分布式能源優(yōu)點分析及其利益.docx

2 分布式能源的優(yōu)點及其它帶來的利益分布式能源（distributed energy sources）是指將能量按照能級高低不同，輸送到對應(yīng)的耗能場合，在用戶端實現(xiàn)能源合理綜合利用。分布式能源系統(tǒng)就是向一定區(qū)域內(nèi)的用戶同時提供電力、蒸汽、熱水和空調(diào)冷水(或風(fēng))等能源服務(wù)系統(tǒng)。分布式能源系統(tǒng)主要形式包括：燃?xì)饫錈犭娙?lián)供、廢棄物發(fā)電系統(tǒng)、生物質(zhì)能源發(fā)電系統(tǒng)、小型光伏系統(tǒng)、小型風(fēng)力發(fā)電等能源綜合利用系統(tǒng)。分布式能源系統(tǒng)可實現(xiàn)按質(zhì)用能，能級匹配，綜合利用。分布式能源系統(tǒng)能源綜合利用效率可達(dá) 75%90%，是實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的重要途徑之一。分布式能源可按能級高低不同，在用戶端實現(xiàn)能源合理綜合利用，實現(xiàn)按質(zhì)用能，能級匹配，綜合利用，從而提高能源綜合利用效率分布式能源系統(tǒng)是集中供電形式的有益補(bǔ)充，是我國實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的重要途徑之一。 2.1 分布式能源優(yōu)點分析 2.1.1分布式能量系統(tǒng)避免了輸配成本圖 1 分布式能源輸配電管網(wǎng)示意圖傳統(tǒng)的中央發(fā)電技術(shù)，必須通過輸配電網(wǎng)，才能將生產(chǎn)的電能供給用戶，隨著電網(wǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大，電能輸配成本在總成本中占的比例越來越大，電能的輸送成本占電能生產(chǎn)成本的50-80%，就美國的評估結(jié)果來看，平均的電網(wǎng)輸送成本為2.5美分/kw.h，電能輸送的邊際成本可高達(dá)20美分/kW.h。而分布式能量系統(tǒng)在用戶附近，其輸配電管網(wǎng)如圖1所示，幾乎不需要或只需要很短的輸送線路，電能的輸配成本幾乎為零。因此，分布式能量系統(tǒng)不僅避免了輸配線路的線損，而且避免了輸配線路的建造成本。2.1.2分布式能量系統(tǒng)能延緩輸、配電網(wǎng)的升級換代當(dāng)新用戶出現(xiàn)或特殊用戶需要增加用電的可靠性，傳統(tǒng)供電方式就只能通過建新電站或升級輸配電系統(tǒng)，需要投入巨額資金。而對于而小型、模塊化的分布式能量系統(tǒng)來說，在滿足新用戶、特殊用戶的用電需求時，可簡單地在用戶所在地安裝分布式能量系統(tǒng)，靈活、方便、可靠、便宜的為用戶提供能量，延緩輸、配電網(wǎng)的升級換代。2.1.3建設(shè)周期短，節(jié)約投資大型電廠和大電網(wǎng)，需要大量的資金和長時間的建設(shè)周期，建設(shè)周期長容易出現(xiàn)需求與供應(yīng)脫節(jié)、不同步問題。而而小型、模塊化的分布式能量系統(tǒng)可以在幾周或幾天內(nèi)實現(xiàn)，不會出現(xiàn)需求與供應(yīng)脫節(jié)、不同步問題。另外，分布式能量系統(tǒng)實現(xiàn)能源就地轉(zhuǎn)換、就地供應(yīng)，大大減少輸電、變電、熱力管網(wǎng)、換熱站等的投資，節(jié)約了資金。2.1.4分布式能量系統(tǒng)易于實現(xiàn)能源梯級利用圖 2 天然氣分布式能源梯級利用原理由于大型電廠的選址，受到水源、交通和環(huán)境污染等諸多因素的制約，一般遠(yuǎn)離城市和負(fù)荷中心，只能是以相對單一的電能方式滿足用戶的需求。然而，用戶不僅僅需要電能，還需要其它形式的能量，如空調(diào)和供暖需求等等，由于制冷介質(zhì)、供熱介質(zhì)不宜遠(yuǎn)距離傳輸，這樣，中央電站不易實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)。分布式能量系統(tǒng)一般布置在用戶附近，克服了制冷介質(zhì)、供熱介質(zhì)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)睦щy，可根據(jù)用戶的需求，靈活地通過不同循環(huán)的有機(jī)整合，進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)或冷電熱多聯(lián)供系統(tǒng)，實現(xiàn)能量的綜合梯級利用，提高了能源利用率，分布式能量系統(tǒng)熱電聯(lián)產(chǎn)方案的總效率可達(dá) 75%以上，現(xiàn)代先進(jìn)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的總效率可達(dá) 85%。分布式能源系統(tǒng)不僅有利于熱電聯(lián)產(chǎn)，它能為能源的綜合梯級利用提供了可能。目前，許多分布式能源系統(tǒng)都采用了梯級利用原理，如圖2所示，為一天然氣分布式能源系統(tǒng)梯級利用原理圖，按需分配能量，充分提高能量的利用率。2.1.5環(huán)保效果好分布式能量系統(tǒng)在環(huán)境保護(hù)方面有自己獨特的優(yōu)勢，可再生能源的代表-太陽能和風(fēng)能幾乎對環(huán)境沒有污染。燃料電池的污染也很低，新型的內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、微型氣輪機(jī)使用了一些現(xiàn)代污染物控制技術(shù)，使這些分布式能量系統(tǒng)的污染物排放（NOX，SOX）以達(dá)到非常低的程度。這些分布式能量系統(tǒng)技術(shù)除了采用一些現(xiàn)代污染控制技術(shù)之外，由于燃用的燃料是液體或氣體燃料，相對于煤炭來說，都比較潔凈，此外，由于分布式能量系統(tǒng)技術(shù)位于負(fù)荷中心，易于采用熱電聯(lián)產(chǎn)，熱電聯(lián)產(chǎn)不但會提高能源利用效率、減少環(huán)境污染，而且可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的供熱設(shè)備，消除了傳統(tǒng)供熱設(shè)備對環(huán)境帶來的污染。2.1.6分布式能量系統(tǒng)技術(shù)具有高的供電效率 圖 3 一些發(fā)電設(shè)備發(fā)電效率大型電網(wǎng)中央發(fā)電機(jī)組采用汽輪發(fā)電機(jī)組，其發(fā)電效率一般在 30-40%，考慮到電網(wǎng)的輸送損失，電力系統(tǒng)的供電效率為 30%左右。而分布式能量系統(tǒng)除了太陽能、風(fēng)能的發(fā)電效率明顯低于中央發(fā)電機(jī)組的效率外，其它分布式能量系統(tǒng)的發(fā)電效率都接近或超過中央發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率，就連微型燃?xì)廨啓C(jī)的效率可達(dá)28%，先進(jìn)的燃料電池的發(fā)電效率可達(dá) 50%以上。圖 3 給出了不同發(fā)電技術(shù)的效率。中央電站所發(fā)的電能必須通過電網(wǎng)才能輸送至用戶，根據(jù)容量、電網(wǎng)負(fù)荷以及輸電距離，線損從百分之幾到 20%不等，平均線損為 5-10%。由于分布式能量系統(tǒng)實現(xiàn)就地能量轉(zhuǎn)換，就地使用，將趨于消除線損，這意味著：每 kWh 的分布式能量系統(tǒng)設(shè)備發(fā)電就等于 1.05-1.2kWh 的中心電站發(fā)電。因此，分布式能量系統(tǒng)在與中央發(fā)電機(jī)組具有相同發(fā)電效率時，分布式能量系統(tǒng)將有高的供電效率。2.1.7可以滿足特殊場合的需求 圖 4 海島波浪能分布式能源系統(tǒng)在一些電網(wǎng)無法覆蓋的區(qū)域，比如一些偏遠(yuǎn)山區(qū)，如果靠大電網(wǎng)供電實現(xiàn)難度大或者投資成本巨大，可以使用分布式能源系統(tǒng)為這一區(qū)域提供能源。例如，目前一些海島獨立能源系統(tǒng)，如圖4所示，就屬于分布式能源系統(tǒng)范籌。2.1.8為可再生能源的利用開辟了新的方向圖 5 風(fēng)能分布式能源系統(tǒng)在當(dāng)前節(jié)能減排的大潮流下，尋找并開發(fā)利用可再生能源已勢在必行，目前也是社會關(guān)注的熱點。分布式能源系統(tǒng)可以直接使用分布式能源系統(tǒng)作為系統(tǒng)的能量源頭，為可再生能源的利用提供一種有效的途徑，如圖5所示為一風(fēng)能分布式能源系統(tǒng)。2.2 分布式能源帶來的利益分布式能源具有自身獨特的優(yōu)勢，也為用戶、電力企業(yè)、國家?guī)砹艘恍┣猩砝?，將從以上三方面來分析分布式能源帶來的利益?.2.1 用戶利益對于那些在經(jīng)濟(jì)、健康和安全方面無法接受停電的商業(yè)、企事業(yè)和工業(yè)用戶，在電網(wǎng)供電可靠性不斷降低的情況下，分布式能量系統(tǒng)能夠提高他們用電的可靠性；對那些依靠靈敏的電子儀器和電子設(shè)備控制生產(chǎn)過程的工業(yè)用戶，分布式能量系統(tǒng)能夠為他們提供所需求的、高質(zhì)量的電能；對于同時需要電能和熱能的用戶，分布式能量系統(tǒng)可采用熱電聯(lián)產(chǎn)方案，分布式能量系統(tǒng)在供應(yīng)用戶電能的同時，為用戶提供熱能，滿足用戶的熱能需求。熱電聯(lián)產(chǎn)具有高的一次能源利用率，因此，采用熱電聯(lián)產(chǎn)，節(jié)約了能源，降低了能源成本，同時，也減少了環(huán)境污染；分布式能量系統(tǒng)由位于用戶附近或負(fù)荷中心，避免了輸送線路的損失，提高了供電效率，節(jié)約了能源，減少了用戶的用能成本。分布式能量系統(tǒng)能夠使有些用戶在用電高峰期避免使用電網(wǎng)供應(yīng)的高價位電能，或者與電力公司簽訂購買低成本的、可中斷的電能合同，從而節(jié)約了用電開支；對于沒有建設(shè)電網(wǎng)的地區(qū)、或建設(shè)電網(wǎng)成本太高的地區(qū)，用戶可借助分布式能量系統(tǒng)進(jìn)行電能生產(chǎn)，滿足自己的用電需求；提供了更多的選擇，便于用戶選擇滿足自己特殊用能要求的能量供應(yīng)方式；以燃料電池、微型燃?xì)廨啓C(jī)為代表的分布式能量系統(tǒng)，具有小外型尺寸和良好的環(huán)保特性以及燃料適應(yīng)性，建設(shè)場地易于滿足，便于用戶使用。2.2.2 電力企業(yè)的利益分布式能量系統(tǒng)可采用模塊化設(shè)計，電力企業(yè)可根據(jù)電能增長的情況安裝合適的分布式能量系統(tǒng)，與用戶需求相匹配，縮短了建設(shè)周期和建設(shè)中央電站所需巨大的資金，有利于電力企業(yè)降低投資風(fēng)險和電能供應(yīng)的運營成本，從而提高了競爭能力；在用戶附近建設(shè)分布式能量系統(tǒng)，避免了電力輸配系統(tǒng)的擴(kuò)容或升級換代，節(jié)約了資金；在對環(huán)境保護(hù)要求比較高的地域，可采用具有高效率、接近零排放特點的分布式能量系統(tǒng)進(jìn)行供電，滿足用戶的用能需求，提高企業(yè)的競爭能力；在沒有電網(wǎng)的地區(qū)或因環(huán)境條件限制而沒有供電的地區(qū)，分布式能量系統(tǒng)可為電能供應(yīng)公司開辟新的市場；通過利用分布式能量系統(tǒng)有利于企業(yè)對不斷增長的能源需求和污染物排放政策的快速反應(yīng)，增加電力企業(yè)的市場競爭力。2.2.3 國家利益通過使用高效的分布式能量系統(tǒng)和利用可再生能源，減少了溫室氣體的排放；通過利用分布式能量系統(tǒng)有利于企業(yè)對不斷增長的能源需求和污染物