二代能源和分布式发电——综述报告.pdf

二代能源和分布式发电 ——综述报告 清华大学电机系 王志群朱守真郑竞宏 太阳能、风能、垃圾、沼气发电等第二代新能源正以不可阻挡的速度在世界范围内迅 速发展。它巳开始打破一个世纪以来以中央系统集中发电的模式，这是完全区别于20 Resources EnergyResources，又称DistributedIEEX)。DER包括了分布式发电DG by (DistributedGeneration，Dispersed Power)，这是一类具有高效、环保新技术的能源系统。电力部门必须面对能源发展的新 趋势，在政策上、技术上、规则上做好充分的准备，开展。分布式发电并网运行可行性研 究”。其成果将有重要的理论和实用价值并能取得重大经济效益和社会效益。 发展新能源，很重要的一方面就是发展分布式发电，采用天然气燃料电池等新能源 发电、采用太阳能风能等可再生能源发电、采用垃圾焚烧等清洁生物质能发电．热电联 产，高效、清洁，是非常值得在城市负荷中心建立的。但与传统远离负荷中心依靠远距离 输配的电源点相比，分布式发电因直接安装在配电网络中，是一种全新的模式，在技术和 管理上均面嘘着新问题。其中分布式发电的并网运行可行性就是一个首先要研究的基础 应用性课题。 这里主要讨论小型和微型分布式发电，就是功率较小。主要应用在居民和商业用电 上的系统。 1分布式发电介绍 1．1定义 分布式发电是指功率不大(几十KW到几十MW)、小型模块化、分布在负荷附近的 清洁环保发电设施，经济、高效、可靠地发电形式。分布式发电的提出是为区别于传统集 中发电、远距离传输、大互联网络的发电形式。为此，人们有将分布式发电成为。小型全 能量系统”，“第二代能源系统”。相对照。将原先的集中发电形式称为“一代能源系统”。 分布式发电一般均直接安装在负荷所在的中高压配电网络上(常见的是11KV，国外规定 要低于60KV，当然对我国就是35KV)，这也是与集中发电的大机组所不同的。 小型分布式发电指容量在20MW以下的机组(cEc，200016／id)。主要用于生产性企 业的自备电厂；300KW以下的为微型分布式发电。一般用于居民和独立商业机构的供 电。大规模的分布式发电一般进行热电联产，解决局部用户电、热、冷供应，效率为45～ 50％，大于集中火力发电的平均效率33％。 这里分布式发电系统的原动机可以是燃气轮机、风轮机、太阳能光伏、垃圾焚化锅 炉、燃料电池等各种形式的能源转换装置。只是太阳能等可再生能源发电的设计和安装 ·10· 通常是为了满足独立终端用户的需求。 根据上面的定义，分布式发电设施包括： (1)任何位于负荷中心或近郊的、与配电网络联接的发电设施；(2)安装在医院、高等 院校、商务中心等处的备用燃气或者柴油发电设施；(3)居民家庭生活备用发电机；(4)由 电力公司安装在变电站以提供电压支持、维持变电站可靠运行的发电机；(5)自动、模块 化和批量生产的电力设施；(6)提供除了电能以外的增值服务的电力设施．如热电站。 有学者认为分布式发电设施的范畴比整个还要广得多。 Future eps …m●-I■ t州岫-tm哪“-_-．-_ Central Large Station generation Othercentralstation generatiott Micro‘。turbinesand and Micro‘。grids(IsolationParalld) Local andmediunl hrge DR(romtmg) RIelCeIl8 Photovottalcs(P．V．) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． Wind仙ines 1．2主要形式 本节简略介绍了主要的分布式能源和储能系