高渗透率光伏的【渗透率】到底是个什么样的概念?是什么和什么的比值吗?
可再生发电量/总发电量。
摘抄部分:今天会上很多人问我,分布式可再生发电的渗透率要到什么程度才算是高,我说由于太阳能的接
入,意大利负荷的日峰已经被削减20%,希腊负荷的日峰也已经被削减,但是晚峰无法削除,他们那应该算是高渗透率了,他们面临的问题是如何协调处理传统发
电、储能和需求侧集成,以应对付负荷晚高峰的问题。(近3年过去,德、意等国的分布式可再生发电渗透率(可再生发电量/总发电量)已经超过70%,可叹国内居然将分布式可再生高渗透率(或高占比)发电列为基础研究课题,如果可再生能源高占比发电都不明白,如何研究能源互联网?)
可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不劲用之不竭的资源,它对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。可再生能源主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。
分布式发电的渗透率为分布式电源容量与配电网额定容量的比例。
特点
分布式能源系统并不是简单地采用传统的发电技术,而是建立在自动控制系统、先进的材料技术、灵活的制造工艺等新技术的基础上,具有低污染排放,灵活方便,高可靠性和高效率的新型能源生产系统。
组成分布式能源系统的发电系统具有如下特点:
1、高效地利用发电产生的废能生成热和电;
2、现场端的可再生能源系统;
3、包括利用现场废气、废热及多余压差来发电的能源循环利用系统
扩展资料:
1、经济性
由于分布式能源可用发电的余热来制热、制冷,因此能源得以合理的梯 级利用,从而可提高能源的利用效率(达70%-90%)。由于分布式电源的并网,减少或缓建了大型发电厂和高压输电网,缓建了电网而节约投资。同时,使得输配电网的潮流减少,相应的降低了网损。
2、环保性
因其采用天然气做燃料或以氢气、太阳能、风能为能源,故可减 少有害物的排放总量,减轻环保的压力:大量的就近供电减少了大容量远距离高电压输电线的建设,由此不但减少了高压输电线的电磁污染,也减少了高压输电线的征地面积和线路走廊,减少了对线路下树本的砍伐,有利于环保。
3、能源利用的多样性
分布式发电可利用多种能源,如清洁能源(天然气)、 新能源(氢)和可再生能源(风能和太阳能等),并同时为用户提供冷、热、电等多种能源应用方式,因此是解决能源危机、提高能源利用效率和能源安全问题的一种很好的途径。
4、调峰作用
夏季和冬季往往是负荷的高峰时期,此时如采用以天然气为燃 料的燃气轮机等冷、热、电三联供系统,不但可解决冬夏季的供冷与冬季的供热需要,同时也提供了一部分电力,由此可对电网起到削峰填谷作用。此外,也部 分解决了天然气供应时的峰谷差过大问题,发挥了天然气与电力的互补作用。
5、安全性和可靠性
当大电网出现大面积停电事故时,具有特殊设计的分布式发电系统仍能保持正常运行,由此可提高供电的安全性和可靠性。
6、电力市场问题
分布式发电可以适应电力市场发展的需要、由多家集资办电,发挥电力建设市场、电力供应市场的竞争机制。
参考资料来源:百度百科-分布式电源
参考资料来源:百度百科-分布式电源并网技术
《方案》要求,到2025年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件。新型储能技术创新能力显著提高,核心技术装备自主可控水平大幅提升,标准体系基本完善,产业体系日趋完备,市场环境和商业模式基本成熟。其中,电化学储能技术性能进一步提升,系统成本降低30%以上;火电与核电机组抽汽蓄能等依托常规电源的新型储能技术、百兆瓦级压缩空气储能技术实现工程化应用;兆瓦级飞轮储能等机械储能技术逐步成熟;氢储能、热(冷)储能等长时间尺度储能技术取得突破。到2030年,新型储能全面市场化发展。新型储能核心技术装备自主可控,技术创新和产业水平稳居全球前列,市场机制、商业模式、标准体系成熟健全,与电力系统各环节深度融合发展,基本满足构建新型电力系统需求,全面支撑能源领域碳达峰目标如期实现。
《方案》提出,加大力度发展电源侧新型储能。推动系统友好型新能源电站建设。在新能源资源富集地区,如内蒙古、新疆、甘肃、青海等,以及其他新能源高渗透率地区,重点布局一批配置合理新型储能的系统友好型新能源电站,推动高精度长时间尺度功率预测、智能调度控制等创新技术应用,保障新能源高效消纳利用,提升新能源并网友好性和容量支撑能力。支撑高比例可再生能源基地外送。依托存量和“十四五”新增跨省跨区输电通道,在东北、华北、西北、西南等地区充分发挥大规模新型储能作用,通过“风光水火储一体化”多能互补模式,促进大规模新能源跨省区外送消纳,提升通道利用率和可再生能源电量占比。促进沙漠戈壁荒漠大型风电光伏基地开发消纳。配合沙漠、戈壁、荒漠等地区大型风电光伏基地开发,研究新型储能的配置技术、合理规模和运行方式,探索利用可再生能源制氢,支撑大规模新能源外送。促进大规模海上风电开发消纳。结合广东、福建、江苏、浙江、山东等地区大规模海上风电基地开发,开展海上风电配置新型储能研究,降低海上风电汇集输电通道的容量需求,提升海上风电消纳利用水平和容量支撑能力。提升常规电源调节能力。推动煤电合理配置新型储能,开展抽汽蓄能示范,提升运行特性和整体效益。探索开展新型储能配合核电调峰调频及多场景应用。探索利用退役火电机组既有厂址和输变电设施建设新型储能或风光储设施。
《方案》还提出,探索推广共享储能模式。鼓励新能源电站以自建、租用或购买等形式配置储能,发挥储能“一站多用”的共享作用。积极支持各类主体开展共享储能、云储能等创新商业模式的应用示范,试点建设共享储能交易平台和运营监控系统。
《方案》明确,开展钠离子电池、新型锂离子电池、铅炭电池、液流电池、压缩空气、氢(氨)储能、热(冷)储能等关键核心技术、装备和集成优化设计研究。拓展氢(氨)储能、热(冷)储能等应用领域,开展依托可再生能源制氢(氨)的氢(氨)储能、利用废弃矿坑储能等试点示范。针对新能源消纳和系统调峰问题,推动大容量、中长时间尺度储能技术示范。重点试点示范压缩空气、液流电池、高效储热等日到周、周到季时间尺度储能技术,以及可再生能源制氢、制氨等更长周期储能技术,满足多时间尺度应用需求。
陕西省是煤炭资源大省,近几年煤炭生产规模骤增,煤层气涌出量增大,瓦斯爆炸事故时有发生。同时,经济和社会发展对能源的需求越来越大,需要开发新的能源,为此,如何加快煤层气开发,已成为当前煤炭生产中一件突出而紧迫的大事。
1 陕西省煤层气开发经济社会效益显著
煤层气是一种以甲烷为主的多组分气体混合物,地面抽采的煤层气甲烷含量大于90%,热值约33.5kJ/m3,与天然气相当,是一种热值很高的能源。一立方米煤层气按终端利用率计算,相当于1.8~2.0kg标准煤。陕西省煤层气蕴藏量位居全国第三位,资源十分丰富,其中埋深1500m以浅的煤层气资源量1.0886亿m3,相当于16亿~19亿t标准煤,潜在经济价值8708亿元。2000m以浅的资源量13355亿m3,潜在经济价值10684亿元。按抽采率60%计算,每立方售价0.8元,其实际经济价值将达5225亿元。
煤层气和天然气一样,是世界公认的洁净能源。在世界能源消费构成中,天然气占22%,我国仅占2.8%,远远低于世界平均水平。据测算,从现在到2010年,我国国民经济年增长速度若以7%~10%计算,天然气供需缺口将达588亿~900亿m3。煤层气作为潜在的后续新能源,加快开发利用,对改善我国能源结构,缓解天然气供需矛盾将起到重大作用。
煤层气是与天然气一样的气体能源,但煤层气若不很好开发利用,它对大气层又有巨大的破坏作用。煤层气甲烷含量大于90%,甲烷的温室效应约为二氧化碳的20~24倍,对大气臭氧层的破坏力是二氧化碳的7倍。煤层气俗称瓦斯,无色、无味,易爆、易燃。井下空气中甲烷浓度达到5.5%~16%就会遇火爆炸,历来是矿难频发的罪魁祸首。1974~2009年的35年间,陕西省煤炭行业发生死亡10人以上的特大事故37起,死亡1026人,其中就有30起是瓦斯爆炸事故,死亡达941人,占总死亡人数的93%。
开发煤层气可以化害为宝,既可以大幅度降低煤层瓦斯含量而减少瓦斯事故,使煤矿生产安全得到根本改善,又能得到大量可利用的洁净能源,从而降低煤炭生产成本,还可以有效保护大气层环境,可以说是一举三得的大好事。
2 陕西省开发煤层气的条件已经具备
开发利用煤层气是人们对自然界和自然规律认识的升华。过去,由于受技术、资金等条件的制约,未能大量开发。自20世纪80年代以来,开发技术已经突破,世界许多国家已对煤层气进行开发利用。我国确定的开发目标是:到2010年,煤层气探明地质储量2000亿m3,建成5至8个煤层气开发利用基地,煤层气年产量将达到32.5亿m3;到2015年,煤层气年产量力争达到100亿m3,2020年要达到200亿m3。并正式拨出了开发基金。全国主要产煤省已纷纷行动起来。河南省已投入12亿元资金专项治理瓦斯,开发煤层气。贵州水城矿业集团开发利用瓦斯发电,使重特大安全事故得到有效遏制。安徽淮南煤矿10年前瓦斯事故频发,将瓦斯抽放出来变成洁净能源后,企业成了安全生产典型。山西阳泉等地开发的煤层气,已成为当地居民的主燃料之一。今年山西省又投资20.65亿元人民币,实施煤层气综合开发项目,国家发改委已正式批准,成为我国目前规模最大的煤层气开发利用项目。
陕西省的煤层气具有稳定性好、渗透性强、吸附性高、埋深较浅等特性。开发煤层气的条件已经完全具备。
(1)开发技术可行
自20世纪80年代末以来,通过参与国家“六五”至“十五”煤层气攻关项目及国家973煤层气项目、原煤炭部瓦斯治理项目和煤层气参数井项目等,陕西省在煤层气研究、资源评价和勘探试验等方面已基本掌握了煤层气的形成、赋存特点、分布规律、资源评价和储层测试技术,初步建立了煤层气资源数据库,试验了开采技术。特别在煤层气的选区评价、高渗透率区的预测,以及钻探、完井、增产强化措施和气井管理工作等方面均取得了可喜经验,为开发煤层气打下了技术基础。
(2)积累有探采经验
截至2004年底,陕西省煤田地质局、中联煤层气公司、石油天然气公司、华北石油管理局第三普查大队等单位在渭北、陕北矿区共打了14口地面勘探井,进行地面抽采。韩城矿区的试1井已经抽排4年,单井平均日产稳定在800~1000m3,甲烷浓度90%以上。另外,截至2004年陕西省已有17套井下抽放系统,2004年总抽放煤层气4606.05万m3。焦坪矿区下石节煤矿建立了4000kW煤层气发电站一座。
(3)技术队伍较强
有我国较早从事煤层气勘探开发研究的专门机构——煤科院西安研究院、西安科技大学、华北石油管理局第三普查大队、陕西省煤田地质局等,有一批专门从事煤层气研究、并在国外考察学习煤层气勘探开发的专家,有专门从事煤层气勘探开发利用的专业队伍。
(4)可采资源丰富
特别是韩城、焦坪、吴堡等矿区的煤层气含量较高,勘探开发条件比较优越。韩城矿区,面积1120km2,煤层气资源量1289.10亿m3,相当于一个大型天然气田。焦坪矿区,面积180.8km2,煤层气资源量可达137.94亿m3。吴堡矿区,面积93km2,煤层气总资源量为172.62亿~226.64亿m3。
(5)有可供利用的外部条件
当前有两个外部有利条件可以利用。一是《京都议定书》“清洁发展机制”。清洁发展机制,是《京都议定书》中确定的一种发达国家和发展中国家进行温室气体减排项目的合作机制,发达国家通过向发展中国家提供资金和技术,购买发展中国家“可核证的排放消减量”,以履行规定的减排义务。山西晋城煤矿已同世界银行排放交易基金达成了总体协议,出售该项目提供的450万t二氧化碳温室气体10年减排额,仅此一项就回收资金1900万美元。这个条件陕西省完全可以利用。二是可以利用现有的省内天然气管网。这既可节省管网建设投资,又能及时向省内外开拓市场。
3 对陕西省煤层气开发的建议规划
建议陕西省煤层气开发利用,先按十年进行规划,大体分为两期:2006~2010年为近期;2011~2015年为中期。
第一期为探采示范阶段。主要选择有利区块作为试验探采区,通过探采,摸清资源,为以后的大规模开发积累经验。这一期重点抓好两个试验区。第一个是,韩城矿区南部地面抽采试验区。该区煤层气丰度高,可以在已打3口探试井的基础上,扩大探采范围,布置一个探采试验区,打井30口,单井产气平均按1500m3/d计算,日产气总量为45000m3,年产气1640万m3,可供9万户居民生活用气,或供6000kW的燃气轮机发电,年发电量4800万kW·h,估算总投资1.15亿元。第二个是,井下抽采试验区。在总结下石节煤矿井下抽采瓦斯发电经验的基础上,扩大到陈家山煤矿。按年产煤200万t计算,吨煤含煤层气5m3,抽采率60%,每年可抽采煤层气600万m3,建燃气发电2000kW电厂一座,年发电量1600万kW·h,需投资2500万元。另外,对现已开采的30个高瓦斯矿井均可采用井下抽采、采前预抽、高位裂隙抽等方式进行煤层气抽采,用于发电或民用。与此同时,要加大煤层气勘探力度。尽早在全省主要矿区拿出一批煤层气探明储量,为以后大开发打好基础。需打勘探井50口,约投资1.2亿元。可以采取探采结合的办法,以节省投资。
“十一五”期间,全省年采煤层气约8740万m3,共需打井100口,约投资4.9亿元,平均每年需投入1亿资金。
第二期为大开发阶段。在“十一五”取得经验基础上,“十二五”扩大开采区域和开采量,使年产煤层气达到3亿~5亿m3,需打井410~685口,约投资12亿~25亿元,平均每年需投入2.4亿~5亿资金。第二期主要抓好以下几个矿区的开发:
1)韩城矿区。1000m以浅的煤层气资源量为882.49亿m3,按30%探明储量为264.75亿m3,抽采率为60%,可产气158.8亿m3;打井365口,需投资8.2亿元,建成年产气2亿m3的能力。除就近民用外,可将1.5亿m3煤层气并入关中天然气管网。
2)焦坪矿区(玉华、陈家山、下石节、崔家沟)。在“十一五”的基础上,进一步扩大煤层气开采规模,使其年总产气达到1亿m3。除供发电外,可将部分气(5000~6000万m3)并入靖边—西安天然气输气管线,以补充关中天然气不足。按单井产气1000m3/d计算,需打井275口,建输气管线50km,需投资6.5亿元。
3)吴堡矿区。在地面抽采试验的基础上,扩大抽采规模,再打150口井,使年产煤层气达1亿m3,需投资5亿元。
4)府谷矿区。该区测定煤层气吸附参数为10.49~12.38m3/t,可采煤层气按5m3/t计算,单井日产气1500m3,年产气1亿m3,需打地面抽采井184口,投资5.5亿元。煤层气主要用于氮肥厂原料、发电和城镇居民及商业。
按照以上规划,十年内投入30亿元资金,可开发煤层气30亿m3。按三分之一民用,三分之一发电,三分之一用于化工计算,投入产出比为1∶1.5,总产值可达45亿元,创造利税16.8亿元,利税率为37%。另外,10年累计减排二氧化碳9600万t,按照山西晋城煤矿同世界排放基金达成的协议计算,还可收回4.03亿美元的资金,约32亿人民币,仅此一项即可收回全部投资。
4 加快陕西省煤层气开发应采取的措施
1)加强对煤层气开发的统一领导。组建由主管省长为组长、各有关部门主要领导为成员的陕西省煤层气开发领导小组,对省内煤层气勘探开发利用实施统一领导。不另增设办事机构,仅给省发改委增加相应职能,作为其办事机构。
2)组建国有控股的陕西省煤层气开发公司。建议由省煤业集团公司牵头,省天然气公司入股,并吸收社会法人参股,抓紧组建国有控股的陕西省煤层气开发股份公司。其主要职能是:受政府委托,研究编制陕西省煤层气开发利用规划,并列入陕西省国民经济和社会发展规划;组织力量勘探陕西省煤层气资源;制定省内外企业来陕开发煤层气的准入条件、资质审定以及招投标事项;组织实施陕西省煤层气开发利用的项目;负责陕西省煤层气开发利用的气田登记等基础工作。省煤层气开发股份公司组建后,要通过财政支持方式,由其负责组建省煤层气开发工程中心和省煤层气技术重点实验室,作为全省煤层气开发利用的技术支持平台。
3)积极争取国家煤层气专项治理资金的支持。尽快争取把陕西省列为国家煤层气开发利用基地。提前做好规模开发煤层气与天然气输送管道统一共用的前期各项工作,以及其他有关基础设施建设。
4)抓紧制定《陕西省煤层气开发利用条例》,并由省人大颁布实施。依法实施“先抽后采”方针。陕西省所有新建的高瓦斯煤矿,从2006年起一律实行“先抽气、后采煤”的基本建设程序;正在生产的煤层气富集矿井,既要严格执行煤矿安全生产规程,也要严格执行“先抽后采”方针。加快绿色安全煤矿建设,从根本上解决煤矿安全生产问题。在国家确定的煤矿区内,实行采煤权与抽气权相统一,以调动煤炭生产企业开发利用煤层气的积极性,确保采煤、抽气、利用一体化发展。必须强化安全监测监控。加大煤矿安全生产投入,加快煤层气监测监控系统的建设。针对煤层气开发初期投资大、回收期长的特点,明确地方政府对国内外企业来陕开发煤层气的环境支持和有关政策。(编者注:《陕西省煤炭条例》已列入陕西省人大2009年重点立法计划,预计2009年底可颁布实施)。
5)尽快制定煤层气开发利用的优惠政策。建议由省发改委牵头,组织省财政厅、省国土资源厅、省国税局、省地税局、省煤炭局等部门,抓紧制定陕西省煤层气开发利用优惠政策措施。建议对煤层气开发企业免征煤层气资源税、矿产资源补偿费,免征煤层气探矿权、采矿权使用费;增值税按5%缴纳;从企业盈利之日起,所得税可实行“免二减三”等等。利用煤层气发电的上网价应享受可再生能源发电的上网优惠政策。通过地方财政贴息、银行贷款、优先担保、上市融资优先等政策扶持煤层气产业的发展。
6)建立陕西省煤层气开发利用基金。依据陕西省今年初发布的《关于进一步加强煤矿安全生产工作的决定》(陕政发[2005]10号文)精神,对高瓦斯、煤与瓦斯突出、自然发火严重、涌水量大的矿井,从省上规定提取的吨煤20元安全费和其他煤矿按财政部有关规定提取的安全费中,建议将省财政集中的安全基金由吨煤1元提高到1.5元,吨煤增加的0.5元作为陕西省煤层气综合开发利用基金。并改由省煤炭局统一管理、省财政厅监督,专款专用,有偿使用,滚动发展。主要用于煤层气开发、瓦斯治理的技术研究、勘探开发、管理建设以及煤矿专业人员培养、煤矿重大安全课题研究等专项支出。
地热发电平均利用效率达73%,约为太阳光伏发电的3.5倍,风力发电的2倍,在所有可再生能源中综合利用效率最高。
基本原理与火力发电类似,也是根据能量转换原理,首先把地热能转换为机械能,再把机械能转换为电能。地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能,然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。
地热能
地热能直接利用于烹饪、沐浴及暖房,已有悠久的历史。至今,天然温泉与人工开采的地下热水,仍被人类广泛使用。据联合国统计,世界地热水的直接利用远远超过地热发电。中国的地热水直接利用居世界首位,其次是日本。
地热水的直接用途非常广泛,主要有采暖空调、工业烘干、农业温室、水产养殖、旅温泉疗养保健等。