新能源分布式发电技术
分布式发电技术在电力系统中的重要作用
分布式发电技术在电力系统中的重要作用随着新能源技术的不断发展和应用，分布式发电技术在电力系统中的作用日益重要。
分布式发电技术，是一种通过利用分散的小型发电装置，将电力发电分散开来并通过多个装置进行协同配合的电力发电方式。
它与传统的中心化发电方式不同，具有灵活、高效、绿色等优势，越来越受到欢迎。
分布式发电技术有很多形式，包括太阳能、风能、燃料电池、微水电等。
很多国家已经积极推广分布式发电技术，例如德国、日本、美国等，这些国家已经建立起了完善的分布式发电系统和政策措施，推动了分布式发电技术的发展。
首先，分布式发电技术在电力系统中可以起到平衡电力负荷的作用。
随着经济和社会的不断发展，电力消费的峰值不断攀升，这就需要电力系统不断地进行扩建和升级。
而分布式发电技术可以通过在用户端生成电力，实现对电力需求的满足，从而缓解了中心化电力系统的压力。
其次，分布式发电技术可以提高电力系统的供电安全性。
分布式发电技术通过采用多个小型发电装置协同工作，运行较为灵活，不同于单一的中心化发电方式，一旦发生故障只会影响较小的区域，而不会引起大规模的停电事故。
另外，分布式发电技术还可以减少电网建设成本。
传统的中心化电力系统需要考虑由于距离远、输电损耗等因素带来的电网建设成本。
而分布式发电技术可以同时在不同地点进行电力生产，从而避免了长距离的输电和由输电带来的能量损失。
同时，分布式发电技术也可以减少碳排放。
分布式发电技术主要依赖于清洁能源，例如太阳能、风能等，这使得分布式发电技术相对于传统的中心化发电方式来讲，排放的废气和废水更少，能够更好的达到地球可持续发展的目标。
总之，随着新能源技术的不断发展和应用，分布式发电技术在电力系统中的作用越来越重要。
分布式发电技术通过平衡电力负荷、提高供电安全性、减少电网建设成本和节约能源等方面，展现出强大的应用前景。
为了推动这种技术的发展和应用，政府、企业和社会各界需要齐心协力，营造良好的政策环境和技术发展条件，推动分布式发电技术在电力系统中的广泛应用。
新能源与分布式发电技术03风能与风力发电
风-光-储-多能互补技术的发展有助于推动我国可再生能源产业的发展和能源结构的优化，提高能源安全 性和可持续性。
04 风力发电的挑战与解决方 案
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风电并网对电网的影响
电压波动
风能的不稳定性可能导致 电网电压波动，影响电力 质量和稳定性。
频率控制
风电并网对电网的频率调 节能力提出了更高的要求， 需要发展相应的控制技术。
调度与控制
风电并网增加了电网的复 杂性，需要发展智能调度 和控制技术，实现风电的 高效利用。
风电场建设的环境问题
土地利用
噪音和视觉污染
风力发电机组的设计和制造需要综合考虑气动性能、机械性能和电气性能等因素， 以确保高效、可靠和安全运行。
风电场并网技术
风电场并网技术是将风电场产生 的电能输送给电网的关键技术， 包括并网逆变器和并网控制系统
等部分。
并网逆变器是将直流电转换为交 流电的关键设备，其性能和稳定 性直接影响风电场的并网效果。
技术创新
随着技术的不断创新和发展，风力发 电的效率和可靠性将得到进一步提升。
未来展望
预计未来风力发电将在全球能源结构 中占据重要地位，为应对气候变化和 推动可持续发展做出贡献。
02 风力发电系统构成
风力发电机组
风力发电机组是风力发电系统的核心组成部分，包括风轮、发电机、塔筒等部分。
风轮将风能转化为机械能，通过传动系统传递给发电机，最终将机械能转化为电能。
并网控制系统负责对风电场进行 监控、调度和保护，确保风电场
新能源发电技术对电力系统的影响研究
新能源发电技术对电力系统的影响研究引言随着全球对环境保护的重视程度不断增加，新能源被视为未来供电的重要选择。
新能源发电技术的发展不仅对能源结构和环境改善具有重要意义，还对传统电力系统产生了广泛的影响。
本文将从分布式发电、电力网络稳定性和智能电网三个方面探讨新能源发电技术对电力系统的影响。
一、分布式发电技术的影响1.1 网络接入传统电力系统主要依靠中央发电站进行电力生产，分布式发电技术将电力生产从传统的中央集中式转向高度分散式。
新能源发电技术如光伏发电和风力发电可以在更广泛的地域范围内进行分布式电力生产，为电力系统增添了更多的供电节点。
1.2 网络运行和管理分布式发电技术使得电力系统发生了从传统的单向供电到双向供电的变化。
分布式发电设备可以通过智能监控系统实时监测电力负荷和电力生产情况，减少电力系统的负载波动，提高了电力系统的可控性和安全性。
1.3 供电可靠性和灵活性由于分布式发电技术的引入，电力系统的供电可靠性得到提升。
在传统电力系统中，如果中央发电站出现故障，将导致大范围停电，而分布式发电可以通过其分散的特点，减少停电范围。
此外，分布式发电技术使电力系统更加灵活，可以根据需求灵活调整发电规模和供电方式。
二、新能源对电力网络稳定性的影响2.1 变频和功率调节新能源发电设备如风力和太阳能发电都受到自然因素的限制，其输出功率存在较大的波动性。
这就需要电力系统在接纳大量新能源时具备变频和功率调节能力。
新能源发电技术需要具备智能预测和调度功能，以确保电力系统稳定运行。
2.2 电能储存技术的应用传统电力系统依赖于供需平衡保持稳定，而新能源的不稳定性带来了供需平衡的挑战。
电能储存技术的应用成为缓解供需平衡问题的重要途径。
储能设备可以吸纳太阳能和风能并存储起来，然后在需求高峰期释放能量，调节电力系统的负荷曲线。
2.3 电力系统规划和管理新能源的快速发展给电力系统带来了规划和管理方面的新挑战。
电力系统规划需要充分考虑新能源的接入情况、电力需求预测和可再生能源利用率等因素，以确保电力系统的可持续发展。
新能源发电技术在电力系统中的应用
新能源发电技术在电力系统中的应用随着人们对可持续发展和环境保护的关注不断增加，新能源发电技术在电力系统中的应用变得越来越重要。
新能源发电技术具有清洁、可再生、低碳排放等优势，对实现能源供应的可持续性和保护环境具有重要意义。
本文将介绍几种常见的新能源发电技术，并探讨其在电力系统中的应用。
一、风力发电技术风力发电技术是一种利用风能产生电力的技术。
它利用风机叶片的旋转驱动发电机产生电能。
风力发电技术具有风能资源广泛、排放零污染等优势。
在电力系统中，风力发电技术可以用于分布式发电和集中式发电。
分布式发电是指将多台小型风力发电机连接到电力系统中，可以在城市和农村等地方实现清洁能源的供应。
集中式发电是指将多台大型风力发电机装在一个集中发电场所，通过输电线路将电能传输到城市和工业区域。
二、太阳能发电技术太阳能发电技术是一种利用太阳能产生电能的技术。
太阳能电池是太阳能发电技术的核心设备，将光能转化为电能。
太阳能发电技术具有可再生、清洁无污染等优势。
太阳能发电技术在电力系统中的应用主要包括太阳能光伏发电和太阳能热发电。
太阳能光伏发电是指将太阳能转化为电能，常用于户用光伏系统和大型光伏电站。
太阳能热发电是指利用太阳能集热器将太阳能转化为热能，再通过热发电装置将热能转化为电能，常用于太阳能热电联产系统。
三、生物能发电技术生物能发电技术是一种利用生物质燃料产生电能的技术。
生物质燃料包括农作物秸秆、森林废弃物、食品加工废料等可再生可持续的生物质资源。
生物能发电技术可以通过燃烧、气化、发酵等方式将生物质燃料转化为热能或燃气，再通过热发电或燃气发电装置产生电能。
生物能发电技术具有资源丰富、环境友好等优势，可以用于乡村区域的电力供应和生活垃圾的能量回收利用。
四、地热发电技术地热发电技术是一种利用地球内部的热能产生电能的技术。
地热能是地球内部的热能资源，可以通过地热发电装置将地热能转化为电能。
地热发电技术具有资源丰富、连续稳定等优势。
南方电网10kV分布式新能源直采技术方案
南方电网10kV分布式新能源直采技术方案
南方电网10kV分布式新能源直采技术方案是指利用分布式
发电设备（如太阳能光伏发电系统、风力发电系统等）直
接将发电的电能注入到10kV配电网中，实现新能源的高效
利用和直接供电。
该技术方案主要包括以下几个关键步骤：
1. 分布式发电设备建设：选择合适的地点建设光伏发电站
或风力发电站，并安装适当容量的发电设备。
这些设备需
要能够稳定地将电能转换为10kV交流电。
2. 电能转换：分布式发电设备产生的直流电需要通过逆变
器等设备进行转换成10kV的交流电。
逆变器需要具备高效、稳定的转换能力，以确保电能的质量和稳定性。
3. 电能注入：转换后的10kV交流电通过电缆或其他适当
的输电设备注入到10kV配电网中。
注入点通常是电网的配
电变电站，需要确保电能的稳定注入和安全运行。
4. 电能监测与控制：为了实现对分布式发电设备的监测和
控制，需要安装相应的监测设备和通信系统。
这些设备可
以实时监测发电设备的发电量、电能质量等信息，并通过
远程控制系统实现对发电设备的远程控制和调节。
5. 运行管理与维护：为了保障分布式发电设备的正常运行，需要建立完善的运行管理和维护体系。
包括定期巡检、设
备维护、故障排除等工作，以确保分布式发电设备的稳定
运行和电能的可靠供应。
以上是南方电网10kV分布式新能源直采技术方案的基本步
骤和要点。
根据具体情况和需求，还可以进一步优化和完
善技术方案，以提高新能源的利用效率和电能的供应质量。
新能源与分布式发电技术10分布式发电技术
分布式发电
分布式发电
§1.1 分布式发电的概念
§1.1.1 分布式发电简介
分布式发电：在一定的地域范围内，由多个甚至多种形式的 发电设备共同发电，以就地满足较大规模的用电要求。 相对于集中发电的大型机组而言，其总的发电能力由分布在 不同位置的多个中小型电源来实现； 相对于过去的小型独立电源而言，其容量分配和布置有一定 的规律，满足特定的整体要求。 区分几个类似的概念：DP，DER，DG。
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。
新能源与分布式发电
分布式发电
§ 1.5 分布式发电的发展应用
上海、北京、广州等大城市，10多年前就尝试分布式供电， 已有成功范例(参见教材)。 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。
新能源与分布式发电
分布式发电
§1.3 分布式供电系统和微电网
§1.3.1 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。
新能源与分布式发电
§1.3.1 分布式供电系统
分布式发电
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。
新能源与分布式发电
分布式能源发电与利用
分布式能源发电与利用分布式能源发电与利用是近年来备受关注的一个热门话题，随着我国新能源产业的迅猛发展，分布式能源发电在我国的应用也日益普及。
分布式能源是指基于可再生能源或高效能源技术，通过能源生产、转换、存储和利用系统在点、线、面多个空间进行布局，满足不同用能需求的同时，优化能源资源配置，提高能源利用效率，促进我国能源生产和消费方式的变革。
一、分布式能源发电技术概述1. 太阳能发电太阳能是最主要的分布式能源之一，在我国多地普遍存在充足的太阳资源。
太阳能发电技术主要包括光伏发电和光热发电两种方式。
光伏发电是通过将太阳能转化为电能的技术，采用光伏电池板直接转换太阳光为电能。
而光热发电则是通过太阳能集热后转化为热能，再将热能转化为电能。
2. 风能发电风能是另一种重要的分布式能源，通过风力发电可以将风能转化为电能。
风能发电主要通过风力发电机实现，风力发电机可以将风力转化为机械能，再经过发电机转化为电能。
我国东部地区风资源丰富，尤其是在沿海地区和山地地区，适合开展风力发电项目。
3. 水能发电水能也是一种重要的分布式能源，主要包括水轮发电和潮汐能发电两种方式。
水轮发电是通过水能转化为机械能，再经过发电机转化为电能。
潮汐能发电则是利用潮汐能将海水的动能转化为电能。
我国拥有丰富的水资源，水能发电在我国的应用前景广阔。
二、分布式能源利用技术研究1. 智能能源管理系统智能能源管理系统是分布式能源利用的关键技术之一，通过对能源生产、转换、存储和利用等过程进行智能化管理，实现能源的高效利用和优化配置。
智能能源管理系统可以根据当地气候、负荷需求等因素，实现能源的智能调度和优化控制，提高能源利用效率。
2. 储能技术储能技术是分布式能源发电与利用的关键技术之一，通过对电能进行储存，可以解决分布式能源波动性大、间歇性等问题。
目前常见的储能技术包括电池储能、氢能储能、超级电容储能等，这些储能技术可以帮助平稳供应电能，提高电网稳定性。
新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响
新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的迫切需求，新能源发电和分布式发电技术正成为电力系统发展的重要方向。
它们作为清洁、高效的能源形式，对电力系统结构和运行方式都产生了深远的影响。
本文将从新能源发电和分布式发电的概念、技术特点以及对电力系统的影响等方面展开探讨。
一、新能源发电和分布式发电的概念及技术特点1.新能源发电的概念及技术特点新能源发电是指利用太阳能、风能、水能、生物质能等取之不尽、用之不竭的自然能源进行发电。
与传统能源相比，新能源发电具有清洁、可再生、分布广泛等特点。
太阳能和风能是两种最为典型的新能源发电技术。
太阳能光伏发电利用太阳能光能直接转换为电能，无需燃料，无排放，具有零污染的特点；风能发电则是通过风力发电机将风能转化为电能，同样也是一种无污染的清洁能源。
2.分布式发电的概念及技术特点分布式发电是指在用户用电场所附近或用电场所内部，发挥各种可再生能源发电潜在能力，向用户提供电力。
分布式发电与传统的集中式发电相比，具有就近供电、安全可靠、弹性调度等特点。
常见的分布式发电技术包括太阳能光伏发电、风力发电、燃料电池等。
分布式发电可以有效减少输电损耗、提高电力系统的供电可靠性和稳定性，是电力系统发展的趋势。
1.电力系统结构的变革传统的电力系统结构是由大型的火力发电厂、核电站等集中式发电设施组成，通过输电线路将电能送至用户。
而新能源发电和分布式发电的发展，将逐渐改变这种结构。
新能源发电具有分散性和可再生性，能够分布式的进行发电，大大减轻了输电线路的压力，同时降低了系统整体的运行成本。
分布式发电将电力生产和消费进行结合，有效提高了系统的灵活性和供电可靠性。
2.电力系统运行方式的调整随着新能源发电和分布式发电技术的快速发展，电力系统运行方式也面临着调整。
传统的电力系统主要依靠大型的发电厂进行调度和运行，而新能源发电和分布式发电的加入，使得系统运行方式更加灵活多样。
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新能源与分布式发电
分布式发电
新能源与分布式发电
分布式发电
分布式发电技术
关注的问题 什么是分布式发电？ 分布式发电系统中的常用电源有哪些？ 微电网和分布式发电有什么关系？ 常用的储能方式有哪些？ 发展分布式发电有什么特殊意义？ 教学目标 了解分布式电源和分布式发电的概念； 了解常见的分布式电源和储能方式； 掌握分布式发电的特点和适用场合； 理解分布式发电的重要意义和发展前景。
新能源与分布式发电
分布式发电
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。 小知识：南方雪灾时小机组的作用 小知识：美加大停电后，投资改造的抉择
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分布式发电
分布式发电的适用场合
分布式发电系统的运行模式： － 独立运行多用于大电网覆盖不到的边远地区、农牧区。 － 联网运行多用于电网中负荷快速增长的区域和某些重要的 负荷区域，共同向负荷供电。 联网运行将是分布式发电系统未来发展的主要方向。
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分布式发电
微电网
微电网可看作大电网中的一个可控单元，而不再是多个分散 的电源和负荷。 微电网和大电网的连接处， 称为公共连接点。 微电网模式控制器，可实现 并网运行与独立运行 的转换。
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分布式发电
分布式系统的储能
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。
新能源与分布式发电技术
制作人：朱永强，陈彩虹
华北电力大学
分布式发电
漂浮在海面上的“能源岛”
美国发明家多米尼克·米凯利斯父子共同设计， 综合利用海洋温差能、波浪能和海上风能、太阳能等多种形 式的可再生能源，能全年每天24小时连续运行。 这样的一个能源岛，建造成本超过6亿美元，具有250兆瓦的 发电能力，足够向一个小型城市供电。
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分布式发电
分布式电源
分布式电源就是分散的小规模电源，容量<60MW。 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20～500 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。
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分布式发电
分布式发电的发展应用
1970s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。 “9·11”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。
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分布式发电
微电网
微电网是能够独立运行或者作为一个整体与公共电网联网的 分布式供电系统。 将分布式发电系统以微电网的形式接入到公共大电网运行， 互为补充和支撑，是发挥其效能的最有效方式。 用户所需能量由各种分布式电源、冷热电联供系统和公共电网 提供，微电网在满足用户供热和供冷需求的前提下，最终以电 能作为统一的能源形式将各种分布式能源加以融合，满足特定 的电能质量要求和供电可靠性。
分布式发电
（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。
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分布式发电的概念
分布式发电简介
分布式发电：在一定的地域范围内，由多个甚至多种形式的 发电设备共同发电，以就地满足较大规模的用电要求。 相对于集中发电的大型机组而言，其总的发电能力由分布在 不同位置的多个中小型电源来实现； 相对于过去的小型独立电源而言，其容量分配和布置有一定 的规律，满足特定的整体要求。 区分几个类似的概念：DP，DER，DG。
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分布式发电的发展应用
上海、北京、广州等大城市，10多年前就尝试分布式供电， 已有成功范例(参见教材)。 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。
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分布式供电系统和微电网
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。
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分布式供电系统
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。
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本课程的配套教材： 《新能源与分布式发电技术》，朱永强 主编，北京大 学出版社，21世纪创新型人才培养规划教材
新能源与分布式发电
分布式发电
新能源与分布式发电
分布式发电
新能源与分布式发电
分布式发电
新能源与分布式发电
新能源与分布式发电
分布式发电
储能装置在分布式系统中的作用
（1）平衡发电量和用电量 （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。
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新能源与分布式发电
分布式发电
分布式发电简介
分布式发电一般独立于公共电网而靠近用电负荷，可以包 括任何安装在用户附近的发电设施，而不论其规模大小和 一次能源的种类。 一般来说，分布式电源是集成或单独使用的、靠近用户的 小型模块化发电设备。
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分布式发电
分布式发电的特点
（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。
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分布式发电
小结
分布式能源供电：某些中小型发电装置靠近用户侧安装， 它既可独立于公共电网直接为少量用户提供电能，也可将 其并入电力系统低压配电网，与公共电网一起共同为用户 提供电能。 将分布式发电供能系统以微电网形式接入到大电网运行， 与大电网互为支撑，是发挥分布式发电供能系统效能的最 有效方式。 分布式发电要想在电网中发挥更大的作用 还面临很多挑战，需要在很多方面取得突破。
新能源与点
（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。