分布式发电技术.doc

分布式发电技术序言分布式电源最初应用于通信和航天，随着对能源的需求和电力电源新技术的发展，它与电力系统相结合形成了分布式发电。它的兴起使得电力网络的结构也发生变化，由于分布式发电具有可靠新高、电压等级低、接近负荷中心等特点，因此分布式发电技术将成为我国广泛应用的技术之一。分布式发电技术可以实现多种资源及地域之间的互补，分布式发电系统建设容易，投资少，能源利用效率高，安全可靠，在一定的地域范围内，由多个甚至多种形式的发电设备共同产生电能，满足了较大规模的用电要求。分布式发电技术的发展现状及特点一、分布式发电技术的发展现状分布式发电作为一种具有广阔发展空间的新型发电方式，其能源综合利用方式得到了广泛的应用。发达国家如欧洲、美国、日本等已开始研究并采用多种一次能源形式的结合，探索大电网系统和分布式发电系统相结合的供电方式，以节省电网投资、降低能耗、提高系统安全性和灵活性。欧洲提出要充分利用分布式能源、智能技术、先进电力电子技术等实现集中供电与分布式发电的高效紧密结合,并积极鼓励社会各界广泛参与电力市场,共同推进电网发展。欧洲有些国家已经成功将风力发电的比例提高到10%以上，其中绝大多数是小型、分散式风电。比如丹麦所建设的多数是1万2万kW的小风电场，全国300多万kW的风机比较均匀地分布在各地，以“就地上网、就地销纳”为主，减小了对电网的影响，提高了电网的安全性。美国电力可靠性技术协会（Consortium for Electric Reliability Technology Solutions，CERTS)最早提出了由分布式发电技术构成的微电网的概念,并成为众多微电网概念中最权威的一个。日本立足于国内能源日益紧缺、负荷日益增长的现实,也展开了微电网研究,但其发展目标主要定位于能源供给多样化、减少污染、满足用户的个性化电力需求等。目前，中国的电网还主要以大机组、大电网的集中供电为主，分布式发电在我国处于刚起步阶段,但分布式发电的特点适应中国电力发展的需求与方向,在中国有着广阔的发展前景。一方面,充分利用可再生能源发电对于中国调整能源结构、保护环境、开发西部、解决农村用能及边远地区用电、进行生态建设等均具有重要意义；另一方面,中国可再生能源总的储量丰富，发展潜力十分巨大。 二、分布式发电技术的特点1、建设容易，投资少单机容量和发电规模都不大，不需要建设大电厂和变电站、配电站，土建和安装成本低，工期短，投资少。2、靠近用户，输配电简单，损耗小靠近电力用户，一般可直接就近向负荷供电，而不需要长距离的高压输电线，输配电损耗小，建设简单廉价。3、污染少，环境相容性好可充分利用可再生清洁能源。4、能源利用效率高。可结合冷热电联产，将发电的废热回收用于供热和制冷，科学合理地实现能源的梯级利用。5、运行灵活，安全可靠性有保障。小机组的启动和停运快速，灵活，可作为备用电源。 6、联网运行，有提供辅助性服务的能力可与电网联合运行，互为补充，既能提高本身的供电可靠性，还能为大电网提供辅助性的服务。分布式发电对电网的辅助性服务，夏季和冬季用电高峰期，冷热电联供可满足季节供热或制冷需要，并节省电力，从而减轻供电压力。分布式供电系统的运行结构一、 分布式电源分布式电源就是分散的小规模电源，容量小于50MW。常利用基于可再生能源的分布式电源。微型燃气轮机是一类新近发展起来的小型热力发动机，是以天然气、汽油、柴油等为燃料的超小型燃气轮机。微型燃气轮机体积小，重量轻，功率20500 千瓦。成本高于相同功率的柴油发电机组，但维护费用低廉，总体运行费用可比之低。二、 分布式供电系统分布式供电系统包含很多分散在各处的分布式电源，种类也往往不只一种，再加上储能装置和附近用电的负荷，其结构可能也相当复杂。分布式供电系统一般由分布式电源、储能设备、分布式供电网络及控制中心和附近的用电负荷构成，如果与公共电网联网运行就还包括并网接口。分布式供电系统的基本结构如下图所示：储能装置在分布式系统中的作用一、分布式系统的储能（一）由于自然资源的特性，可再生能源用于发电时其功率输出具有明显的间歇性和波动性，其变化甚是可能是随机的，容易对电网产生冲击，严重时会引发电网事故。为充分利用可再生能源并保障其供电可靠性，就要对这种难以准确预测的能量变化进行及时的控制和抑制。储能装置，就是用来解决这一问题。（二） 常用的储能技术1、蓄电池储能2、超导储能3、飞轮储能二、储能装置在分布式系统中的作用1、平衡发电量和用电量分布式发电系统的简化示意图如下所示，大致反映了分布式发电系统中最基本的构成要素：2、充当备用或应急电源某些分布式电源受自然条件影响而减少甚至不能供电时，储能系统就像备用电源，可临时维持供电。此外，基于系统安全性的考虑，分布式发电系统也可以保存一定数量的电能，用以应付突发事件。3、改善分布式系统的可控性储能系统可调节分布式系统与大电网的能量交换，将难以准确预测和控制的分布式电源，整合为能够按计划输出电能的系统，使其成为可以调度的发电单元，从而减轻对大电网的影响，提高大电网对分布式电源的接受程度。4、提供辅助服务通过功率波动的抑制和快速的能量吞吐，可明显改善分布式发电系统的电能质量。增强了分布式发电系统可控性，在用电高峰时分担负荷，在发生局部故障时提供紧急功率支持，等等。可见，储能装置在分布式发电系统中是非常重要的。分布式发电的发展应用20世纪70年代就有了分布式电源的概念，美国公共事业管理政策法公布后，正式得以推广，并很快被其它国家接受。“911”后，出于对供电安全的考虑，美国等加快分布式供电系统研究和建设的步伐，在很多国家已颇具规模。目前分布式电源站美国有6000多座；英国有1000多座；日本有近5000家，总容量超过600万千瓦。2006年欧盟国家的分布式供电系统达到1.5万个左右。美国计划到2010年和2020年分别有20%和50%以上的新建商用或办公建筑使用分布式供电系统，并且在2020年将15%的现有建筑改由分布式电源供电。2005年，我国首个分布式电力技术集成工程中心落户广州，标志着我国分布式供电技术进入实质性发展阶段。冷热电三联供技术应用最广泛，发展前景较好，我国大部分地区的住宅、商业大楼、医院、公用建筑、工厂等，都有供电、供暖及制冷需求，而且很多地方配有自备发电设备，这些都为冷热电三联供提供了市场。分布式发电技术具有很多传统发电方式无法比拟的优点，它将在我国电力系统中将发挥重要的作用，可持续发展客观上要求大规模地利用分布式发电技术。本文介绍了的分布式发电技术的概念，分布式电源对现代电力系统得影响以及应用前景。在具体应用分布式电源时，必须根据具体情况（如地理位置、资源分布、环境等）综合考虑多种因素来合理选择分布式电源，充分利用资源来发挥分布式发电技术的优势。随着储能技术的不断发展，分布式发电技术将得到更快地发展。与此同时，分布式发电技术与储能技术的融合提高了电力系统的能源利用效率，改善了系统的稳定性、可靠性以及经济性。