張 濤，顧 潔，張 宇，方陳

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一種儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)耦合度計(jì)算方法

張 濤1,2，顧 潔1,2，張 宇3，方陳3

（1上海交通大學(xué)電氣工程系，上海 200240；2大數(shù)據(jù)工程技術(shù)研究中心，上海 200240；3國(guó)網(wǎng)上海市電力公司電力科學(xué)研究院，上海 200437）

隨著儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)步及應(yīng)用場(chǎng)景的拓展，國(guó)內(nèi)外對(duì)于儲(chǔ)能領(lǐng)域的重視程度與日俱增。鑒于目前國(guó)內(nèi)無(wú)論是儲(chǔ)能技術(shù)還是儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)都處于初期發(fā)展階段，對(duì)于儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)之間的耦合度進(jìn)行量化分析，有利于梳理儲(chǔ)能技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的障礙，促進(jìn)我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)步的發(fā)展。本文提出了儲(chǔ)能技術(shù)和儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，進(jìn)一步建立儲(chǔ)能技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的耦合模型，形成了一種儲(chǔ)能技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的耦合分析方法。利用該方法對(duì)我國(guó)目前典型儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)耦合情況進(jìn)行實(shí)例分析，結(jié)果表明，目前二者整體耦合性中等，而我國(guó)整個(gè)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)依舊處于較低的發(fā)展水平。

儲(chǔ)能技術(shù)；儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)；評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；耦合模型；耦合度；耦合協(xié)調(diào)度

我國(guó)對(duì)于儲(chǔ)能技術(shù)與應(yīng)用的研究相對(duì)于歐美國(guó)家和日本起步較晚，儲(chǔ)能技術(shù)及儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)落后是制約我國(guó)儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)展的兩大因素。儲(chǔ)能技術(shù)在原理上成果豐碩，但是缺乏實(shí)踐，需要在應(yīng)用中進(jìn)行驗(yàn)證；儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的落后則導(dǎo)致儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用缺乏先進(jìn)的指導(dǎo)和方向，影響儲(chǔ)能技術(shù)的推廣。歐美國(guó)家對(duì)于儲(chǔ)能技術(shù)研究起步早，對(duì)于物理儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能及其它儲(chǔ)能方式的理論研究成熟，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，技術(shù)處于領(lǐng)先地位；日本化學(xué)儲(chǔ)能方式尤其是鋰離子電池技術(shù)較為領(lǐng)先[1]。歐美國(guó)家在制定儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)方面尤為領(lǐng)先，最具話語(yǔ)權(quán)。美國(guó)電氣與電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）P2030系列[2]、IEEE 1547[3]系列均代表儲(chǔ)能領(lǐng)域最先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)大部分在參照該系列標(biāo)準(zhǔn)情況下制定。鑒于國(guó)內(nèi)無(wú)論是儲(chǔ)能技術(shù)本身，還是儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的制定都不夠成熟，有較大的發(fā)展空間，為了提高儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)制定的針對(duì)性，夯實(shí)儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)先進(jìn)性，需要對(duì)二者的耦合關(guān)系進(jìn)行分析。隨著儲(chǔ)能研究與應(yīng)用的推進(jìn)，儲(chǔ)能的新技術(shù)、新應(yīng)用場(chǎng)景將會(huì)不斷涌現(xiàn)，儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展與標(biāo)準(zhǔn)的耦合關(guān)系也將呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化，因此有必要建立一種對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)耦合度進(jìn)行量化分析的方法。目前國(guó)內(nèi)外尚未針對(duì)二者耦合關(guān)系開展相關(guān)研究，鮮見(jiàn)相關(guān)論文報(bào)道。

本文將通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)和儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的分析，從技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、對(duì)環(huán)境的影響三方面提出儲(chǔ)能技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；從技術(shù)水平、協(xié)調(diào)配套性、結(jié)構(gòu)和內(nèi)容、應(yīng)用程度四方面提出儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，依據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的重要性及調(diào)研意見(jiàn)設(shè)置各指標(biāo)權(quán)重，參照物理學(xué)中耦合概念建立相應(yīng)的耦合函數(shù)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建耦合模型，對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的耦合度進(jìn)行量化，形成二者耦合分析方法。最后，對(duì)我國(guó)目前儲(chǔ)能技術(shù)、儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)例計(jì)算，對(duì)所提出的模型進(jìn)行驗(yàn)證分析。

1 儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)耦合的含義

耦合作為物理學(xué)概念，指兩個(gè)或兩個(gè)以上系統(tǒng)通過(guò)各種相互作用而彼此影響的現(xiàn)象。耦合的基本前提是耦合各方必須存在某種關(guān)系；耦合的結(jié)果是耦合各方的屬性會(huì)發(fā)生變化。如果耦合各方之間協(xié)調(diào)發(fā)展、相互促進(jìn)，則為良性耦合；若耦合各方之間相互排斥、抑制發(fā)展，則為惡性耦合[4]。

儲(chǔ)能技術(shù)和儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)之間顯然是存在關(guān)聯(lián)的，可以將儲(chǔ)能技術(shù)和儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)視為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)中兩個(gè)相互獨(dú)立而又彼此影響的系統(tǒng)。儲(chǔ)能技術(shù)成熟是制定儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的條件之一，因此，儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展能夠加速儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，可以視為儲(chǔ)能技術(shù)這個(gè)系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)于儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)這個(gè)系統(tǒng)具有正面的促進(jìn)作用；已經(jīng)制定的儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)能夠?qū)φ麄€(gè)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生規(guī)范、指導(dǎo)的作用，帶動(dòng)整個(gè)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，因而可以進(jìn)一步促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，這可以視為是儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)系統(tǒng)的正面促進(jìn)作用。儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)耦合是指二者通過(guò)相互作用協(xié)調(diào)發(fā)展，產(chǎn)生共同促進(jìn)的作用，這是一種良性的協(xié)同耦合關(guān)系。

2 儲(chǔ)能技術(shù)和儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是指由一系列反映被評(píng)價(jià)對(duì)象目標(biāo)的、互相聯(lián)系的指標(biāo)構(gòu)成的有機(jī)整體。它反映了被評(píng)價(jià)對(duì)象在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的過(guò)程中各個(gè)方面的相互依存關(guān)系，是開展評(píng)價(jià)工作的出發(fā)點(diǎn)和依據(jù)。

為了使評(píng)價(jià)指標(biāo)體系科學(xué)化、規(guī)范化，在構(gòu)建指標(biāo)體系時(shí)，必須遵循系統(tǒng)性原則、典型性原則、簡(jiǎn)明科學(xué)性原則和可比、可操作、可量化原則[5]。

2.1 儲(chǔ)能技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)以上原則，結(jié)合儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀并參考相關(guān)文獻(xiàn)[6]，將儲(chǔ)能技術(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為技術(shù)性A、經(jīng)濟(jì)性B和對(duì)環(huán)境的影響C三大類，其中技術(shù)指標(biāo)下又包含容量A1、密度A2、壽命A3、效率A4四個(gè)子指標(biāo)，對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的一些基本技術(shù)特征進(jìn)行評(píng)價(jià)；經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)包含初始投資B1、固定運(yùn)維成本B2和可變運(yùn)維成本B3三個(gè)子指標(biāo)，對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)估；對(duì)環(huán)境的影響包含安全性C1、環(huán)保性C2兩個(gè)子指標(biāo)，安全性主要是評(píng)估儲(chǔ)能技術(shù)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，環(huán)保性主要評(píng)價(jià)一項(xiàng)儲(chǔ)能技術(shù)是否綠色環(huán)保，是否對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染或者對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響，安全性和環(huán)保性兩個(gè)指標(biāo)度量采取五分制，以專家打分[7]（范圍0～5）作為數(shù)據(jù)來(lái)源。儲(chǔ)能技術(shù)評(píng)價(jià)體系如圖1所示。

各指標(biāo)權(quán)重的設(shè)置參考文獻(xiàn)[8]中對(duì)于儲(chǔ)能技術(shù)評(píng)價(jià)體系指標(biāo)的權(quán)重設(shè)置，條件允許可通過(guò)召開專家研討會(huì)、廠商問(wèn)卷調(diào)查、用戶意見(jiàn)反饋等渠道，綜合研究確定各影響因素的相對(duì)重要性后得出，鑒于目前我國(guó)儲(chǔ)能領(lǐng)域上述調(diào)研及專家研討等工作開展成果積累較為有限，本文暫參考相關(guān)文獻(xiàn)將各指標(biāo)權(quán)重設(shè)置如表1所示，今后隨著相關(guān)工作推進(jìn)與經(jīng)驗(yàn)積累可結(jié)合熵權(quán)法、標(biāo)準(zhǔn)離差、包絡(luò)線分析等客觀賦權(quán)法對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以增強(qiáng)評(píng)價(jià)結(jié)果的說(shuō)服力[5]。

表1 儲(chǔ)能技術(shù)評(píng)價(jià)體系指標(biāo)權(quán)重

2.2 儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

參考文獻(xiàn)[5]結(jié)合層次分析法和專家咨詢法擬定儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)體系，該評(píng)價(jià)體系分為技術(shù)水平A、協(xié)調(diào)配套性B、結(jié)構(gòu)和內(nèi)容C、應(yīng)用程度D四個(gè)子系統(tǒng)。其中技術(shù)水平類包含與我國(guó)生產(chǎn)水平相比的適應(yīng)性A1，考察標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的技術(shù)水平與當(dāng)前我國(guó)在儲(chǔ)能領(lǐng)域的主流研究水平、設(shè)計(jì)水平、工藝水平、生產(chǎn)水平等相比是否適應(yīng)；與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)水平相比的先進(jìn)性A2，考察我國(guó)儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的整體技術(shù)水平與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)水平相比是否先進(jìn)。結(jié)構(gòu)和內(nèi)容包含結(jié)構(gòu)合理性C1，該指標(biāo)僅從是否需要整合的角度考察標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)合理性；內(nèi)容合理性C2重點(diǎn)考察儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容上存在的問(wèn)題。應(yīng)用程度D指標(biāo)主要考察標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前被多大比率的用戶所使用。儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系的所有指標(biāo)均采取五分制來(lái)度量，以專家打分（范圍0～5）作為數(shù)據(jù)來(lái)源。儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系如圖2，各指標(biāo)的權(quán)重設(shè)置依然采取專家咨詢法進(jìn)行確定，各指標(biāo)權(quán)重設(shè)置見(jiàn)表2。

圖2 儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系

Fig.2 Energy storage standard evaluation system

表2 儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系指標(biāo)權(quán)重

3 儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的耦合模型

為了對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)耦合度進(jìn)行量化分析，本文建立了儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的耦合模型。為了消除指標(biāo)體系中量綱問(wèn)題，首先要對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分別評(píng)估儲(chǔ)能技術(shù)、儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展水平，然后代入儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的耦合模型計(jì)算二者之間的耦合度、耦合協(xié)調(diào)度，以及儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展水平。但是在代入耦合模型計(jì)算之前，首先需要對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

3.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

由于儲(chǔ)能技術(shù)和儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系均由若干指標(biāo)組成，各評(píng)價(jià)指標(biāo)的性質(zhì)不同，具有不同的量綱和數(shù)量級(jí)，無(wú)法直接進(jìn)行比較。而且當(dāng)各指標(biāo)間的水平相差很大時(shí)，若直接用原始指標(biāo)值進(jìn)行分析，就會(huì)突出數(shù)值較高的指標(biāo)在綜合分析中的作用，相對(duì)削弱數(shù)值水平較低指標(biāo)的作用。因此，為了保證結(jié)果的可靠性，在將數(shù)據(jù)帶入耦合模型計(jì)算之前，首先要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，就是將數(shù)據(jù)按一定比例縮放，使之落入到一個(gè)小的特定區(qū)間。這里采用將數(shù)據(jù)落到0～1區(qū)間的方法，也叫做數(shù)據(jù)的歸一化處理[9]。如式(1)、式(2)所示

正向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化：（1）

負(fù)向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化：（2）

3.2 構(gòu)建耦合模型

（1）用線性加權(quán)法對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)、儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)水平進(jìn)行評(píng)估，計(jì)算見(jiàn)式(3)

令u1、u2表示儲(chǔ)能技術(shù)、儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的綜合發(fā)展水平，令u1j、u2j表示儲(chǔ)能技術(shù)評(píng)價(jià)體系、儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系的第個(gè)指標(biāo)的數(shù)值，由原始數(shù)據(jù)根據(jù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化公式計(jì)算得出；令w1j、w2j表示儲(chǔ)能技 術(shù)評(píng)價(jià)體系、儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系中第個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，可以得到儲(chǔ)能技術(shù)和儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的綜合發(fā)展水平u1、u2。

（2）定義耦合度函數(shù)。借鑒物理學(xué)中的耦合 度函數(shù)，定義儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)之間耦合度公 式為[10]

（4）

（6）

根據(jù)構(gòu)建的耦合模型，將相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后代入計(jì)算，即可對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的耦合度進(jìn)行量化分析。

4 實(shí)例計(jì)算與分析

通過(guò)對(duì)《儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)》等雜志、中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)及國(guó)內(nèi)外部分儲(chǔ)能數(shù)據(jù)庫(kù)資源進(jìn)行大量調(diào)研，獲得了儲(chǔ)能技術(shù)的相關(guān)數(shù)據(jù)，選取其中數(shù)據(jù)相對(duì)完整的儲(chǔ)能技術(shù)為代表。根據(jù)建立的儲(chǔ)能技術(shù)評(píng)價(jià)體系、儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系和耦合模型，利用收集到的相 關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)間耦合度進(jìn)行 測(cè)算。

（1）首先，對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文以抽水儲(chǔ)能、蓄電池儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、超導(dǎo)磁儲(chǔ)能、超級(jí)電容器儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能等六種目前應(yīng)用較為廣泛的儲(chǔ)能技術(shù)為例，應(yīng)用所提出的耦合度模型進(jìn)行計(jì)算評(píng)價(jià)，由于本例考察的是我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)整體與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的耦合程度，為不失一般性，本文暫取六種技術(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果的平均值作為儲(chǔ)能技術(shù)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)結(jié)果，后續(xù)可結(jié)合實(shí)際應(yīng)用行業(yè)的關(guān)注點(diǎn)，針對(duì)具體儲(chǔ)能技術(shù)，進(jìn)一步開展評(píng)價(jià)計(jì)算與分析。根據(jù)對(duì)于行業(yè)的調(diào)研及參考相關(guān)論文[12-14]，收集到的典型儲(chǔ)能技術(shù)的原始數(shù)據(jù)如表3所示。

對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并根據(jù)各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，結(jié)果如表4所示。

表3 儲(chǔ)能技術(shù)原始數(shù)據(jù)

表4 標(biāo)準(zhǔn)化處理后儲(chǔ)能技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)

對(duì)六種儲(chǔ)能技術(shù)的評(píng)價(jià)結(jié)果取平均值，得到儲(chǔ)能技術(shù)的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為u1= 0.4481。根據(jù)儲(chǔ)能技術(shù)評(píng)價(jià)體系的權(quán)重，儲(chǔ)能技術(shù)在容量、能量密度、壽命、投資成本方面的技術(shù)提高，能夠大幅度提高評(píng)價(jià)結(jié)果。

（2）對(duì)儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文選擇目前我國(guó)已經(jīng)制定的在儲(chǔ)能領(lǐng)域比較具有代表性的《儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》[15]（簡(jiǎn)稱“技術(shù)規(guī)定”）、《儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)測(cè)試規(guī)范》（簡(jiǎn)稱“測(cè)試規(guī)范”）、《儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)運(yùn)行控制規(guī)范》[16]（簡(jiǎn)稱“控制規(guī)范”）3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為對(duì)象進(jìn)行評(píng)價(jià)，然后取評(píng)價(jià)結(jié)果的平均值作為儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。采用專家打分法，參考相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系評(píng)價(jià)要求，確定儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)各個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)值，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后得到結(jié)果如表5所示。

表5 儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)指標(biāo)

對(duì)上述3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)結(jié)果取平均值，得到儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果u2=0.715。

（3）代入耦合函數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析。計(jì)算儲(chǔ)能技術(shù)系統(tǒng)和儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)值后，代入耦合函數(shù)，根據(jù)式(4)～(6)得到二者耦合度=0.9733，綜合評(píng)價(jià)指數(shù)=0.5549，耦合協(xié)調(diào)度=0.7349。

儲(chǔ)能技術(shù)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指數(shù)u1=0.4481比較直觀的反映了目前我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)尚且不夠成熟的現(xiàn)狀，另外表4中計(jì)算結(jié)果也符合目前只有抽水儲(chǔ)能這一技術(shù)相對(duì)成熟的實(shí)際情況。儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)u2=0.715并不能表明我國(guó)目前在儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域已經(jīng)十分領(lǐng)先了，從各指標(biāo)具體數(shù)值分析，儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)在應(yīng)用程度、協(xié)調(diào)配套性、結(jié)構(gòu)合理性方面評(píng)價(jià)較高，但是內(nèi)容合理性、與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相比較的先進(jìn)性有待提高。

耦合度=0.9733顯示儲(chǔ)能技術(shù)系統(tǒng)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)二者之間耦合處于較高水平，但是從綜合評(píng)價(jià)指數(shù)=0.5549可以看出，我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)還處于比較低的發(fā)展水平，因此需要通過(guò)二者耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行進(jìn)一步分析。儲(chǔ)能技術(shù)系統(tǒng)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度的絕對(duì)等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表6所示[17]。

對(duì)照計(jì)算得到的儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的耦合協(xié)調(diào)度=0.7349，可知二者目前處于一個(gè)中級(jí)協(xié)調(diào)的水平。相比較耦合度而言，耦合協(xié)調(diào)度能夠反映儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)交互耦合的整體協(xié)調(diào)發(fā)展水平，因此能夠更加真實(shí)的反映儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的耦合程度。

表6 耦合協(xié)調(diào)度絕對(duì)等級(jí)評(píng)價(jià)表

從整個(gè)儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)耦合度分析結(jié)果來(lái)看，目前我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)耦合較好，但是仍有上升空間，協(xié)同耦合關(guān)系可以進(jìn)一步加強(qiáng)。儲(chǔ)能技術(shù)、儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系評(píng)估結(jié)果都比較低，儲(chǔ)能技術(shù)系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果低的主要原因是，相比較于美國(guó)、日本等在儲(chǔ)能領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的國(guó)家，國(guó)內(nèi)對(duì)于新興的儲(chǔ)能技術(shù)研究起步晚且力度不夠，應(yīng)該予以重視，防止日后被其它國(guó)家在這個(gè)領(lǐng)域形成技術(shù)壁壘。儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果低，原因在于標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)性指標(biāo)評(píng)價(jià)十分低，實(shí)際情況是我國(guó)目前制定儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)往往都需要參照國(guó)外早已制定的標(biāo)準(zhǔn)，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致我國(guó)制定的標(biāo)準(zhǔn)難以跟儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展同步，內(nèi)容上不能做到與時(shí)俱進(jìn)，也使得我國(guó)難以在儲(chǔ)能領(lǐng)域掌握話語(yǔ)權(quán)，很可能丟失未來(lái)的廣闊市場(chǎng)，因此務(wù)必加強(qiáng)我國(guó)制定儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的積極性和主動(dòng)性。

5 結(jié) 論

在儲(chǔ)能的價(jià)值愈發(fā)重要而國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)耦合研究處于空白的背景下，本文對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)耦合度量化方法進(jìn)行研究，提出了儲(chǔ)能技術(shù)、儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，構(gòu)建了儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的耦合分析模型。應(yīng)用本文提出的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系對(duì)我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合發(fā)展水平評(píng)估，并代入耦合模型進(jìn)行耦合度量化分析。

針對(duì)六種典型儲(chǔ)能技術(shù)及三種儲(chǔ)能現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的耦合關(guān)系分析結(jié)果表明：

（1）儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能系統(tǒng)可以形成良性的協(xié)同耦合關(guān)系；

（2）目前我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)與儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)處于中等偏上的耦合關(guān)系；

（3）我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)、儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展水平都比較低，不僅要加強(qiáng)相關(guān)儲(chǔ)能技術(shù)的研究工作，還應(yīng)該提高制定儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的主動(dòng)性，爭(zhēng)取在儲(chǔ)能領(lǐng)域掌握更多話語(yǔ)權(quán)，未來(lái)才能夠在儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)占據(jù)更多的市場(chǎng)。

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捷達(dá)車穩(wěn)穩(wěn)駛停學(xué)校古城墻旁，小女新開業(yè)的書店仍然燈火輝煌，我匆匆下車。丁香花搖下車窗玻璃探出頭來(lái)忽然問(wèn)我，“老龔，昆明是春城，它很美吧！” 我正欲回答，那車，卻像一陣風(fēng)一樣遠(yuǎn)了。

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A method of quantifying coupling degree of energy storage technology and standard

ZHANG Tao1,2, GU Jie1,2, ZHANG Yu3, FANG Chen3

(1Department of Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;2Research Center for Big Data Engineering and Technologies, Shanghai 200240, China;3State Grid Corporation of China, Shanghai Electric Power Research Institute, Shanghai 200437, China)

With the progress of energy storage technologies and the expansion of energy storage application scenarios, the degree of attention for energy storage is increasing. In view of both the domestic energy storage technology and standards at an early stage of development, quantifying coupling degree of energy storage technology and standard can effectively help sort out obstacles to promote healthy and steady development of China's energy storage industry. This paper put forward an energy storage technology and standard evaluation system, develop a coupling model, and finally form a coupling analysis method of energy storage technologies and standards. Using this method, this paper analyze domestic typical energy storage technology and storage standards, results show that coupling degree is at a medium level but entire energy storage industry is still at a low level.

energy storage technology; energy storage standards; evaluation system; coupling model; coupling degree; coupling coordination degree

10.12028/j.issn.2095-4239.2016.0063

TM 91

A

2095-4239（2017）02-280-07

2016-08-24；修改稿日期：2016-09-18。

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFBD900101），國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目（520940150DF）。

張濤（1992—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)閮?chǔ)能技術(shù)，E-mail：314933960@qq.com；

顧潔，副教授，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)優(yōu)代運(yùn)行和規(guī)劃、電力市場(chǎng)、智能電網(wǎng)、高溫超導(dǎo)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，E-mail：gujie@sjtu.edu.cn。