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【mpa论文】试析分布式发电将迎来高速发展契机(论文题材)

星级: ★★★★★ 期刊: 《高科技与产业化》作者:浏览量:3734 论文级别:热门本章主题:分布式和系统原创论文: 5156论文网时间:2011年6月27日审核稿件编辑:Bart本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:4972 评论次数: 5491

导读:这是一篇关于分布式发电将迎来高速发展契机的论文,对正在写分布式和系统相关论文的毕业生有参考意义。

本刊记者:分布式发电以算损耗低、效零高、系统可靠性高、能源种类多等优点,将成为21世纪电力工业发展的方向之一、其应用范围也越来越广阔,您能不能谈一谈它的发展现状、优势.

谢开贵:分布式发电是指分布在用户端的能源综合利用系统,其包括分布在用户侧的能源梯级利用、可再生能源及资源综合利用等,如:太阳能发电、风力发电、热电联产、沼气利用等.

近年来,世界各国特别是美国、欧盟各国分布式发电的研究和应用均得到了快速的发展:自20世纪70年代开始开发以来,美国已有6000多座分布式发电站,仅大学校园就超过200座;德国、荷兰等国利用安置在屋顶的太阳能光伏发电系统,开发零排放的供电系统.而在我国,对于分布式发电系统,如小型天然气发电、生物质发电等,由于体制、政策和环保等方面的原因,发展十分缓慢.

分布式发电是未来世界能源技术的重要发展方向,其直接安装在用户,具有能源利用效率高、环境负面影响小、提高能源供应可靠性和经济效益好等、特点,分布式发电有着如下一些优势:

④能源利用效率高.由于分布式发电可实现综合能源的合理梯级利用和综合利用,用户可根据自己所需来向电网输电和购电,能源利用效率可达80%以上.

②投资小、损耗低.由于其投资回报的周期较短,因此投资回报率高,可降低一次性的投资和成本的费用.

③污染小、环保.分布式发电系统以太阳能、风能、天然气或氢气等为能源,减少了C02等有害物的排放,减轻环保的压力;由于就近供电减少了大容量远距离输电,还可减少高压输电线的电磁污染.

④安全性和可靠性高.分布式发电系统发电方式灵活,在公用电网故障时,可自动与公用电网断开,独立向用户供电,提高了用户自身的用电可靠性;当所在地的用户出现故障时,可主动与公用电网断开,减小了对其他用户的影响;另外,当电网发生灾害性大面积停电时,还能为大电厂黑启动提供启动电源,为电网快速恢复提供条件,从而提高了整个电网可靠性.

⑤解决边远山区的供电问题.由于我国许多边远及农村地区远离大电网,因此,难以从大电网向其供电,采用太阳能光伏发电、小型风力发电和生物质能发电的独立发电系统,可解决我国边远地区用电问题.

本刊记者:目前制约我目推广分布式发电系统的因素有哪些?

谢开贵:分布式发电技术的应用与地域条件、.资源条件、环境要求、监管和市场条件等密切相关.对我国而言,制约分布式发电系统发展的主要因素可归结为技术、政策与机制、市场等几方面:

①技术因素.首先,我国分布式发电系统技术主要依靠引进,核心技术被国外企业垄断,提高了分布式发电系统的投资和运行成本.其次,分布式发电系统的运行方式主要是与大电网、天然气管网等并联运行,但从技术上讲,并网技术并不成熟,特别是分布式发电与大电网的并网将产生诸多不良影响.另外,分布式发电系统并网运行,要求智能化的计量表计和信息采集与处理等相关技术的支持,增加了投资成本,限制了分布式发电系统的

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推广.

②政策机制与市场因素.首先,我国现有电力监管机制难以充分认识分布式发电系统的价值,特别是环保效益、供电可靠性、长期能源战略等方面的益处,这将影响能源规划中是否考虑分布式发电.其次,谁来做分布式发电系统建设的开发主体,如何协调政府、开发商、电网公司和天然气公司、用户之间的关系,这些问题我们没有完善的解决机制,成为制约分布式发电系统发展的重要因素.

本刊记者:分布式发电与电网之间有什么样的关联关系,如何才能够实现互动,消除分布式发电对电网的不利影响?

谢开贵:分布式发电的主要特点是:①接近用户侧;②容量较小.分布式发电和电网之间的关系主要体现在:密切联系又相对独立.分布式发电系统接入电网,发挥了其独特优势;同时,也给电网带来了一系列问题,特别对配电网的潮流、网损、电能质量和继电保护等将产生较大的影响.

基于分布式发电对配电网的影响,可以从以下几个技术方面加以改进:

①深入研究计及分布式电源的混合配电网模型、混合电力系统分析方法、系统运行的优化模型,包括:潮流分析计算、稳定性分析、可靠性分析、穿透功率极限的计算、规划方法及优化运行模式等.

②深入研究开发新型检测、计量和信息采集处理技术.这是实现实时把握含分布式电源配电网运行、故障等状态,进行系统调度和运行控制的基础.

③加快储能技术的研究和开发.分布式电源的不确定性、间歇性等特点是引起配电网诸多问题的根源.储能技术是改善分布式电源输出容量不确定性问题的一个方向,但是大容量储能技术有待进一步研究.

④深入研究并网接口及其控制技术.电力电子技术、控制技术是分布式发电的基

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础,深入研究功率变换系统的控制策略,充分和用电力电子设备吸收或释放有功、无功功率,改善电能质量..

⑤深入研究混合配电网的运行特性、故障机理等,调整、修改原有配电网的继电保护方案和整定原则,甚至推翻原有的继电保护方法. 、本刊记者:请您具体谈一下分布式电源并网后对配电网潮流、网损、电能质量、继电保护等方面的影响.有什幺好的解决措施?

谢开贵:当分布式电源从低压端接入配电网后,传统配电网即从单电源辐射型网络变成多电源网络.在接入点数量和容量成一定规模后将对配电网运行和控制的诸多方面,如潮流分布、电压、网损、继电保护等产生不利影响.

对潮流的影响.传统配电通常成辐射状开环运行,潮流总是指向负荷,而分布式发电的接入,改变了配电网的潮流结构,同时又因为分布式发电运行方式及其容量的不确定性,使潮流大小和方向难以预测,增加了电力系统控制的难度.

对网损的影响.分布式电源接人引起的潮流变化,进而使得网损发生变化,但网损是增加还是减少了,这将取

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决于分,布式电源的位置、容量、网络拓扑结构、负荷状况等因素.

对电能质量的影响.配电网的调压规则是以潮流从变电站流向用户为基础,但在分布式电源接入电网之后,配电网从放射状结构变为多电源结构,潮流的大小和方向有可能发生巨大改变,从而使电力系统中某些部分的电压也发生变化.

对继电保护的影响.分布式电源接入配电网后,辐射式的网络将变成一个遍布电源和用户互联网络,潮流也不再单向地从变电站母线流向各负荷.配电网的根本性变化使得网络各种保护定值与机理发生了深刻变化,因此需要研究适合分布式电源接入的配电网络保护方法.

本刊记者:目前我国分布式发咆的技术方哪些,存在什么样的技术瓶颈亟待破解?

谢开贵:我国发展分布式发电的主要形式如下:

①燃气热电冷三联产技术.由于在燃气轮机中30%~40%的能量直接转化为电能,一次转化效率也高于一般火电机组,再加上排气和能量利用,比如加热、制冷,用于各种不同能级的用户,整个系统达到能量的梯级利用,使总能量利用效率达到最高.所以说利用天然气作为能源的最高效率就是热电冷三联产.

②分布式可再生能源系统.分布式发电系统适于与太阳能、地热、风能等系统规模小、能量密度低的可再生能源相结合,为可再生能源的利用提供了新的思路.、 ③分布式煤气化能源系统.煤气化分布式发电系统联合循环发电就是以煤气化得到的煤气作为燃料,来代替常规系统中的气体或液体燃料,以达到提高热效率的目的.

④分布式煤层气能源系统.我国有丰富的煤层气资源,现已查明的浅层煤层气就有30多万亿立方米,相当于约400亿吨标准煤.若全部用以发电的话可发电100万亿度,这一巨大的资源宝库,是建设分布式发电系统的物质基础.

⑤分布式生物质能源系统.生物质包括各种速生的能源植物及各种废弃物,是洁净的可再生能源.

⑥以垃圾为燃料的分布式发电系统.从生态角度看,垃圾是一种污染源,而从资源角度看,垃圾是地球上唯一正在增长的资源.

与国外相比,我国的分布式电源研究尚处于起步阶段,许多发电技术尚处于实验室应用阶段,发电效率不高且存在许多不确定性,有些核心技术需从国外引进,这样成本将大大升高,导致电价大大提高,当前电价、气价及如何参与电力市场竞争等相关协调问题还没有得到妥善解决.

当电网中存在较多的分布式电源单元或者存在大容量的分布式电源单元时,对电力系统的稳定性、控制和继电保护都有较大影响.如何消除或减少其负面影响也是急需我国电力科技人员攻关的主要课题.

本刊记者:您以为如何才能够促进分布式发电在我国的大力发展,应该采取什么样的措施?是否应该制定比较优惠的产业政策´

谢开贵:从一些发达国家的成功经验中可以看到:国家层面的法律保证、政府层面的执法决心、政策的可落实性和执行层的力度是发展分布式发电技术、实现可持续发展的关键保障.在我国,分布式发电却一直没有得到广泛的利用.这其中除了技术、经济、市场等方面的因素外,最大的阻力来自政策性因素.

首先,缺乏可操作的鼓励和补贴政策.我国相继出台了一些鼓励分布式发电系统发展的法律法规,但这些法律条款大多只是做了一些原则性的规定,配套的鼓励和补贴政策很少,可操作性不强.

其次,审批程序复杂,前期投入较高,缺少统一规划和协调机制.分布式发电的大规模发展,有赖于城市天然气管网的成熟发展,风能、太阳能资源的详细评估,以及电网对分布式发电系统并网的有力支持.因此分布式发电的规划应与天然气资源及供应规划、电网发展规划相协调,才能保证分布式发电系统燃料的稳定供应,将对电网的负面影响降到最低限度,并发挥调峰等积极作用.

我国对分布式发电系统的研究和应用尚处在起步阶段,要在未来的竞争中占有一席之地,首先应加大对分布式发电技术的研究力度,尤其要吸引社会资本的参与,让企业研发成为主角,国家给予政策支持,科研院所给予技术、理论支持.

本刊记者:您能否描述一下分布式发它的未来前景以及发展方向.

谢开贵:在我国,大力推广分布式发电技术可以弥补集中式发电的局限.如我国西北部广大农村地区风力资源十分丰富,除自用外,还可送往外地.在可再生能源分布式发电系统中除风力发电外,还有太阳能光伏电池、中小水电等都是解决我国偏远地区缺电的良好办法.

在我国城镇,分布式发电技术作为集中供电方式技术不可缺少的重要补充,将成为未来能源领域的一个重要发展方向.在分布式发电技术中应用最为广泛、前景最为明朗的,应该首推热电冷三联产技术,因为对于中国大部分地区的住宅、商业大楼、医院、公用建筑、工厂来说,都存在供电和供暖或制冷需求,很多都配有备用发电设备,这些都是热电冷三联产

分布式发电将迎来高速发展契机
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的多目标分布式供能系统的广阔市场.

分布式发电作为国际上电力系统的一个前沿研究领域,其未来的研究和发展重点集中在分布式发电对电力系统的影响方面:

①现有分布式发电技术的完善和新型技术的研发,如开发新的电解质材料和催化剂,提高燃料电池的性能、使用寿命、性能价格比等.

②采用新的算法(如遗传算法等)建立分布式发电的等值模型,研究分布式发电的极限功率及其对电力系统稳定的影响,研究分布式电源故障时对电网暂态的影响及相应的控制策略.

③通过负荷灰色预测技术、专家系统预测技术、神经网络预测技术及小波分析预测技术建立精确的随机性负荷模型,从而建立分布式发电的发电量预报.

④以分布式发电的发电量预报为基础,从随机最优控制原理出发,结合智能控制(人工神经网络、模糊控制、遗传算法)及现代控制理论,建立分布式发电的自动发电的随机最优控制模型及电压、频率随机自适应控制模型.

⑤基于全球定位系统( GPS)技术、通讯技术、数字信号处理( DSP)技术以及电力系统的动态测量和在线监测技术,实现含有分布式发电的配电网动态监测、灵活跟踪和调度控制.

⑥建立新型电力公司与用户的关系体系,妥善研究和制定与分布式发电有关的法律、法规和行业规范,研究分布式发电对电力市场的影响. ●(编辑:张岚)

[ 参考文献 ]

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