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，可以對未來大電網(wǎng)提供有力補充和有效支撐，是未來電力系統(tǒng)的重要發(fā)展趨勢之一。（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；而儲能裝置主要為蓄電池，還可能采用超級電容、飛輪儲能等。此外，為了提高能源的利用效率，同時降低成本往往

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。未來分布式能源系統(tǒng)是應(yīng)用將會越來越廣泛。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）并網(wǎng)運行較為多見，但也有直接向負荷供電而不與電力系統(tǒng)相聯(lián)，形成獨立供電系統(tǒng)（Stand-alone System） ，或形成所謂的孤島運行方式（Islanding Operation Mode） 。采用并網(wǎng)方式運行，一般不需要儲能系統(tǒng)，但采取獨立（無電網(wǎng)孤島）運行方式

5、時，為保持小型供電系統(tǒng)的頻率和電壓穩(wěn)定，儲能系統(tǒng)往往是必不可少的。由于這種發(fā)電技術(shù)正處于發(fā)展過程，因此在概念和名稱術(shù)語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)度部門的控制、與 77kV 以下電壓等級電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)、容量在 100MW 以下的發(fā)電系統(tǒng)。英國則采用“嵌入式發(fā)電” （Embedded Generation）的術(shù)語，但文獻中較少使用。此外，有的國外文獻和教科書將容量更小、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荷的高峰時期，此時如采用以天然氣為燃料的燃氣輪機等冷、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，具有特殊設(shè)計是分布式發(fā)電系統(tǒng)仍能保持正常運行。

7、雖然有些分布式發(fā)電系統(tǒng)由于燃料供應(yīng)問題（可能因泵站停電而使天然氣供應(yīng)中斷）或輔機的供電問題，在大電網(wǎng)故障時也會暫時停止運行，但由于其系統(tǒng)比較簡單，易于再啟動，有利于電力系統(tǒng)在大面積停電后的黑啟動，因此可提高供電的安全性和可靠性。6. 邊遠地區(qū)的供電許多邊遠及農(nóng)村、海島地區(qū)遠離大電網(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. 燃氣輪機、內(nèi)

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

9、氣等作為燃料。燃氣輪機將燃料燃燒時釋放出來是熱量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的動能，再轉(zhuǎn)化為電能輸出以供應(yīng)用。燃氣輪機有輕型燃氣輪機和重型燃氣輪機兩種類型。輕型燃氣輪機為航空發(fā)動機的轉(zhuǎn)型，有點事裝機快、體積小、啟動快、快速反應(yīng)性能好、簡單循環(huán)效率高，適合在電網(wǎng)中調(diào)峰、調(diào)節(jié)或應(yīng)急備用。重型燃氣輪機為工業(yè)型燃機，優(yōu)點是運行可靠、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)。燃氣輪機技術(shù)十分成熟，其性能也在逐步改進、完善。一般大容量的燃氣輪機（如