知網(wǎng)高被引學(xué)者（Top1%）。現(xiàn)擔(dān)任IEEE IAS能源系統(tǒng)委員會(huì)“微電網(wǎng)與虛擬電廠”分委會(huì)秘書，中國造船工程學(xué)會(huì)青年委員，共擔(dān)任4本英文期刊編委/副編輯及4本中文EI期刊青年編委，先后6次作為程序主席主持國際會(huì)議。主持包括國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年項(xiàng)目（海外）、智能電網(wǎng)重大專項(xiàng)（課題）、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃政府間合作專項(xiàng)（中國-馬來西亞），國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目在內(nèi)的縱橫向課題30余項(xiàng)。

隨著全球能源需求的不斷增長和環(huán)境問題的日益凸顯，能源系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展已成為當(dāng)今社會(huì)的一個(gè)緊迫課題。為應(yīng)對(duì)能源緊缺的挑戰(zhàn)，可再生能源的大規(guī)模接入與高效利用成為實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵戰(zhàn)略舉措，而多能互補(bǔ)系統(tǒng)可聚合多類型柔性資源對(duì)主要能源進(jìn)行補(bǔ)充與靈活管理，正日益受到廣泛關(guān)注與研究。

多能互補(bǔ)系統(tǒng)示意圖

多能源互補(bǔ)技術(shù)將分布式異構(gòu)能源系統(tǒng)作為集中式能源供應(yīng)的重要補(bǔ)充，使傳統(tǒng)“源-網(wǎng)-荷”的剛性鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榭伸`活調(diào)控的“源-荷”柔性耦合結(jié)構(gòu)，成為推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型與利用方式變革的關(guān)鍵路徑。

長期以來，傳統(tǒng)工業(yè)的低碳化節(jié)能改造與能源高效利用是困擾能源企業(yè)的技術(shù)痛點(diǎn)，面臨靈活性資源挖掘不足、時(shí)變負(fù)荷建模優(yōu)化難、多能高效聚合方法缺失等問題，嚴(yán)重制約了配用電系統(tǒng)的碳減排效率與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平提升，亟須實(shí)現(xiàn)各類靈活性資源的可調(diào)節(jié)潛力挖掘與高效聚合。為此，作者聚焦多能互補(bǔ)系統(tǒng)的理論研究和多場景案例驗(yàn)證，形成覆蓋柔性負(fù)荷可調(diào)節(jié)潛力辨識(shí)、復(fù)雜能流網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣！⒍鄷r(shí)間尺度能量優(yōu)化規(guī)劃的全鏈條技術(shù)體系，這些研究成果構(gòu)成了《多能互補(bǔ)系統(tǒng)柔性建模與優(yōu)化》一書的核心內(nèi)容。

多能互補(bǔ)系統(tǒng)的一般性研究框架

在此背景下，本書立足于多能互補(bǔ)系統(tǒng)柔性建模與優(yōu)化方法，旨在為讀者呈現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)性的理論研究框架和實(shí)際應(yīng)用案例，為推動(dòng)能源領(lǐng)域跨越式發(fā)展提供理論支撐與技術(shù)參考。

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多能互補(bǔ)系統(tǒng)柔性建模與優(yōu)化購買

方斯頓, 羅穎冰著

北京: 科學(xué)出版社, 2026. 3

ISBN 978-7-03-085158-1

全書共分為6 章，以“理論奠基—技術(shù)突破—應(yīng)用驗(yàn)證”為邏輯主線展開論述。第1 章從宏觀角度簡述能源系統(tǒng)的發(fā)展歷程，深入探討可再生能源接入的重要性及多能互補(bǔ)系統(tǒng)的概念與優(yōu)勢。第2 章詳細(xì)探討多能互補(bǔ)系統(tǒng)的基礎(chǔ)性研究框架，包括多能互補(bǔ)系統(tǒng)的一般性結(jié)構(gòu)組成、建模方法、優(yōu)化方法，為后續(xù)章節(jié)提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。第3 章以高耗能工業(yè)為研究對(duì)象，挖掘工業(yè)沖擊負(fù)荷、連續(xù)作業(yè)負(fù)荷等柔性資源的可調(diào)節(jié)潛力，探討能源高效優(yōu)化配置的可能性。第4 章聚焦制造業(yè)，詳細(xì)分析離散制造業(yè)負(fù)荷與流程制造業(yè)負(fù)荷的靈活可調(diào)節(jié)潛力。第5 章聚焦物流交通中心，給出港口負(fù)荷、物流中心負(fù)荷、公共交通中心負(fù)荷、機(jī)場綜合能源系統(tǒng)等負(fù)荷特性建模與協(xié)同優(yōu)化方法。第6 章以農(nóng)牧業(yè)園區(qū)為研究對(duì)象，結(jié)合農(nóng)牧業(yè)園區(qū)生物衍生循環(huán)利用過程與天然負(fù)碳屬性，深入理解農(nóng)牧業(yè)園區(qū)獨(dú)特的電-碳耦合特性與生物質(zhì)綜合利用優(yōu)化過程。

考慮能源-交通-信息融合的機(jī)場多能互補(bǔ)系統(tǒng)

CHP表示熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

本書由重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院方斯頓教授及其團(tuán)隊(duì)成員羅穎冰老師撰寫，書中介紹的研究成果主要源自團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的科技項(xiàng)目。本書作者團(tuán)隊(duì)牽頭多項(xiàng)相關(guān)項(xiàng)目/課題，包括國家科技重大專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金、國網(wǎng)/南網(wǎng)科技項(xiàng)目等，研究工作緊緊圍繞工業(yè)多能互補(bǔ)系統(tǒng)的發(fā)展形態(tài)、基礎(chǔ)建模理論、關(guān)鍵技術(shù)及工業(yè)應(yīng)用來開展，解決了含電、熱、氣的異質(zhì)多能互補(bǔ)系統(tǒng)能源利用提升難題，在高耗能工業(yè)、制造業(yè)、物流交通中心、農(nóng)牧業(yè)園區(qū)等應(yīng)用領(lǐng)域擁有國際認(rèn)可的核心技術(shù)，形成了具有國際影響的研究特色與技術(shù)優(yōu)勢。

作為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，多能互補(bǔ)系統(tǒng)的發(fā)展方興未艾。期待本書能為從事多能互補(bǔ)領(lǐng)域研究的學(xué)者提供理論參考，為一線技術(shù)人員開拓技術(shù)思路，共同推動(dòng)我國能源領(lǐng)域向更節(jié)能環(huán)保、高效智能的方向持續(xù)演進(jìn)。

本文摘編自《多能互補(bǔ)系統(tǒng)柔性建模與優(yōu)化》（方斯頓, 羅穎冰著. 北京: 科學(xué)出版社, 2026. 3）一書“前言”，有刪減修改，標(biāo)題為編者所加。

ISBN 978-7-03-085158-1

責(zé)任編輯：葉蘇蘇 武雯雯

本書介紹多能互補(bǔ)系統(tǒng)柔性建模與優(yōu)化方法，著重闡述適用于多類型工業(yè)應(yīng)用的多能互補(bǔ)系統(tǒng)一般性結(jié)構(gòu)組成、建模方法與優(yōu)化方法。本書內(nèi)容涵蓋相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用案例，從宏觀的能源系統(tǒng)發(fā)展歷程，到具體的高耗能工業(yè)、制造業(yè)、物流交通中心、農(nóng)牧業(yè)園區(qū)等應(yīng)用場景，詳細(xì)歸納多能互補(bǔ)系統(tǒng)在四類典型應(yīng)用場景中的共性規(guī)律與差異化特征，并對(duì)設(shè)備級(jí)元件、能源轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、系統(tǒng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)流模型進(jìn)行建模分析與協(xié)同優(yōu)化驗(yàn)證。總體而言，本書全面展現(xiàn)多能互補(bǔ)系統(tǒng)在多場景能源優(yōu)化配置與協(xié)同調(diào)度方面的巨大潛力，為實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供新的思路與方法。

本書適合從事電力系統(tǒng)與綜合能源優(yōu)化規(guī)劃相關(guān)研究的學(xué)者參考閱讀，也可為相關(guān)領(lǐng)域的高耗能工業(yè)企業(yè)工作人員、電力公司能源管理人員、高校科研人員提供多能互補(bǔ)轉(zhuǎn)換與高效利用的新思路，有利于提高多能互補(bǔ)系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和智能化管理水平。

（本文編輯：劉四旦）

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