討論智能電網(wǎng)中分布式電源

　　就全世界來看，能源利用率越高、環(huán)境保護(hù)越好的國家，對(duì)于發(fā)展分布式能源技術(shù)的推廣應(yīng)用就越熱衷，支持政策越明確。如丹麥、荷蘭、日本對(duì)分布式電源都采取了一系列鼓勵(lì)政策;“911事件”后，出于供電安全的考慮，發(fā)達(dá)國家都加快了分布式電源建設(shè)的步伐，到到目前為止，英國已有1000多座分布式電源站;美國有6000多座分布式電源站，僅大學(xué)校園就有200多座分布式電源站。在眾多國家中，丹麥?zhǔn)鞘澜缟瞎J(rèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源消耗和環(huán)境保護(hù)三方面有機(jī)結(jié)合的典范，是實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的國家。20多年來丹麥的國民總產(chǎn)值翻了一番但能源消耗卻未增加，環(huán)境污染也未加劇，其奧妙就在于丹麥積極發(fā)展冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)，提倡科學(xué)用能，扶持分布式能源，靠提高能源利用率支持國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。目前丹麥沒有一個(gè)火電廠不供熱，也沒有一個(gè)供熱鍋爐房不發(fā)電，將冷、熱、電產(chǎn)品的分別生成，變成高科技的冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)，使科技進(jìn)步變成真正的生產(chǎn)力。

　　據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，2010 年之前全球累計(jì)新增發(fā)電容量的25%～30%為分布式發(fā)電。美國是世界上開發(fā)新能源和可再生分布式能源發(fā)電最多的國家，也是全球絕大多數(shù)的商用分布式電源設(shè)備的主要提供商。2004 年，美國分布式發(fā)電總?cè)萘繛?7 GW，約占美國國內(nèi)總發(fā)電量的7%，達(dá)世界平均水平，據(jù)美國電力科學(xué)研究院預(yù)測(cè)，在2010 年美國新增發(fā)電容量的25%將采用分布式電源，而國家天然氣基金會(huì)的估計(jì)則高達(dá)30%，到2020年有一半以上的新建商用或辦公建筑使用分布式電源，同時(shí)到2020年有15%的現(xiàn)有建筑改用分布式電源。歐洲分布式電源的發(fā)展在世界處于領(lǐng)先水平;2000 年，歐盟地區(qū)分布式電源裝機(jī)容量為74 GW，而2004年丹麥、荷蘭、芬蘭分布式電源的發(fā)電總量分別占國內(nèi)總發(fā)電量的52%、38%和36%，歐盟預(yù)測(cè)2020年將達(dá)到195 GW，發(fā)電量將達(dá)到總發(fā)電量的22%。

　　2、國內(nèi)外分布式發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及預(yù)期

　　近年來，分布式發(fā)電技術(shù)以其獨(dú)有的環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性引起人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注?；趯?duì)分布式能源系統(tǒng)的這些認(rèn)識(shí)，目前許多國家已經(jīng)制定了宏偉的分布式能源系統(tǒng)研究發(fā)展計(jì)劃，并進(jìn)行了多方面的相關(guān)研究。英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)正在研發(fā)一種綜合的分布式能源系統(tǒng)評(píng)估軟件，這種軟件可將理論與工程項(xiàng)目結(jié)合在一起，用于微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的分布式能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化及監(jiān)控。美國加州大學(xué)、ELCOM等機(jī)構(gòu)針對(duì)分布式能源系統(tǒng)制定了宏偉的研究規(guī)劃。澳大利亞的研究機(jī)構(gòu)正在紐卡斯?fàn)柦⒛茉粗行?，其目的就是提供能源方面最新的研究成果和開發(fā)設(shè)施，對(duì)100多個(gè)課題組提供技術(shù)支持，展示新能源技術(shù)的應(yīng)用案例。國際能源機(jī)構(gòu)（IEA）正在進(jìn)行一個(gè)包括33個(gè)國家在內(nèi)的國際性能源技術(shù)研發(fā)合作計(jì)劃，進(jìn)行能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展與改進(jìn)，當(dāng)前已有 40個(gè)研究項(xiàng)目在進(jìn)行，包括化石燃料技術(shù)、分布式能源系統(tǒng)、終端用戶的能效技術(shù)等等這些項(xiàng)目涉及400多家政府或私人的研究機(jī)構(gòu)，年費(fèi)用為$120000000。

　　在我國，充足保證電力供應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展必將起到?jīng)Q定性作用，在已建中央電站及電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，大力發(fā)展分布式電源技術(shù)將是我國電力系統(tǒng)未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前我國對(duì)分布式能源系統(tǒng)的研究在國內(nèi)已經(jīng)開始啟動(dòng)，一些科研機(jī)構(gòu)，大學(xué)已經(jīng)投入人力、財(cái)力進(jìn)行分布式能源系統(tǒng)的研究。上海理工大學(xué)以 Capstone公司生產(chǎn)的C60微型燃?xì)廨啓C(jī)為核心，結(jié)合補(bǔ)燃余熱鍋爐、補(bǔ)燃吸收式制冷機(jī)、蓄冷、蓄熱系統(tǒng)等建設(shè)了示范型“能源島”，用于分布式能源系統(tǒng)的研究。西安交通大學(xué)以100kW微型燃?xì)廨啓C(jī)為核心，建立了以酒店為應(yīng)用對(duì)象的分布式能源系統(tǒng)。中科院工程熱物理所也進(jìn)行了許多分布式能源系統(tǒng)先進(jìn)系統(tǒng)方式及相關(guān)評(píng)價(jià)方面的研究。華北電力大學(xué)能源的清潔與重點(diǎn)利用實(shí)驗(yàn)室，建立了雙源可逆型供暖（空調(diào)）系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

　　我國近年來高度重視可再生能源的開發(fā)利用，把加快發(fā)展風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等可再生能源作為“十一五”時(shí)期能源發(fā)展的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略。而對(duì)可再生能源利用的有效形式，就是大力發(fā)展分布式能源系統(tǒng)分布式電源。在《中華人民共和國節(jié)約能源法》、《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》、《能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》等法令法規(guī)中，明確提出：大力推廣熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱;提高熱電機(jī)組的利用率;發(fā)展熱能梯級(jí)利用技術(shù)，熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)和熱、電、煤氣三聯(lián)供技術(shù)，提高熱能綜合利用率。

　　在我國過去二十幾年的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展中，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)所造成的環(huán)境污染和生態(tài)問題已經(jīng)對(duì)我國的可持續(xù)發(fā)展形成了巨大的壓力。我國政府最近開始考慮對(duì)能源戰(zhàn)略進(jìn)行重大調(diào)整，先后做出了西氣東輸，西電東送，加快引進(jìn)天然氣的決定。國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展要求能源供應(yīng)的保障和電力的超前發(fā)展，加上能效需要提高和環(huán)境、生態(tài)保護(hù)方面的壓力，這些都對(duì)熱電冷聯(lián)產(chǎn)的分布式能源系統(tǒng)產(chǎn)生了巨大的需求。據(jù)估計(jì)，在今后的十幾年內(nèi)，在中國將需要興建成千上萬個(gè)分布式能源站，這是前所未有的歷史機(jī)遇。當(dāng)前，正是處于這個(gè)歷史階段的開端。但是，如果說從現(xiàn)在開始，分布式能源站會(huì)以每年幾百個(gè)、甚至上千個(gè)的速度發(fā)展，那么，立即便有一系列的問題產(chǎn)生：資金從哪來，技術(shù)依托何在，用戶端的市場(chǎng)如何開拓和將會(huì)怎樣發(fā)展，目前政府的政策法規(guī)是否適應(yīng)這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，誰來做分布式能源建設(shè)開發(fā)主體，如何協(xié)調(diào)分布式能源站同電網(wǎng)公司和天然氣公司的關(guān)系。這些問題對(duì)于分布式能源站的發(fā)展是極為現(xiàn)實(shí)而又嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。目前在北京、上海、廣州等地正在策劃興建的分布式能源站已經(jīng)遇到了這些方面重重的障礙和挑戰(zhàn)。認(rèn)為分布式能源會(huì)自然而然地順利發(fā)展起來，或者認(rèn)為根本沒辦法克服目前的障礙和挑戰(zhàn)、因而它不可能發(fā)展起來的這兩種看法，都是不符合實(shí)際的。我們必須認(rèn)真地面對(duì)當(dāng)前分布式能源發(fā)展中的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，研究、制訂好它在中國快速發(fā)展的戰(zhàn)略。

　　目前，我國以天然氣為燃料的分布式能源系統(tǒng)建設(shè)已逐步進(jìn)入實(shí)質(zhì)性開發(fā)實(shí)施階段，在我國城鎮(zhèn)，分布式發(fā)電技術(shù)作為集