华北电力大学-朱永强等 分布式发电技术.ppt

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。 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 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。 （1）蓄电池储能 蓄电池储能系统由蓄电池、逆变器、控制装置、辅助设备（安全、环境保护设备）等部分组成。 以分为铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等。 性价比很高的铅酸蓄电池最适合应用于分布式发电系统。传统的蓄电池存在初次投资高、寿命短、环境污染等问题。 （2）超导储能 核心部件是由超导材料制成的超导线圈。 通入直流电，线圈中就会形成强磁场，把电能以磁场能的形式储存起来。 由于超导体的电阻几乎为零，电流在超导线圈中循环时产生的功率损耗很小，因而储存的能量不易流失。 在外部需要能量时，可以把储存的能量送回电网或实现其它用途。 （2）超导储能 （3）飞轮储能 是一种机械储能方式。 1970s就有了利用高速旋转的飞轮来储存能量，并应用于电动汽车的构想。 由于飞轮材料和轴承等关键技术一直没有解决而停滞， 1990s以来，高强度的碳纤维材料、低损耗磁悬浮轴承、电力电子学三方面的技术发展，飞轮储能得到快速发展。 §10.4.2 储能装置在分布式系统中的作用 （1）平衡发电量和用电量 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。 本章小结 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。 * 新能源与分布式发电 分布式发电 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 * §10 分布式发电技术 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。 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？ §10.1.1 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。 §10.1 分布式发电的概念 区分几个类似的概念：DP，DER，DG。 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。 §10.1.1 分布式发电简介 §10.1.2 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。 （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。 §10.1.2 分布式发电的特点 分布