分布式能源及相關(guān)技術(shù)發(fā)展剖析

(3)煤層氣和礦井瓦斯利用，世界上可能有60%以上的礦工是死在中國(guó)的礦井里，而瓦斯爆炸是元兇之一，減少礦工死亡和提高煤層氣和礦井瓦斯資源的利用有著密切關(guān)聯(lián)，利用煤層氣和礦井瓦斯發(fā)電等技術(shù)不僅可以挽救無(wú)數(shù)礦工的生命，還能有效減少溫室氣體排放，緩解全球變暖問題;

(4)可燃冰——存在于海底和高寒地區(qū)的天然氣水化合物是人類未來的主要能源，它是為分布式能源系統(tǒng)提供燃料的重要途徑;

(5)煤地下氣化——中國(guó)目前有100億噸以上的煤炭資源在開發(fā)過程中被遺棄在地下，如何利用可控地下氣化技術(shù)將其變?yōu)闅怏w燃料回收利用是中國(guó)煤炭工業(yè)的重要課題;

(6)地?zé)?mdash;—利用和開發(fā)地?zé)豳Y源，將地下低品位熱能轉(zhuǎn)換為高品位的電能或冷能是技術(shù)的關(guān)鍵;

(7)深層海水冷能——利用沿海深層海水的低溫資源，解決沿海城市的制冷問題，并降低城市熱島效應(yīng);

(8)水能——利用水利資源，特別是小型水電設(shè)施解決農(nóng)村以水代柴，保護(hù)植被;

(9)沼氣——利用城市垃圾、農(nóng)村廢棄物資源等進(jìn)行發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn)，減少溫室氣體排放，提高資源綜合利用水平;

(10)甲醇——利用煤等礦物資源生產(chǎn)甲醇，以代替石油。甲醇可以滿足燃料電池對(duì)氫的需要;

(11)乙醇——利用植物資源生產(chǎn)乙醇，以代替石油和其他礦物燃料，乙醇可以作為燃料直接使用，也可以作為燃料電池的氫分離的原料;

(12)氫——對(duì)于氫的利用將決定人類的未來，如何從水中低成本地重整氫氣將是技術(shù)的關(guān)鍵;

(13)壓縮空氣——利用低估電力或其他能源生產(chǎn)高壓空氣，作為汽車和其他動(dòng)力設(shè)備，以及分布式能源的動(dòng)力源，主要解決高增壓比壓縮技術(shù)、設(shè)備小型化、材料和效率等問題。

智能控制與群控優(yōu)化技術(shù)：

(1)分布式能源機(jī)組和系統(tǒng)自身的智能化控制——解決設(shè)備“無(wú)人職守”問題，能夠根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，自動(dòng)跟蹤電、熱、冷負(fù)荷;

(2)分布式能源與載體的信息互動(dòng)——解決分布式能源系統(tǒng)成為智能化建筑的一個(gè)組成部分，與建筑系統(tǒng)的需求進(jìn)行優(yōu)化整合，提高建筑的能源可靠性和節(jié)能性;

(3)分布式能源機(jī)組的聯(lián)合控制——分布式能源采用模塊化組合設(shè)計(jì)，需要對(duì)模塊組合聯(lián)合控制，根據(jù)需求變化進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，決定每一模塊的運(yùn)行狀態(tài)和模塊之間的調(diào)節(jié)優(yōu)化關(guān)系;

(4)遠(yuǎn)程遙控——通過電話線、因特網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和電源線對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視控制，需要解決安全和協(xié)議統(tǒng)一等問題;

(5)群控優(yōu)化——根據(jù)一個(gè)區(qū)域內(nèi)各種用戶對(duì)于電力、熱力、制冷等需求的變化，以及燃料、氣溫變化趨勢(shì)、蓄能量庫(kù)存等等因素，優(yōu)化控制各個(gè)用戶的分布式能源系統(tǒng)，以及公共能源系統(tǒng)，進(jìn)行多系統(tǒng)容錯(cuò)優(yōu)化，減少冗余，提高各系統(tǒng)的安全性和需求適應(yīng)性，降低造價(jià)，提高效率;

(6)智能電網(wǎng)技術(shù)——必須建立電網(wǎng)信息化管理系統(tǒng)，對(duì)于電網(wǎng)特別式近用戶低壓供電電網(wǎng)的信息化控制，流量平衡控制、網(wǎng)內(nèi)分布式能源智能管制系統(tǒng)、智能保護(hù)系統(tǒng)等;

(7)信息化計(jì)量與結(jié)算系統(tǒng)——建立網(wǎng)絡(luò)化能源系統(tǒng)的各種能源產(chǎn)品和各個(gè)用戶與分布式能源設(shè)施擁有者之間、各時(shí)段間根據(jù)預(yù)約定價(jià)進(jìn)行計(jì)量和結(jié)算的智能系統(tǒng);

(8)自動(dòng)信息發(fā)布系統(tǒng)——對(duì)于用戶與臨近用戶能源使用狀態(tài)、用戶與臨近用戶的分布式能源系統(tǒng)伺服狀態(tài)、以及燃料系統(tǒng)和公共能源供應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行發(fā)布，以便智能化建筑、用戶能源管理系統(tǒng)、分布式能源設(shè)施、儲(chǔ)能設(shè)施、設(shè)備運(yùn)行服務(wù)機(jī)構(gòu)、以及燃料供應(yīng)者和公共電網(wǎng)能夠根據(jù)每一信息源所發(fā)布的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行狀態(tài)優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)資源共享。

綜合系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)：

(1)多種能源系統(tǒng)整合優(yōu)化——將各種不同的能源系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化，例如：將分布式能源與傳統(tǒng)能源系統(tǒng)整合后，進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化;或者，將分布式能源系統(tǒng)與冰蓄冷系統(tǒng)整合并進(jìn)行聯(lián)合再優(yōu)化，將微型燃?xì)廨啓C(jī)與熱泵系統(tǒng)整合優(yōu)化，以及太陽(yáng)能與分布式系統(tǒng)的優(yōu)化整合等等，達(dá)到取長(zhǎng)補(bǔ)短的目的，充分發(fā)揮各個(gè)系統(tǒng)的綜合優(yōu)勢(shì);

(2)將分布式能源與交通系統(tǒng)整合優(yōu)化——利用低谷電力為電動(dòng)汽車蓄電或燃料電池汽車儲(chǔ)氫等，將燃料電池和混合動(dòng)力汽車作為電源形成隨著人流移動(dòng)的電源和供水系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)節(jié)約投資經(jīng)費(fèi)，降低高技術(shù)產(chǎn)品使用成本等目的;

(3)分布式能源系統(tǒng)電網(wǎng)接入研究——解決分布式能源與現(xiàn)有電網(wǎng)設(shè)施的兼容、整合和安全運(yùn)行等問題;

(4)蓄能技術(shù)——通過蓄能技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，解決能源的延時(shí)性調(diào)節(jié)問題，提高能源系統(tǒng)的容錯(cuò)能力，其中包括蓄電、蓄熱、蓄冷和蓄能四個(gè)技術(shù)方向。蓄電包括化學(xué)蓄電：電池;物理蓄電：飛輪和水能、氣能。蓄熱包括項(xiàng)變蓄熱、熱水、熱油和蒸汽等多種形式。蓄冷：冰和水。蓄能包括物理蓄能：機(jī)械蓄能、水蓄能、以及記憶金屬蓄能等多種方式;

(5)地源蓄能技術(shù)——利用地下水和土壤將冬季的冷和夏季的熱蓄能儲(chǔ)存，進(jìn)行季節(jié)性調(diào)節(jié)使用，結(jié)合熱泵技術(shù)進(jìn)行直接利用，減少城市熱島效應(yīng);

(6)網(wǎng)絡(luò)式能源系統(tǒng)——互聯(lián)網(wǎng)式的分布式能源梯級(jí)利用系統(tǒng)是未來能源工業(yè)的重要形態(tài)，它是由燃?xì)夤芫W(wǎng)、低壓電網(wǎng)、冷熱水網(wǎng)絡(luò)和信息共同組成的用戶就近互聯(lián)系統(tǒng)，復(fù)合網(wǎng)絡(luò)的智能化運(yùn)行、結(jié)算、冗余調(diào)整和系統(tǒng)容錯(cuò)優(yōu)化;

資源深度利用技術(shù)：

(1)天然氣凝結(jié)水技術(shù)——利用天然氣燃燒后的化學(xué)反應(yīng)結(jié)果回收水，解決部分城市水資源緊缺問題;

(2)將分布式能源與大棚結(jié)合的技術(shù)——將分布式能源系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備排除的余熱、二氧化碳和水蒸汽注入大棚，作為氣體肥料和熱源，解決城市綠化和蔬果供應(yīng)，同時(shí)減少溫室氣體和其他污染物排放問題;

(3)利用發(fā)電制冷的冷卻水生產(chǎn)生活熱水的技術(shù)——利用熱泵的技術(shù)，將低品位熱源轉(zhuǎn)換為較高品位的生活熱水，減少能源消耗;

(4)空調(diào)系統(tǒng)廢熱回收技術(shù)——發(fā)展全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中有效利用回風(fēng)中的余熱和余冷，減少能耗;