1分布式能源技術(shù)的特點(diǎn)

分布式能源技術(shù)的主要特點(diǎn)在于：負(fù)荷波動的范圍較寬，例如，風(fēng)能或者太陽能發(fā)電等會受到不同環(huán)境、不同地域、不同季節(jié)的影響，從而使得輸出的負(fù)荷不穩(wěn)定；負(fù)荷潮流出現(xiàn)雙向流動與換向頻繁的現(xiàn)象，在分布式能源組成的框架下，客戶可能是受電一端也可能是發(fā)電一端，負(fù)荷的潮流方向會受到客戶自身應(yīng)用方式的限制；電能質(zhì)量會得到監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，會立即禁止并網(wǎng)運(yùn)行，從而保證電網(wǎng)電能自身的優(yōu)質(zhì)與清潔；客戶的自發(fā)式并網(wǎng)的頻率較高，因?yàn)椴⒕W(wǎng)拉閘與合閘的操作會產(chǎn)生沖擊性過電壓，這在一定程度上就會影響到表計運(yùn)行的安全；由于客戶既可能是受電端又可能是發(fā)電端，就必須保證雙向公平準(zhǔn)確計量；支持多種形式的通訊方式并存，實(shí)現(xiàn)供電與用電信息數(shù)據(jù)的雙向傳輸和雙向監(jiān)控。

2分布式能源計量技術(shù)中電能計量裝置的需求

2.1功能需求

第一，單三相電能表應(yīng)當(dāng)具備雙向計量功能，從而更好地適應(yīng)在分布式能源計量技術(shù)下客戶端負(fù)荷潮流雙向流動的相關(guān)需要。而且單三相電能表還應(yīng)該擁有電壓、電流、電功率因數(shù)的測量與顯示的功能，從而更好地實(shí)現(xiàn)電力自動計算與電力統(tǒng)計預(yù)測的需要。

第二，單三相電能表還應(yīng)該具備對電功率與電能量的凍結(jié)功能，如果能夠滿足這一條件，就更加方便于系統(tǒng)與客戶二者對電能進(jìn)行查詢與統(tǒng)計，對供電與用電信息進(jìn)行分析等。

【摘要】節(jié)能既是一項(xiàng)長期的戰(zhàn)略任務(wù)，也是當(dāng)前一項(xiàng)緊迫的任務(wù)。節(jié)能工作要全面貫徹科學(xué)發(fā)展觀，落實(shí)節(jié)約資源基本國策，堅(jiān)持開發(fā)與節(jié)約并舉，節(jié)約優(yōu)先的方針，以提高能源利用效率為核心，以轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式、調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、加快技術(shù)進(jìn)步為根本，通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，淘汰落后技術(shù)和設(shè)備，加快發(fā)展服務(wù)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，用高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，提高產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)裝備水平，提高能源利用效率。

我國的分布式能源發(fā)展方興未艾，從7-8年前的分布式能源概念的引進(jìn)提出，到大家現(xiàn)在普遍的認(rèn)知，能源專家和有關(guān)部門做了大量推動和普及工作。分布式發(fā)電有時也稱為分散式發(fā)電，電力的生產(chǎn)和使用在同一地點(diǎn)或限制在局部區(qū)域內(nèi)，在集中供電的大電網(wǎng)覆蓋地區(qū)，電力用戶一側(cè)建設(shè)的電源點(diǎn)或電力消費(fèi)限制在配電網(wǎng)內(nèi)的電源點(diǎn)可作為分布式發(fā)電看待。

分布式發(fā)電主要包括熱電聯(lián)產(chǎn)、用戶側(cè)太陽能光伏發(fā)電、燃料電池、農(nóng)村小水電、小型獨(dú)立電站、廢棄生物質(zhì)發(fā)電、煤矸石發(fā)電，以及余熱、余氣、余壓發(fā)電等。熱電聯(lián)產(chǎn)受供熱范圍限制，一般要按照熱用戶的位置分散布點(diǎn)；離網(wǎng)的分散電源點(diǎn)受人口密度限制，布點(diǎn)也是分散的；各種廢棄物資源數(shù)量有限，受能量密度限制，也需要分散利用。以上條件決定了分布式發(fā)電有其存在的必要性，也決定了分布式發(fā)電的獨(dú)特優(yōu)勢。

燃天然氣冷熱電聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)項(xiàng)目具有節(jié)約能源、改善環(huán)境、提高供能質(zhì)量、增加電力供應(yīng)，應(yīng)對突發(fā)事件等綜合效益，是城市治理大氣污染、調(diào)整燃料結(jié)構(gòu)和提高能源綜合利用率的必要手段之一，是提高人民生活質(zhì)量、全面建設(shè)小康社會的公益性基礎(chǔ)設(shè)施，是建設(shè)節(jié)約型社會的重要措施，符合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃和中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006－2020年）。

分布式能源發(fā)展

中國電機(jī)工程學(xué)會熱電專業(yè)委員會1999年的濟(jì)南年會、2000年的寧波年會、2001年的重慶年會和2002年昆明年會中均有一些學(xué)術(shù)論文積極宣傳、推廣小型全能量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)小型熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)。2002年9月份熱電專委會還專門在南京召開“天然氣在熱電聯(lián)產(chǎn)應(yīng)用專題研討會”。2003年?？谀陼撐募?，2003年12月又在上海召開分布式能源熱電冷聯(lián)產(chǎn)研討會，出版論文集并提出“關(guān)于發(fā)展分布式能源熱電冷聯(lián)產(chǎn)的建議”。2004年10月在北京與國際分布式能源聯(lián)盟共同主辦了“第五屆國際熱電聯(lián)產(chǎn)分布式能源聯(lián)盟年會”。

1系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃軟件

1.1DER-CAMDER-CAM

能夠以微電網(wǎng)年供能成本(購電成本、燃料成本、分布式能源等年值成本及運(yùn)行維護(hù)成本)最低和/或CO2排放量最低為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行單一或多重目標(biāo)的優(yōu)化規(guī)劃，可確定微電網(wǎng)內(nèi)部分布式能源最優(yōu)的容量組合以及相應(yīng)的運(yùn)行計劃。目前該模型能夠考慮光熱、光伏、傳統(tǒng)/新型發(fā)電機(jī)、CHP、熱/電儲能、熱泵、吸收式制冷機(jī)、電動汽車等多種分布式能源和儲能設(shè)施。DER-CAM中負(fù)荷模型包括純電負(fù)荷、冷負(fù)荷、冷凍負(fù)荷、供暖負(fù)荷、熱水負(fù)荷、純天然氣負(fù)荷共6類。

1.2HOMER

可再生能源互補(bǔ)發(fā)電優(yōu)化建模(HybridOptimizationModelforElectricRenewable，HOMER)是由NREL資助開發(fā)的可再生能源混合發(fā)電經(jīng)濟(jì)-技術(shù)-環(huán)境優(yōu)化分析計算模型，主要針對小功率可再生能源發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合常規(guī)能源發(fā)電系統(tǒng)形成的混合發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。HOMER以凈現(xiàn)值成本(可再生能源混合發(fā)電系統(tǒng)在其生命周期內(nèi)的安裝和運(yùn)行總成本)為基礎(chǔ)，模擬不同可再生能源系統(tǒng)的規(guī)模、配置，在一次計算中能同時實(shí)現(xiàn)仿真、優(yōu)化和靈敏度分析3種功能。其優(yōu)化和靈敏度分析算法，可以用來評估系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)選擇的可行性，可以考慮技術(shù)成本的變化和能源資源的可用性。其能夠模擬系統(tǒng)的運(yùn)行過程，提供全年每小時各種可再生能源的發(fā)電量及系統(tǒng)電力平衡情況;能夠詳細(xì)計算系統(tǒng)全年燃料、環(huán)境、可靠性、電源、電網(wǎng)等各項(xiàng)成本;能給出不同限制條件下的最優(yōu)化可再生能源發(fā)電規(guī)劃方案。HOMER的優(yōu)點(diǎn)在于其靈活的系統(tǒng)建模能力，能夠?qū)Χ喾N可再生能源、發(fā)電技術(shù)進(jìn)行建模仿真，儲能模型考慮了飛輪、蓄電池、液流電池以及氫儲能。HOMER能夠?qū)Σ⒕W(wǎng)型和獨(dú)立型微電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真，支持基于全年8760h能量平衡仿真的系統(tǒng)容量優(yōu)化以及參數(shù)靈敏度分析。其應(yīng)用范圍廣泛，適用于不同規(guī)模的系統(tǒng)，目前已在城市、海島、村莊、社區(qū)、住宅等規(guī)模下的可再生能源規(guī)劃及電網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計中得到應(yīng)用。此外，HOMER還能提供不同系統(tǒng)配置下詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果，但不足是作為能源規(guī)劃分析軟件，沒有對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模。

1.3H2RES

摘要:能源緊缺、環(huán)境壓力促使燃?xì)夥植际侥茉凑究焖侔l(fā)展，能源站的安全運(yùn)行成為重中之重。目前，能源站日常運(yùn)行維護(hù)工作中還存在人員手抄、紙質(zhì)記錄等現(xiàn)象，數(shù)據(jù)處理分析難度較大，生產(chǎn)管理工作還需要加強(qiáng)。結(jié)合燃?xì)夥植际侥茉凑镜奶攸c(diǎn)，基于智能化技術(shù)開發(fā)了一種適用于燃?xì)夥植际侥茉吹闹悄苌a(chǎn)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含智能檢修管理、智能運(yùn)行管理、智能故障診斷3個子系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)管理人員對能源站日常工作的有效監(jiān)督，指導(dǎo)能源站人員的日常工作，形成能源站的大數(shù)據(jù)庫。

關(guān)鍵詞:燃?xì)夥植际侥茉凑?智能化;生產(chǎn)管理系統(tǒng);數(shù)據(jù)庫;綜合能源

服務(wù)接近用戶、高效、清潔的燃?xì)夥植际侥茉匆蚱洵h(huán)境友好型的優(yōu)點(diǎn)近幾年發(fā)展迅速［1］，燃?xì)夥植际侥茉凑具\(yùn)行維護(hù)(以下簡稱運(yùn)維)服務(wù)產(chǎn)業(yè)相伴而生。運(yùn)行管理工作是能源站日常運(yùn)維的基礎(chǔ)，做好運(yùn)行、巡檢、檢修等工作是保證能源站安全運(yùn)行的根本，能源站的安全運(yùn)行又是企業(yè)具有良好口碑的必備條件［2－3］。當(dāng)前我國對燃?xì)夥植际侥茉凑镜牟糠诌\(yùn)行管理工作仍采取人工方式，很多運(yùn)行、巡檢數(shù)據(jù)靠紙質(zhì)記錄，管理人員不能進(jìn)行有效的監(jiān)督，大部分工作憑借現(xiàn)場人員的自覺性［4－5］，并且紙質(zhì)版的數(shù)據(jù)處理任務(wù)繁重復(fù)雜，容易出錯，整理不系統(tǒng)［6］。同時，紙質(zhì)版數(shù)據(jù)記錄的真實(shí)性主要依靠現(xiàn)場工作人員的自覺性，客觀性、真實(shí)性難以保障。大量的紙質(zhì)版數(shù)據(jù)，單靠人工處理分析，很難立刻從巡檢數(shù)據(jù)的趨勢中辨別出能源站的潛在問題，也無法準(zhǔn)確查看設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率［7－8］。因此，能源站的生產(chǎn)管理工作需要進(jìn)一步加強(qiáng)。同時，紙質(zhì)版文件對能源站的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)記錄不全面，大部分運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)依靠運(yùn)維人員日常工作中的自我積累，使能源站的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)隨著人員的流失而流失，造成能源站數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)難以有效積累［6，9］。因此，需要對能源站進(jìn)行更加科學(xué)化和規(guī)范化的管理。本文將智能化技術(shù)應(yīng)用到燃?xì)夥植际侥茉凑镜娜粘Ｉa(chǎn)管理中，開發(fā)了智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含智能檢修管理系統(tǒng)、智能運(yùn)行管理系統(tǒng)和智能故障診斷系統(tǒng)3個子系統(tǒng)，管理人員通過該系統(tǒng)可以更加及時、完整、規(guī)范地掌握運(yùn)行、巡查、檢修人員的工作是否盡職盡責(zé)，大大提高工作人員的工作效率，增強(qiáng)其工作責(zé)任心。同時，該系統(tǒng)可自動對能源站日常運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和處理，形成能源站運(yùn)行數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)能源站運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累。

1智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)工作原理

智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)采用了先進(jìn)的紅外射線識別技術(shù)、近場通信(NFC)標(biāo)簽識別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)定位技術(shù)、多媒體集成技術(shù)、指紋識別技術(shù)、大數(shù)據(jù)云平臺等。通過紅外射線識別或NFC標(biāo)簽識別技術(shù)讀取設(shè)備信息，下發(fā)定期工作指令，在日常點(diǎn)檢、運(yùn)行工作中發(fā)現(xiàn)異常時，可以通過短信、郵件以及發(fā)送超文本傳輸協(xié)議(HTTP)請求或定制通信功能的形式及時進(jìn)行異常反饋以及溝通交流。該系統(tǒng)的優(yōu)越性體現(xiàn)在不僅能夠?qū)δ茉凑镜脑O(shè)備進(jìn)行識別、查詢，還具有任務(wù)短信或郵件通知、超時短信或郵件提醒等功能，實(shí)現(xiàn)管理人員對運(yùn)維人員工作的自動化智能跟蹤管理。本系統(tǒng)通過將視頻、音頻、通信、數(shù)據(jù)存儲等功能集成在一個設(shè)備中，可以解放能源站運(yùn)維人員的雙手，便于運(yùn)維人員高效地開展工作。利用大數(shù)據(jù)云平臺技術(shù)，對能源站的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲與收集，歸納總結(jié)能源站日常工作中遇到的問題及其解決辦法，形成能源站運(yùn)行故障數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)能源站運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累與有效傳承，有效地縮短能源站運(yùn)行人員的培訓(xùn)時長，提高運(yùn)行人員的工作水平。通過大數(shù)據(jù)云平臺對能源站日常運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、歸類與分析，可形成包含能源站設(shè)備、系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)圖等內(nèi)容的數(shù)據(jù)庫，對能源站供能系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支撐，提高能源站的運(yùn)行效率等。能源站運(yùn)行數(shù)據(jù)庫的建立還可以為下一步能源站故障預(yù)警與仿真模擬平臺的建設(shè)等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保障，逐步實(shí)現(xiàn)能源站生產(chǎn)管理的完全智能化。

2智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)

【摘要】熵定律已經(jīng)成為一種新的世界觀，它為人類規(guī)范了一種行為界線，我們無法逆轉(zhuǎn)熵的方向，就像無法逆轉(zhuǎn)時間一樣，但是可以減緩熵增加的速度和過程，通過我們對自身的生活方式和行為方式的調(diào)整和約束，通過科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和社會觀念進(jìn)步，來減緩有效資源和有效能量的耗散速度。20世紀(jì)70年代，先后兩次石油危機(jī)之后使人們更加堅(jiān)信不移，世界的資源不可能無限制地支持人類的高速發(fā)展和肆無忌憚的消費(fèi)，“物質(zhì)極大豐富”僅僅是一個夢想，社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有序性是由更多的無序作為代價的。因此，“可持續(xù)發(fā)展”、“綠色GDP”和“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”等等觀念開始成為人類文明的主題，影響人類的發(fā)展進(jìn)程。實(shí)際上，這就是我們所說的“科學(xué)發(fā)展觀”。

2004年10月27日的早晨，北京又一次籠罩在大氣污染的陰霾之中，報紙上和電視、收音機(jī)里依舊傳來關(guān)于煤電油運(yùn)出現(xiàn)緊張的信息……

這一天，從世界22個國家和地區(qū)飛來了近400名能源專家匯集到北京友誼賓館，探討采用一種正在全世界興起的新型能源利用方式--“分布式能源”技術(shù)能否幫助中國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

一座飛起的大山

許多年前，現(xiàn)任的北京市長曾經(jīng)有一個經(jīng)典的比喻，與中國相比四小龍是幾塊石頭，石頭飛過來雖然可怕，但一座山慢慢滾過來將會使你從心底震撼。然而，今天的中國已經(jīng)不僅僅是一座滾動的大山，而是一座飛起來的大山，而且是一座比石頭飛的更快的大山。

中國的崛起引起國際上的高度關(guān)注，全世界最想知道的就是這座飛起來的大山將按照什么軌跡，最終將飛向何方？正是因?yàn)槟撤N擔(dān)憂，能源專家們才從世界的四面八方聚集到北京。中國的資源能不能支撐中國的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展？實(shí)實(shí)在在已經(jīng)成為全世界不得不面對的現(xiàn)實(shí)問題。長期以來，我們總是以為中國地大物博，資源豐富，國民和政府都未能樹立資源危機(jī)的意識。然而，中國是世界上人口最多的國家，人均資源水平極低，幾乎所有人均資源都低于世界的平均水平。中國礦產(chǎn)資源緊缺矛盾日益突出，石油、煤炭、銅、鐵、錳、鉻儲量持續(xù)下降，缺口及短缺進(jìn)一步加大，中國45種主要礦產(chǎn)的現(xiàn)有儲量，能保證2010年需求的只有24種，能保證2020年需求的只有6種，資源瓶頸已經(jīng)是一個不得不面對的現(xiàn)實(shí)。

分布式能源技術(shù)是未來世界能源技術(shù)的重要發(fā)展方向，它具有能源利用效率高，環(huán)境負(fù)面影響小，提高能源供應(yīng)可靠性和經(jīng)濟(jì)效益好的特點(diǎn)。

分布式能源技術(shù)是中國可持續(xù)發(fā)展的必須選擇。中國人口眾多，自身資源有限，按照目前的能源利用方式，依靠自己的能源是絕對不可能支撐13億人的“全面小康”，使用國際能源不僅存在著能源安全的嚴(yán)重制約，而且也使世界的發(fā)展面臨一系列新的問題和矛盾。中國必須立足于現(xiàn)有能源資源，全力提高資源利用效率，擴(kuò)大資源的綜合利用范圍，而分布式能源無疑是解決問題的關(guān)鍵技術(shù)。

今年以來，美國和加拿大、英國、澳大利亞、丹麥和瑞典、意大利等國的相繼發(fā)生的大停電事故，深刻說明傳統(tǒng)能源供應(yīng)形式存在著嚴(yán)重的技術(shù)缺陷，隨著時代的發(fā)展，特別是信息社會的發(fā)展，已經(jīng)不可能繼續(xù)支撐人類文明的發(fā)展進(jìn)程，必須加快信息時代的新型能源體系的建立，分布式能源是該體系的核心技術(shù)。

分布式能源技術(shù)的發(fā)展，為中國與世界發(fā)達(dá)國家重新回歸同一起跑線創(chuàng)造了一個新機(jī)遇，如同手機(jī)和家電一樣，它有可能使中國依據(jù)市場優(yōu)勢迅速占據(jù)世界領(lǐng)先地位。

所謂“分布式能源”是指分布在用戶端的能源綜合利用系統(tǒng)。一次能源以氣體燃料為主，可再生能源為輔，利用一切可以利用的資源；二次能源以分布在用戶端的熱電冷（植）聯(lián)產(chǎn)為主，其他中央能源供應(yīng)系統(tǒng)為輔，實(shí)現(xiàn)以直接滿足用戶多種需求的能源梯級利用，并通過中央能源供應(yīng)系統(tǒng)提供支持和補(bǔ)充；在環(huán)境保護(hù)上，將部分污染分散化、資源化，爭取實(shí)現(xiàn)適度排放的目標(biāo)；在管理體系上，依托智能信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場無人職守，通過社會化服務(wù)體系提供設(shè)計、安裝、運(yùn)行、維修一體化保障；各系統(tǒng)在低壓電網(wǎng)和冷、熱水管道上進(jìn)行就近支援，互保能源供應(yīng)的可靠。分布式能源實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)優(yōu)化，將電力、熱力、制冷與蓄能技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)能源容錯，將每一系統(tǒng)的冗余限制在最低狀態(tài)，利用效率發(fā)壞發(fā)揮到最大狀態(tài)，以達(dá)到節(jié)約資金的目的。

分布式能源技術(shù)的基礎(chǔ)科學(xué)主要在以下幾個方面：

分布式能源技術(shù)是未來世界能源技術(shù)的重要發(fā)展方向，它具有能源利用效率高，環(huán)境負(fù)面影響小，提高能源供應(yīng)可靠性和經(jīng)濟(jì)效益好的特點(diǎn)。

分布式能源技術(shù)是中國可持續(xù)發(fā)展的必須選擇。中國人口眾多，自身資源有限，按照目前的能源利用方式，依靠自己的能源是絕對不可能支撐13億人的“全面小康”，使用國際能源不僅存在著能源安全的嚴(yán)重制約，而且也使世界的發(fā)展面臨一系列新的問題和矛盾。中國必須立足于現(xiàn)有能源資源，全力提高資源利用效率，擴(kuò)大資源的綜合利用范圍，而分布式能源無疑是解決問題的關(guān)鍵技術(shù)。

今年以來，美國和加拿大、英國、澳大利亞、丹麥和瑞典、意大利等國的相繼發(fā)生的大停電事故，深刻說明傳統(tǒng)能源供應(yīng)形式存在著嚴(yán)重的技術(shù)缺陷，隨著時代的發(fā)展，特別是信息社會的發(fā)展，已經(jīng)不可能繼續(xù)支撐人類文明的發(fā)展進(jìn)程，必須加快信息時代的新型能源體系的建立，分布式能源是該體系的核心技術(shù)。

分布式能源技術(shù)的發(fā)展，為中國與世界發(fā)達(dá)國家重新回歸同一起跑線創(chuàng)造了一個新機(jī)遇，如同手機(jī)和家電一樣，它有可能使中國依據(jù)市場優(yōu)勢迅速占據(jù)世界領(lǐng)先地位。

所謂“分布式能源”是指分布在用戶端的能源綜合利用系統(tǒng)。一次能源以氣體燃料為主，可再生能源為輔，利用一切可以利用的資源；二次能源以分布在用戶端的熱電冷（植）聯(lián)產(chǎn)為主，其他中央能源供應(yīng)系統(tǒng)為輔，實(shí)現(xiàn)以直接滿足用戶多種需求的能源梯級利用，并通過中央能源供應(yīng)系統(tǒng)提供支持和補(bǔ)充；在環(huán)境保護(hù)上，將部分污染分散化、資源化，爭取實(shí)現(xiàn)適度排放的目標(biāo)；在管理體系上，依托智能信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場無人職守，通過社會化服務(wù)體系提供設(shè)計、安裝、運(yùn)行、維修一體化保障；各系統(tǒng)在低壓電網(wǎng)和冷、熱水管道上進(jìn)行就近支援，互保能源供應(yīng)的可靠。分布式能源實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)優(yōu)化，將電力、熱力、制冷與蓄能技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)能源容錯，將每一系統(tǒng)的冗余限制在最低狀態(tài)，利用效率發(fā)壞發(fā)揮到最大狀態(tài)，以達(dá)到節(jié)約資金的目的。

分布式能源技術(shù)的基礎(chǔ)科學(xué)主要在以下幾個方面：

【摘要】本文從當(dāng)今世界分布式發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用背景入手，介紹了分布式發(fā)電技術(shù)的分類及與集中式供電系統(tǒng)相比的有利之處，分析了該技術(shù)在國內(nèi)、外的發(fā)展現(xiàn)狀及前景。

現(xiàn)在全世界供電系統(tǒng)是以大機(jī)組、大電網(wǎng)、高電壓為主要特征的集中式單一供電系統(tǒng)。雖然全世界90%的電力負(fù)荷都由這種集中單一的大電網(wǎng)供電，但是當(dāng)今社會對能源與電力供應(yīng)的質(zhì)量與安全可靠性要求越來越高，大電網(wǎng)由于自身的缺陷已經(jīng)不能滿足這種要求。由于大電網(wǎng)中任何一點(diǎn)的故障所產(chǎn)生的擾動都會對整個電網(wǎng)造成較大影響，嚴(yán)重時可能引起大面積停電甚至是全網(wǎng)崩潰，造成災(zāi)難性后果，這樣的事故在國外時有發(fā)生；而且這種大電網(wǎng)又極易受到戰(zhàn)爭或恐怖勢力的破壞，嚴(yán)重時將危害國家的安全，如科索沃戰(zhàn)爭和剛剛結(jié)束的海灣戰(zhàn)爭等；另外集中式大電網(wǎng)還不能跟蹤電力負(fù)荷的變化，而為了短暫的峰荷建造發(fā)電廠其花費(fèi)是巨大的，經(jīng)濟(jì)效益也非常低。根據(jù)西方國家的經(jīng)驗(yàn)：大電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合是節(jié)省投資，降低能耗，提高系統(tǒng)安全性和靈活性的主要方法。

1分布式發(fā)電的簡介

分布式發(fā)電指的是在用戶現(xiàn)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的發(fā)電機(jī)組(一般低于30MW)，以滿足特定用戶的需要，支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，或者同時滿足這兩個方面的要求。這些小的機(jī)組包括燃料電池，小型燃?xì)廨啓C(jī)，或燃?xì)廨啓C(jī)與燃料電池的混合裝置。由于靠近用戶提高了服務(wù)的可靠性和電力質(zhì)量。技術(shù)的發(fā)展，公共環(huán)境政策和電力市場的擴(kuò)大等因素的共同作用使得分布式發(fā)電成為新世紀(jì)重要的能源選擇。

通過分布式發(fā)電和集中供電系統(tǒng)的配合應(yīng)用有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)分布式發(fā)電系統(tǒng)中各電站相互獨(dú)立，用戶由于可以自行控制，不會發(fā)生大規(guī)模停電事故，所以安全可靠性比較高；

1前言

能源是人類生存的基本條件和人類社會發(fā)展的原動力。隨著人類文明的進(jìn)步，能源問題成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn)問題。目前全世界都在推動第二代能源系統(tǒng)的建設(shè)，積極試點(diǎn)，認(rèn)真進(jìn)行立法準(zhǔn)備，抓緊開發(fā)配套相關(guān)設(shè)備。第二代能源系統(tǒng)具有六個方面的主要特征，一是燃料的多元化；二是設(shè)備的小型、微型化；三是冷熱電聯(lián)產(chǎn)化；四是網(wǎng)絡(luò)化：五是智能化控制和信息化管理；六是高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保水平。而其中燃料的多元化，設(shè)備的小型、微型化，冷熱電聯(lián)產(chǎn)化和環(huán)保要求則代表著能源技術(shù)發(fā)展的幾個重要方向：可再生能源的開發(fā)利用、分布式供電技術(shù)的興起與冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展。

本文通過對分布式供電特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢的闡述，強(qiáng)調(diào)分布式供電對電力工業(yè)的重要作用，指出可再生能源為分布式供電提供了更廣闊的發(fā)展前景；分布式供電技術(shù)發(fā)展的主要方向之一為冷熱電三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。

2分布式供電

2.1分布式供電概述及其特點(diǎn)

顧名思義，分布式供電是相對于傳統(tǒng)的集中式供電方式而言的，是指將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模(數(shù)千瓦至50MW的小型模塊式)、分散式的方式布置在用戶附近，可獨(dú)立地輸出電、熱或(和)冷能的系統(tǒng)。這個概念是從1978年美國公共事業(yè)管理政策法公布后正式先在美國推廣，然后被其它先進(jìn)國家接受的。當(dāng)今的分布式供電方式主要是指用液體或氣體燃料的內(nèi)燃機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)和各種工程用的燃料電池。因其具有良好的環(huán)保性能，分布式供電電源與“小機(jī)組”己不是同一概念。

摘要：在“碳中和，碳達(dá)峰”背景下，能源的高效利用和能源的清潔使用越來越受到社會各界的強(qiáng)調(diào)，天然氣作為過渡能源扮演著重要的橋梁作用。天然氣分布式供能作為一種高效的能源利用技術(shù)將迎來更加廣闊的發(fā)展空間。針對工業(yè)園區(qū)、工業(yè)用戶、交通樞紐、醫(yī)院四類典型用戶，基于江蘇、浙江兩省的天然氣及電價政策，按照行業(yè)稅后項(xiàng)目投資內(nèi)部收益率8%的基準(zhǔn)，通過Excel計算模型反算各類項(xiàng)目投資可承受的最低蒸汽銷售價格，系統(tǒng)分析和總結(jié)江浙地區(qū)的天然氣分布式供能項(xiàng)目投資策略，并給出相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：天然氣；分布式供能；電價；天然氣價格；蒸汽價格；投資策略

自2020年9月22日至今，我國政府和領(lǐng)導(dǎo)人多次提出中國二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。目前，我國的碳排放指標(biāo)對比國際主要國家處于較高水平，2020年我國的碳排放總量為103.5億t，人均碳排放量為7.5t。天然氣是替代煤炭、實(shí)現(xiàn)能源“清潔化、低碳化”的現(xiàn)實(shí)選擇，是促進(jìn)“碳中和”的關(guān)鍵能源，作為過渡能源扮演著重要的橋梁作用。2030年，天然氣占我國一次能源消費(fèi)的比重將達(dá)到15%左右，天然氣分布式供能作為區(qū)域式供能技術(shù)，將迎來更加廣闊的發(fā)展空間。本文重點(diǎn)研究長三角區(qū)域的天然氣分布式供能項(xiàng)目投資策略。

1天然氣分布式供能系統(tǒng)組成及終端用戶分類

天然氣分布式能源是指利用天然氣為燃料，通過燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等設(shè)備，冷熱電三聯(lián)供等方式實(shí)現(xiàn)能源的梯級利用。該供能技術(shù)的綜合能源利用效率在70%以上，并能在負(fù)荷中心就近實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)。這是一種現(xiàn)代能源供應(yīng)方式，也是天然氣高效利用的重要方式。1.1天然氣分布式供能系統(tǒng)組成天然氣分布式供能系統(tǒng)包含燃機(jī)系統(tǒng)(內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī))、余熱利用系統(tǒng)(余熱鍋爐、溴化鋰機(jī)組、換熱設(shè)備等)、煙風(fēng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、燃?xì)庀到y(tǒng)等。為保障天然氣分布式供能系統(tǒng)的正常工作，還需要進(jìn)行配套的電氣系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)等建設(shè)。根據(jù)燃機(jī)系統(tǒng)不同，可分為燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)分布式能源系統(tǒng)和燃?xì)廨啓C(jī)分布式能源系統(tǒng)。分布式功能系統(tǒng)通過消耗天然氣，產(chǎn)生冷熱電，利用分布式供能技術(shù)可實(shí)現(xiàn)CO2減排約50%。1.2天然氣分布式供能終端用戶分類天然氣分布式供能終端用戶根據(jù)用能需求可分為樓宇式(單體式)、區(qū)域式(集中式)和燃?xì)怆姀S熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目。樓宇式包括工廠(造紙、醫(yī)藥等)、醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心、交通樞紐、酒店等；區(qū)域式包括商業(yè)區(qū)域、工業(yè)園區(qū)。燃?xì)怆姀S熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目不屬于本文的研究范圍。

2分布式供能項(xiàng)目投資收益率的關(guān)鍵影響因素