分布式能源技术研究及应用
分布式能源技术研究及应用
（研究单位：中国华电集团公司）
一、研究方向与主要成果
本项目以供能发电行业中节能减排的重大需求为研究背景，研究分布式能源系统余热利用关键技术及系统集成。研究成果在广州大学城分布式能源站项目中得到充分应用，为分布式能源系统在我国有条件的地区大规模推广应用有着重大的推动作用，为降低大中城市能源消耗和实现节能减排提供重要依据，为分布式能源的规划设计、施工建设、运营管理和分布式能源的标准化、模块化、系列化方面提供重要的参考依据和典型示范。项目研究所提出的分布式能源集成系统，能够实现一次能源70~80%的利用效率，为替代高能耗、高污染、高运行成本的传统供能方式提供支撑，是大中城市降低能源消耗，实现节能减排，推进智能电网建设的首选方案。
上世纪80年代前后开始，国际上就提出了总能系统与冷热电联产为主要特征的分布式供能系统雏形概念。近10年来，由于分布式供能技术在能源利用效率、环境保护等方面的优势，逐渐被发达国家所接受，在面向21世纪的能源战略规划中，许多国家将分布式供能技术作为本国科技优先发展的关键领域。分布式供能系统以冷热电联供为主要形式，具有高效、环保、经济、可靠、和灵活等特点，是一种先进的供能系统，能够大幅度节能减排，我国已将分布式供能技术定位为能源领域前沿技术。由于分布式供能系统实现了能源的梯级利用，与传统供能系统相比，每100万kW的装机容量，每年可以节能78万吨标煤以上。我国5年内新增电力装机容量预期超过4亿kW，如果其中的15％～20％采用分布式供能系统，则每年节能6000万吨标煤以上，CO2减排约1.6亿吨。
分布式能源系统是靠近用户端的供能方式，而用户侧的电、热、冷需求是随时间变动的，而常规动力系统往往以稳定运行作为设计要求。采用关键设备来调整电、热、冷的匹配来适应用户需求是分布式能源系统研究的一个重点，系统集成技术是发挥冷热电联供系统节能优势的关键和难点。本项目在综合考虑包括启动、设计、变工况在内的全工况性能的系统集成（以下简称“全工况系统集成”）为重点研究方向，同时考虑低于120℃低温烟气的能量利用。本项目的另外一个研究重点在于引入了“混合动力”原理，采用了主动蓄能的方式来降低系统装机和提高全工况下的能源利用效率。
二、依托项目的基本情况
广州大学城项目是广东省和广州市贯彻“科教兴粤”战略部署的重点项目，是中国华电集团公司在天然气高效利用方面的首个10万千瓦级分布式能源站建设项目。广州大学城分布式能源站是亚洲最大的
分布式能源系统，为分布式能源站的发展提供了重大示范，为我国建立分布式能源系统设计系列化、模块化标准提供示范，同时积极推动了我国节能减排的深入。
广州大学城坐落于广东省广州市番禹区新造小谷围岛及其南岸地区，远期规划面积为43平方公里，届时区域内总人口将达30余万，分两期建成。其中小谷围岛内规划面积18平方公里，为大学城一期工程，含十所大学及中央商务区，拟建建筑面积约800万平方米，可容纳14万高校学生，总人口约25万。
广州华电大学城分布式能源站的功能是满足大学城区的各种能源需求，包括为大学城用户提供电力；向集中热水制备站提供生产生活热水的高温热媒水和加热用蒸汽；为厂区提供冷负荷等；并为原关停小电厂的部分热用户提供工业供热热源。根据广州大学城一期和二期规划，能源站最终规划容量为300MW级，设置4×78 MW分布式能源站，分二期建成，一期先建2套分布式冷热电联供机组，二期工程根据热电负荷的增长情况，在一期基础上再扩建相应的机组，必要的公用设施土建构筑物一次建成，设备分期安装。
广州大学城能源站的热负荷为大学城各校区和中央商务区提供生活热水供应系统，其需求极不平衡。热水主要提供给学生宿舍和教师公寓以及有需求的公共和商业建筑。最大小时需水量出现在22:00，由于热水需求时段的极端不均匀，典型日最大用水时段的小时热水负荷大于能源系统相应的小时余热生产能力，系统采用蓄热式的热水供应方式。广州大学城项目设计热负荷按生活热水负荷和服装洗水热负荷的分时段叠加考虑，设计热负荷：最大热负荷为310GJ/h，最小热负荷为66GJ/h，平均热负荷为146GJ/h。工业热负荷为11.46t/h，且供汽量比较不稳定，供热蒸汽冷凝水不回收。大学城热水制备站的热负荷需求在不同月份、不同时段差别很大；冷凝水与所制热水混合后供大学城热水，不回收。余热锅炉热水汽水损失率为2%。
三、项目的关键技术与创新点
基于对分布式供能技术在我国能源战略中重要地位的共识，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》（以下简称“纲要”）中的第一领域（能源）第一优先主题（工业节能）中明确强调发展“分布式冷热电联供技术”。《纲要》进一步将分布式供能技术作为与氢能、核能等并列的四项前沿技术之一。本项目的建设实施是对《纲要》规划的具体落实，也是对节能减排的推动。
本项目在研究分布式能源系统集成过程中提出了“以冷定电”和“欠匹配”原则，同时在系统全工况调节和节能关键技术应用方面作出了突出贡献，其成果得到了充分体现。广州大学城分布式能源项目中以“能源的梯级利用”为主线，围绕理论创新、核心技术突破等目标，开展了系统方案集成和工程应用工作，形成了华电工程自有的创新点和关键技术：
（1）提出了分布式能源系统模块化、序列化设计方法。在该设计方法的引导下，建成了亚洲目前最大的分布式能源站（发电装机容量为15.6万kW），为分布式能源系统的研究提供了重大示范，同时也积极推动了我国节能减排的深入实施；
（2）丰富和发展了总能系统理论，实现了天然气能量的电、热、冷及生活热水的“四级”利用；
（3）提出有效的全工况调控手段，采用主动蓄能方法和抽汽补汽汽轮机关键设备，平衡了系统冷热电产出，提高了系统的全工况效率和运行灵活性。同时系统采用了适合于变水温的热水型溴化锂吸收式制冷设备，平衡了生活热水与制冷热源的需求，进一步提高了系统的稳定，提高了燃气轮机尾部烟气的利用率；
（4）形成自主的分布式供能关键过程及系统的理论设计方法。
四、依托项目的经济效益
广州大学城项目坚持科学用能下，实现了系统基础理论、集成技术及调控手段等方面的创新，具有以下效果：
（1）广州大学城项目使分布式能源理论变成实际，在分布式供能关键过程中形成了自主创新，提出动力余热利用、主动蓄能等分布式供能关键过程及系统的理论设计方法，同时，广州大学城项目为我国建立分布式能源系统设计系列化、模块化标准提供示范，使我国的分布式供能系统研究跻身于国际先进行列。
（2）广州大学城项目在“温度对口、梯级利用”热能综合梯级利用理论下，集成了燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、溴化锂制冷机和生活热水制取装置，取得了电、热、冷及生活热水的多功能输出，实现了天然气能量的四级利用。仅余热锅炉尾部受热面的改进，将额外得到290t/h的生活热水供大学城使用。
（3）广州大学城项目在系统全工况调控方面寻求突破，利用抽汽、补汽式汽轮机自动工况调节和稳定系统的输出，突破了传统的调节方式，引领我国分布式供能技术相关基础研究的跨越式发展。同时系统采用了适合于变水温的热水型溴化锂吸收式制冷设备，平衡了生活热水与制冷热源的需求，进一步提高了系统的稳定性。广州大学城项目节能率为20~25%。仅余热锅炉低压蒸汽进入补汽式汽轮机的使用，在不增加燃料消耗的前提下可额外增加上网电量约为3250万千瓦时，每年将为系统增加约2000多万元的纯收入。
（4）变温热水型溴化锂吸收式制冷设备的采用，平衡生活热水与供冷热源的需求，稳定了制冷单元的输出，保证了燃气轮机尾部烟气的高效利用，进一步降低了排烟温度，为系统每年约增加30万元的收
入。
五、依托项目的社会效益
分布式供能技术具有良好的节能效果，并大大降低系统输配电和冷热输送设备的投资和运行成本，具有很好的经济性，可以为投资方、设备制造方、用户等各方带来良好收益。同时，全球气温变暖，CO2已成为公认的祸首，在上述背景下，提高化石能源利用率，成为CO2减排的重要手段，而分布式能源正是以天然气的高效利用为目的，将成为我国减排目标的重要支撑。同时，分布式能源技术通常以燃气轮机或内燃机为动力源，其NOx排放远低于常规锅炉，分布式能源系统也将成为我国降低酸雨排放的重要技术。
我国集中式供电电网的规模迅速膨胀，由此所带来的安全性问题是不容忽视的。广州大学城项目将分布式供能技术和集中式供电有效结合，构架了更加安全稳定的电力系统。同时，广州大学城项目对抑制夏季电力高峰、填补夏季燃气低谷等方面都发挥了有益作用。广州大学城分布式能源系统向外界输出电、热、冷、生活热水等多种能源，具有较高的节能率，与常规系统相比，广州大学城分布式能源站项目年CO2减排在8~12万吨，年NOx排放减少1500~2000吨。适应我国“十一五”期间大幅节能减排的需求。
分布式能源系统在新机场的应用
利用分布式能源系统建立新建机场能源站实施方案（采用BOT联合体或EPC形式）的探讨 长沙黄花国际机场分布式能源站正式实现商业运营 长沙黄花国际机场分布式能源站项目是湖南省第一个分布式能源项目，也是我国民航系统第一个采用BOT方式建设的能源供应项目，实现了分布式能源从项目开发到设计、建设、商业化运营的一体化服务模式。 分布式能源站主要为15.4万m2新建航站楼提供全年冷、热以及部分电力供应。能源站采用以燃气冷热电分布式能源技术为核心，结合常规直燃机、离心式电制冷机组、燃气锅炉、热泵及冰蓄冷（二期工程）等先进能源技术。设计总规模为27MW制冷量，18MW制热量和2×1160KW发电量。能源站一期配备2*1160kW 的燃气内燃发电机组、2*4652kW的烟气热水型余热直燃机、1*4652kW的燃气直燃机、2*4571kW 水冷离心式制冷机组、1*2.8MW燃气热水锅炉。发电机所发电力采用并网不上网的方式运行，供给能源站及黄花机场新航站楼。 在制冷工况运行时，天然气先进入燃气内燃机发电，燃气内燃机排烟和缸套水直接驱动烟气热水型余热直燃机组制冷。燃气发电余热制冷用于满足基本负荷，不足部分采用燃气直燃机组和离心式电制冷机组调峰补充。在制热工况运行时，天然气进入燃气内燃机发电，燃气内燃机排烟驱动烟
气热水型余热直燃机组制热，缸套水直接进入板式换热器，不足部分的热量由燃气直燃机组和燃气锅炉直接燃烧天然气补充。 能源站采用了新奥自主开发的智能平台技术，实现了系统能效数据分析、负荷预测、系统优化运算和设备智能化调度等功能。 黄花机场分布式能源站实现了能源的梯级利用，先将燃气燃烧产生的高温热能转化为高品位的电能，然后再将发电后的中低品位热能回收利用，用于航站楼的冷热供应。与常规能源供应方式相比，一次能源节能率约41%，年节约标煤3640吨，年二氧化碳减排量为8956吨。 黄花机场分布式能源站已于2011年7月8日顺利完成竣工验收，7月19日正式实现商业营运。该项目作为新奥第一个成功交付的分布式能源示范项目，在分布式能源技术应和商业化运营方面均作出了有意的尝试，为分布式能源在湖南、民航系统及全国的发展奠定了坚实的基础。 冷热电三联供系统在浦东国际机场的应用浦东国际机场能源中心是机场规划设计时“大集中，小分散”供冷供热方案中最为关键的“集中”供冷供热主站，通过燃气轮机热电联供系统，采用“汽电共生，冷、热、电三联供”这一新的制冷供热方式，推动这一先进技术在国内
国外分布式能源发展现状
国外分布式能源发展现状 一、分布式发电概况 分布式发电是指位于用户所在地附近的，所生产的电力除由用户自用和就近利用外，多余电力送入 当地配电网的发电设施、发电系统或有电力输出的多联供系统。分布式发电形式多种多样，因资源条件和 用能需求而异，发电方式包括三大类：1、天然气分布式能源，主要是热电联产和冷热电多联供等；2、可再生能源分布式发电：主要包括小型水能、太阳能、风能、生物质能、地热能等；3、废弃资源综合利用，涵盖工业余压、余热、废弃可燃性气体发电和城市垃圾、污泥发电等。 由于发达国家的热电联产主要采用天然气在用户端或靠近用户区域发电供热，故均被纳入分布式能源。“国际热电联产联盟”已将其名字更改为“国际分布式能源联盟”WADE（World Alliance Decentralized Energy），Decentralized在英文中强调了分散化或非集中化的含义，是受到“互联网革命”去中心化的影响，而Energy强调并非单一供电，能源就地供应的种类可以是多样性的。但该组织更加侧重天然气为燃料的 分布式能源，兼顾了燃煤的热电联产，未覆盖中小水电等可再生能源发电。据统计，世界主要国家及地区 的热电联产（CHP）2006年装机容量已达到32,920万千瓦（表-1）。 美国将分布式能源称为（Distributed Energy）或DER（Distributed Energy Resources），Distributed虽 然也是指“分布式”，但是更多地应用于互联网式的分布信息处理分散化的扁平式解决方案，显示了能源行 业受到互联网革命的启迪，暗喻了这些分布在用户端或资源现场的系统是相互联系或相互连接的，更向一
分布式能源与微电网技术
分布式能源与微电网技术 摘要：在现代城市化进程加快发展下，能源需求量逐渐增长。分布式能源和微 电网技术能促进城市的绿色化和清洁能源的应用，达到节能减排的目的，也能为 现代智能电网建设提供有效依据，保证电网的安全与稳定。 关键词：分布式；能源；微电网技术 在中国经济快速提升下，工业化和城镇化进程加快发展，其存在的能源安全 问题更为突出。尤其是二氧化碳带来的全球变暖问题，引起社会的关注。在该发 展背景下，对城市的建设思想和发展模式有序转变，加大力度引进风力发电、太 阳能发电模式等，促进整体的规模化发展。 一、分布式能源和微电网技术的研究意义 第一，加强对分布式能源和微电网技术的研究，能确保清洁能源的有效应用。基于太阳能、风能等多个形式清洁能源的应用，能保证能源的灵活接入和智能化 控制，将其应用到智能终端进行消费，促使低碳城市建设目标的实现。第二，加 强对分布式能源和微电网技术的研究，也能提升总体的供电可靠性。基于分布式 发电的投入以及微网的统一管理，在先进系统和设备下，为电网运行提供强大保障，促使电能质量更可靠。第三，分布式能源和微电网技术的研究，也能为其提 供双向互动用电服务模式。基于微网、智能家居和分布式发电，能为系统提供统 一接口，维护用户和电网之间的相互沟通和交流，也能使用户获得新的体验。加 强对分布式能源和微电网技术的研究，将其作为智能电网建设中的主要部分，是 新时期建设与发展下的主要模式，也承担者社会建设职责。其中的分布式能源， 在智能集成模式下，能保证接入系统的安全与可靠，也能确保微网更灵活。所以，加强对分布式能源和微电网技术的应用，是城市绿色、清洁能源推动和应用的主 要条件，在节能减排工作中，将其渗透到工作中，对电网的安全运行也具备十分 重要的作用[1]。 二、分布式能源和微电网技术的关键 （一）容量配置 清洁能源具备明显的间歇式能源特点，受到天气情况影响较大，电能的输出 波动大。基于对分布式能源和微电网技术的应用，能够在各个单位组成模式下， 对其容量有效配置，确保风能、太阳能相互应用，发电单位和储能单元之间也能 互补。在整个分布式能源和微电网中，结合时间功率，为其输出曲线，也能避对 电网产生的影响。通过对储能系统应用，对分布式能源和微电网技术有效调度， 以达到清洁能源的充分应用。比如：储能电池，能对分布式能源生产中存在的问 题有效解决，尤其是在较小负荷下，达到电能的储存目的。如果负荷较大，将释 放电能，保证系统的科学稳定运行。如：将储存电池和系统交流侧进行链接，基 于储能单元和发电单元的协调，为其提供对平滑分布式能源的波动，避免给电力 系统带来较大冲击，维护其稳定性。储能电池也能对当地的交流负荷需要无功功率、负荷电流谐波的获取，以免电压波动、闪变现象的发生，这样才能达到有效 的节能效率[2]。 （二）接入方式 结合当前的建设标准和规程，需要在谐波、电压波动和电压不平衡度上给予 全面控制和探讨，也要为分布式能源和微电网技术的应用提出合理对策。分布式 能源和微电网利用分布发电和集中并网接入方式来实现。集中并网多为直流母线 汇流、各个发电单元在电能控制模式下，将其转变为直流母线。基于逆变器，将
分布式能源
分布式能源研究概述 The Research Overview Of Distributed Energy System
摘要 分布式能源系统是采集包括清洁能源、化学能源和辐射能源等在内的一系列能源资源，并加以利用的分布式供能装置。分布式能源系统主要体现在对用户需求侧热电冷能量的供应，以实现对能量的梯级利用和对资源的综合利用的能量供应系统，该系统的发展和利用模式集节能、环保、经济和供能安全可靠性于一体，并根据本地资源情况，选择适当技术与设备，并经过周密设计以满足客户的具体要求。分布式能源系统在我国有着十分广阔的发展前景，对实现我国经济可持续发展具有十分重大的意义。 本文阐述了分布式能源系统的研究背景及国内外研究现状，介绍了分布式能源的概念、技术特点以及分布式能源系统区别于传统集中式供能系统的优点，着重介绍了燃气轮机冷热电联产供能系统。 关键词：分布式能源；热电冷联产；燃气轮机
Abstract Distributed energy system is a kind of distributed power device which takes advantage of a series of collected energy resources including clean energy, chemical energy and radiation energy and a kind of energy supply system which mainly supplies for the heating, electricity and refrigeration of the user, in order to realize the cascade utilization of energy and the comprehensive utilization of resources. The development and utilization model of this kind of system is a perfect combination of energy saving, environmental protection, economic and the utilization of energy safety and reliability. Besides, the system selects the appropriate technology and equipment, and meets the specific requirements of the clients with thorough design. Distributed energy system has a very broad development prospect in our country and it plays a significent role in the process of sustainable development of our country. The research background and status both at home and abroad of distributed energy system is expounded and the concept, technical features and the advantages differing from traditional centralized power system of distributed energy system is introduced. This paper focuses on the combinative system of heating, electricity and refrigeration of gas turbine. Keywords: Distributed Energy System, The Production Of Heating, Electricity And Refrigeration, Gas Turbine
国内外分布式能源发展状况及政策支持
国内外分布式能源发展状况及政策支持 （1）丹麦是世界上能源利用效率最高的国家，自1990 年以来，丹麦大型凝气发电厂容量没有增加，新增电力主要依靠安装在用户侧的、特别是工业用户和小型区域化的分布式能源电站（热电站）和可再生能源项目，热电发电量占总发电量的61.6％。2005年7月，丹麦政府宣布计划铺设全球最长的智能化电网基础设施，这将使分布式能源系统成为丹麦主要的供电渠道。 丹麦对于分布式能源采取了一系列明确的鼓励政策，先后制定了《供热法》《电力供应法》和《全国天然气供应法》等，在法律上明确了保护和支持立场。《电力供应法》规定，电网公司必须优先购买热电联产生产的电能，而消费者有义务优先使用热电联产生产的电能（否则将做出补偿）。 （2）1988年，荷兰启动了一个热电联产激励计划，制定了重点鼓励发展小型的热电机组的优惠政策。实践证明，荷兰的分布式能源为电力增长做出巨大贡献，热电联产装机容量由1987年的2 700 MW猛增到1998年的7 000 MW，占总发电量的48.2％。荷兰实行了能源税机制，标准为6.02欧分/kWh，但绿色电力可返还2欧分。荷兰颁布了新的《电力法》，赋予分布式能源（热电联产）特别的地位，使电力部门须接受此类项目电力，政府对其售电仅征收最低税率。由荷兰能源分配部门起草的《环境行动计划》中，电力部门将积极使用清洁高效能源技术以承担其对环境的责任。其中分布式能源是最为重要的手段，将负担40％的二氧化碳减排任务。 （3）日本是亚洲能源利用效率最高的国家，自1981 年东京国立竞技场第一号热电机组运行起，截至2000 年，分布式能源项目共1 413个，总容量2 212 MW。分布式能源能够在日本快速发展，关键是政府的有效干预。1986年5月日本通产省发布了《并网技术要求指导方针》，使分布式能源可以实现合法并网。1995年12月又更改了《电力法》，并进一步修改了《并网技术要求指导方针》，使拥有分布式能源装置的业主，可以将多余的电能反卖给供电公司，并要求供电公司为分布式能源业主提供备用电力保障。此外，分布式能源业主不仅能够得到融资、政府补贴等优惠政策，还能享受减免税等鼓励。
天然气分布式能源技术及其应用 陈婧
天然气分布式能源技术及其应用陈婧 发表时间：2018-07-24T11:59:10.773Z 来源：《基层建设》2018年第15期作者：陈婧 [导读] 摘要：伴随着我国社会经济的高速增长，环保问题、电力短缺、负荷峰谷的巨大差异等一系列问题迅速显现。 南昌市燃气集团有限公司江西南昌 330039 摘要：伴随着我国社会经济的高速增长，环保问题、电力短缺、负荷峰谷的巨大差异等一系列问题迅速显现。以往的大容量、大机组等集中式发电装置建设模式早已无法应对现代化社会经济发展的实际需求。在此背景下，天然气分布式能源作为新兴的高效清洁能源，它的作用将会得到充分性的发挥。而天然气分布式能源技术在具体应用过程中存在的一系列问题，本文主要针对天然气分布式能源技术及其应用进行论述，望具有一定的可参考性价值。 关键词：天然气；分布式能源；技术应用 l天然气分布式能源系统概述 天然气分布式能源即是以天然气为燃料，设置于用户侧可以独立输出冷、热、电能的综合能源利用系统。天然气分布式能源系统的基本构成和工艺流程如图1所示，天然气充当燃料进入燃烧动力设备并驱动发电机发电，剩下的余热根据其品质不同来驱动设备制冷制热，进而实现能源的高效利用，以防止能源的浪费。天然气分布式能源系统实际发电效率按照动力设备的差异通常在25%～40%，总能源利用率通常保持在80%左右。天然气分布式能源系统的应用和推广，能够在很大程度上释放大电网在用电高峰阶段的压力与负荷。 图1 天然气分布式能源系统的基本组成及工艺流程 2天然气分布式能源系统的特征分析 2.1能源损失少，输送成本低 按照国际分布式能源联盟给出的报告，现阶段很大一部分电量损耗出现在输配环节，如果从用户端进行计算，集中式供电的能源利用效率不到35%。而天然气分布式能源的利用效率最高能达到80%甚至90%。直接设置在用户附近的天然气分布式能源和大电网联系起来，能在很大程度上补充大电网在可靠性方面的缺陷，进而有效地增强用户供电的安全稳定性，特别是当电网出现崩溃或者意外事故的状态下，依旧能够持续对重点用户予以供电。 2.2装机容量小，灵活性较大 与集中式功能系统相比，分布式能源的装机容量相对较小(kw级到Mw级)。其中，楼宇型天然气分布式能源系统装机容量一般保持在20MW内；而区域型天然气分布式冷热电联系统因为功能规模更大，因此装机容量一般是在100～200MW；装机容量大于200MW时，则予以限制。可以说，天然气分布式能源系统和用户的实际需求联系十分紧密，系统规模更小且灵活性较强，天然气分布式能源系统更有助于进行调节，具有十分突出的节能减排优势。 2.3系统集成多学科交叉协同 天然气分布式能源系统集成技术发展较快，同时表现出多种学科交叉协同的特点。所以，针对用户实际需求的集成方式有不同的类型，拥有十分明显的个性化特征，复制性较差。现代新型天然气分布式能源系统借助于选择有针对性的科学技术，通过系统优化与调整，可确保同时实现多个不同的功能目标，以符合不同用户的具体需求。 3天然气分布式能源技术的应用 3.1楼宇型天然气分布式能源 楼宇型天然气分布式能源系统主要应用于某一建筑的耗能需求，该系统的规模不大，因为在同一建筑中不同用户的能耗需求差异较小，同时负荷变化方向一般比较趋同，供需之间的缓冲空间较小，回旋余地也相对较小。因此，系统应当对用户的实际能耗需求变化进行第一时间的快速反应，联产系统的运行必须要根据负荷变化而调整，运行工况也必须要及时予以变化，始终处在一种相对被动的状态下，这就对系统的全工况性能要求有所提升。根据系统集成原则，可以选择输出能力比例可调、蓄能调节，另外将部分常规分产系统和联产系统进行整合，也可选择网电配合的优化运行模式来加以调整。燃气轮机—余热吸收式冷热电联产系统，根据其热力循环的差异可以划分为简单循环型和回热循环型两类。前者系统相对简单，维护便利，但发电效率仅仅可达30%左右，比如适用于用电需求较小但对冷热量需求较大的用户，冷热电比约为1.5-2.5；后者更加适合冷热电相对较低的用户，一般其冷热电比为1.0—1.5，热能用于发电的比例较高。近年来，楼宇型天然气分布式能源出现了新的发展趋势，即是以燃用天然气的微小型燃气轮机作为分布式能源系统的核心动力，广泛的应用在一些别墅或者庄园。 3.2区域型分布式冷热电联供系统 所谓区域型分布式冷热电联供系统，主要针对某一区域中部分建筑共同组成的建筑群，和单一建筑目标相比，建筑群的实际能耗需求更大，同时因为各个建筑自身的实际功能差异，其能耗需求也存在较大差异性。所以，不同用户的负荷变化难以同步，一般不会遇到同时高峰、低谷耗能的现象。因此，系统运行过程中必须充分结合负荷的同时使用系数，增强供需的回旋余地，进而降低系统全工况性能要求。所以，如果规模相对较大，能够选择更加高效的燃气轮机——汽轮机发电机组，确保燃气、蒸汽、冷气及热水的科学匹配，有效增强
分布式能源简介
分布式能源 一、定义 所谓“分布式能源”（distributed energy resources）是指分布在用户端的能源综合利用系统。一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，利用一切可以利用的资源；二次能源以分布在用户端的热电冷（值）联产为主，其他中央能源供应系统为辅，实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用，并通过中央能源供应系统提供支持和补充；在环境保护上，将部分污染分散化、资源化，争取实现适度排放的目标；在能源的输送和利用上分片布置，减少长距离输送能源的损失，有效地提高了能源利用的安全性和灵活性。 二、简介 分布式能源是一种建在用户端的能源供应方式，可独立运行，也可并网运行，是以资源、环境效益最大化确定方式和容量的系统，将用户多种能源需求，以及资源配置状况进行系统整合优化，采用需求应对式设计和模块化配置的新型能源系统，是相对于集中供能的分散式供能方式。 国际分布式能源联盟WADE对分布式能源定义为：安装在用户端的高效冷/热电联供系统，系统能够在消费地点（或附近）发电，高效利用发电产生的废能--生产热和电；现场端可再生
能源系统包括利用现场废气、废热以及多余压差来发电的能源循环利用系统。国内由于分布式能源正处于发展过程，对分布式能源认识存在不同的表述。具有代表性的主要有如下两种：第一种是指将冷/热电系统以小规模、小容量、模块化、分散式的方式直接安装在用户端，可独立地输出冷、热、电能的系统。能源包括太阳能利用、风能利用、燃料电池和燃气冷、热、电三联供等多种形式。第二种是指安装在用户端的能源系统，一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅。二次能源以分布在用户端的冷、热、电联产为主，其它能源供应系统为辅，将电力、热力、制冷与蓄能技术结合，以直接满足用户多种需求，实现能源梯级利用，并通过公用能源供应系统提供支持和补充，实现资源利用最大化。
分布式能源的政策法规关键问题研究
分布式能源的政策法规关键问题研究 （研究单位：国网能源研究院） 根据我国分布式能源发展中存在的问题，从规划、并网标准、电价机制、优惠政策和运营模式五个方面对影响我国分布式能源发展的关键政策和法规进行重点研究。由于分布式可再生能源和其他分布式能源的发展定位、适用场合、开发潜力和经济效益有较大差距，需要分类考虑制定分布式可再生能源和其他类型分布式能源政策。 一、战略规划与立项管理 （一）分布式能源规划 分布式能源发展规划担负着指导分布式能源合理发展，并与社会经济发展其他专项规划有序衔接的重任。因此，为分布式能源制定发展规划有重要的意义和必要性。 分布式能源可以分为可再生能源和非可再生能源两大类，这两类分布式能源在发展重点、技术特性、用户范围等方面都有很大的不同，很难制定出一部专门的、综合的、适用于所有分布式能源特点的发展规划。在分布式能源的发展规划制定中，需要按照一次能源类型，分别针对分布式可再生能源和非可再生能源的分布式能源制定相应的发展规划。 1．分布式可再生能源的规划 目前，我国已经针对可再生能源出台了《可再生能源中长期发展规划》，并且出台了关于可再生能源电量上网、价格结算、补贴办法等一系列政策。为了避免不同政策之间的交叉重复，保持各项政策之间的相互协调，可以将分布式可再生能源纳入到国家的可再生能源规划中进行统一考虑。 在现有可再生能源规划基础上，重点对城市和边远地区的分布式可再生能源进行重点规划，例如屋顶光伏发电、地热能、垃圾沼气发电等能源系统进行重点规划。 2．非可再生能源的分布式能源的规划重点 非可再生能源的分布式能源种类较多，如小型燃油发电机组、小型燃煤机组和天然气分布式能源机组等。其中，天然气分布式能源具有提高能源使用效率、减少污染物排放和清洁环保等优点。因此，除可再生分布式能源外，我国可以将天然气分布式能源作为发展的重点，需要对天然气分布式能源的发展规划开展专项研究。 现阶段，国家在制定天然气分布式能源规划时，需要重点考虑以下四方面的内容： （1）将天然气分布式能源纳入国家新能源相关发展规划
医院分布式能源开发策略word版本
医院分布式能源开发策略 1、市场开发战术 （1）以单冷或热定产，效率优先 以满足用户的用热、用冷需求为主，合理匹配热、冷、电的容量配置，根据用户的热冷规模确定发电机组选型和设计，避免设备能力的浪费和闲置，提高项目运行的经济性。以现有用冷或热基础量定产，实现系统综合效率最大化，由运行时长、设备出力方面优化设计，结合项目未来规划，预留配套扩容空间和基础。医院项目用能特点较明晰：1、电力主要用于照明、水泵、风机，还有一些大型的医疗设备，不少医院也用电来制冷。2、对供电的可靠性要求特别高，像重症监护室、急诊室、手术室等重要地方。3、医院需要的热能主要是蒸汽和热水，蒸汽主要用于消毒和炊事。再就是将蒸汽经减压后产生热水，用于生活和取暖。 4、医院项目还可以将废热通过溴化锂机组进行制冷，实现能源的废弃利用。分布式能源站既能满足医院的用电需求，又能满足其对可靠性的需求。 （2）开发战术 研究当地政策，清楚政府扶持力度，布局、整合项目周围资源，最佳对接项目方主要领导。引导方式以宏观政策方针为始，宏观论述项目技术先进性、项目可行性、项目经济性，强调项目对业主方的安全保障、配合强度、能源品质和管理运维便捷性。通过项目引导过程，让用户理解项目的必要性后，达成初步的合作意向，然后进行项目方案的设计阶段。以项目可行性、经济性、风险控制为三维，内部研究项目的投建必要性后，确定项目合作模式。 （3）合作模式 以投资方或能源服务商定位，负责项目建设、运营模式为主（BOO），业主执意要投资的，可参与运营管理。项目分润模式参考公司现有模式，以前期经济测算为基础，实实在在的为业主方降低能耗成本为目的。 （4）商业模式 商业模式首选能源物业和混合收益模式，能保证项目有较高的收益；其次可选择以量计价和固定收益模式，相对运营风险较小。合同能源管理模式现阶段不作为推荐的商业模式。 （4）系统选择
分布式能源技术在数据中心的应用
分布式能源技术在数据中心的应用 对河北某数据中心的用能情况进行深入分析及核算，并设计了分布式能源冷电联供方案，通过天然气分布式能源，为某数据中心进行冷电联供，可保障某数据中心用能安全和降低能源费用，减少污染排放，并將传统供能方式作为比较对象，从经济效益、节能减排等方面进行分析。 标签：分布式能源;数据中心;天然气;燃气内燃发电机组 引言 据GE收集的数据，包括IBM的数据，整体上一个云计算基地的运营成本，接近于75%来自于能源方面的消耗。机房设备发热量大且全年不间断运行，冷负荷全年变化幅度小，波动范围为0.8～1.0[1]。 因此如何降低云计算基地的用能成本，采用清洁能源以减少云计算基地能耗对环境的影响，显得越来越重要。 天然气分布式能源技术是近年来在国内逐步推广的一种先进清洁能源绿色高效利用技术。该技术是集燃气轮机、内燃机、吸收式冷热水机、能效控制等高新技术和设备为一体的先进环保型能源系统，目前在发达国家得到了广泛应用，近年来得到了我国政府的积极倡导。 本文主要介绍河北某数据中心燃气分布式能源站的项目情况，对能源站的前期调研，项目建成后的经济指标进行分析。最后，依据上述分析，给出项目开发建议。 1 项目基本介绍 河北某数据中心项目为燃气分布式能源项目，位于河北省廊坊市，能源站所占建筑面积为1200m2。包括高、低压配电室、制冷机房、控制室等用房，其中分布式能源所用辅助用电引自自配动力变压器。本项目采用天然气分布式供能技术，以天然气内燃机发电机组、烟气热水型溴化锂机组为核心设备组成分布式能源站，结合数据中心原设计方案的市电和电制冷机，稳定地为数据中心提供电力和冷量，在冬季工况，数据中心采用自然冷却。 项目总建筑面积约为24566.6m2，设有满足T3标准的机柜1780个，其中电负荷19080kW、冷负荷13465kW。 2 负荷预测分析 2.1 气象条件
分布式能源系统的现状与发展前景分析
分布式能源系统的现状与发展前景分析一）行业概况 所谓“分布式能源”（distributed energy sources）是指分布在用户端的能源综合利用系统。一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，利用一切可以利用的资源；二次能源以分布在用户端的热电冷（植）联产为主，其他中央能源供应系统为辅，实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用，并通过中央能源供应系统提供支持和补充；在环境保护上，将部分污染分散化、资源化，争取实现适度排放的目标。 分布式能源系统（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＥnｅｒｇｙＳｙｓｔｅｍ）在许多国家、地区已经是一种成熟的能源综合利用技术，它以靠近用户、梯级利用、一次能源利用效率高、环境友好、能源供应安全可靠等特点，受到各国政府、企业界的广泛关注、青睐。 二）行业发展的历史回顾 分布式能源系统的概念是从1978年美国公共事业管理政策法公布后,在美国开始推广,然后被其他发达国家所接受,分布式能源系统是位于或临近电负荷中心、生产的电能不是以大规模、远距离输送为目的的电能生产系统，或建立在其基础上的冷热电联产系统。 国际能源机构（IEA）正在进行一个包括33个国家在内的国际性能源技术研发合作计划，进行能源生产、能源消费领域的技术发
展与改进，当前已有40个研究项目在进行，包括化石燃料技术、分布式能源系统、终端用户的能效技术等等。IEEE 经过评估认为，到2010年分布式能源系统将占新增发电容量的30%。 三）行业的基本状况分析 美国：电力公司必须收购热电联产的电力产品，其电价和收购电量以长期合同形式固定。为热电联产系统提供税收减免和简化审批等优惠政策。截止2002年末，美国分布式能源站已近6000座。美国政府把进一步推进“分布式热电联产系统”的发展列为长远发展规划，并制定了明确的战略目标：力争在2010年，20%的新建商用或办公建筑使用“分布式热电联产”供能模式；5%现有的商用写字楼改建成“冷热电联产”的“分布式热电联产”模式。2020年在50%的新建办公楼或商用楼群中，采用“分布式热电联产”模式，将15%现有建筑的“供能系统”改建成“分布式热电联产”模式。有报道称,美国能源部计划在2010年削减460亿美元国家电力投资,采取的办法是加快分布式能源发展。美国能源部计划，2010年20%的新建商用建筑使用冷热电三联供发展计划，2020年50%的新建商用建筑使用冷热电三联供发展计划。 欧盟：据1997年资料统计，欧盟拥有9000多台分布式热电联产机组，占欧洲总装机容量的13%，其中工业系统中的分布式热电联产装机总容量超过了33GW，约占热电联产总装机容量的45%，欧盟决定到2010 年将其热电联产的比例增加1倍，提高
分布式能源发展现状与趋势
分布式能源系统的国内外发展现状一、分布式能源系统介绍
就分布式能源系统特征而言，有以下八大特征：一是燃料利用多源化。二是设备系统小型化。三是运行控制智能化。四是调度管理网络化。五是排放环保性好—使用燃料清洁化。六是梯度利用高能效—热电（冷）联产化。七是多系统整合优化—能源供应系统集成化。八是能源企业从生产型转向服务型—投资经营市场化。某种意义上说分布式供能就是一局域的智能能源网。 作为21世纪科学用能的最佳方式，“分布式能源的发展利用”在30年间已逐渐得到世界各国的广泛重视。分布式能源系统是一种高效、节能、环保的用户端能源综合利用系统，分布式能源技术已成为世界能源技术的发展潮流。国际分布式能源联盟主席汤姆·卡斯顿曾说过：“分布式能源的革命即将发生，将像30年前发生的绿色革命一样产生深远的影响。而在这样一场革命中，最先认识到它的人将获得最大的收益。”随着新能源革命和智能电网的发展再次将分布式供能系统赋予更多的新意。 二、分布式能源系统的国外现状 分布式供能系统具有多重社会效益和经济效益，是世界能源供应方式发展的一个重要方向，美日、欧盟等国已将发展分布式供能作为能源安全、节能和能源经济发展的重要战略。美国、欧洲和日本在先进的分布式发电基础上推动智能电网建设，为各种分布式能源提供自由接入的动态平台；为节能和需求侧管理提供智能化控制管理平台；为高效利用天然气冷热电联供梯级利用；为因地制宜地利用小水电资源、生物质资源及可再生能源；为清洁回收利用各种废弃的资源能源来增加电力和其他能量供应提供支撑。美国和西欧目前基本不再建设大型电源及大型能源设施，正是这些依附于用户终端市场的能源梯级利用系统、可再生能源系统和资源综合利用系统，将他们的能源利用效率不断提高，排放不断减少，能源结构不断优化。 在欧盟，欧洲委员会正在进行一个SAVE Ⅱ的能效行动计划，包含许多不同的能效措施，来推动分布式能源系统的发展。 多年来，英国政府一直试图通过能源效率最佳方案计划（EEBPP）促进分布式能源系统的发展。英国在过去20年中，已超过1000个分布式能源系统被安装，遍布英国的各大饭店、休闲中心、医院、综合性大学和学院、园艺、机场、公共建筑、商业建筑、购物商城及其它相应场所。 美国新能源战略的实施核心就包括力推分布式能源系统和建立与之相适应的强大的智能电网。美国从1978年开始提倡发展分布式能源系统，现在美国能源部（U.S.DOE）的Distributed Energy Resources计划是带领全国共同努力发展下一代洁净、高效、可靠、用户能够买的起的分布式能源系统。具体的操作方式是与能源设备的制造商、能源服务者、能源项目的开发者、州政府和联邦机构、公众利益组织、用户进行合作，研究、开发一系列先进的、能够进行就地生产的、小规模、模块化设计的发电、储能技术，用于工业、商业和民用方面，这些技术包括先进的燃气轮机、微型燃气轮机、内燃机、燃料电池、热驱动技术和能量储
国外分布式能源发展状况
国外分布式能源发展状况 一、分布式发电概况 分布式发电是指位于用户所在地附近的，所生产的电力除由用户自用和就近利用外，多余电力送入当地配 电网的发电设施、发电系统或有电力输岀的多联供系统。分布式发电形式多种多样，因资源条件和用能需求而异，发电方式包括三大类：1、天然气分布式能源，主要是热电联产和冷热电多联供等；2、可再生能源分布式发电： 主要包括小型水能、太阳能、风能、生物质能、地热能等；3、废弃资源综合利用，涵盖工业余压、余热、废弃 可燃性气体发电和城市垃圾、污泥发电等。 由于发达国家的热电联产主要采用天然气在用户端或靠近用户区域发电供热，故均被纳入分布式能源。国际热电联产联盟"已将其名字更改为国际分布式能源联盟"WADE （World Alliance Decentralized Energy ），Decentralized在英文中强调了分散化或非集中化的含义，是受到互联网革命"去中心化的影响，而Energy强调 并非单一供电，能源就地供应的种类可以是多样性的。但该组织更加侧重天然气为燃料的分布式能源，兼顾了燃煤的热电联产，未覆盖中小水电等可再生能源发电。据统计，世界主要国家及地区的热电联产（CHP ）2006年装机容量已达到32,920万千瓦（表-1 ）。 表if 球主要国貳热电联产英机富童*' 美国将分布式能源称为( Distributed Energy )或DER (Distributed Energy Resources ) ，Distributed 虽然也是指分布式”但是更多地应用于互联网式的分布信息处理分散化的扁平式解决方案，显示了能源行业受到
互联网革命的启迪，暗喻了这些分布在用户端或资源现场的系统是相互联系或相互连接的，更向一个网络化的能 源系统。加入Resources 一词，反应了人们将阳光普照的可再生能源和分散化的废弃资源视为一种资源，充分涵盖的可再生能源和废弃能源资源的分散化利用。全球分布式风电2008年装机容量达到0.4万千瓦（表-2）。2010 年底，全球光伏发电装机总量高达3,950万千瓦（表-3），其中日本、欧洲等地分布式光伏发电位居世界前列。 M ?金球小型凤电克场艾机情乱- 1 ' wind global D13, rkst 2008+-1 <3^^主要国家和地区太阳能光伏发电娄札恬况￡忑土屁八 来溥：0P昭-（中卜和Qw UE「yr 訂帚U" U 1M】” 国外分布式能源的发展主要是通过支持市场化的独立发电商（IPP ）和能源服务商（ESCO ）为用户提 供了专业化的能源服务与节能服务，因地制宜、因需而异、因势利导，建设个性化的能源梯级利用设施，转变了传统低效的所谓集约化”、规模化”的能源生产供应模式，直接对社会分工进行了重构，为未来不断提高能源利用 效率和大量利用可再生能源，吸引更多企业和个人参与清洁能源供应和提高能效，推动信息技术与能源系统的整合优化进行了制度设计和法律保障。 美国、欧洲和日本在先进的分布式发电基础上推动智能电网建设，为各种分布式能源提供自由接入的动态 平台；为节能和需求侧管理提供智能化控制管理平台；为高效利用天然气冷热电联供梯级利用；为因地制宜地利用小水电资源、生物质资源及可再生能源；为清洁回收利用各种废弃的资源能源来增加电力和其他能量供应提供
(整理)分布式能源发展现状与趋势1.
分布式能源系统的国内外发展现状
就分布式能源系统特征而言，有以下八大特征：一是燃料利用多源化。二是设备系统小型化。三是运行控制智能化。四是调度管理网络化。五是排放环保性好—使用燃料清洁化。六是梯度利用高能效—热电（冷）联产化。七是多系统整合优化—能源供应系统集成化。八是能源企业从生产型转向服务型—投资经营市场化。某种意义上说分布式供能就是一局域的智能能源网。 作为21世纪科学用能的最佳方式，“分布式能源的发展利用”在30年间已逐渐得到世界各国的广泛重视。分布式能源系统是一种高效、节能、环保的用户端能源综合利用系统，分布式能源技术已成为世界能源技术的发展潮流。国际分布式能源联盟主席汤姆·卡斯顿曾说过：“分布式能源的革命即将发生，将像30年前发生的绿色革命一样产生深远的影响。而在这样一场革命中，最先认识到它的人将获得最大的收益。”随着新能源革命和智能电网的发展再次将分布式供能系统赋予更多的新意。 二、分布式能源系统的国外现状 分布式供能系统具有多重社会效益和经济效益，是世界能源供应方式发展的一个重要方向，美日、欧盟等国已将发展分布式供能作为能源安全、节能和能源经济发展的重要战略。美国、欧洲和日本在先进的分布式发电基础上推动智能电网建设，为各种分布式能源提供自由接入的动态平台；为节能和需求侧管理提供智能化控制管理平台；为高效利用天然气冷热电联供梯级利用；为因地制宜地利用小水电资源、生物质资源及可再生能源；为清洁回收利用各种废弃的资源能源来增加电力和其他能量供应提供支撑。美国和西欧目前基本不再建设大型电源及大型能源设施，正是这些依附于用户终端市场的能源梯级利用系统、可再生能源系统和资源综合利用系统，将他们的能源利用效率不断提高，排放不断减少，能源结构不断优化。 在欧盟，欧洲委员会正在进行一个SA VE Ⅱ的能效行动计划，包含许多不同的能效措施，来推动分布式能源系统的发展。 多年来，英国政府一直试图通过能源效率最佳方案计划（EEBPP）促进分布式能源系统的发展。英国在过去20年中，已超过1000个分布式能源系统被安装，遍布英国的各大饭店、休闲中心、医院、综合性大学和学院、园艺、机场、公共建筑、商业建筑、购物商城及其它相应场所。 美国新能源战略的实施核心就包括力推分布式能源系统和建立与之相适应的强大的智能电网。美国从1978年开始提倡发展分布式能源系统，现在美国能源部（U.S.DOE）的Distributed Energy Resources计划是带领全国共同努力发展下一代洁净、高效、可靠、用户能够买的起的分布式能源系统。具体的操作方式是与能源设备的制造商、能源服务者、能源项目的开发者、州政府和联邦机构、公众利益组织、用户进行合作，研究、开发一系列先进的、能够进行就地生产的、小规模、模块化设计的发电、储能技术，用于工业、商业和民用方面，这些技术包括先进的燃气轮机、微型燃气轮机、内燃机、燃料电池、热驱动技术和能量储
国内外分布式能源发展现状
国内外分布式能源发展现状 国外分布式能源发展状况及政策支持 (1)丹麦是世界上能源利用效率最高的国家,自1990年以来，丹麦大型凝气发电厂容量没有增加，新增电力主要依靠安装在用户侧的、特别是工业用户和小型区域化的分布式能源电站(热电站)和可再生能源项目,热电发电量占总发电量的61.6%。2005年7月，丹麦政府宣布计划铺设全球最长的智能化电网基础设施，这将使分布式能源系统成为丹麦主要的供电渠道。 丹麦对于分布式能源采取了一系列明确的鼓励政策，先后制定了《供热法》、《电力供应法》和《全国天然气供应法》等，在法律上明确了保护和支持立场。《电力供应法》规定，电网公司必须优先购买热电联产生产的电能，而消费者有义务优先使用热电联产生产的电能(否则将做出补偿)。 (2)1988年,荷兰启动了一个热电联产激励计划，制定了重点鼓励发展小型的热电机组的优惠政策。实践证明,荷兰的分布式能源为电力增长做出巨大贡献，热电联产装机容量由1987年的2 700 MW猛增到1998年的7 000 MW，占总发电量的48.2%。荷兰实行了能源税机制，标准为6.02欧分/kWh，但绿色电力可返还2欧分。荷兰颁布了新的《电力法》，赋予分布式能源（热电联产）特别的地位，使电力部门须接受此类项目电力，政府对其售电仅征收最低税率。由荷兰能源分配部门起草的《环境行动计划》中，电力部门将积极使用清洁高效能源技术以承担其对环境的责任。其中分布式能源是最为重要的手段，将负担40%的二氧化碳减排任务。 （3）日本是亚洲能源利用效率最高的国家，自1981年东京国立竞技场第一号热电机组运行起，截至2000年，分布式能源项目共1 413个，总容量2 212 MW。分布式能源能够在日本快速发展，关键是政府的有效干预。1986年5月日本通产省发布了《并网技术要求指导方针》，使分布式能源可以实现合法并网。1995年12月又更改了《电力法》，并进
虚拟电厂在分布式能源中的应用
虚拟电厂在分布式能源中的应用 当前，社会发展对于电力能源的需求量逐渐提升。虚拟电厂的应用可对分布式的发电单元以及负荷高效管理。本文对虚拟电厂内容和组成结构进行简要介绍，并分析其对分布式能源控制方式，阐述虚拟电厂的实际运用。 标签：虚拟电厂;分布式能源;远程控制 引言：虚拟电厂属于先进的通信技术，利用软件系统，可实现对分布式能源的高效控制。当前，社会发展，对电能的需求变化较大，对电网的削峰填谷相关工作提出挑战，高效管理用电高峰，能够缓解电网用电负荷，下文重点介绍虚拟电厂在储能和分布式光伏当中的应用。 一、虚拟电厂概述 虚拟电厂的应用转变了分布式发电并网形式以及用户消费方式。借助智能技术、控制理论、通信技术，将分布式单元、储能系统以及可控负荷的加以聚合，统一调度，最终实现对发电、用电等资源优化协调控制，展现虚拟电厂配置资源方面的优势。虚拟电厂组成结构包括如下系统：风力发电、水力发电、光伏发电、储能、（工业、商业、家用）负荷，电动汽车、微燃气轮机，上述系统之间可借助通信系统，完成信息共享，系统可接收虚拟电厂指令，对各单元进行分别控制。图1为虚拟电厂结构图： 二、虚拟电厂对分布式能源的控制方式 使用传统控制方式，利用光伏发電、可控负荷、储能等系统，由于分布式发电各个单元具有功率波动，负载功率固定等特点。为实现精准负荷控制，通过储能系统，可迅速调节功率，按照供需特点，为分布式能源以及可供负荷并网之后，系统经济运行奠定基础。下文将按照光伏发电、可控负荷功率、负载功率实际变化进行调整，利用模糊控制虚拟电厂，精准控制负荷减载。 储能系统设计目的为完成负荷消减，实施精准控制。利用传统控制方式，将辅助空调的负荷抑制为目的，完成分布发电单元与用电负荷产生的功率波动二者之间产生的负荷偏差的消减。将实时电价考虑其中，保证负荷运行经济性，利用虚拟电厂，将分布式能源集中控制，通过模糊理论，将模糊电量设置为实时电价、负荷消减，并利用加权系数，将其看作控制器输出变量[1]。 三、虚拟电厂在分布式能源中的应用 （一）储能电站中的应用 虚拟电厂可通过储能电站的形式应用。电能存储方式包括电池、电感器、电容器等，其中电池储能系统，下文简称BESS，主要利用铅、锂电池作为储能
分布式能源系统的热力学分析_史凯
科技信息2011年第19期 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 1研究现状综述 1．1分布式能源系统简介 分布式能源是指安装在用户端的高效冷热电联供系统濉溪。分布式能源主要包括农村小水电、小型独立电站、废弃生物质发电、煤矸石发电,以及余热、余气、余压发电等。利用可再生能源(风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源)的发电也属于分布式能源的范畴。分布式能源也称分布式供能、分散式发电、分布式供电。分布式能源系统也叫做冷热电三联供系统。目前,分布式能源系统主要是以燃气作为能源,将制冷、供热(采暖和供热水)及发电过程一体化的多联产系统。主要是相对于大型的区域电厂而言,广义上是指小型的能量梯级利用系统,在用户现场或靠近用户现场的小型和微型独立输出电、热(冷)能的系统[1]。主要设备包括燃机、余热锅炉、非电制热制冷机组等。 1.2分布式能源系统的特点 目前国际上分布式能源系统是采用天然气作为主要能源,它先利用天然气发电,将发电后的余热用于供热制冷,再将更低温度的废热供应生活热水。现在世界上一些发达国家的热电效率已经达到了96%以上,可将天然气的所有能量吃光用尽。这一技术带来的好处是:①能源利用效率大幅度提高;②由于兼并发电,经济效益好;③冬夏实现天然气供应的平衡;④燃气价格承受能力大幅度提高。大型发电厂中集中式热电联产是一种成熟的能源供应形式,然而我国大部分地区夏季都有空调制冷需求,并且空调制冷负荷占了相当比例的夏季电负荷,造成用电紧张,因此发展各种形式的冷热电联产系统,对一次能源进行有效的梯级利用是解决当前能源短缺问题的一种途径。此外,分布式能源,相对于大型集中式能源系统拥有高效,灵活,可靠性高,面向用户等优点,在世界范围内掀起能源供应形式的革命其中分布式冷热电联产系统与分布式可再生能源系统一起,在这场革命中获得了广泛的应用,拥有光明的发展前景[2]。所以,分布式冷热电联产系统的实验与理论研究对于解决我国能源问题,提供能源政策的依据等方面有着重要的意义。 1.3我国分布式能源实现热电冷联产的现状及发展方向 1）现状 目前以天然气为燃料的分布式能源建设，已由学术研讨，进入工程开发，在北京，上海、广东已有一批工程实现热、电、冷产，以其自身优势和经济效益显示其强大生命力。目前我国北京、上海、广东省已有一批分布式热、电、冷工程投入运行，取得明显的经济效益、环保效益和社会效益。我国的供电系统从规模上分为集中输电网络系统、配电网络系统和分布式能源系统3类。集中输电网络系统和配电网络系统是国家级，省级电力部门以及地方级电力部门所经营的集中供电系统,分布式能源系统(Distributing Energy System)[3]。这是相对于集中供电网络系统而言的一种分散布置的小型供电热冷站,由用户所经营。分布式能源系统靠近负荷(电、热、冷),采用较小型的能源机组向所在小区域联供热电冷。它所采用的机组一般是以天然气为主要燃料(燃油为备用燃料)。由于分布式能源系统可热电冷联供,使燃料得到梯级利用,其热效率可达70%～85%,电损耗低(2%～3%)。分布式能源系统是一种以燃气作为能源,将制冷、供热(采暖和供热水)及发电过程一体化的多联产系统,通常由发电机组、溴化锂吸收式冷(热)水机组和换热设备组成。该系统是将高品位热能用于发电,发电机排放的低品位能源(烟气余热、热水余热)用于供热或制冷,以实现能源的梯级利用,目的在于提高能源利用效率,减少碳化物及有害气体的排放。 2）发展趋势 我们必须提高天然气能源的利用效率。应当注意到,发达国家在能源价格升高的压力下,多年来一直在不断地努力提高能源利用效率。分布式能源系统,就是美国在第一次能源危机的1973年之后不久开始发展的。进入本世纪以来,美、欧、日等国都加快了发展分布式能源的步伐。美国能源部计划2010年DES/CCHP的发电装机容量达到92GW,占全国总用电量的14%;2010～2020年,还会新增95GW,使其装机容量占到全国总用电量的29%。2000年英国新CCHP项目共1536个,总装机容量达到4176GW,计划到2010年可以达到10 GW,增加1倍[4]。相比之下,我国面临的能源环境形势比他们更严峻,因此应当学习他们的经验,利用他们的成果,在提高能源利用效率方面做出更大的努力。综上所述,中国面临着大力发展天然气DES/CCHP,快速提高能效、改善环境的极好机遇,从而可以从容应对能源环境严峻形势的挑战。 天然气的利用规划进行协调整合的重点是:是DES/CCHP为主的用户有承受国际LNG市场价格的能力;可以推动天然气产业快速发展。LNG/管输天然气规划必须与产业、电力、城镇等规划协调整合。作为天然气主要下游用户的工业和城镇建筑物的DES/CCHP,如果没有在上述各个规划层面上与天然气供应和规划密切配合,是根本不可能实现的。DES/CCHP与电力发展规划的关系更为密切。美国到2010年DES/CCHP发电将占总发电量的14%;2020年DES/CCHP发电将占总发电量的29%。而我国目前的电力发展规划基本上排斥DES,实际上也就是在排斥天然气的高效利用。这个问题,如果不先在观念、法律和规划层面上解决,DES/CCHP是难以发展的。DES/CCHP 规划是节能减排规划最有力的保证之一。天然气多了,DES/CCHP快速发展了,工业和建筑物的能效即可得以大幅度提高,环境也会大大改善。因此在节能减排规划中,必须把发展DES/CCHP列为重要的内容。当然,推动天然气产业、DES/CCHP技术和其他机遇的协调整合,还需要法律、政策等各方面举措的支持和配合。例如,在错综复杂的相互影响的各因素中,电力法的修改和电力体制改革的加速就是一个很关键的因素。但是,只有在领导的认识和规划的层面上加以落实,才能够有力地促进其他政策、法律方面的前进。历史给中国发展天然气产业和分布式能源提供了技术,积累了经验,能源和环境的挑战也给中国协调和同步发展分布式能源和天然气产业创造了历史的机遇。因此中国必须利用后发优势,跨越发展,用十几年的时间完成发达国家几十年走过的提高能效、改善环境的历程。 分布式能源系统的热力学分析 史凯许运礼 （济南热电有限公司山东济南250021） 【摘要】分布式能源系统,相对于传统的集中供电方式而言,是指分布在用户端的能源综合利用系统,即将冷热电系统以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户附近,可独立地输出冷、热、电能的系统。介绍了以燃气作为能源的分布式能源系统的原理，国内发展现状,并对分布式能源系统的冷热电三联供系统进行了热力学分析,以微型燃气轮机(微燃机)分布式能源系统(DES)为例确定了各组件的热力学过程和火用损失的计算方法，与传统的冷、热、电分产系统进行比较,以推动我国分布式能源事业的健康发展。 【关键词】微型冷热电三联供系统；分布式能源系统，热力学分析；能量分析，火用分析 【Abstract】Compared with the traditional centralized supply power mode,the distributed energy is referred to the energy comprehensive utilization system that distributes at the user end.It’s such a system that the heating and power system is arranged near the use r with small scale, small capacity,modularization,dispersed mode.And the cold,thermal and electricity can be putout independently.The distributed energy system that takes the gas as its energy,Thermodynamic analysis on combined cooling heating and power system of distributed energy system was given,the thermodynamic process and calculation method of energy loss of each component for distributed energy system(DES)with micro gas turbine have been determined,so as to promote the healthy development of distributed energy enterprise in our country. 【Key words】M icro combined cooling;H eating and power system；T he distributed energy system;E nergy and exergy analysis ○电力与能源○ 765