美國(guó)與歐洲分布式發(fā)電的比較

1、美國(guó)與歐洲分布式發(fā)電的比擬摘要：在歐洲，分布式能源已不再是新技術(shù)。自1973年能源危機(jī)之后，企業(yè)就積極進(jìn)展各種活動(dòng)，希望在節(jié)能方面為自己的傳統(tǒng)產(chǎn)品找到替代市常因此，歐洲的工業(yè)企業(yè)對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)已非常理解。在1978至1984年間，市場(chǎng)的宏大動(dòng)力推動(dòng)著熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)在住宅和效勞行業(yè)的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：美國(guó)歐洲分布式發(fā)電比擬1回憶在歐洲，分布式能源已不再是新技術(shù)。自1973年能源危機(jī)之后，企業(yè)就積極進(jìn)展各種活動(dòng)，希望在節(jié)能方面為自己的傳統(tǒng)產(chǎn)品找到替代市常因此，歐洲的工業(yè)企業(yè)對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)已非常理解。在1978至1984年間，市場(chǎng)的宏大動(dòng)力推動(dòng)著熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)在住宅和效勞行業(yè)的應(yīng)用。當(dāng)時(shí)，歐洲各主要轎車(chē)企業(yè)提出了一

2、個(gè)分布式發(fā)電的方案，即對(duì)已有的甲烷內(nèi)燃機(jī)進(jìn)展改造，配以熱交換器，回收廢氣、冷卻水和機(jī)油的余熱。發(fā)動(dòng)機(jī)及機(jī)電、熱力部件與消聲保護(hù)殼整合為一體。在1982年漢諾威博覽會(huì)上展出了15種以上不同系列的分布式發(fā)電設(shè)備，其中，菲亞特的“Tte機(jī)型是已工業(yè)化的產(chǎn)品之一，它的發(fā)電量15ke，供熱量34k，平均發(fā)電總效率為28%，平均凈效率26%，構(gòu)造緊湊約13，配有催化式消音器和運(yùn)行管理的計(jì)算機(jī)控制面板。在歐洲各國(guó)大約已裝了2000臺(tái)“Tte機(jī)組,主要是在效勞行業(yè)。最令人感興趣的分布式發(fā)電例子是ultiservie公司開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)。該公司位于人口約10萬(wàn)的Vienza市，通過(guò)自有渠道銷(xiāo)售甲烷和電力。1982至1

3、986年間，公司選擇了每年熱負(fù)荷不少于5000小時(shí)的10家用戶(hù)，共安裝了31臺(tái)“Tte機(jī)組,發(fā)電總量465k,與中壓電網(wǎng)并網(wǎng)。每一機(jī)組的平均運(yùn)行時(shí)間約5250小時(shí)，較傳統(tǒng)系統(tǒng)節(jié)能35%。這些設(shè)備如今仍在運(yùn)行，從經(jīng)濟(jì)角度看，1987年的系統(tǒng)內(nèi)部收益率就到達(dá)了21.4%。盡管分布式發(fā)電在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面已獲得了良好的、鼓舞人心的成果，但至八十年代后期，菲亞特公司不再對(duì)該領(lǐng)域感興趣，歐洲其他的轎車(chē)消費(fèi)廠家同樣也是如此。其主要原因，至少在意大利，是因?yàn)椋?電力部門(mén)不允許在公寓住宅區(qū)安裝Tte這些住戶(hù)是Tte方案的終端用戶(hù),因?yàn)楣⒆?hù)不具有正式公司的組織構(gòu)造，因此無(wú)權(quán)自行向各個(gè)住戶(hù)售電。另外，Tte設(shè)備

4、首先是用在效勞行業(yè)，而用戶(hù)分散也造成了營(yíng)銷(xiāo)和維修本錢(qián)的進(jìn)步。至1992年，有關(guān)法律規(guī)定公共電網(wǎng)必須以支持價(jià)購(gòu)置可再生能源或熱電聯(lián)供的發(fā)電量，從此制造商就不再對(duì)Tte感興趣。2審批、環(huán)境控制和公眾利益關(guān)系上的官僚行為-15k機(jī)組與150的機(jī)組不能區(qū)別對(duì)待，耽心小機(jī)組數(shù)量的增加。實(shí)際上，每一個(gè)消費(fèi)者是不可能自己去處理各種設(shè)備問(wèn)題的，這勢(shì)必導(dǎo)致本錢(qián)進(jìn)步，最終停機(jī)。3對(duì)天然氣部門(mén)及輸配商缺少關(guān)注，尤其對(duì)他們宣傳推廣的小型燃?xì)忮仩t。而恰恰是小型燃?xì)忮仩t防止了一般鍋爐的公用性及由此產(chǎn)生的各種費(fèi)事。4用戶(hù)技術(shù)知識(shí)的缺乏、以及維修和安裝人員的缺少。事實(shí)上分布式發(fā)電設(shè)備的安裝和維修需要發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械、并網(wǎng)和三相負(fù)荷

5、管理、水路循環(huán)的熱力技術(shù)、傳感器及計(jì)算機(jī)化管理等方面的純熟技術(shù)人員。上述困難始終是分布式發(fā)電推廣應(yīng)用的主要障礙。2分布式發(fā)電和電氣系統(tǒng)美國(guó)對(duì)分布式發(fā)電感興趣主要是因?yàn)檠b機(jī)容量短缺，尤其是加利福尼亞危機(jī)的發(fā)生。相反，2001年歐洲卻是以大型超容量發(fā)電機(jī)組為主，為了保證股東的分紅，公共壟斷如電力部門(mén)對(duì)投資新機(jī)組比擴(kuò)大老廠更感興趣。由于公司的私營(yíng)化，歐洲還將經(jīng)歷幾年才會(huì)不發(fā)生類(lèi)似加洲危機(jī)的情形呢？或者，為了履行京都協(xié)議，需要多少個(gè)高效結(jié)合燃煤/燃油循環(huán)廠才能對(duì)節(jié)約資源產(chǎn)生作用呢？在歐洲，即使電網(wǎng)獨(dú)立，也不會(huì)出現(xiàn)美國(guó)市場(chǎng)開(kāi)放的情形。從理論上講，可能過(guò)假設(shè)干年以后，經(jīng)濟(jì)自由化進(jìn)程完畢，過(guò)剩電量的轉(zhuǎn)移將成

6、為可能。但是，官僚或財(cái)政方面的障礙仍將存在。例如，在意大利，光電屋頂方案使光電消費(fèi)者可與電網(wǎng)公司可對(duì)等交換電量，但不是銷(xiāo)售，因?yàn)橐獯罄呢?cái)政政策要求從事銷(xiāo)售活動(dòng)的法人應(yīng)具有增殖稅注冊(cè)號(hào)及相關(guān)的帳簿登記。由于小用戶(hù)支付的稅費(fèi)較輸配商高，分布式發(fā)電使得小電網(wǎng)得以存在并向周邊用戶(hù)售電，而且在供給范圍內(nèi)，根據(jù)熱負(fù)荷需求而消費(fèi)的電力可以獲利。歐洲大規(guī)模市場(chǎng)的設(shè)想并非沒(méi)有缺憾，因?yàn)橐坏?000兆瓦的發(fā)電廠與1000瓦屋頂光電發(fā)電通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展實(shí)時(shí)的“對(duì)話(huà)，電力王國(guó)獲得優(yōu)勢(shì)的話(huà)，它的選擇將強(qiáng)加于歐洲人。關(guān)于電力供給可靠性問(wèn)題，在歐洲,尤其是在城市，中負(fù)荷電網(wǎng)通常是鋪設(shè)在地下的，而美國(guó)的變壓器懸掛在電桿上

7、。無(wú)疑，電網(wǎng)和自發(fā)電必需確保電力交易系統(tǒng)所要求的可靠性每年斷電12秒。3預(yù)期的效率和可靠性分布式發(fā)電效率與上網(wǎng)發(fā)電廠的效率的比擬比擬。多年以來(lái)，歐洲一直很重視對(duì)進(jìn)口燃料依賴(lài)的限制但是沒(méi)有太大的進(jìn)展，為此，其電力系統(tǒng)的燃料效率較美國(guó)的高，美國(guó)如今對(duì)進(jìn)口燃料的依賴(lài)性日益增大。在歐洲還有一特殊情況，即工業(yè)企業(yè)利用熱空氣進(jìn)展枯燥，所以電效率低于25%的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)就沒(méi)有市場(chǎng)的。效勞業(yè)耗電量大，其所使用的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的電力凈效率，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)大小的不同可從32%進(jìn)步至36%-38%不等。以熱負(fù)荷為主的用戶(hù)情形較為復(fù)雜，一方面，自用發(fā)電量是有限的，這就降低了分布式發(fā)電的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，另一方面，假設(shè)根據(jù)熱負(fù)荷選擇高效

8、設(shè)備像燃料電池的規(guī)格，可能會(huì)出現(xiàn)售電、至少是電量交換的問(wèn)題。再看美國(guó)，其效率值低于歐洲，而高電耗包括夏季又使機(jī)組的電-熱指數(shù)更接近用戶(hù)的需求。關(guān)于小型分布式發(fā)電機(jī)可靠性，歐洲的情形正逐步與美國(guó)接近。比方，幾十年前在歐洲，即使偏遠(yuǎn)地區(qū)也有維修人員以合理的價(jià)格提供小轎車(chē)的維修效勞。近幾年來(lái)，勞動(dòng)力本錢(qián)的進(jìn)步和技術(shù)的不斷進(jìn)步，小轎車(chē)可望在一定時(shí)間內(nèi)使用而無(wú)須維修，而后再轉(zhuǎn)買(mǎi)或報(bào)廢。這與美國(guó)情形已相近了。在美國(guó)，考慮本錢(qián)及間隔 等因素，頻繁且要求專(zhuān)業(yè)維修的機(jī)械設(shè)備是沒(méi)有市場(chǎng)的。為降低本錢(qián)，工業(yè)消費(fèi)更側(cè)重設(shè)備的可靠性而不是效率。4發(fā)電本錢(qián)的估計(jì)發(fā)電本錢(qián)與電價(jià)、燃?xì)獾膬r(jià)格親密相關(guān)。各國(guó)電價(jià)和燃料價(jià)格的上下

9、取決于稅收，而稅收因燃料用處的不同而變化。為此，發(fā)電本錢(qián)很難一概而論。比方，在意大利，小規(guī)模熱用戶(hù)的天然氣價(jià)格為0.70歐元/3。假如天然氣用于熱電聯(lián)產(chǎn)，每千瓦電量所消耗的0.253天然氣將轉(zhuǎn)移到用電稅收上，實(shí)際燃?xì)赓M(fèi)那么降低0.22歐元/3。這樣，分布式發(fā)電在效勞業(yè)應(yīng)用時(shí)，其電效率的要求就可適當(dāng)放寬，而家庭戶(hù)用可能存在多余電量的問(wèn)題。維修本錢(qián)是內(nèi)燃機(jī)機(jī)組發(fā)電本錢(qián)的重要組成之一，其中包括更換機(jī)油、火花塞及清洗熱交換器的費(fèi)用等。以意大利的Tte機(jī)組為例，這些維修費(fèi)用一般為0.030歐元/kh，而兆瓦級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)為0.015歐元/kh,與0.02歐元/kh的平均輸電本錢(qián)不相上下。但是在歐洲，安裝本錢(qián)中

10、還必須考慮行政管理的本錢(qián)以及在市區(qū)降低噪音措施的費(fèi)用等。5新型發(fā)電機(jī)與內(nèi)燃機(jī)的比擬燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)式分布發(fā)電在過(guò)去的十幾年中雖然已安裝了成千萬(wàn)臺(tái)，但仍能未得到推廣，其主要原因一方面是分布式發(fā)電應(yīng)用存在著各種障礙，另一方面是采用的技術(shù)不恰當(dāng)。目前市場(chǎng)上對(duì)開(kāi)發(fā)新型發(fā)動(dòng)機(jī)有三種主要方案：1.斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)：有合適家用的1ke型號(hào)ATAG方案和合適效勞業(yè)的型號(hào)美國(guó)的25ke。因使用率高且日常維修少，這種發(fā)動(dòng)機(jī)可與高效鍋爐相媲美。為了使用戶(hù)可以承受，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和價(jià)格廉價(jià)還有待證實(shí)。2.小型和微型燃?xì)馔钙剑阂曰責(zé)嵫h(huán)工作，有各種規(guī)格機(jī)型滿(mǎn)足效勞業(yè)的要求。因?yàn)榭諝膺^(guò)量，燃料使用的效率不夠高，為吸引歐洲用戶(hù)的興趣，電效率不得低于30%，且性能要可靠。與內(nèi)燃機(jī)相比，燃?xì)馔钙降膬?yōu)點(diǎn)是普通維修的本錢(qián)低、構(gòu)造緊湊、振動(dòng)小，但電效率和總效率不及前者。3.燃料電池：鑒于低溫技術(shù)已接近市場(chǎng)化且滿(mǎn)足氫氣更新劑的要求，燃料電池的電效率高于并網(wǎng)電站的效率，且燃料消耗低于鍋爐。盡管燃料電池是模塊式的，但更新劑卻不是，這就意味著小容量機(jī)組在價(jià)格上不會(huì)有明顯的降低。歐洲和美國(guó)的效勞業(yè)對(duì)燃料電池都極為感興趣。另外，在美國(guó)，許多無(wú)電網(wǎng)地區(qū)家庭對(duì)燃料電池有著濃重的興趣。但燃料電池在歐洲因電網(wǎng)覆蓋面大而存在著不確定性。6結(jié)論