什么是分布式新能源

所谓“分布式能源”（distributed energy resources）是指分布在用户端的能源综合利用系统。一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，利用一切可以利用的资源；二次能源以分布在用户端的热电冷（值）联产为主，其他中央能源供应系统为辅，实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用，并通过中央能源供应系统提供支持和补充；在环境保护上，将部分污染分散化、资源化，争取实现适度排放的目标 ；在能源的输送和利用上分片布置，减少长距离输送能源的损失，有效地提高了能源利用的安全性和灵活性。

能源优势

分布式能源具有能效利用合理、损耗小、污染少、运行灵活，系统经济性好等特点。发展主要存在并网、供电质量、容量储备、燃料供应等问题。分布式能源系统分布安置在需求侧的能源梯级利用，以及资源综合利用和可再生能源设施。通过在需求现场根据用户对能源的不同需求，实现温度对口供应能源，将输送环节的损耗降至最低，从而实现能源利用效能的最大化。

分布式能源例子天然气分布式能源是以资源、环境效益最大化确定方式和容量的系统，根据终端能源利用效率最优化确定规模。分布式能源采用先进的能源转换技术，尽力减少污染物的排放，并使排放分散化，便于周边植被的吸收。同时，分布式能源利用其排放量小，排放密度低的优势，可以将主要排放物实现资源化再利用，例如：排放气体肥料化。分布式能源依赖于最先进的信息技术，采用智能化监控、网络化群控和远程遥控技术，实现现场无人值守。同时，也依赖于未来以能源服务公司为主体的能源社会化服务体系，实现运行管理的专业化，以保障各能源系统的安全可靠运行。

具体而言发展分布式能源的重要意义有以下几方面：

(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。

(7)投资风险分布式发电的装机容量一般较小，建设周期短，因此可避免类似大型发电站建设周期带来的投资风险。

(8)边远地区的供电问题我国许多边远及农村地区远离大电网，因此难以从大电网向其供电。采用太阳能光伏发电、风力发电和生物质能发电的独立发电系统不失为一种优选的方法。

就全世界来看，能源利用率越高、环境保护越好的国家，对于发展分布式能源技术的推广应用就越热衷，支持政策越明确。如丹麦、荷兰、日本对分布式电源都采取了一系列鼓励政策“911事件”后，出于供电安全的考虑，发达国家都加快了分布式电源建设的步伐，到到目前为止，英国已有1000多座分布式电源站美国有6000多座分布式电源站，仅大学校园就有200多座分布式电源站。在众多国家中，丹麦是世界上公认的经济发展、资源消耗和环境保护三方面有机结合的典范，是实现了可持续发展的国家。20多年来丹麦的国民总产值翻了一番但能源消耗却未增加，环境污染也未加剧，其奥妙就在于丹麦积极发展冷、热、电联产，提倡科学用能，扶持分布式能源，靠提高能源利用率支持国民经济的发展。2013年以前丹麦没有一个火电厂不供热，也没有一个供热锅炉房不发电，将冷、热、电产品的分别生成，变成高科技的冷、热、电联产，使科技进步变成真正的生产力。

据文献报道，2010 年之前全球累计新增发电容量的25%～30%为分布式发电。美国是世界上开发新能源和可再生分布式能源发电最多的国家，也是全球绝大多数的商用分布式电源设备的主要提供商。2004 年，美国分布式发电总容量为67 GW，约占美国国内总发电量的7%，达世界平均水平，据美国电力科学研究院预测，在2010 年美国新增发电容量的25%将采用分布式电源，而国家天然气基金会的估计则高达30%，到2020年有一半以上的新建商用或办公建筑使用分布式电源，同时到2020年有15%的现有建筑改用分布式电源。欧洲分布式电源的发展在世界处于领先水平2000 年，欧盟地区分布式电源装机容量为74 GW，而2004年丹麦、荷兰、芬兰分布式电源的发电总量分别占国内总发电量的52%、38%和36%，欧盟预测2020年将达到195 GW，发电量将达到总发电量的22%。

上世纪80年代。

所谓“分布式能源”（distributed energy resources）是指分布在用户端的能源综合利用系统。一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，利用一切可以利用的资源；二次能源以分布在用户端的热电冷（值）联产为主。

(一) 初级阶段( 1990 －2000 年)

从上个世纪90 年代分布式能源的理念传入我国之后，陆续有若干冷热电联产项目进行了初步探索。1992 年山东淄博市张店热电厂率先实施冷热电联产，主要为宾馆、商厦、办公楼和住宅等用户提供能源供应。1996 年上海市提出了鼓励发展单幢或数幢建筑物的小型冷热电联产项目。

黄浦区中心医院1000 千瓦燃气轮机冷热电联产项目于1998 年投入运行，是上海首例公共建筑实施“分布式供能( 冷热电) 系统”的项目。该系统运行时不并网或上网。但由于该系统的设计负荷高于运行负荷而致亏损，已于2001 年被迫关闭。

在1990 年至2000 年期间，对分布式能源的实施在各领域各行业进行了一些初步尝试。将这一阶段定义为初级阶段，其各项政策及项目是以“热电联产”或“冷热电联产”的形式出现，并无“分布式能源”的说法。

(二) 实质性实施阶段( 2001 －2010 年)

进入21 世纪，一些规模稍大的分布式能源项目开始陆续在北上广等大城市投入使用，尤其以天然气为燃料的分布式能源系统为代表。由于其成本较高，故在经济发达及电价承受能力较高的地区试点先行。

北京中关村国际商城冷热电联产项目《可行性研究报告》于2003 年通过了审查，这是我国第一个由电力企业直接参与的大型建筑分布式能源项目。该系统采用“并网不售电”的方式。

北京燃气集团于2004 年先后完成了北京燃气集团调度指挥中心、次渠天然气接收站办公楼两项三联供试点工程。这些项目积累了一定的经验，为推广和应用分布式能源系统奠定了基础。

上海浦东国际机场能源中心燃气分布式供能系统一期工程于2000 年投入运行，2001 年批准并网。2008 年浦东国际机场二期工程建成投产，目前仍高效运转。

上海闵行中心医院400KW 燃气内燃机系统于2007 年投入使用，并网发电，实现自备发电设备与电网同时向用户供电，但不向电网售电。上海舒雅健康休闲中心的分布式能源站，每千瓦时比从大电网上购电节省0. 04 元。

上海理工大学承担的上海市重点学科建设项目“能源岛关键技术研究与基地建设”2005 年通过了上海市的验收。

广州大学城分布式能源站于2009 年正式投入商业运营，荣获“中国分布式能源十年标志性项目”称号。该项目剩余电量可以上网，政府对上网电价给予一定的补贴，且在税收减免、用地、管网建设等方面享受了一系列优惠政策。

这些工程产生了良好的经济效益和社会效益，增强了市场应用的信心和前景。将这一阶段定义为实质性实施阶段，因这一阶段不仅更多大型项目成功试点，“分布式能源”的概念也被更多人接受，并陆续出现在相关政府文件中。

但该阶段的分布式能源仍存在并网难的困扰，几个成功的项目也是在当地政府的支持下才得以顺利并网。这一阶段虽然称之为实质性实施阶段，但也只是相对于前一阶段而言，其发展仍相对比较缓慢。表2 中所列政策属于该阶段。

(三) 转折阶段( 2011 年—)

随着分布式能源的政策颁布力度不断加大、分布式能源的重要性不断被认识、新的分布式能源项目和能源公司不断投入市场，分布式能源的发展进程也在不断加快。

但由于缺乏统一的标准和规范，个案发展阻力较大、难形成规模效益，难以真正看到分布式能源为电力市场及社会带来的有益变化。已有的政策对分布式能源的界定和支持范围一直以来都没有严格标准。

在酝酿多年之后，国家电网公司于2013年发布了《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》，对所允许并网的分布式能源提出了界定标准，并承诺为分布式能源项目接入电网提供诸多便利。

该《并网意见》突破了以往分布式能源并网过程中面临的诸多困难，真正实现了并网合法化和有序化。这对推广分布式能源具有开创意义。

政策放开后，天津等地出现多例个人用户自发电申请并网的案例。天津市民董强在自家联排别墅楼顶安装了一组3 千瓦的光伏发电设备和一组1. 5 千瓦的风力发电设备，一半电力自用，一半卖给电力公司江西萍乡市居民朱建兵在自家屋顶装了4 千瓦光伏设备，也已成功并网发电。

允许分布式能源并网是其发展历程中的一个重要转折点，对于促进分布式能源发展具有重要历史意义。继这一文件之后，有诸多配套措施如电价补贴方案等进入征求意见阶段。当这一系列文件落实之后，会为分布式能源的发展扫清障碍，期待分布式能源早日步入成熟阶段。

扩展资料

分布式能源在领先国家的增长正在对现有行业产生冲击，公用事业企业尤甚。在美国，根据用电量的大小，大部分电价费率是可变的。分布式能源减少了电网公司向消费者出售的电量。

由于小额售电是分摊电网固定成本的重要基础，由此导致成本格局出现重大转变。未来的费率变化，例如引入固定收费或需量收费等做法可能有助于在短期内缓解成本变化带来的影响。

但无法改变潜在的事实，即公用事业企业在发电和送电领域的主导地位正在被挑战。这一过去一成不变的市场如今竞争越来越激烈。公用事业企业长期以来独占的综合价值链将被改变。

单靠政府的政策扶持和补贴，分布式能源势必无法成为行业挑战者。项目经济性的不断提升才是产业兴起的关键。比如在09-13年光伏组件成本下降了80%，同时随着能源技术和应用设计的进步，系统性能亦不断提高，这能够以间接的方式进一步降低成本。

到2014年，在很多国家，自发自用的居民分布式光伏项目的发电成本已经较当地平均居民电价有明显的优势。

参考资料来源：百度百科-分布式能源

1、分布式能源高供电效率、低成本、环保性能好等优势显著

分布式能源追求终端能源利用效率的最大化，采用需求应对式设计和模块化组合配置，可以满足用户多种能源需求，能够对资源配置进行供需优化整合。目前，分布式能源已涵盖了天然气、生物质能、太阳能、风能、海洋能以及其他形式的能源，具有以下优点：

2、我国能源自给率保持高位，煤炭仍为能源消费结构主体

国际能源署发布《世界能源展望2019》中提到，中国是世界最大的能源消费国，而且消费规模将不断扩大。根据国家统计局公布的数据，2013-2019年我国的一次能源消费总量呈逐年增长趋势，且增速呈上升趋势。2019年我国一次能源消费总量达到48.6亿吨标准煤，同比增长4.74%。

我国不仅只是能源消费大国，在改革开放的几十年里，我国能源供给结构持续优化，目前形成了煤、油、气、核。新能源和可再生能源多轮驱动的多远供应体系，我国已成为能源生产大国。2010-2019年，我国能源自给率一直保持在较高水平，2019年为81.69%。

在国内能源消费量持续增长、各一次能源品类进口增长的情况下，能维持较高的水平主要是由于中国能源结构仍以煤为主，且能源消费格局并未发生很大的变化。

2015-2019年，我国能源煤炭消费总量占比逐年减小，石油、天然气以及水电、核电、风电消费总量呈增长趋势。2019年，我国煤炭消费总量为28.04亿吨标准煤，占比为57.7%石油消费总量为9.19亿吨标准煤，占比为18.9%天然气消费总量为3.94亿吨标准煤，占比为8.1%水电、核电、风电消费总量7.44亿吨标准煤，占比为15.3%。

近年来，环境污染问题日益严峻，人民生活质量水平受到影响。在政策指导下，能源消费结构调整势在必行。2014年11月颁布的《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》提出到2020年，非化石能源占一次能源消费比重达到15%，天然气比重达到10%以上，煤炭消费比重控制在62%以内能源自给能力保持在85%左右。

近几年，我国陆续出台各类政策推动光伏、天然气以及风电等行业发展。由于分布式能源具有高供电效率、低线损、环保性好等特点，政府加大了对分布式能源行业的建设支持力度，以促进能源消费结构调整升级。

3、天然气分布式能源建设与规划目标存在较大差距

目前，我国分布式能源项目以分布式光伏、天然气分布式能源为主。

截止2019年年底，全国光伏发电累计装机达到20430万千瓦，其中分布式光伏累计装机达6263万千瓦，同比增长24.2%，占全国光伏发电累计装机容量的30.66%截止至2020年6月底，全国发电累计装机达到2.16亿千瓦，其中分布式光伏6707万千瓦。

根据《太阳能利用十三五发展规划征求意见稿》，到2020年底，光伏发电总装机容量达到1.5亿千瓦，其中分布式光伏发电规模显著扩大，累计装机达到7000万千瓦，目前仍存在293万千瓦的缺口。

目前我国天然气分布式能源装机(含已建、在建)多数分布在长三角、珠三角和川渝地区，截止2019年底，全国装机规模约为150万千瓦。结合全国天然气分布式能源项目(含拟建、在建)装机规模情况及项目建设周期，前瞻产业研究院分析认为，至2020年底，全国天然气分布式能源装机规模离《关于发展天然气分布式能源的指导意见》中所提到5000万千瓦的发展目标还相距甚远。

—— 更多数据请参考前瞻产业研究院 《中国分布式能源行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

我国正积极发展天然气发电及分布式能源，在能源负荷中心、产业园区、物流园区、 旅游 服务区、大型商业设施、交通枢纽、学校、医院等，大力发展天然气热、电、冷三联供分布式能源项目，鼓励发展天然气与风电、光伏发电等其他可再生能源结合的多能互补分布式能源项目。我国分布式能源起步较晚，目前以天然气分布式能源项目为主。根据统计，截至2016年底，全国共计51个天然气分布式能源项目建成投产，装机容量达到382万千瓦。

据中研产业研究院发布的《2017-2022年中国分布式燃机发电行业竞争分析及发展趋势预测报告》分析显示,目前，国内分布式燃机发电的饱和度仍比较低。《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》中，我国明确了积极发展分布式能源的目标。另据国家能源局不久前的回应，随着能源领域混合所有制改革和电力体制改革的深入，限制分布式能源的体制障碍将逐步清除，支持分布式能源发展的政策体系和市场环境也将逐步形成。

《依托能源工程推进燃气轮机创新发展的若干意见》指出：推进落实《能源发展“十三五”规划》、《电力发展“十三五”规划》和《加快推进天然气利用的意见》，提高天然气发电利用比重，加快培育和发展各类型燃气轮机的应用市场。根据区域冷热电需求大力发展天然气分布式多联供项目。支持用电负荷中心和风电、光伏发电端发展燃气调峰电站，提升电力安全保障水平和降低弃风弃光率。在大气污染防治重点地区结合热、电负荷需求和气源条件等有序发展燃气热电联产项目。支持利用煤层气、煤制气、高炉煤气等低热值气发电。依托天然气输送管线压缩站建设，推动驱动用燃机应用。通过推动国内各类型燃气轮机技术和产业进步，明显降低燃气轮机设备造价和维修服务费用。

1、因地制宜投资建设太阳能、风能、生物质能发电以及燃气热电冷"联产等各类分布式电源。

2、分布式新能源系统和可再生能源有一定的重叠并常常关联在一起，分布式新能源系统更强调建立在用户侧，规模以小型为主。

你好，很高兴为你解答问题。目前来说，新能源前景非常的广阔，人们对生活的品质越来越来看重，绿色环保，低碳出行成为人们的共识，再加上石油上涨，增加了人们的负担，所以我对新能源前景非常看好。

举个例子。

风电+锂电储能

把风电和当红炸子鸡锂电放一块是有原因的。

现在很多人都用上了电动车，一台电动车如果使用快充，大概1小时就能达到其电量的75%，而充电桩的功率大约为100-200kw，也就是1小时100度到200度电，在电动车尚没有全面普及前，这点小功率对于电网洒洒水而已。

但要是当一个几十万（百万）人口的十八线小县城全面普及电动车后，几千（万）辆车同时充电的场面，当地的供电局大概会跪下唱征服吧。

鉴于大都市的电网建设过于强悍，就不举千万人口大都市的例子了。

这个时候，就可以把出力不稳定的风电或者光伏拉过来派用场了，我更倾向于用风电，因为风电的 单机容量比较高，单台机组，陆上大概在3MW左右，这要换成光伏板，怎么也要铺好几亩地了。

将不接入电网的风电机组，直接用于电动车电池充电，车主可以选择换电池服务（事先充好），也可以选择停车充电服务（看人品，万一风一直很小就......）。

最后，车主可以用更便宜的价格充电，电网不用惧怕大功率冲击，风电机组运营方可以用远高于电网的价格把电卖给车主，机组占据的土地资源又少，没有检修道路，没有大量运营人员，运营成本又低，皆大欢喜。

还有分布式能源+储能电站模式，工程上已经有不少示范性项目，各大电池厂商也已经陆续布局，就不详细展开了。

据《中国分布式能源行业市场前景与投资战略规划分析报告》显示，当前分布式天然气发展呈快速增长趋势，已建成天然气分布式能源项目85个，总装机108万千瓦预计2020年中国天然气供应能力可达3650亿立方米，需求约为3100亿立方米。分布式光伏发展迅速，2015年太阳能发电新增装机1374万千瓦，其中分布式光伏就占到208万千瓦。预计2020年光伏装机总量达1.1亿—1.5亿千瓦，将是分布式和集中式并重。

业内人士预计，2017年分布式电站建设将会“大规模爆发”。分布式电站必须满足项目分散化、服务本地化、投资标准化和融资快捷化等特点，才会迎来发展的春天。

一次能源是指直接取自 自然界没有经过加工转换 的各种能量和资源。

二次能源是指 由一次能源经过加工转换以后得到 的能源产品。

终端能源是指供给 社会生产、非生产 和 生活中直接用于消费的各种能源。

典型的光伏发电系统由光伏阵列、蓄电池组、控制器、电力电子变换器和负载等组成。

光伏发电系统按电力系统终端供电模式分为 独立 和 并网 光伏发电系统。

风力发电系统是将风能转换为电能，由机械、电气和控制3大系统组合构成。

并网运行风力发电系统有恒速恒频和变速恒频两种运行方式。

风力机又称为风轮，主要有水平轴和垂直轴风力机。

风力同步发电机组并网方法有自动准同步并网和自同步并网。

风力异步发电机组并网方法有直接并网、降压并网和 晶闸管软并网。

风力发电的经济型指标主要有单位千瓦造价、单位千瓦时投资成本、财务内部收益率和财务净现值、投资回收期及投资源利用率。

太阳的主要组成气体为氢（约80%）和氦（约19%）。

太阳的结构从中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区、太阳大气。

太阳能的转换与应用包括了太能能的太阳能的采集、转换、储存、传输和应用。

光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池 将太阳光能直接转化为电能。

光伏发电系统主要由太阳电池组件；充放电控制器、逆变器；蓄电池、蓄能元件及辅助发电设备3大部分组成。

太阳电池主要有单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池、碲化镉太阳电池、铜铟硒太阳电池5种类型。

生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量。

天然气是指地层内自然存在的以碳氢化合物为主体的可燃性气体。

燃气轮机装置主要由燃烧室、压气机、轮机装置3部分组成。

自然界中的水体在流动过程中产生的能量，称为水能，它包括位能、压能、动能3种形式。

22.水能的大小取决于两个因素：河流中水的流量和水从多高的地方留下来。

简答题

简述能源的分类？

答：固体燃料、液体燃料、气体燃料、水力、核能、电能、太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能、核聚变能。还可以分为：一次能源、二次能源、终端能源，可再生能源、非可再生能源，新能源、常规能源，商品能源、非商品能源。

什么是二次能源？

答：二次能源是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品。

简述新能源及主要特征。

答：新能源是指技术上可行，经济上合理，环境和社会可以接受，能确保供应和替代常规化石能源的可持续发展能源体系。新能源的关键是准对传统能源利用方式的先进性和替代性。广义化的新能源体系主要包涵两个方面:1、新能源体系包括可再生能源和地热能，氢能，核能；2、新能源利用技术，包括高效利用能源，资源综合利用，替代能源，节能。

简述分布式能源及主要特征。

答：分布式能源定义为：发电系统能够在消费地点或很近的地方发电，并具有：①高效的利用发电产生的废能生产热和电；②现场端的可再生能源系统；③包括利用现场废气、废热以及多余压差来发电的能源循环利用系统。特征：高效性；环保性；能源利用的多样性；调峰作用；安全性和可靠性；减少国家输配电投资；解决边远地区供电。

简述风产生的原理。

答风是地球上的一种自然现象，是太阳能的一种转换形式，它由太阳辐射热和地球自转、公转和地表差异等原因引起的，大气是这种能源转换的媒介。地球表面被大气层所包围，当太阳辐射能穿越地球大气层照射到地球表面时，太阳将地表的空气加温，空气受热膨胀后变轻上升，热空气上升冷空气横向切入，由于地球表面各处受热不同，使大气产生温差形成气压梯度，从而引起大气的对流运动，风是大气对流运动的表现形式。

简述风力发电机组的分类。

答：从风轮轴的安装形式上：水平轴发电机组、垂直轴发电机组；按风力发电机的功率：微型、小型、中性、大型；按运行方式：独立运行、并网运行。

简述变速恒频风力发电系统的控制策略。

答：变速恒频风力发电系统的基本控制策略一般确定为：①低于额定风速时，跟踪最大风能利用系数，以获得最大能量；②高于额定风速时，跟踪最大功率，并保持输出功率稳定。

影响风力发电场发电量的因素主要有哪些？

答：影响发电量的因素主要有：①风电场的风能资源，包括风力机轮毂点的年平均风速、风速频率分布、主风向是否明显、空气密度等；②风电场风力发电机的排列应合理，应充分利用场地，减少风力机之间的影响，使整个风电场的发电量达到最优；③发电机的选型，应根据风资源情况选择合适类型的风力发电机；④风力发电场的运行管理水平。

简述光伏发电系统的孤岛效应。

答：当分散的电源如光伏发电系统从原有的电网中断开后，虽然输电线路已经断开，但逆变器仍在运行，逆变器失去了并网赖以参考的公共电网电压，这种情况称之为孤岛效应。

简述光伏发电系统的最大功率点跟踪控制。

答：最大功率点跟踪控制（MPPT）是实时检测光伏阵列的输出功率，采用一定的控制算法预测当前工作状态下光伏阵列可能的最大功率输出，通过改变当前的阻抗来满足最大功率输出的要求，使光伏系统可以运行于最佳工作状态。

生物质能通常包括哪六个方面？

答：1、木材及森林废弃物；2、农作物及其废弃物；3、水生植物；4、油料植物；5、城市和工业有机废弃物；6、动物粪便。

利用生物质能主要有哪几种方法？

答：1、直接燃烧方式；2、物化转换方式；3、生化转换方式；4、植物油利用方式。

简述我国发展和利用生物质能源的意义。

答：1、拓宽农业服务领域、增加农民收入；2、缓解我国能源短缺、保证能源安全；3、治理有机废弃物污染、保护生态环境；4、广泛应用生物技术、发展基因工程。

简述我国生物质能应用技术主要哪几个方面发展？

答：1、高校直接燃烧技术和设备；2、薪材集约化综合开发利用；3、生物质能的液化、气化等新技术开发利用；4、城市生活垃圾的开发利用；5、能源植物的开发。

简述燃气轮机的工作原理。

答：压气机将空气压缩后送入燃烧室，再跟燃料混合后燃烧，产生大量的高温高压气体，高温高压燃气被送入封闭的轮机装置内，并膨胀，推动叶片使机轴转动。

小型燃气轮机发电的主要形式有哪几种？

答：1、简单循环发电；2、前置循环热电联产或发电；3、联合循环发电或热电联产；4、整体化循环；5、核燃联合循环；6、燃机辅助循环；7、燃起烟气联合循环；8、燃气热泵联合循环；9、燃料电池——燃气轮机联合循环。

我国水力资源有哪些特点？

答：1、水力资源总量较多，但开发利用率低；2、水力资源地区分布不均，与经济发展不匹配；3、大多数河流年内、年际径流分布不均；4、水力资源主要集中于大江大河，有利于集中开发和规模外送。

典型的水电站主要由哪几部分组成？

答：水工建筑物；水轮发电机组；厂房；变电所；输电线。

1、分析双馈异步发电机变速恒频风力发电系统的工作原理。

答：工作原理可概括：发电机的定子直接连接在电网上，转子绕组通过集电环经AC-AC或AC-DC-AC变频器与电网相连，通过控制转子电流的频率、幅值、相位和相序实现变速恒频控制。为了实现变速，当风速变化时，通过转速反馈系统控制发电机的电磁转矩。使发电机转子转速跟踪风速的变化，以获得最大风能。为实现恒频输出，当转子的转速为n时，因定子电流的频率f1=pn/60±f2，由变频器控制转子电流的频率f2，以维持f1恒定。当发电机转子转速低于同步速时，发电机运行在亚同步状态，此时定子向电网供电，同时电网通过变频器向向转子供电，提供交流励磁电流；当发电机转子转速高于同步速时，发电机运行在超同步状态，定，转子同时向电网供电；当转子转速等于同步转速时，发电机运行在同步状态，f2=0，变频器向转子提供直流励磁，定子向电网供电，相当于一台同步发电机。

2、从广义化概念讲，新能源利用主要包括哪3个方面的内容？

答：1）综合利用能源。以提高能源利用效率和技能为目标，加快转变经济增长方式。2）替代能源。以发展煤炭洁净燃烧技术和煤制油产业为目标，降低对石油进口的依赖。3）新能源转换。大力发展以可再生能源为主的新能源利用体系，调整、优化能源结构。

分析笼型异步发电机变速恒频风力发电系统的工作原理。

答：其定子绕组通过AC—DC—AC变频器与电网相连，变速恒频策略在定子电路中实现。当风速变化时，发电机的转子转速和发电机发出的电能的频率随着风速的变化而变化，通过定子绕组和电网之间的变频器将频率变化的电能转换为与电网频率相同的电能。

分析同步发电机的变速恒频风力发电系统的工作原理。（图3-44）、

答：为了解决风力发电机中的转子转速和电网频率之间的刚性耦合问题，在同步发电机和电网之间加入AC—DC—AC变频器，可以使风力发电机工作在不同的转速下，省去调速装置。而且可通过控制变频器中的电流或转子中的励磁电流来控制电磁转矩，以实现对风力机转速的控制，减小传动系统的应力，使之达到最佳运行状态。其中Pw为风力机的输入功率；Pa为发电机的输入功率；If为励磁电流。

分析无刷双馈异步发电机的变速恒频风力发电系统的工作原理。

答：磁场调制型无刷双馈异步发电机的定子中的功率绕组直接与电网相连，控制绕组通过变频器与电网相连。图中P*和Q*分别为有功功率和无功功率的给定值；功率控制器根据功率给定与反馈值及频率检测信号按一定的控制规则输出频率和电流的控制信号。无刷双馈发电机的转子的转速随风速的变化而变化，以保证系统运行在最佳工况下，提高风能转化的效率。当发电机的转速变化时，由变频器来改变控制绕组的频率，以使发电机的输出频率与电网一致。

试分析大功率点跟踪控制（MPPT）的控制算法中扰动观察法的寻优过程，画出其控制流程。

答：根据光伏阵列工作时不间断地检测电压扰动量，即根据输出电压的脉动增量（±△U）的输出规律，测得阵列当前的输出功率Pd，而被储存的前一时刻输出功率被记忆为Pj，若Pd>Pj，则U=U+△U；若Pd<Pj，则U=U-△U。

试分析大功率点跟踪控制（MPPT）的控制算法中增量电导法的实现过程。

答：由光伏阵列的P-U曲线可知，当输出功率P为最大时，即Pmax处的斜率为零，可得，整理可得，即为光伏阵列达到最大功率点的条件，即当输出电压的变化率等于输出瞬态电导的负值时，光伏阵列即工作于最大功率点。增量电导法就是通过比较光伏阵列的电导增量和瞬间电导来改变控制信号，需要对光伏阵列的电压和电流进行采样。Un,In为检测到光伏阵列当前电压、电流值，Ub,Ib为上一控制周期的采样值。程序读进新值后先计算其与旧值之差，在判断电压差是否为零；若不为零，在判断式是否成立，若成立则表示功率曲线率为零，达到最大功率点；若电导变化量大于负电导值，则表示功率曲线斜率为正，Ur值将增加；反之Ur将减少。再来讨论电压差值为零的情况，这时可以暂不处理Ur，进行下一个周期的检测，直到检测到电压差值不为零。

下图（图5-4）所示为沼气内燃机发电系统的典型工艺流程，试分析此工艺流程。

答：构成沼气发电系统的主要设备有沼气发电机组、消化池粗气罐、供气泵、沼气锅炉、发电机和热回收装置。沼气经脱硫器由贮气罐供给燃气发电机组，从而驱动与沼气内燃机相连接的发电机而产生电力。沼气发电机组排出的冷却水和废气中的热量通过热回收装置进行回收后，作为沼气发生器的加温热源。从废水处理厂出来的污泥进入一次消化槽和二次消化槽，在消化槽中产生的沼气首先经脱硫器进入球形贮气罐，然后由此输送入沼气发电装置中。作为发电机组燃料的沼气中甲烷的含量必须高于50%，不必要进行二氧化碳的脱除，因为少量二氧化碳对发电机组有利，使其工作平稳，减少废气中有毒物的含量。从发电装置出来的废沼气进入热交换器中，将热量释放出来，用来加热进行厌氧发酵的污泥，从而提高沼气的发生率。

9、画出垃圾焚烧发电控制的系统框图，并分析其工作原理。

答：控制系统中的总协调控制器需要对垃圾焚烧全过程进行控制，包括控制方式的确定，并将逆变器控制的方式下达逆变控制器，将燃烧状态和要求下达燃烧控制器，起到整体的协调作用。逆变控制器采集公司电网的电压和相位等信号，并控制三相SPWM逆变器，实现同步并网，将发动机所发出的交变电能换成与电网同频率、同相位的交流电后，通过逆变匹配变压器输送到公共供电网络。而燃烧控制器采集相关的垃圾焚烧炉的温度、锅炉温度与压力、蒸汽轮机的转速及工作状态，并控制焚烧炉排的进给速度，保持焚烧系统的稳定。

下图（图6-4）所示为微型燃气发电机组控制与电源变换系统的总体结构，试分析介绍其系统组成和工作原理。

答：系统主要由微型燃机、燃料增压泵、中频发电机、大功率变频电源、蓄电池、双向DC--AC变换器、三相输出隔离变压器、自动控制系统和人机监控操作界面等环节构成。

原理：在开机启动阶段，先断开断路器K2、 使用户负载与逆变电源变压器一次侧隔离，闭合断路器K1，将100kw三相DC--AC变换器的输出和发动机相连，利用DC--AC变换器将蓄电池的直流电逆变成三相中频交流电启动中频发电机，此时发动机工作在电动状态，驱动微型燃机涡轮起动；100kw的三相主AC--DC变换器采用晶闸管可控整流模式，起动时控制系统将晶闸管触发延迟角a推到1800 ，使晶闸管处于截止状态，100kw三相AC--DC变换器停止变换，蓄电池通过双向DC--AC变换器向100kw三相DC--AC变换器提供直流电源，由变换器把直流电逆变为0~500Hz、400V的交流电，驱动发动机工作于电动运行模式，带动微型燃机软起动。起动结束后K1断开，发动机从电动状态变为发电状态，输出500~1200Hz、400~900V的三相中频交流电至100kw三相DC--AC变换器；经AC--DC变换器可控整流为幅值恒定的直流电源，再经电容滤波后，由100kw三相主DC--AC变换器将直流电压逆变换为50Hz、400V的工频电源；待完成起动系统稳定工作后，K2闭合，主DC--AC逆变器通过三相隔离变压器将50Hz、400V的工频电能提供给用户负载或并入公共电网；此后，双向DC--AC变换器从直流母线获取电能向蓄电池充电，蓄电池由放电转为充电蓄能状态，为下次起动储备能量。

试分析潮汐能发电原理（图8-1）。

答：潮汐发电是利用潮差来推动水轮机转动，再由水轮机带动发动机发电。潮汐发电必须选择有利的海岸地形，修建潮汐水库，涨潮时蓄水，落潮时利用其势能发电。

阐述电力系统中无功补偿的作用及常用方法。

答：作用：1) 减少电力损失　一般工厂动力配线依据不同的线路及负载情况，其电力损耗约2%～3%左右，使用无功功率补偿后提高了功率因数，总电流降低，可降低供电端与用电端的电力损失。(2) 改善供电品质　提高功率因数，减少负载总电流及电压降，提高供电设备容量的利用率。

(3) 延长设备寿命　改善功率因数后线路总电流减少，使接近或已经饱和的变压器、开关等机器设备和线路容量负荷降低，因此可以降低温升增加寿命。

方法：低压个别补偿：根据个别用电设备对无功功率的需要量将单台或多台低压无功补偿设备分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器；低压集中补偿：是指将低压无功补偿设备通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负载而直接控制无功补偿设备的投切；高压集中补偿:是指无功补偿设备直接装在变电所6~10kv高压母线上的补偿方式。