分布式能源系統(tǒng)發(fā)展相關(guān)問題探討

1、                分布式能源系統(tǒng)發(fā)展相關(guān)問題探討        報(bào)告出處：報(bào)告免費(fèi)直通車  發(fā)布日期：2007年08月13日 09:04        目前，分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展在國際上方興未艾。在我國，以建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)為目標(biāo)的今

2、天，分布式能源系統(tǒng)也越來越受到人們的重視。通過調(diào)查研究，筆者認(rèn)為當(dāng)前需要對分布式能源系統(tǒng)發(fā)展相關(guān)問題進(jìn)行認(rèn)真研究，在此基礎(chǔ)上，國家有關(guān)部門抓緊制定法規(guī)政策，通過正確引導(dǎo)、科學(xué)管理，使分布式能源系統(tǒng)能夠健康有序發(fā)展，發(fā)揮其作為大電網(wǎng)供電有益補(bǔ)充的作用。 1、分布式能源系統(tǒng)的特點(diǎn) 分布式能源系統(tǒng)直接安裝在用戶端，通過在現(xiàn)場對能源實(shí)現(xiàn)梯級利用，減少中間輸送環(huán)節(jié)損耗，實(shí)現(xiàn)資源利用最大化。分布式能源系統(tǒng)的一次能源以氣體燃料為主，可再生能源為輔，利用一切可以利用的資源。其二次能源以分布在用戶端的熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)為主，其它能源供應(yīng)系統(tǒng)為輔，將電力、熱力、制冷與蓄能技術(shù)結(jié)合，以直接滿足用戶多種需求，實(shí)現(xiàn)能源梯級

3、利用，并通過公用能源供應(yīng)系統(tǒng)提供支持和補(bǔ)充。各系統(tǒng)在低壓電網(wǎng)和冷、熱水管道上進(jìn)行就近支援，互保能源供應(yīng)的可靠性。分布式能源系統(tǒng)將能源利用效率發(fā)揮到最大狀態(tài)，從而節(jié)約了能源、保護(hù)了環(huán)境。 分布式能源系統(tǒng)依托智能信息化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場無人值班，通過社會(huì)化服務(wù)體系提供設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、維修一體化保障。在研究分布式能源系統(tǒng)有關(guān)問題時(shí)，在業(yè)內(nèi)也有稱之為“分布式供電”、“分布式發(fā)電”或“分散式電源”，就其概念而言，是有一定區(qū)別的。 2、分布式能源系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀 在國際上，尤其是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)或較發(fā)達(dá)的國家中，經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)電力負(fù)荷持續(xù)增長，對供電可靠性、電能質(zhì)量的要求不斷提高，新型發(fā)電技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)得到發(fā)展，電

4、力市場化改革的逐步推行，環(huán)境保護(hù)問題日益突出并受到重視，在這些行業(yè)內(nèi)外部條件和因素綜合作用下，使具有較高能源利用效率的分布式能源系統(tǒng)得到了快速發(fā)展。美國在1978年頒布公共事業(yè)管理政策法后，正式開始推廣建設(shè)分布式能源系統(tǒng)。近年來，日本、德國、荷蘭、丹麥和加拿大等國家的分布式能源系統(tǒng)也得到很大的發(fā)展。 目前，人口、資源和環(huán)境問題依然是我國面臨的最大挑戰(zhàn)，我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的惟一選擇就是全力提高資源的利用效率，最大限度地減少環(huán)境污染，而分布式能源系統(tǒng)將會(huì)使這一問題得到一定程度的緩解。分布式能源系統(tǒng)是保證我國能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的有效途徑之一，發(fā)展?jié)摿薮蟆?中華人民共和國節(jié)約能源法第三十九條明確

5、，國家鼓勵(lì)發(fā)展下列通用節(jié)能技術(shù)：推廣熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱；提高熱電機(jī)組的利用率；發(fā)展熱能梯級利用技術(shù)，熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)和熱、電、煤氣三聯(lián)供技術(shù)，提高熱能綜合利用率。原國家計(jì)委、原國家經(jīng)貿(mào)委、建設(shè)部、國家環(huán)?？偩株P(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定(計(jì)基礎(chǔ)20001268號(hào))文件中明確提出：以小型燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組和余熱鍋爐等設(shè)備組成的小型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，適用于廠礦企業(yè)、寫字樓、賓館、商嘗醫(yī)院、銀行、學(xué)校等較分散的公用建筑。它具有效率高、占地孝保護(hù)環(huán)境、減少供電線損和應(yīng)急突發(fā)事件等綜合功能，在有條件的地區(qū)應(yīng)逐步推廣。 在國家發(fā)展改革委能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃中，電力工業(yè)發(fā)展重點(diǎn)包括推進(jìn)熱電聯(lián)產(chǎn)、熱電冷聯(lián)產(chǎn)和熱電煤氣多聯(lián)

6、供。在工業(yè)熱負(fù)荷為主的地區(qū)，因地制宜建設(shè)以熱力為主的背壓機(jī)組；在采暖負(fù)荷集中或發(fā)展?jié)摿^大的地區(qū)，建設(shè)30萬kW等級高效環(huán)保熱電冷聯(lián)產(chǎn)機(jī)組；在中小城市建設(shè)以循環(huán)流化床技術(shù)為主的熱、電、煤氣三聯(lián)供和以潔凈能源作燃料的分布式熱電聯(lián)產(chǎn)和熱電冷聯(lián)供，將分散式供熱燃煤小鍋爐改造為集中供熱。 目前，我國以天然氣為燃料的分布式能源系統(tǒng)建設(shè)已逐步進(jìn)入實(shí)質(zhì)性開發(fā)實(shí)施階段，在北京、上海、廣州等大城市的居民小區(qū)、商城樓宇、大學(xué)城都有一批熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)示范工程投運(yùn)。例如：上海浦東國際機(jī)場能源中心4000kW燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)供項(xiàng)目，上海黃埔區(qū)中心醫(yī)院1000kW燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)供項(xiàng)目，北京中關(guān)村軟件園熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目等各

7、項(xiàng)目的實(shí)施和投運(yùn)。 3、分布式能源系統(tǒng)運(yùn)行模式和優(yōu)勢分析 分布式能源系統(tǒng)直接為附近的用戶供電，發(fā)電設(shè)施規(guī)模一般較小，目前主要有小燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、小燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、小水電、燃料電池發(fā)電以及太陽能光伏發(fā)電等形式。 3.1 分布式能源系統(tǒng)運(yùn)行模式分析 分布式能源系統(tǒng)發(fā)電在我國主要有獨(dú)立運(yùn)行模式和與公用電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式兩種。 獨(dú)立運(yùn)行模式主要用于大電網(wǎng)覆蓋不到的邊遠(yuǎn)地區(qū)、農(nóng)牧區(qū)，由分布式能源系統(tǒng)單獨(dú)供電。我國在近、中期應(yīng)高度重視獨(dú)立運(yùn)行模式的發(fā)展，這對于解決“三農(nóng)”問題有重要意義。聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式主要用于電網(wǎng)中負(fù)荷快速增長區(qū)域和重要的負(fù)荷區(qū)域，分布式能源系統(tǒng)電源接入公用電網(wǎng)的配電網(wǎng)或者負(fù)荷安裝處，

8、與公用電網(wǎng)一起向負(fù)荷供電。為了保證用戶的供電可靠性，采用聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式是分布式能源系統(tǒng)未來發(fā)展的主要形式。 3.2 分布式能源系統(tǒng)的優(yōu)勢分析 與傳統(tǒng)的集中發(fā)電方式相比，分布式能源系統(tǒng)發(fā)電的優(yōu)勢十分明顯，主要是： (1)能效高。實(shí)現(xiàn)了能源梯級合理利用，分布式能源系統(tǒng)能效可達(dá)80%以上。 (2)損耗校安裝在用電側(cè)，分布式能源系統(tǒng)供應(yīng)與需求在最短的距離內(nèi)平衡，輸配電損耗很校 (3)污染少。多采用清潔、高效的天然氣和可再生能源發(fā)電，分布式能源系統(tǒng)污染排放量很低。同時(shí)，由于分布式能源系統(tǒng)發(fā)電的電壓等級比較低，電磁污染比傳統(tǒng)的集中式發(fā)電要小得多。 (4)運(yùn)行靈活，安全性好。分布式能源系統(tǒng)發(fā)電方式靈活，在公用

9、電網(wǎng)故障時(shí)，可自動(dòng)與公用電網(wǎng)斷開，獨(dú)立向用戶供電，提高了用戶自身的用電可靠性；當(dāng)所在地的用戶出現(xiàn)故障時(shí)，可主動(dòng)與公用電網(wǎng)斷開，減小了對其他用戶的影響。 (5)電能質(zhì)量高。由于分布式能源系統(tǒng)發(fā)電設(shè)施通?？梢跃偷卣{(diào)整電壓和電流波形，保證了較高的電能質(zhì)量。 (6)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性好。由于高效、低損耗和低污染排放，分布式能源系統(tǒng)具有明顯的經(jīng)濟(jì)性。 將分布式能源系統(tǒng)接人傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，既可以滿足電力系統(tǒng)和用戶的特定要求，又可以提高系統(tǒng)的靈活性、可靠性和安全性。 4、分布式能源系統(tǒng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn) 分布式能源系統(tǒng)發(fā)展面臨著新的挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在以下5個(gè)方面： 4.1 在技術(shù)方面，對公用電網(wǎng)帶來影響和挑戰(zhàn) 首先，由于

10、分布式能源系統(tǒng)采用的發(fā)電方式多種多樣，頻率相差很大，有的甚至是直流形式，如燃料電池和太陽能發(fā)電等。因此，如何解決發(fā)電設(shè)備同步運(yùn)行是分布式能源系統(tǒng)給傳統(tǒng)電力系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)之一。其次，我國大部分配電網(wǎng)主保護(hù)系統(tǒng)采用的是速斷、限時(shí)速斷保護(hù)形式，這種保護(hù)配合在現(xiàn)有的輻射型配電網(wǎng)上，能夠有效地保護(hù)全部線路。但如果在配電網(wǎng)中接人分布式能源系統(tǒng)后，原有的保護(hù)配合就不可能可靠地保護(hù)整條線路，可能出現(xiàn)保護(hù)死區(qū)。再次，當(dāng)負(fù)荷波動(dòng)時(shí)，通過調(diào)節(jié)變電所的有載調(diào)壓變壓器抽頭或無功補(bǔ)償器投入容量，可使目前的配電線路的負(fù)荷電壓保持在允許波動(dòng)范圍內(nèi)。但當(dāng)配電網(wǎng)線路接人分布式能源系統(tǒng)電源后，這種調(diào)節(jié)手段就有可能無法滿足用戶的電壓

11、要求。 4.2 在經(jīng)濟(jì)方面，分布式能源的投資吸引力不高 由于分布式能源帶來的多為社會(huì)效益，如保護(hù)環(huán)境、減少噪音、節(jié)約用地、節(jié)約能源等，這方面的效益在經(jīng)濟(jì)學(xué)上稱為外部影響，這部分成本效益無法在市場中充分體現(xiàn)，造成分布式能源系統(tǒng)初始投資大、投資吸引力差，需要政府政策扶持。 4.3 在市場方面，增加了電力市場交易難度 由于合理定價(jià)困難，使交易變得復(fù)雜。分布式能源系統(tǒng)接人公用電網(wǎng)，為電力市場引入了更多的競爭因素和市場主體，既繁榮了電力市場，又增加了電力市場交易的復(fù)雜性。例如，如何計(jì)算分布式能源系統(tǒng)的接網(wǎng)費(fèi)、大電網(wǎng)為其提供備用的費(fèi)用以及其向大電網(wǎng)出售富余電量的價(jià)格，成為世界各國在發(fā)展分布式能源系統(tǒng)討論的

12、焦點(diǎn)之一。 4.4 在管理方面，給電網(wǎng)調(diào)度帶來困難 目前分布式能源系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組一般不受電網(wǎng)調(diào)度，在某種程度上其運(yùn)行和控制存在盲目和無序的情況，給整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行留下了一定的安全隱患。例如，分布式能源系統(tǒng)發(fā)電會(huì)給電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償、電壓控制等帶來不利影響；要求配電網(wǎng)自動(dòng)化和需求側(cè)管理系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。 4.5 在能源供應(yīng)方面，我國需要高度重視天然氣的供應(yīng) 一是在合同期內(nèi)氣量能否保持穩(wěn)定供應(yīng)；二是氣價(jià)及其漲幅能否承受；三是重視分布式能源系統(tǒng)用氣曲線對天然氣供應(yīng)曲線的負(fù)面影響，如下午下班后天然氣供應(yīng)進(jìn)入高峰期，此時(shí)分布式能源系統(tǒng)也處于用氣高峰期，加重了天然氣供應(yīng)的調(diào)峰任務(wù)。 5、對發(fā)展分布式能源系

13、統(tǒng)的建議 總體而言，分布式能源系統(tǒng)是一項(xiàng)發(fā)展前景光明的技術(shù)，而且其發(fā)展對傳統(tǒng)的電力工業(yè)會(huì)帶來很大影響。建議國家有關(guān)部門應(yīng)組織開展以下工作，使分布式能源系統(tǒng)能夠健康有序地發(fā)展。 (1)對我國發(fā)展分布式能源系統(tǒng)的技術(shù)方向、市場準(zhǔn)入條件、與大電網(wǎng)建設(shè)的協(xié)調(diào)等問題開展綜合的研究分析，提出明確的產(chǎn)業(yè)發(fā)展導(dǎo)向。 根據(jù)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的需要和分布式能源系統(tǒng)的特點(diǎn)，積極組織制定相應(yīng)的法律、法規(guī)、產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)規(guī)范及市場規(guī)范，將分布式能源系統(tǒng)的建設(shè)、運(yùn)行納入法律化、規(guī)范化、制度化的軌道。 當(dāng)前最急迫的是在能源法、電力法等有關(guān)法律制定、修訂頒布之前，國家主管部門、監(jiān)管部門應(yīng)組織研究制定分布式能源系統(tǒng)的準(zhǔn)入運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)分布式能源系統(tǒng)的建設(shè)、并網(wǎng)； 要選擇一批示范工程項(xiàng)目，明確其市場準(zhǔn)人，總結(jié)、積極推廣建設(shè)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)； 加強(qiáng)對分布式能源系統(tǒng)前景的科學(xué)預(yù)測與規(guī)劃； 制訂分布式能源系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范和用能標(biāo)準(zhǔn)，杜絕以建設(shè)分布式能源系統(tǒng)為名，建設(shè)國家明令禁止的小凝汽式發(fā)電機(jī)組； 研究制定分布式能源系統(tǒng)接網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)。 (2)分布式能源系統(tǒng)需要和電網(wǎng)并網(wǎng)的，必須滿足并網(wǎng)的技術(shù)條件和規(guī)范，與電網(wǎng)企業(yè)簽定并網(wǎng)協(xié)議。需要向電網(wǎng)企業(yè)購售電的，與電網(wǎng)企業(yè)簽定購售電協(xié)議。 (3)積極組織研究分布式能源系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備的特性以及給電力系統(tǒng)帶來的問題及技術(shù)保護(hù)措施等。 (4)積