分布式能源優(yōu)點(diǎn)分析及其利益

1、2分布式能源的優(yōu)點(diǎn)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(jí)高低不同， 輸送到對(duì)應(yīng)的耗能場合，在用戶端實(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)按質(zhì)用能，能級(jí)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(shí)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(jí)高 低不同，在用戶端實(shí)現(xiàn)能源合理

2、綜合利用，實(shí)現(xiàn)按質(zhì)用能，能級(jí)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(shí)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(diǎn)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(píng)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

3、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(jí)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(jí)輸配電系統(tǒng)，需要投入巨額資金。而對(duì)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(shí)，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(jí)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(shí)間的建設(shè)周期，建設(shè)周期長容易 出現(xiàn)需求與

4、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(shí)現(xiàn)，不會(huì)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(shí)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。 電 軀動(dòng)制冷 2.1.4分布式能量系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用 勰 looor 以上 中蠱 3005001 圖2 天然氣分布式能源梯級(jí)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(duì)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)

5、距離傳輸，這樣，中央電站不易實(shí)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(shí)現(xiàn)能量的綜合梯級(jí)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(jí)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(jí)利用原理，如圖2所示，為一天然氣分布 式能源系統(tǒng)梯級(jí)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)

6、方面有自己獨(dú)特的優(yōu)勢，可再生能源的代表- 太陽能和風(fēng)能幾乎對(duì)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 氣輪機(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(duì)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(huì)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(duì)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 大型電網(wǎng)中央發(fā)電機(jī)組采用汽

7、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%o由于分布式 能量系統(tǒng)實(shí)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

8、-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(shí)，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(shí)現(xiàn)難 4 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(dú)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(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。分布式能源系統(tǒng)可以直接使用分布式能源系統(tǒng)

9、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(dú)特的優(yōu)勢，也為用戶、電力企業(yè)、國家?guī)砹艘恍┣?身利益，將從以上三方面來分析分布式能源帶來的利益。 221用戶利益 對(duì)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(duì)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?yàn)樗麄兲峁┧枨蟮摹?高質(zhì)量的電能；對(duì)于同時(shí)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

10、量系統(tǒng)在供應(yīng)用戶電能的同 時(shí)，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(shí)，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(jià)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(duì)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

11、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(jì)， 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(xiǎn)和電能供應(yīng)的運(yùn)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(jí) 換代，節(jié)約了資金；在對(duì)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(diǎn)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(duì)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(duì)不斷增長的能源需求和污染物排放政策 的快速反應(yīng)，提供低成本、 高可靠性的能源服務(wù)， 增加能源服務(wù)企業(yè)在世界能源 市場的競爭力； 在沒有建立大型電網(wǎng)的國