我国分布式电源系统发展浅析

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【摘要】分布式电源系统在能源结构调整具有重要的地位，分布式电源与集中发电协调发展对于能源保障和环境保护有重要的意义。本文简述了分布式电源的优势和特点，探讨了分布式电源系统在我国的发展前景。

【关键词】分布式;节能;可再生能源;供电;环保

引言

在大电站建设周期长、投资高、环境污染严重，分布式电源系统因其较低的初投资，适合可再生能源应用等特点在世界能源领域越来越受到重视。分布式电源与集中发电、远距离输电和大电网供电的传统电力系统相比，克服了传统系统的一些弱点，成为其不可缺少的有益补充，二者的有机结合，是新世纪电力工业和能源产业的重要发展方向。

1.分布式电源系统

分布式电源是指各种集成或单独使用、靠近小型用户、容量在几kW到50MW的模块化发电装置，其与能源管理和储存系统（如超导储能）相结合，用于改善输电系统的运行。分布式电源可位于终端用户附近，可为在不适宜建设集中电站的地区和输电网末端的用户及输配电系统提供能源，能够有效降低热、电、冷等远离能量输送损失和相应的输配电系统投资，为用户提供高品质、高可靠性和清洁的能源服务。

分布式电源根据燃料不同，主要有燃用化石能源、燃用可再生能源和燃用二次能源及垃圾燃料等几种。燃用化石能源的动力装置有：微型燃气轮机、燃气轮机、内燃机、常规的柴油发电机、燃料电池;利用可再生能源发电技术有太阳能发电、风力发电、小水利发电、生物质发电等;利用二次能源的有氢能发电技术。根据用户需求不同，则可分为电力单供、热电联产方式（CHP）和热电冷三联产（CCHP）等方式。

2.分布式电源系统发展的现状

随着对供电可靠性、电能质量的要求不断提高，新型发电技术和储能技术不断涌现，具有较高能源利用效率的分布式电源系统得到了快速发展。美国在1978年颁布公共事业管理政策法后，正式开始推广建设分布式电源系统，随后日本、德国、荷兰、丹麦和加拿大等国家的分布式电源系统也得到很大的发展。我国的人口、资源和环境问题面临巨大挑战，分布式电源系统是保证我国能源可持续发展战略实施的有效途径之一，发展潜力巨大。

《中华人民共和国节约能源法》鼓励发展下列通用节能技术：推广热电联产、集中供热;提高热电机组的利用率;发展热能梯级利用技术，热、电、冷联产技术和热、电、煤气三联供技术，提高热能综合利用率。

2010年统计表明，中国、德国、美国、日本分布式电源装机规模分别为3384、3346、2592、1555万千瓦，占总装机比重分别为3.5%、22.8%、2.5%、5.5%，图1显示了我国分布式电源装机的基本构成。

图1 2010年我国分布式电源装机构成

3.分布式电源系统的优势

3.1 节省输变电投资

分布式发电装置直接安置于用户近旁，没有或仅有很低的输配电损耗，无需建设配电站，可避免或延缓增加输配电成本。

3.2 供电可靠性高

分布式电源系统的动力装置相互独立，与大电网并联运行，可有效降低电力负荷波动对电网影响，电网一旦发生故障，分布式电源系统可以保证用户的供电。同时，分布式电源系统自身出现问题，电网可以提供保障。

3.3 满足特殊需求

对无法架设电网的西部等边远地区或分散的用户，对供电安全稳定性要求较高的医院、银行等特殊用户，能源需求较为多样化的用户，安装分布式电源系统可有效减少输电损失，并可按需配置实现热电联产或热、电、冷三联产，提高能源利用率。

3.4 清洁环保

分布式电源系统一般采用清洁燃料作能源，减少了粉尘、SO2、NO2、CO2废水废渣等排放，由于减少了输变电线路和设备，电磁污染和噪声污染很低，具有良好的环保性能。

3.5 综合利用率较高

分布式电源系统可在某一个小的范围内实现热、电、冷三联产，解决了冷能和热能无法远距离传输的问题，且为能源的综合梯级利用提供了可能。

3.6 为可再生能源的利用开辟了新的途径

我国可再生能源资源丰富，但可再生能源能流密度较低、分散性强，且可再生能源利用系统规模小、能源利用率较低，不适于集中供能。分布式电源系统为可再生能源利用的发展创造了条件。

4.我国发展分布式电源的资源条件和产业基础

我国陆上离地50m高度风能的技术可开发量为23.8亿kW，风能资源80%分布于“三北”和东南近海，适宜集中式开发。可利用的分布式风能资源主要分布在华北、东北、东部沿海以及部分内陆区域。可开发潜力为6000-8000万千瓦。

目前我国风电设备制造能力逐步提升，年产能超过2000万千瓦，但机组设计、关键控制部件等核心技术还有待突破。

我国太阳能资源丰富地区约占国土面积96%以上，除四川东北、贵州、湖南、湖北等地太阳能发电年等效小时数低于900小时以外，其他地区年等效小时数均超过900小时，超过德国，具备发展分布式光伏系统的条件。根据我国可安装太阳能系统的屋面面积的10%测算，光伏系统安装量可达1亿kW。

目前我国光伏组件年产能超过4000万千瓦，约占世界3/4，产能过剩，但逆变器、控制及成套设计等核心技术仍与国外存在一定差距。

统计表明2012年，我国天然气占一次能源比重为5.5%，但我国天然气储量小，对外依存度高，存在较大风险和不确定性。目前天然气多联供发电机组大多为进口。

基于上述特点，结合我国经济发展和环保要求，跨区远距离输电、区内集中式发电与积极推动分布式电源三者缺一不可：大电网集中式供电是我国电力供应的主体方式，分布式电源是重要补充。各个地区应根据各地区的资源和经济发展情况不同，开展不同分布式电源发展方式。

5.小结

推广分布式电源可减少土地占用，节省投资，弥补大电网在安全稳定性方面的不足，且可满足某些特殊需求、清洁环保。总体来看，我国对分布式电源系统的研究和应用尚处在起步阶段，需加大对分布式电源技术的研究力度和政策引导，吸引社会资本的积极参与，注重发达国家的成功经验，为我国分布式电源技术的研究和应用提供借鉴。

参考文献

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