分布式能源系統(tǒng)讀書報告

1、淺析分布式能源摘要：文章主要論述分布式能源基本概念、優(yōu)勢、發(fā)展歷程和影響因素，并結合 當前中國能源形勢分析在中國發(fā)展分布式能源的優(yōu)勢。關鍵詞：分布式能源、熱力發(fā)電廠、影響因素一、基本概念所謂“分布式能源(distributed energy sources)是指分布在用戶端的 能源綜合利用系統(tǒng)。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；二次能源以分布在用戶端的熱電冷(植)聯(lián)產(chǎn)為主，其他中央能源 供應系統(tǒng)為輔，實現(xiàn)以直接滿足用戶多種需求的能源梯級利用，并通過中央能源 供應系統(tǒng)提供支持和補充；在環(huán)境保護上，將部分污染分散化、資源化，爭取實 現(xiàn)適度排放的目標。分布式能源系統(tǒng)分

2、布安置在需求側的能源梯級利用，以及資源綜合利用和可 再生能源設施。通過在需求現(xiàn)場根據(jù)用戶對能源的不同需求，實現(xiàn)溫度對口供應 能源，將輸送環(huán)節(jié)的損耗降至最低，從而實現(xiàn)能源利用效能的最大化。分布式能源是以資源、環(huán)境效益最大化確定方式和容量的系統(tǒng)，根據(jù)終端能 源利用效率最優(yōu)化確定規(guī)模。分布式能源是將用戶多種能源需求，以及資源配置 狀況進行系統(tǒng)整合優(yōu)化，采用需求應對式設計和模塊化配置的新型能源系統(tǒng)。分 布式能源采用先進的能源轉換技術，盡力減少污染物的排放，并使排放分散化， 便于周邊植被的吸收。同時，分布式能源利用其排放量小，排放密度低的優(yōu)勢， 可以將主要排放物實現(xiàn)資源化再利用，例如：排放氣體肥料化。分

3、布式能源依賴于最先進的信息技術，采用智能化監(jiān)控、網(wǎng)絡化群控和遠程 遙控技術，實現(xiàn)現(xiàn)場無人職守。同時，也依賴于未來以能源服務公司為主體的能 源社會化服務體系，實現(xiàn)運行管理的專業(yè)化，以保障各能源系統(tǒng)的安全可靠運行。二、分布式能源的優(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：能效高。實現(xiàn)了能源梯級合理利用，分布式能源系統(tǒng)能效可達80%以上。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，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)電要小得多去。運行靈活，完全性好。分布式能源系統(tǒng)發(fā)電方式靈活，在公用電網(wǎng)故障

4、時，可自動與公用電網(wǎng)斷開，獨立向用戶供電，提高了用戶自身的用電可靠性； 當所在地的用戶出現(xiàn)故障時，可主動與公用電網(wǎng)斷開，減小了對其他用戶的影響。系統(tǒng)經(jīng)濟性好。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)濟性。將分布式能源系統(tǒng)接入傳統(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。正因為分布式能源有上述優(yōu)勢，在國際上得到迅速發(fā)展，在我國經(jīng)過幾年來 國內科技人員和工程技術人員的大力宣傳，積極推廣，目前在分布式能源領域， 已由學會研討會上的科學探討，進入工程開發(fā)階段?，F(xiàn)在北京、上海、廣東、浙 江、四川、等地已有一批分布式能源工程投入運行，實現(xiàn)熱

5、、電、冷聯(lián)產(chǎn)，在節(jié) 能與環(huán)保方面發(fā)揮著重要作用。據(jù)不完全統(tǒng)計目前我國分布式能源裝機總容量已 近500萬千瓦。如果國家的有關政策落實，積極引導，專家們預計分布式能源將 如燎原烈火席卷中華大地，必將在節(jié)能與環(huán)保方面做出更大貢獻。三、分布式能源的發(fā)展以天然氣，煤層氣，沼氣或燃油為燃料的燃機，余熱鍋爐，漠化鋰吸收式制 冷機組組成的小型分布式能源，由于建在用戶側，減少輸送損失，并能實現(xiàn)優(yōu)勢 能源的梯級利用，因而效率極高。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，其他能源供應系統(tǒng)為輔，將電力，熱力，制冷與蓄能技術結合，

6、 以直接滿足用戶多種需求，實現(xiàn)能源梯極利用，并通過公用能源供應系統(tǒng)提供支 持和補給。各系統(tǒng)在低壓電網(wǎng)和冷，熱水管道上進行就近支援，互保能源供應的 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 護了環(huán)境。分布式能源系統(tǒng)依托智能信息化技術可以實現(xiàn)現(xiàn)場無人值班，通過社會化服 務體系提供設計，安裝，運行，維修一體化保障。在研究分布式能源系統(tǒng)有關問 題時，在業(yè)內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。在國際上，尤其是在經(jīng)濟發(fā)達或較發(fā)達的國家中，經(jīng)濟發(fā)展帶動電力負荷的 持續(xù)增長，對供電可靠性，電能質量的要求不斷提高，新型發(fā)電技術和儲能技術

7、得到發(fā)展，電力市場化改革的逐步推行，環(huán)境保護問題日益突出并受到重視，在 這些行業(yè)內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。分布式能源系統(tǒng)的能源利用率遠遠高于多數(shù)國家依靠大型主要電站將電力 從發(fā)電廠向終端用戶單向傳輸?shù)募泄╇娤到y(tǒng)。發(fā)電廠最終只能將燃料能源燃燒 產(chǎn)生的1/3熱能轉化成電能，而近50%的熱能流失，傳輸環(huán)節(jié)損耗近10%的熱能 而且，當前20%的發(fā)電裝機容量只用于滿足用電高峰期的需求。因此，

8、這些發(fā)電 機組運行時間僅占全部機組運行時間的5%，發(fā)電量僅占發(fā)電總量的1%。由于只 依靠幾條主要線路傳輸電力，集中供電系統(tǒng)的供電線路擁堵問題日益凸顯。電力 供應過剩迫使公用事業(yè)單位依靠污染性更高和效率更低的能源發(fā)電來滿足用電 高峰期需求，而不是簡單地將剩余電力從需求量低的市場重新配送至需求量高的 市場，從而造成能源利用率更為低下。在美國，分布式能源系統(tǒng)推廣面臨來自電力企業(yè)的阻力。分布式能源供應旨 在消除電力企業(yè)盈利和電力消費之間的關聯(lián)性，從而激發(fā)電力企業(yè)投資研發(fā)高效 節(jié)能技術來推動分布式能源系統(tǒng)建設的熱情。改變這種關系甚至比技術創(chuàng)新更為 重要。清潔能源技術咨詢公司Clean Edge的聯(lián)合創(chuàng)始

9、人Ron Pernick認為：“如果沒 有公用事業(yè)單位參與其中，分布式能源系統(tǒng)推廣將很難取得進展。監(jiān)管機構需要 制定一些政策，促使公用事業(yè)單位投身分布式能源系統(tǒng)建設。而根本之處在于， 消除電力企業(yè)盈利同電力消費之間的關聯(lián)性。”美國西部各州的電力企業(yè)已開始將提高能源利用率列為長期資源投資戰(zhàn)略 中的重要一環(huán)。在華盛頓州，電力公司PG&E計劃通過投資研發(fā)高效節(jié)能技術來 增強分布式能源系統(tǒng)，通過分布式能源系統(tǒng)來滿足未來50%的能源需求。其他電力企業(yè)正在推出雄心勃勃的計劃來推動分布式能源系統(tǒng)建設?？偛?位于南加州的愛迪生電力公司計劃在2013年完成在南加州地區(qū)建筑物頂安裝 250兆瓦太陽能電池板項目。與

10、此同時，許多企業(yè)和消費者已經(jīng)率先參與進來。 在過去10年中，大幅降低對集中能源系統(tǒng)依賴性的小型企業(yè)和消費者數(shù)量在以 每年33%的速度遞增?？偛课挥诿绹又萆骄俺堑墓雀韫驹谄溆秒姼叻迤陂g， 利用安裝在山景城園區(qū)內的1.6兆瓦太陽能電池板來滿足30%的電力需求。我們 有充分的理由預期其他硅谷企業(yè)將競相效仿。在北京召開的“分布式能源技術在燃氣領域中的應用”研討會上，專家指 出，現(xiàn)階段分布式能源在我國雖原則上受國家鼓勵，但相關政策環(huán)境卻對其發(fā)展 不利；專家呼吁盡快對“什么是中國特色的分布式能源”進行統(tǒng)一定義，否則難 以作出政策支持和技術規(guī)范。四、分布式能源發(fā)展影響因素影響分布式能源系統(tǒng)發(fā)展的主要因素

11、可歸結為技術、政策與機制、市場等幾 方面。技術因素技術因素涵蓋了與分布式能源系統(tǒng)相關的各個技術問題。具體地說，就是分 布式能源設備的技術性能,如發(fā)電機組、并網(wǎng)設施、輸配電網(wǎng)的運行，以及電網(wǎng)安 全、可靠及穩(wěn)定運行的標準等。分布式能源系統(tǒng)并網(wǎng)存在以下的限制。電網(wǎng)的技術條件:如農(nóng)村電網(wǎng)的電壓城市電網(wǎng)的故障率等限制。分布式 能源系統(tǒng)并網(wǎng)可能使電網(wǎng)的故障率上升，這就限制了分布式能源系統(tǒng)尤其是熱電 聯(lián)產(chǎn)機組的并網(wǎng)。此外，并網(wǎng)還意味著電網(wǎng)電壓的升高。這些都對電網(wǎng)的改造提 出了新要求。安全問題:分布式能源系統(tǒng)的并網(wǎng)可能引發(fā)意想不到的操作。如，某一 條饋線的故障可能使另一條饋線產(chǎn)生斷路。產(chǎn)生可能的波動和配備輔助

12、裝置：并網(wǎng)的分布式能源系統(tǒng)數(shù)量越多，對 電網(wǎng)的沖擊大。間歇性的分布式能源系統(tǒng)還需要配備存儲設備等。缺乏必要的基礎設施，制約了遠離電網(wǎng)的分布式能源系統(tǒng)的建設。為了 并網(wǎng)，分布式能源開發(fā)商必須接受電網(wǎng)公司或電力公司的有關并網(wǎng)技術條款，其 中包括各方的責任、電網(wǎng)改造及線路延伸的成本分攤等。政策與機制因素政策與機制因素包括直接和間接地影響分布式能源項目的政策，以及制定、 實施相關政策的體制結構等。支持政策的空缺或不確定是分布式能源發(fā)展的重要 障礙。目前歐盟各國正處于電力市場開放的過渡時期，對電力市場的監(jiān)管和分布 式能源(可再生能源技術和熱電聯(lián)產(chǎn)技術)支持政策有著很多的爭議，許多政策 和措施變更頻繁。在

13、新舊機制交替之際，出現(xiàn)了政策空缺，增加了分布式能源發(fā)展 規(guī)劃的不確定性。在歐洲，影響分布式能源技術發(fā)展的各種障礙與電力監(jiān)管體制 密切相關。而現(xiàn)有的電力監(jiān)管體制未能充分認識分布式能源系統(tǒng)的價值，尤其是 環(huán)保效益、提高電網(wǎng)服務質量、保障電力供應等方面的益處。分布式能源能否納 入?yún)^(qū)域規(guī)劃關系到分布式能源項目建設和運行的許可審批。許多分布式能源項目, 如小水電、風電、兆瓦級光伏發(fā)電等常常由于保護生態(tài)和土地、景觀及歷史遺跡 等原因而造成選址困難。如果分布式能源系統(tǒng)的選址能盡早納入?yún)^(qū)域規(guī)劃中，就 可避免選址與保護自然的沖突。例如，德國將分布式能源的開發(fā)納入?yún)^(qū)域規(guī)劃中， 一方面使當?shù)卣疄轱L力發(fā)電提供合適的

14、場地，另一方面也降低了開發(fā)商的選址 成本。還有，天然氣熱電冷設備選址的困難一般較少，因為不論工業(yè)、醫(yī)院還是住 宅在建筑設計時已為能源設備留有一定的空間，除非因地點的特殊性，其噪音可 能影響一些熱電聯(lián)產(chǎn)項目的許可審批。市場因素市場因素包括分布式能源技術自身的經(jīng)濟特性和市場結構。前者指的是設 備及運行成本，以及融資、燃料和產(chǎn)品合同等。后者指的是市場參與者的數(shù)量和 規(guī)模大小、定價和交易機制、競爭的力度、進入市場條件等。許多分布式能源系 統(tǒng)的開發(fā)商、運營商往往不是實力雄厚的電力公司，多為新成立的中小型企業(yè)， 因此在技術、經(jīng)驗和能力方面不及有實力的大公司。許多分布式熱電聯(lián)產(chǎn)設備的 運行商或用戶在市場中多

15、處于弱勢地位。電力公司的市場操縱力可能直接影響分 布式能源項目的發(fā)展。對于中小規(guī)模的獨立發(fā)電商來說，一旦發(fā)電和批發(fā)市場的開放程度有限，電 網(wǎng)公司就可能對分布式能源開發(fā)商制造各種并網(wǎng)的障礙，例如電網(wǎng)公司可能會采 用拖延處理并網(wǎng)申請、使申請手續(xù)復雜化或聯(lián)合抵制等手段阻礙分布式能源系統(tǒng) 的并網(wǎng)，這就使資金緊缺的開發(fā)商面臨更多困難。市場操縱力還體現(xiàn)在電網(wǎng)公司 可能壓低分布式能源的上網(wǎng)電價,對非電力部門的分布式能源開發(fā)商采取抵制的 策略;燃氣公司也可能會抬高熱電機組燃料供應的容量費等。對于天然氣熱電聯(lián) 產(chǎn)設備而言，氣價/電價比的迅速攀升極大地影響了分布式熱電聯(lián)產(chǎn)技術的推廣。 一方面,天然氣價格不斷上漲,

16、而另一方面,電力市場開放的負面結果（未計入環(huán) 境成本）使電價偏低，熱電設備運行的經(jīng)濟性則難以維持。四.大型燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電廠vs小型分布式能源分布式能源對比大型燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)有四大優(yōu)勢。優(yōu)勢一：分布式熱電冷聯(lián)產(chǎn)，由于占地小，一般的寫字樓、商場、賓館、 學校等建筑在地下室均可。沒有大型熱電廠廠址選擇的諸多限制因素。也可以認 為發(fā)展分布式熱電冷聯(lián)產(chǎn)并不增加城市建設用地，如北京經(jīng)濟開發(fā)區(qū)聯(lián)合循環(huán)熱 電廠，僅土地購置費就需550元/平米，工程支出3288萬元，這對北京來講是難 得的機遇。北京草橋燃機熱電廠征地150萬元/畝，北京太陽宮燃機熱電廠征地 135，萬元/畝，可見大熱電廠征地費是不小

17、的開支。優(yōu)勢二：由于分布式熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)，是各單位籌建，因為工程小，造價 低，建設資金自籌易解決，市政府只要出臺支持發(fā)展的政策，其他如資金、設備 和管理等問題都會自行解決。優(yōu)勢三：由于分布式熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)實現(xiàn)自備電源，減少電力網(wǎng)的供電壓 力。發(fā)電、輸電、配電的基建投資大量減少。電力系統(tǒng)不用投資，增加了發(fā)供電 能力，提高了北京市自發(fā)電的比重，增強了應急突發(fā)事件的能力。分布式能源不 是電力系統(tǒng)競爭的對于，而是電力系統(tǒng)可靠的幫手。對電力系統(tǒng)有利。優(yōu)勢四：由于分布式熱電冷聯(lián)供實現(xiàn)電力自給，減少電力系統(tǒng)的購電量， 因而盡管天然氣價格高，發(fā)電成本高，但遠比電力系統(tǒng)的售電價低，因而有明顯 的效益。大型燃氣-

18、蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電廠的發(fā)電要全部上網(wǎng)，因而上網(wǎng)電價不能 太高，電力系統(tǒng)要考慮山西、內蒙的低價電。而分布式熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)是減少從 電力系統(tǒng)的購電量，因而問題變成優(yōu)勢。通過上海、北京等地一批分布式能源工 程投產(chǎn)，對上述幾個優(yōu)勢認識的更清楚了。在上海市率先發(fā)布支持發(fā)展分布式能 源文件的影響。北京市發(fā)展改革委員會也準備出臺相應的文件。分布式能源在中國的運用的優(yōu)勢我國能源形勢不容樂觀，我國環(huán)境狀況形勢嚴峻。以煤為主的能源結構 短期內不會改變，而石油和天然氣資源不足，人均占有量很低，如何合理利用， 提高能源利用率將是今后相當長時間內的主要任務。燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電廠， 能源效率高達55%應適當發(fā)展，而分布式能源由于實現(xiàn)熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)能源利用 率可達80%以上，又有減少能源輸送損失、占地小、啟動快、自動化水平高、調 節(jié)方便、應對突發(fā)事件能力強等優(yōu)點，應該大力發(fā)展。有天然氣的城市和可以拿到進口 LNG的地區(qū)，大型公共建筑（23萬平 方米以上）的工程應首先探討