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【正文】 省輕工設(shè)計(jì)院版權(quán)所有 禁止復(fù)制 ○C copyright 24 握核心技術(shù)、降低產(chǎn)品成本、提高核心設(shè)備及關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化率、提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而拓展國(guó)際市場(chǎng)。 智能電網(wǎng)，前途一片光明。這也從記者采訪的多名專家及業(yè)內(nèi)人士的口中得到驗(yàn)證。 趨勢(shì)和目標(biāo) “正如建設(shè)信息化社會(huì)一般，智能電網(wǎng)是電網(wǎng)未來發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)和目標(biāo)?！辟惖项檰柲茉串a(chǎn)業(yè)研究中心高級(jí)顧問袁穎接受本刊記者采訪時(shí)指出，要完全實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)是一個(gè)分階段、分層次的過程。這個(gè)過程不僅受政策、投資等影響，而且包括技術(shù)的成熟性、經(jīng)濟(jì)性、電網(wǎng)基礎(chǔ)，以及整個(gè)社會(huì)的用電習(xí)慣和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展等方面。這個(gè)過程可能需要 10 年或是更久。 “今天智能電網(wǎng)的發(fā)展并不是從‘零’開始的，中國(guó)電網(wǎng)經(jīng)過多年建設(shè)發(fā)展，已經(jīng)具備一定的自動(dòng)化、信息化水平，更有部分電網(wǎng)技術(shù)和裝備已處于國(guó)際領(lǐng)先水平，為智能電網(wǎng)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，未來是智能化水平迅速提升的新階段?！? 國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)研究所靳曉凌博士向記者表示：為實(shí)現(xiàn)中國(guó)智能電網(wǎng)的健康可持續(xù)發(fā)展，國(guó)家電網(wǎng)分階段穩(wěn)步推進(jìn)電網(wǎng)智能化建設(shè)，其中過去的20xx20xx 年為規(guī)劃試點(diǎn) 階段， 20xx20xx 年為全面建設(shè)階段， 20xx2020 年為引領(lǐng)提升階段。 那么， 20xx 年基本建成的智能電網(wǎng)到底是什么樣子呢 ? 對(duì)于國(guó)家電網(wǎng)公司提出 20xx 年基本建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的目標(biāo)，袁穎表示“應(yīng)該是有更詳細(xì)的詮釋和描述”。也有一些專家對(duì)于智能電網(wǎng)基本建成的定義不太清楚。 靳曉凌博士則為記者揭開了神秘面紗。她告訴記者：“到 20xx年，初步形成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和雙向互動(dòng)服務(wù)體系 。基本實(shí)現(xiàn)風(fēng)電、太陽能發(fā)電等可再生能源的友好接入和協(xié)調(diào)控制 。電網(wǎng)優(yōu)化配置資源能力、安全運(yùn)行水平和用戶多樣化服務(wù)能力顯著提 升，供電可靠性和資產(chǎn)利用率明顯提高 。智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系 遼寧省輕工設(shè)計(jì)院版權(quán)所有 禁止復(fù)制 ○C copyright 25 基本建成，關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用 。智能電網(wǎng)效益初步顯現(xiàn)，國(guó)家電網(wǎng)智能化達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平?！? 應(yīng)該說， 20xx 年只是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)基本建成這一事件的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，并不是終點(diǎn)。 袁穎告訴記者：“十二五”時(shí)期是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)進(jìn)入第二個(gè)階段，即全面建設(shè)期。相對(duì)于第一階段的規(guī)劃試點(diǎn)，這個(gè)時(shí)期智能電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)將全部進(jìn)入實(shí)質(zhì)性建設(shè)階段，因此這個(gè)階段電網(wǎng)公司投入到智能電網(wǎng)建設(shè)的資源將是十分豐富的，并且在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵設(shè)備上應(yīng)該有較為廣泛的應(yīng)用，各環(huán)節(jié)能夠協(xié)調(diào) 發(fā)展，達(dá)到國(guó)網(wǎng)公司本階段規(guī)劃的目標(biāo)。 靳曉凌向記者表示：“‘十三五’期間 (20xx2020 年 )，國(guó)家電網(wǎng)將在全面建設(shè)的基礎(chǔ)上，評(píng)估建設(shè)績(jī)效，結(jié)合應(yīng)用需求和技術(shù)發(fā)展，進(jìn)一步完善和提升智能電網(wǎng)的綜合水平，引領(lǐng)國(guó)際智能電網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展。 到 2020 年，全面建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，國(guó)家電網(wǎng)智能化水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先，智能電網(wǎng)整體效益得到充分發(fā)揮?！? 為保證智能電網(wǎng)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，國(guó)家電網(wǎng)公司已編制完成了“十二五”電網(wǎng)智能化規(guī)劃，明確了十二五和十三五期間智能電網(wǎng)重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)、關(guān)鍵設(shè)備研制、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定的分階段目標(biāo)。在電網(wǎng)智 能化建設(shè)重點(diǎn)項(xiàng)目方面，通過電網(wǎng)六大環(huán)節(jié)和通信信息平臺(tái)，開展智能變電站、輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、配電自動(dòng)化、用電信息采集、電動(dòng)汽車充電設(shè)施、電力光纖到戶等 24 類智能化重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)。 在智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面，圍繞智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的 26 個(gè)技術(shù)領(lǐng)域、 92 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系列，加快推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，滾動(dòng)修訂已有標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)充制定所需標(biāo)準(zhǔn)，不斷完善標(biāo)準(zhǔn)體系，并推動(dòng)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化。在智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備 (系統(tǒng) )研制方面，在 7個(gè)技術(shù)領(lǐng)域和 28 個(gè)技術(shù)專題內(nèi)，重點(diǎn)開展 137 項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)備的研制。提升已有關(guān)鍵設(shè)備性能，擴(kuò)大推廣應(yīng)用范圍 。加快在研設(shè)備研制進(jìn)度，強(qiáng)化示范應(yīng)用， 遼寧省輕工設(shè)計(jì)院版權(quán)所有 禁止復(fù)制 ○C copyright 26 形成生產(chǎn)能力。 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)，要發(fā)揮政府主導(dǎo)作用，形成多方合力建設(shè)智能電網(wǎng)的新格局。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化與實(shí)體電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。智能電網(wǎng)涵蓋環(huán)節(jié)多、參與行業(yè)多，更需要電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、設(shè)備制造企業(yè)、科研單位、用電用戶等各方的相互配合和協(xié)作。 靳曉凌向記者表示，面對(duì)歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家近期密集出臺(tái)的一系列戰(zhàn)略舉措，如果我們反應(yīng)遲緩，措施失當(dāng)，很可能失去這次難得的戰(zhàn)略機(jī)遇。要充分發(fā)揮中國(guó) 的舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)，突出政府的主導(dǎo)作用，建立有效地跨行業(yè)溝通平臺(tái)和合作機(jī)制，多方共同推動(dòng)智能電網(wǎng)快速發(fā)展。 政府部門應(yīng)抓緊制定宏觀引導(dǎo)政策，發(fā)揮其在制激勵(lì)政策、出臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)籌規(guī)劃和協(xié)調(diào)組織等方面的主導(dǎo)作用。引導(dǎo)電網(wǎng)企業(yè)發(fā)揮好技術(shù)引領(lǐng)、搭建平臺(tái)、科學(xué)調(diào)度的作用，適應(yīng)清潔能源接入和節(jié)能減排要求。促進(jìn)發(fā)電企業(yè)積極發(fā)展清潔能源發(fā)電，采用“系統(tǒng)友好型技術(shù)”保障系統(tǒng)正常、高效運(yùn)行。對(duì)其他行業(yè)和科研機(jī)構(gòu)，鼓勵(lì)積極參與智能電網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定，核心技術(shù)攻關(guān)，關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)和示范工程建設(shè)。引導(dǎo)電力用戶主動(dòng)轉(zhuǎn)變消費(fèi)觀念和用電習(xí)慣，積極 參加智能電網(wǎng)雙向互動(dòng)。 要逐漸形成以政府為主導(dǎo)、多方積極參與合力推進(jìn)中國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的新格局，才能打好智能電網(wǎng)建設(shè)的攻堅(jiān)戰(zhàn) 。 遼寧省輕工設(shè)計(jì)院版權(quán)所有 禁止復(fù)制 ○C copyright 27 圖 6 智能電網(wǎng)的格局 中國(guó)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)品現(xiàn)狀分析 風(fēng)電市場(chǎng)的項(xiàng)目背景 全球 風(fēng)能蘊(yùn)量巨大，約為 10 9MW，其中可利用的風(fēng)能為 210 7MW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大 10 倍。風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，受到世界各國(guó)的高度重視。 風(fēng)力發(fā)電行業(yè)在各國(guó)政府的大力支持下，經(jīng)過七十多年的發(fā)展，取得了可喜的成就，技術(shù)日趨成熟，成為當(dāng)前最具大規(guī)模開發(fā) 利用 和商 業(yè)化發(fā)展前景 的可再生能源 之一。自 20xx 年以來，全球風(fēng)力發(fā)電能力翻了一番， 20xx年至 20xx年間，全球風(fēng)能發(fā)電裝機(jī)容量擴(kuò)大 27%，達(dá) 9 萬兆瓦； 20xx 年將達(dá)到 16 萬兆瓦。預(yù)計(jì)未來 2025 年內(nèi)，世界風(fēng)能市場(chǎng)每年將遞增 25%。 隨著技術(shù)進(jìn)步和環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，風(fēng)能發(fā)電將改變世界能源結(jié)構(gòu)，取得快速發(fā)展 。 我國(guó)的風(fēng)能資源十分豐富，可開發(fā)利用的風(fēng)能儲(chǔ)量約 10 億 KW。多年來，在國(guó)家大力開發(fā)利用可再生能源政策支持下，我國(guó)的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā) 遼寧省輕工設(shè)計(jì)院版權(quán)所有 禁止復(fù)制 ○C copyright 28 展，成為繼歐洲、美國(guó)、印度之后的全球風(fēng)力發(fā)電主要市場(chǎng)之一。 我公司研究人員自本世 紀(jì)初開始涉足風(fēng)力發(fā)電技術(shù)研究，通過深入研究和跟蹤國(guó)內(nèi)外風(fēng)電技術(shù)發(fā)展動(dòng)向，密切結(jié)合我國(guó)風(fēng)能市場(chǎng)和國(guó)家風(fēng)電政策的實(shí)際， 針對(duì)國(guó)內(nèi)外風(fēng)電技術(shù)存在的問題， 經(jīng)過近十年的努力，終于自主研制成功了特大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及設(shè)備，該技術(shù)已獲得國(guó)家實(shí)用新型專利（專利號(hào)為： 《特大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置》） ， 發(fā)明專利已進(jìn)入實(shí)質(zhì)性審查階段 ，并已申報(bào)國(guó)際專利 。該裝置具有單機(jī)容量大（ 10 兆瓦）、做功效率高、運(yùn)營(yíng)時(shí)間長(zhǎng)（ 年發(fā)電 6000 小時(shí)以上）、發(fā)電成本低（ 元 /kWh 以下）等鮮明優(yōu)勢(shì)，有助于解決目前我國(guó) 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)存在的制造成本高、運(yùn)營(yíng)商虧損、 組裝 和維修不便、輸電不穩(wěn)定，依賴國(guó)外技術(shù)等問題。預(yù)計(jì)該設(shè)備投產(chǎn)后，年產(chǎn)值可達(dá) 20 億元人民幣， 年利潤(rùn)總額約為 億元人民幣。 該項(xiàng)目環(huán)境效益明顯，按實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值 （ 20臺(tái) 10 兆瓦機(jī)組） 計(jì)算，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤 42 萬噸，年減排二氧化碳約 萬噸，減排二氧化硫 4200 噸 。因此，該項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，符合國(guó)家節(jié)能減排和可再生能源的發(fā)展政策，有利于促進(jìn)我國(guó)風(fēng)能資源的開發(fā)利用，有利于促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 風(fēng)電市場(chǎng)潛力 目前，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)以 兆瓦的風(fēng)電機(jī)組 為主，比前幾年單機(jī)容量有所提高，但遠(yuǎn)落后于國(guó)際水平。根據(jù)近期我國(guó)工業(yè)和信息化部組織起草的《風(fēng)電設(shè)備制造行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)企業(yè)必須掌握風(fēng)電機(jī)組整機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)，具備生產(chǎn)單機(jī)容量 兆瓦以上的生產(chǎn)條件和全部生產(chǎn)配套設(shè)施才能夠建立風(fēng)電設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)；并且規(guī)定嚴(yán)格限制風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)企業(yè)引進(jìn)國(guó)外單機(jī)容量 兆瓦以 下風(fēng)電機(jī)組整機(jī)技術(shù)或購買生產(chǎn)許可證。因此，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電行業(yè)將面臨淘汰落后產(chǎn)能，重新洗牌的局面。國(guó) 家將大力支持風(fēng)電企業(yè)向風(fēng)電技術(shù)國(guó)產(chǎn)化、單機(jī)容量大型化以及低成本高效率 的方向發(fā)展。 當(dāng)前國(guó)內(nèi)外風(fēng)電市 場(chǎng)上的主流產(chǎn)品是水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，主流機(jī)型是單機(jī)容量為 的機(jī)組， 3MW， 5MW 以及更大的機(jī)型也在逐步走向市場(chǎng)，我國(guó) 遼寧省輕工設(shè)計(jì)院版權(quán)所有 禁止復(fù)制 ○C copyright 29 的風(fēng)電技術(shù)、設(shè)備乃至成套機(jī)組大部分為引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，或先引進(jìn)技術(shù)然后按國(guó)外技術(shù)設(shè)計(jì)、消化、吸收，真正 自主 創(chuàng)新 設(shè)計(jì) 的并不多。 與水平軸機(jī)組的蓬勃發(fā)展相比，垂直軸風(fēng)電技術(shù)的進(jìn)展相對(duì)緩慢，無論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，成功實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用的大機(jī)型幾乎沒有。 而目前 國(guó)產(chǎn)化、單機(jī)容量大型化以及低成本高效率是我國(guó)風(fēng)電發(fā)展的趨勢(shì)，在這樣的背景下，我公司自主研發(fā)并設(shè)計(jì)完成了特大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，該裝置的單機(jī)容量可 達(dá)10 兆瓦， 啟動(dòng)風(fēng)速為 3m/s， 年運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間是 6000 小時(shí) 以上 ，發(fā)電成本 小于 元 /kwh，成功克服了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有水平軸風(fēng)力發(fā)電裝置在結(jié) 構(gòu)上的不足，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電裝置在無偏航、無尾翼、低 阻力的情況下高效率、大容量發(fā)電的目標(biāo) 。 我公司垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備與當(dāng)前主流機(jī)型 水平軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的對(duì)比分析如下表： 我公司垂直軸風(fēng)發(fā)電設(shè)備與當(dāng)前流行的 水平軸風(fēng)電設(shè)備的比 較 表 2 與其他發(fā)電方式的比較分析如表： 我公司風(fēng)電設(shè)備與其他發(fā)電方式的比較 表 3 序號(hào) 性能指標(biāo) 當(dāng)前水平軸風(fēng) 電設(shè)備 我公司垂直軸風(fēng) 電設(shè)備 1 單機(jī)容量 MW 10 MW 2 風(fēng)能利用率 3 啟動(dòng)風(fēng)速 35m/s ≤ 3m/s 4 切入風(fēng)速 34m/s 3m/s 5 切出風(fēng)速 2035m/s 25m/s 6 年運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 20xx3000 6000 主要指標(biāo) 發(fā)電方式 火電 核電 太陽能 水電 風(fēng)電 我公司風(fēng) 電技術(shù) 投資成本（萬元 10 1 遼寧省輕工設(shè)計(jì)院版權(quán)所有 禁止復(fù)制 ○C copyright 30 通過以上分析數(shù)據(jù)可見，我公司的垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備在單機(jī)容量、風(fēng)能利用率、年運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間等指標(biāo)上有著明顯的優(yōu)勢(shì)，這有利于我公司垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備整體成本的降低，有利于設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。與其他能源形式相比，我公司的風(fēng)電設(shè)備又有著投資省、運(yùn)營(yíng)成本低、無碳清潔等方面的優(yōu)勢(shì)，因此，我公司的風(fēng)電設(shè)備有著巨大的發(fā)展?jié)摿凸饷鞯那熬啊? 為了改善我國(guó)電力能源的構(gòu)成，貫徹可持續(xù)發(fā) 展的政策，我國(guó)政府制定了電力工業(yè)的中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃 。其中， 風(fēng)力發(fā)電長(zhǎng)期 規(guī)劃 中規(guī)劃 到 20xx 年，風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到 20xx 萬千瓦，到 2020年要實(shí)現(xiàn)風(fēng)電裝機(jī)容量一億千瓦。據(jù)此測(cè)算，以單機(jī)容量為 3 兆瓦機(jī)組計(jì)算，規(guī)劃需要的設(shè)備數(shù)是： 20xx 年到 2020年的十年內(nèi)，平均每年需要風(fēng)電設(shè)備 2700 多臺(tái)。按每千瓦 9000元的造價(jià)， 20xx年到 2020 年風(fēng)電設(shè)備總產(chǎn)值將約為 7200 億元人民幣?？梢婏L(fēng)電設(shè)備 的市場(chǎng)需求強(qiáng)勁，風(fēng)電設(shè)備 制造業(yè)將有巨大的發(fā)展空間。 我公司將立足于國(guó)內(nèi)風(fēng)電市場(chǎng)，為國(guó)內(nèi)風(fēng)場(chǎng)或耗能型大型工廠、企業(yè)設(shè)計(jì)組裝適合 地方使用的風(fēng)電設(shè)備，并逐漸開拓市場(chǎng)，與風(fēng)電運(yùn)營(yíng)商建立良好的戰(zhàn)略合作關(guān)系， 打造風(fēng)力發(fā)電技術(shù)和設(shè)備的中國(guó)品牌 。 我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，同時(shí)又是一個(gè)能源消費(fèi)大國(guó)，也是全球能源消耗增長(zhǎng)最迅速的國(guó)家 , 但作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展保障的能源越來越不能滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)的能源資源按現(xiàn)有開采規(guī)模估計(jì)，煤炭只能開采 80 年、石油 15年、天然氣 30 年，僅相當(dāng)于世界平均開采年限的 1/ 1/ 1/2[1]。而且我國(guó)的能源利用率僅為 33％，比國(guó)外先進(jìn)水平低 10 個(gè)百分點(diǎn)。如若不采取先進(jìn)的/kw） 發(fā)電成本（元 /kwh） 25 元以下 環(huán)境影響 產(chǎn)生 CO2 、SO2等污染物 熱污染嚴(yán)重，存在核泄漏的可能 無碳清潔 無碳清潔，存在水庫效應(yīng)，影響生態(tài) 無碳清潔 無碳清潔 遼寧省輕工設(shè)計(jì)院版權(quán)所有 禁止復(fù)制 ○C copyright 31 設(shè)備和技術(shù)，大力開發(fā)新能源，建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，我國(guó)能 源的枯竭的速度要比世界上其他國(guó)家來得更快。尤為嚴(yán)重的是：隨著我國(guó)石油、天然氣和煤炭大量的消耗和使用，使我國(guó)許多城市的空氣質(zhì)量狀況變差，嚴(yán)重威脅著城市的發(fā)展和人們的健康。 20xx 年中國(guó)城市 SO2排放量為 ? 106噸， 20xx 年碳的排放量超過了 9 億噸； 酸雨面積占我國(guó)國(guó)土面積的 30％－ 40％，居世界第二位，酸雨造成的損失 1000億元 /年，已達(dá)當(dāng)年國(guó)民生產(chǎn)總值的 2％以上 [23]。 儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品市場(chǎng)前景 隨著新能源 (風(fēng)能、太 陽能、燃料電池等 )的日益普及，以及電網(wǎng)調(diào)峰、提高電網(wǎng)可靠性和改善電能質(zhì)量的迫切需求，電力儲(chǔ)能系統(tǒng)