分布式發(fā)電與微電網(wǎng)技術(shù)

1、分布式發(fā)電與微電網(wǎng)技術(shù) 分布式發(fā)電與微電網(wǎng)技術(shù)一、分布式發(fā)電 一、分布式發(fā)電分布式發(fā)電技術(shù)是充分開(kāi)發(fā)和利用可再生能源的理想發(fā)生，它具有投資小、清潔環(huán)保、供電可靠和發(fā)電方式靈活等優(yōu)點(diǎn)，可以對(duì)未來(lái)大電網(wǎng)提供有力補(bǔ)充和有效支撐，是未來(lái)電力系統(tǒng)的重要發(fā)展趨勢(shì)之一。（一）分布式發(fā)電的基本概念 （一）分布式發(fā)電的基本概念分布式發(fā)電目前尚未有統(tǒng)一定義，一般認(rèn)為，分布式發(fā)電（Distributed Generation, DG）指為滿足終端用戶的特殊要

2、求、接在用戶側(cè)附近大的小型發(fā)電系統(tǒng)。分布式電源（Distributed Resource, DG）指分布式發(fā)電與儲(chǔ)能裝置（Energy Storage，ES）的聯(lián)合系統(tǒng)（DR=DG+ES） 。它們規(guī)模一般不大，通常為幾十千瓦至幾十兆瓦，所用的能源包括天然氣（含煤氣層、沼氣） 、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、氫能、風(fēng)能、小水電等潔凈能源或可再生能源；而儲(chǔ)能裝置主要為蓄電池，還可能采用超級(jí)電容、飛輪儲(chǔ)能等。此外，為了提高能源的利用效率，同時(shí)降低成本往往

3、采用冷、熱、電聯(lián)供（Combined Cooling、Heat and Power, CCHP）的方式或熱電聯(lián)產(chǎn)（Combined Heat and Power, CHP 或 Co-generation）的方式。因此，國(guó)內(nèi)外也常常將冷、熱、電等各種能源一起供應(yīng)的系統(tǒng)稱(chēng)為分布式能源（Distributed Energy Resource, DER）系統(tǒng)，而將包含分布式能源在內(nèi)是電力系統(tǒng)稱(chēng)為分布式能源電力系統(tǒng)。由于能夠大幅提高能源利用效率、

4、節(jié)能、多樣化地利用各種清潔和可再生能源。未來(lái)分布式能源系統(tǒng)是應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。分布式發(fā)電直接接入配電系統(tǒng)（380V 或 10kV 配電系統(tǒng)，一般低于 66kV 電壓等級(jí)）并網(wǎng)運(yùn)行較為多見(jiàn)，但也有直接向負(fù)荷供電而不與電力系統(tǒng)相聯(lián)，形成獨(dú)立供電系統(tǒng)（Stand-alone System） ，或形成所謂的孤島運(yùn)行方式（Islanding Operation Mode） 。采用并網(wǎng)方式運(yùn)行，一般不需要儲(chǔ)能系統(tǒng)，但采取獨(dú)立（無(wú)電網(wǎng)孤島）運(yùn)行方式

5、時(shí)，為保持小型供電系統(tǒng)的頻率和電壓穩(wěn)定，儲(chǔ)能系統(tǒng)往往是必不可少的。由于這種發(fā)電技術(shù)正處于發(fā)展過(guò)程，因此在概念和名稱(chēng)術(shù)語(yǔ)是敘述和采用上尚未完全統(tǒng)一。CIGRE 歐洲工作組 WG37-33 將分布式電源定義為：不受供電調(diào)度部門(mén)的控制、與 77kV 以下電壓等級(jí)電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)、容量在 100MW 以下的發(fā)電系統(tǒng)。英國(guó)則采用“嵌入式發(fā)電” （Embedded Generation）的術(shù)語(yǔ)，但文獻(xiàn)中較少使用。此外，有的國(guó)外文獻(xiàn)和教科書(shū)將容量更小、分布更

6、為分散的（如小型用戶屋頂光伏發(fā)電及小型戶用燃料電池發(fā)電等）稱(chēng)為分散發(fā)電（Dispersed Generation） 。本節(jié)所采用的 DG 和 DR 的術(shù)4. 調(diào)峰作用夏季和冬季往往是電力負(fù)荷的高峰時(shí)期，此時(shí)如采用以天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)等冷、熱、電三聯(lián)供系統(tǒng)，不但可解決冬、夏的供熱和供冷的需要，同時(shí)能夠提供電力，降低電力峰荷，起到調(diào)峰的作用。5. 安全性和可靠性當(dāng)大電網(wǎng)出現(xiàn)大面積停電事故時(shí)，具有特殊設(shè)計(jì)是分布式發(fā)電系統(tǒng)仍能保持正常運(yùn)行。

7、雖然有些分布式發(fā)電系統(tǒng)由于燃料供應(yīng)問(wèn)題（可能因泵站停電而使天然氣供應(yīng)中斷）或輔機(jī)的供電問(wèn)題，在大電網(wǎng)故障時(shí)也會(huì)暫時(shí)停止運(yùn)行，但由于其系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，易于再啟動(dòng)，有利于電力系統(tǒng)在大面積停電后的黑啟動(dòng)，因此可提高供電的安全性和可靠性。6. 邊遠(yuǎn)地區(qū)的供電許多邊遠(yuǎn)及農(nóng)村、海島地區(qū)遠(yuǎn)離大電網(wǎng)，難以從大電網(wǎng)直接向其供電，采用光伏發(fā)電、小型風(fēng)力發(fā)電和生物質(zhì)能發(fā)電的獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)是一種優(yōu)選的方法（三）分布式發(fā)電技術(shù) （三）分布式發(fā)電技術(shù)1. 燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)

8、燃機(jī)、微燃機(jī)發(fā)電技術(shù)燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)、微燃機(jī)發(fā)電技術(shù)是以天然氣、煤氣層或沼氣等為常用燃料，以燃?xì)廨啓C(jī)（Gas Turbine 或 Combustion Turbine） 、內(nèi)燃機(jī)（Gas Engine 或 Internal Combustion Reciprocating Engines）和微燃機(jī)（Micro-Turbine）等為發(fā)電動(dòng)力的發(fā)電系統(tǒng)。（1）燃?xì)廨啓C(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)由壓縮機(jī)、燃燒室和渦輪電機(jī)組成。它可以利用天然氣、高爐煤氣、煤層

9、氣等作為燃料。燃?xì)廨啓C(jī)將燃料燃燒時(shí)釋放出來(lái)是熱量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能，再轉(zhuǎn)化為電能輸出以供應(yīng)用。燃?xì)廨啓C(jī)有輕型燃?xì)廨啓C(jī)和重型燃?xì)廨啓C(jī)兩種類(lèi)型。輕型燃?xì)廨啓C(jī)為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)型，有點(diǎn)事裝機(jī)快、體積小、啟動(dòng)快、快速反應(yīng)性能好、簡(jiǎn)單循環(huán)效率高，適合在電網(wǎng)中調(diào)峰、調(diào)節(jié)或應(yīng)急備用。重型燃?xì)廨啓C(jī)為工業(yè)型燃機(jī)，優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行可靠、排煙溫度高、聯(lián)合循環(huán)效率高，主要用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)。燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)十分成熟，其性能也在逐步改進(jìn)、完善。一般大容量的燃?xì)廨啓C(jī)（如