为什么要使用多能互补分布式能源系统论文
一、太阳能发电1．太阳光伏发电太阳光伏发电是一种利用固体(半导体)的光生伏打效应，把光能直接变为电能的发电方式。太阳光伏发电系统由太阳电池板、蓄电池和控制器三部分组成。随着太阳能电池成本的不断降低(到2020年，预测造价约为每千瓦4000美元)，太阳光伏发电将呈现出良好的发展前景。2．太阳能-蒸汽循环发电该发电系统由集热器、蓄热器和汽轮发电机组所组成。太阳辐射能被定日镜反射后被集热器(锅炉)所吸收。集热器中传热介质(水或有机介质、金属钠)吸热而汽化，蒸汽进入汽轮机组作功发电并将电能输入电网。为保证电站工作稳定，还需设有蓄热器，以供阴云蔽日或阳光不足的傍晚使用。目前这类太阳能热动力发电系统的总效率可达15%-20%，最高工作温度500℃(水，有机介质)或1000℃(液态钠)。二、燃料电池和微型燃气轮机复合系统燃气轮机作为能源利用的前置级，其排气用来加热进入燃料电池的空气和燃料。燃料电池是固体氧化物，工作温度700-1000℃，用天然气或甲烷作燃料。该燃料电池和微型燃气轮机复合供电系统具有下列优点：可以在无电力供应的地区使用；系统可保持自稳定运行；启动方便、快捷；SO2 和NO2 的排放量很少，是一种很有发展前景的分布式能源系统。三、地热发电地热发电是高温地热利用最重要的方式。根据地热流体的热量参数和性状，可以有两种不同的发电形式。1．蒸汽型地热发电站蒸汽型地热发电站是把高温地热蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽轮发电机组发电。在引入之前，先要把地热蒸汽中的水滴、砂粒与岩屑分离和清除干净。近年来，另一类也是未来地热能的主体——干热岩发电正在试验之中。在这类地热电站中，人为地将水灌入地下深层的高温热岩层中加热蒸发，再将产生的蒸汽引向地面的蒸汽轮机组。由于深层地热开采的技术难度很大，这种发电方式近期内还无法进入实用阶段，但前景很好。2．热水型地热发电热水型地热发电是当前地热发电的主要方式。目前已采用的循环有两种，它们是：高压热水从地热井中抽至地面闪蒸锅炉内，由于压力突然降低，热水会发生沸腾，闪蒸出蒸汽。蒸汽进入汽轮发电机组作功发电。闪蒸后剩下的热水以及汽轮机中的凝结水可以供给其他热用户利用。利用后的热水再回灌到地层内。这种系统适合于地热水质较好且不凝气体含量较少的地热资源。(2)双循环地热发电系统地热水经换热器(锅炉)，加热低沸点的工作介质(如氟里昂)，使之产生蒸汽，蒸汽进入汽轮发电机组作功发电，凝结水再回到换热器循环使用。经过换热器的地热水再回流到地层。这种系统适合于含盐量大，腐蚀性强和不凝气体含量较高的地热资源。我国的地热资源主要集中在西藏、云南、福建等省。四、生物质能生物质是指由植物光合作用而产生的有机物质。光合作用将太阳能转换为化学能而存储于生物质中。所以生物质能实际上是物质所具有的化学能。据测算，地球上每年由光合作用而生成的生物质能达到3×1021 J，它在分布式能源中占有重要的份额。生物质能的利用与转换，除了效率较低的直接燃烧提供热能以外，主要是通过生物转换(微生物发酵)和化学转换(热解与气化)将生物质变成液体燃料(甲醇、乙醇)、气体燃料(甲烷)或固体燃料(焦炭)。醇类液体燃料和甲烷气既可以作为发电厂的燃料，又可以作为燃料电池的燃料，从而实现生物质能的动力利用。由于生物质能量多面广且各地都存在，所以生物质能的开发利用对分布式能源系统的发展有重大意义。五、风力发电风是太阳辐射引起的大气对流运动。地球上可利用的风能为2×107 MW，特别是在临海地区和内陆山口地区，风力资源十分集中。发电是风能利用的主要形式。风力发电机既可单独供电，也可与其他发电方式(如柴油机发电、微型燃气轮机等)复合，向一个单位或一个地区供电，或者将电力并入常规电网运行。我国西部地区风力资源丰富，例如新疆达坂城已建成我国最大的风力发电站，装机容量为3300kW，是地区性分布式能源系统的重要组成之一，将在我国西部大开发中发挥重要作用。总的说来，以可再生能源为主体且灵活多样化的分布式能源系统是本世纪正在大力发展的能源优化供应模式。各种新的分布式能源系统正在不断地推出，且随着科学技术的进步和高性能新材料的研制，分布式能源在社会能源结构中将占有愈来愈大的比重，将对社会发展产生举足轻重的影响。
生物质分布式冷热电多联产能源系统是可再生能源多联产系统。根据查询相关公开信息显示，可再生能源技术领域，是一种生物质分布式冷热电多联产能源系统，具体是以生物质燃料为原料，采用燃烧后的烟气，通过斯特林发动机产生动力直接发电，热废气通过吸收式制冷机实现制冷、供热，热交换装置实现空气预热及提供热水等，实现能源梯级利用。
可再生能源利用:能量梯级利用多是以煤和天然气的燃烧作为高中温段热能的来源。太阳能是一种可再生的清洁能源， 已被广泛应用于供热与采暖。此外，对聚光太阳能的能势探索，使光伏发电的大规模利用成为可能。因此，未来太阳能将会成为一项重要的能量来源，也将是能量梯级利用中不可或缺的组成部分。除太阳能外，还有利用生物质、地热、污水等可再生能源的技术也已取得很大进展。所以需要在能量梯级利用系统中，关注可再生能源利用技术的发展。
多能互补的分布式能源系统:在天然气、柴油和煤的基础上，开发生物质、太阳能、风能、氢能、水能等多种能源的利用。在供能端将不同类型的能源进行有机整合，提高能源利用效率，减少弃风、弃光、弃水现象。在用能端将电、热、冷、气等不同能源系统进行优化耦合，同时综合考虑经济性以及用户的舒适性，提供安全可靠的能源，实现能量梯级利用率最大化。
能源动力系统温室气体控制:在化学能梯级利用与二氧化碳的富集有机结合的基础上，发展的多能互补分布式供能、多联产系统、太阳能热动力系统以及二氧化碳零排放等能源技术。
平台上的设备特性及其功能用途，平台中间的刚性围栏区能提供15000立方养殖水体，可根据需要养殖不同种类、不同生长周期的鱼类、贝类，实现立体养殖生态。平台搭载了自动投饵、鱼群监控、水体监测和制冰等现代化渔业生产设备，可在海上完成从鱼苗生长到成鱼冷冻装箱的一系列作业，日常生产维护1个工人就可以完成。
平台具备20余人居住空间，300立方米仓储空间，wifi，空调、电冰箱、制淡机、淋浴间等设施一应俱全。稳定的电力供应为平台的正常运行提供了坚实保障，“我们海区可以利用这个平台发展休闲渔业，提供山盟海誓的婚庆服务，开展垂钓、潜水、渔家乐，为游客提供玩、吃、住一条龙服务。”青岛崂山龙盘海洋牧场的王金霞总经理看到完备的生活设施后说道。
参观完平台，平台上架起了茶桌，开起了茶话会。马所长首先介绍了广州能源研究所在波浪能发电方面的研究历程。广州能源所40年来一直保持着我国专门从事波浪能研究的队伍，是我国波浪能研发主力军。承担了科技部、国家海洋局、广东省、军方等多项科研任务，开发多种型号，多种装机规模的波浪能发电装置，部分产品已商业化。“澎湖号”基于鹰式波浪能发电技术，将半潜式波浪能发电、深水养殖、养殖工船等多项技术有机集成，打造成为由绿色能源驱动的新型深远海养殖旅游平台。未来以波浪能为核心的海上多能互补可再生能源系统可为我国海洋开发提供有效支撑。
杨红生常务副所长也介绍了海洋所在海洋牧场、深海渔业等领域的工作进展，并指出海洋牧场与海上风电、波浪能等清洁能源作为海洋经济的重要组成部分，在改善国民膳食结构、保护近海生态环境和促进能源结构调整，推动供给侧结构性改革和新旧动能转换等方面具有重要意义。将海洋牧场、深海智慧渔业与波浪能平台相结合，探索出一条“渔能融合”发展新模式，可以实现清洁能源与安全水产品的同步高效产出，海洋科研、产业空间的同步拓展。
