分布式發(fā)電及效益的研究

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1、分布式發(fā)電及效益的研究紀(jì)云平，姬忠凱（沈陽農(nóng)業(yè)人學(xué)信息與電氣學(xué)院，遼寧沈陽110121）摘要：近些年一些可再生資源陸陸續(xù)續(xù)的找到并應(yīng)用，如太陽能，小水電，風(fēng)力作為分布式發(fā)電而被部署。本文將對(duì)幾種分布式發(fā)電方式和帶來的效益進(jìn)行了研究。關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電，新能源，效益DistributedgenerationanditsbenefitsAbstract：Inrecentyears,sometenewableresourcesisOneafteranotherbefoundandapplied,Suchassolar,smallhydropower,windp

2、owerhasbeendeployedasadistributedpowergeneration.Thispaperwillapproachseveraldistributedgenerationandthebenefitswerestudied?Keywords:distributedgeneration,newenergy,benefits1引言分布式發(fā)電（DG一■distributedgeneration）指將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模、分散式的方式布置在用戶附近，可獨(dú)立的輸iii電能的系統(tǒng)［1］。它是以資源和環(huán)境效益最大化、以能源利用效率最優(yōu)化確定方式和容

3、量的新型能源系統(tǒng)［2］。與傳統(tǒng)的發(fā)電方式相比，分布式發(fā)電具有一些突出優(yōu)勢(shì)。它可以為用戶獨(dú)立供電，這對(duì)于為邊遠(yuǎn)地區(qū)供電提供了更好的選擇。除此以外，采川分布式發(fā)電可提高電網(wǎng)的供電可靠性和電能質(zhì)量,有助于緩解電力供應(yīng)的緊張局面，防止電力擁塞。DG也可作為備用電源為要求不間斷供電的用戶提供電能［3］。另外，分布式發(fā)電具有污染小，降低負(fù)荷對(duì)系統(tǒng)的電壓、頻率及無功的影響，提高配電網(wǎng)的效率，減小系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)備等多方面的優(yōu)勢(shì)。2什么是分布式發(fā)電？關(guān)于分布式發(fā)電有很多的解釋，大體的解釋是：將電源連接到從大的集中控制的發(fā)電廠出來的高壓電網(wǎng)上的發(fā)電技術(shù)，但實(shí)際上這沒有完整的解

4、釋出來。全球分布式電網(wǎng)（WADE）的定義為:分布式電網(wǎng)是使電力成果接近用戶，不論規(guī)模，技術(shù)述是燃料，開環(huán)述是閉環(huán)，它需耍包括以下特點(diǎn)：1高效率的連到任何級(jí)別的電網(wǎng)上；2富有可再生能源；3能源回收系統(tǒng)，（將廢氣轉(zhuǎn)化為電力，廢熱和壓力轉(zhuǎn)化為電力或附近有可用的熱能）。國(guó)際能源組織（1EA）是這樣定義分布式發(fā)電的：分布式電源是服務(wù)附近的用八或支援分布網(wǎng)絡(luò)，連接到電網(wǎng)的電壓和電網(wǎng)相同。包括微型渦輪發(fā)電機(jī)，燃料電池和光伏系統(tǒng)。但TEA的定義排除了風(fēng)能，原因是風(fēng)力發(fā)電廠一般都可以持續(xù)供電。3分布式發(fā)電技術(shù)3.2新興再生能源技術(shù)3.1傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)1）往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，這是分

5、布式發(fā)電的最常見形式，也是一個(gè)成熟的技術(shù)，可以由柴油或天然氣為燃料，而大多數(shù)都是采用柴汕發(fā)電的。該技術(shù)川于發(fā)電的熱效率只有百分Z四十，但投資成本較低，而運(yùn)行費(fèi)用較高，如表1所示的。由于該技術(shù)可以快速啟動(dòng)，不需要為電網(wǎng)提供電力，所以該技術(shù)適合作為后備發(fā)電機(jī)。用柴油作為燃料發(fā)電會(huì)有最高的氮氧化物（NOx）和二氧化碳（C02）排放。任何分布式發(fā)電考慮的技術(shù)在這表2所示。2）簡(jiǎn)單循環(huán)渦輪燃?xì)廨啓C(jī)這項(xiàng)技術(shù)是從成熟的渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)衍生出來的。電力行業(yè)使用簡(jiǎn)單循環(huán)燃?xì)鉁u輪機(jī)是為了應(yīng)對(duì)扁峰負(fù)荷，他們一般規(guī)模較大。簡(jiǎn)單循環(huán)燃?xì)鉁u輪機(jī)和往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)有相同的操作特性，能夠快

6、速啟動(dòng)并甩開電網(wǎng)向用戶提供的獨(dú)立電源，這使得它更適合作為應(yīng)急電源。這項(xiàng)技術(shù)也常常運(yùn)行在熱電聯(lián)產(chǎn)結(jié)合（CIIP）,這可以提高總體的應(yīng)川熱效率，運(yùn)營(yíng)成本不低于天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，如表1所示運(yùn)營(yíng)成本。這種技術(shù)比其它技術(shù)更淸潔，因?yàn)樗强刻烊粴膺\(yùn)行，如表2所示。3）微型燃?xì)廨啓C(jī)該技術(shù)使得簡(jiǎn)單循環(huán)燃?xì)饧夹g(shù)的發(fā)電能力降低到50至100千瓦。女裝費(fèi)用比燃?xì)鉁u輪機(jī)更高，而且效率較低如表1所示。但是，它更安靜，比燃?xì)廨啓C(jī)的排放量低得多，如表2所示燃?xì)鉁u輪機(jī)的配置?？梢詫⑽⑿腿?xì)廨啓C(jī)在熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）中使用，以提高整體熱效率。4）燃料電池技術(shù)是相當(dāng)新興的技術(shù)，可以和其他成熟的技

7、術(shù)一樣應(yīng)川在電力系統(tǒng)中。燃料電池的投資成木最高，因此具有很高的運(yùn)行成本，如表1。盡管這樣，燃料電池的熱排放要比其他技術(shù)低很多，如表2所示。主要有三種類型的新興可再生能源技術(shù),我們?cè)谶@里討論：太陽能光伏（PV）,小水電和風(fēng)力。這些技術(shù)都是間歇式的，他們是依賴陽光，河流流量，和風(fēng)。因此，這些技術(shù)都沒有合適的后備電源，但也沒有燃料成本，具有零排放，如表2所示。然而，投資成本因技術(shù)各不相同和經(jīng)營(yíng)狀況影響其各自的平均價(jià)格。太陽能光伏發(fā)電是目前為止衣投資成木和價(jià)格是最昂貴的，如表1所示。小型風(fēng)力投資成本就要低得多，但平準(zhǔn)化成本還在傳統(tǒng)技術(shù)的范圍如表1。"水電建設(shè)成木

8、由于規(guī)模不同會(huì)有很大的不同，同樣反映了平準(zhǔn)化成本。表1：成本和分布式發(fā)電技術(shù)的熱