摘要:随着我国经济社会发展步伐的不断加快,一些城镇用电量出现了较大的提高,并且我国对环境保护的意识也在不断加强,这就对供能系统的可靠性、绿色环保提出了更高的要求。本文首先对分布式能源这种供能系统进行了简要的介绍,并结合实际情况对该系统的分类和现状进行了阐述,然后针对其优缺点进行了分析,最后对其未来的发展前景进行简单的研究。
关键词:分布式能源系统;现状;分析
1、分布式能源系统的概念
分布式能源是装设在用户侧,利用可再生能源或化石能源供能,所生产能源就地消纳使用,实现能源梯级综合利用的系统的总称。与集中式发电方式相比,分布式发电具有以下优势:第一,推动可再生能源并网模式多元化,有利于风电、太阳能发电、燃料电池等清洁发电技术的引入,满足节能环保和可持续发展的要求;第二,分布式发电可以作为容量备用或紧急备用,提高系统运行可靠性和安全性;第三,分布式发电具有启停迅速、运行方式灵活、投资成本小、建设安装便捷等特点,可以实现对中短期负荷变化的实时跟踪,延缓发输电扩容投资,保证系统运行的经济性。因此,将大电网与分布式发电系统相结合,可以实现集中式发电与分布式发电之间优势互补,是降低能耗水平、降低电网投资成本、提高电力系统运行可靠性和灵活性的重要途径。分布式发电作为大电源、大型能源基地的良好补充,是未来低碳型和智能型电力系统发展的重要方向。
2、分布式能源系统的分类及现状
我国分布式能源系统主要集中在天然气分布式、分布式光伏发电和分散式风电领域。
(1)天然气分布式
天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用,综合能源利用效率在70%以上,并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式,是天然气高效利用的重要方式。天然气分布式能源在国外有30多年的历史,在很多国家如美国、日本、丹麦、荷兰等得到大力发展和推广。我国天然气分布式能源尚处于起步阶段,天然气分布式能源应用主要分为:1)楼宇型分布式能源(BCHP):主要针对楼宇单一类型的用户,建筑规模相对较小,系统比较简单,用户的用能特点和规律差异不大。建筑面积一般在几十万平米以内,用户类型包括办公楼、商场、酒店、医院、学校、居民楼等。2)区域型分布式能源(DCHP):指在一定区域内多种功能建筑构成的建筑群,建筑群各组成部分的能量需求有显著差异。建筑面积可以几十万到一、二百万平米。用户类型包括商务区、金融区、机场、火车站、大学、新城(含部分住宅)、综合社区等。
至2013年底,我国已建成的天然气分布式能源装机容量200多万千瓦,占发电总装机的不到1%。据不完全统计,截止2016年底,我国已建和在建的天然气分布式能源项目装机容量已达4GW。
(2)分布式光伏发电
我国分布式光伏发电是从2002年启动的,建立了很多光伏示范项目。随着《可再生能源法》的实施,众多投资商看到可再生能源的投资机遇,开始参与太阳能光伏发电的开发,光伏发电走上政策推动和市场运作相结合的道路。我国从2009年开始实施特许权招标,开始了“金太阳”工程和光电建筑示范项目,明确提出鼓励在中东部地区投资建设与建筑结合的分布式光伏发电系统,并给予分布式光伏发电系统补贴,按照投资规模的大小,确定补贴额度。截至2016年底,我国分布式光伏发电累计装机容量已达到1032万千瓦。
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(3)分散式风能发电
分散式接入风电是国家新确定的风电重点开发方向,有些地区虽然不具备发展大型风电的条件,但却适合发展中小型风电,分散式风电开发能将风能丰富但规模较小地区的风资源有效利用。分散式的中小风电由于发电量小,可以就近入网、就地消纳,尤其是在东部电力负荷中心区域建设的小规模风电不存在消纳困难问题。但我国分散式风电发展进程仍较为缓慢,只有少数企业开展了分散式风电开发的示范项目和探索。目前,分散式风能的项目不多,云南、湖南、浙江等省份有开发分散式风能的规划,分散式风电的发展,需要政府部门、开发企业、电网企业相互配合,形成合力,才能实现共赢。
3、分布式能源系统的优缺点
传统电网供电的系统相对容易发生停电等事故,对用户的生产和生活造成一定的影响,而分布式能源作为一种可以在用户端进行分布并且供给能量的系统,其耐用性较好并且不会太容易发生大规模的停电事故。从长远来看,相对于传统供能系统,分布式供能系统可以对能源进行一系列阶梯式的利用,增强了能源的使用效率,系统的综合能源效率可达80%-90%,有着巨大的发展潜力。
同时,由于分布式能源系统是根据用户的具体情况进行分散布置的,所以其单个系统工作的效率相对会较低。与大型机组设备相比,大型机组普遍采用统一布置,后期检修、维护等相对较方便,使用的时间也相对较长。分布式系统布置广泛,所需要的发电设备单位千瓦投资成本较高,辅助设备购置成本也相对较高,并且对其进行维护时所需要具有的各种技能要求也较严格,需要特定的人员对其进行维修、保养、检查等,与传统的大型机组相比较为不便。
同时,在现阶段分布式电源并网受限、天然气价格、可再生能源发电效益未能在电价中完全体现的情况下,分布式发电系统的效益如何计量、分布式发电投资获利水平如何等方面还存在诸多不确定性,因此,对分布式发电投资进行技术经济分析,在此基础上展望分布式发电系统的投资前景,并提出改善分布式发电投资效益的政策建议就显得尤为迫切。
4、分布式能源系统发展前景
国家十分重视分布式能源产业发展,旨在提高能源综合利用效率为首要目标,实现节能减排任务,支持能效新技术的发展。近年来,为鼓励分布式能源发展,国家和地方先后出台了一系列支持政策。2015年,国务院发布《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》中指出:“全面放开用户侧分布式电源市场。积极开展分布式电源项目的各类试点和示范。放开用户侧分布式电源建设,支持企业、机构、社区和家庭根据各自条件,因地制宜投资建设太阳能、风能、生物质能发电以及燃气“热电冷”联产等各类分布式电源,准许接入各电压等级的配电网络和终端用电系统。鼓励专业化能源服务公司与用户合作或以“合同能源管理”模式建设分布式电源。”
随着我国经济社会发展的不断加快,人们在生产生活中的用电量在不断增加,对电能使用的质量要求也越来越高,这就对提供电能的系统和工厂提出了更高的要求。我国目前正面临着资源短缺的状况,努力提高资源利用率,减少对自然环境的破坏,实现可持续发展,是促使能源行业改革的原动力。分布式能源系统因为更加符合目前改革的各项要求,正在不断的加快发展的步伐。开发利用分布式能源系统,可以有效对资源短缺、环境污染的状况进行改善,未来分布式能源系统应用的范围较为广阔。
结束语
总而言之,分布式能源系统具有综合能源利用率高、环保、稳定等突出优点,对我国国民经济发展和环境保护方面的意义重大。同时,受电网接入困难、天然气价格偏高、可再生能源发电成本效益等方面的因素影响较大。目前,分布式能源系统的应用范围还没有得到广泛扩展,仅在一些经济发展较为领先的地区得以实现。
参考文献:
[1]郑卫东.分布式能源系统分析与优化研究[D].东南大学,2016.
[2]史凯,许运礼.分布式能源系统的热力学分析[J].科技信息,2017,19:765-766+830.
论文作者:闫启明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/24
标签:分布式论文; 能源论文; 系统论文; 天然气论文; 分散论文; 风电论文; 我国论文; 《电力设备》2017年第15期论文;