分布式可再生能源发电和可再生能源分布式发电有区别吗
分布式的可再生能源发电vs可再生能源的分布式发电。
可以按同一个意思理解的,都是指采用可再生能源的分布式发电。
但侧重点不同,因为分布式发电不一定是可再生能源的,前者重在强调分布式电源的形式是可再生能源的;相应地,可再生能源不一定都是分布式的,有很多大型集中式的,所以后者是强调可再生能源的利用形式是分布式的。
可再生分布式能源的大规模应用及接入会面临问题。究其原因,分析如下:分布式可再生能源具有随机性和波动性,受其本身能源特性的影响比较明显,可控性相对较差。比如太阳能要受晴天和阴天的影响,正午与黄昏的发电量就会有所不同,风力发电受风速影响波动性更强。分布式电源的不稳定性、间歇性和随机性导致了输出的电能质量较差,难以满足用户的用电需求。为了提高电能质量,需要加设很多储能设备,这一部分设备控制复杂,需要专业的公司来进行建设(乐驾科技分享)。
1、分布式发电技术的定义
目前,对分布式发电并没有统一的定义。一般认为,分布式发电DG(DistributeGeneration)指满足用户特定的需要、支持现有的配电网经济运行或者同时满足这两方面要求,在用户现场或靠近用户现场配置的功率为小型,与环境兼容的发电机组。从广义来说,分布式发电可以指任何安装的用户附近的发电设施,包括冷热电联产、热电联产及各种蓄能技术,而不论这些发电形式的规模大小和一次能源的使用类型。
2、分布式发电技术分类
按照分布式发电使用的能源是否再生,可以将分布式发电分为两大类。一类是基于可再生能源的分布式发电技术,主要包括:风能发电、太阳能光伏发电、生物质发电、地热能、海洋能、生物质能等发电形式;另一类是使用不可再生能源发电的分布式发电,主要有:内燃机、微型燃气轮机、燃料电池、热电联产等发电形式。
目前几种主要的分布式发电形式及特点:
(1)太阳能发电:目前应用较多的是太阳能光伏发电技术。其原理是利用半导体材料的光电效应直接将太阳能转化为电能。目前太阳能光伏发电的成本太高,但是光能是取之不尽用之不竭的清洁能源,而且不受地域限制,发电装置安全可靠,规模灵活,其发展前景仍然被广泛看好。
(2)风能发电:将风能转化为电能的发电技术。风能蕴藏量巨大,可再生,分布广,具有明显的环保效益。且发电成本低,规模效益比较显著。风能发电技术现在已经发展得较为成熟。风力发电形式有并网型和离网型两种。其中并网型风力发电是大规模开发风电的主要形式,是近年来风电发展的主要趋势。离网型风力发电可以为偏远地区或无电网的地区提供电能。
(3)生物质发电:生物质发电是利用生物质,例如:秸秆、垃圾、沼气、农林废弃物等,直接燃烧将生物质能转化为电能的一种发电方式。它是一种可再生能源发电,其发电成本低,容易控制,环保综合利用效果好。但电能转换的效率低,生物质燃料的获取、存储和稳定的供给较困难。生物质发电的容量和规模受到限制。
(4)燃料电池发电:燃料电池是一种在恒温状态下,直接将存储在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化为电能的装置。其优点是:效率高、能快速跟踪负荷的变化、清洁无污染、占地少。
(5)微型燃气轮机发电:以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机发电技术。其发电效率较高且体积小、质量轻、污染小、运行维护简单。
除水力发电和生物质发电以外,多数基于可再生能源的分布式发电技术都有一些共同的特点,能量密度低,且具有随机性,稳定性差,此外,风力发电和太阳能光伏发电还受天气的影响。而使用化石燃料的分布式发电技术性能则比较稳定,易于控制。
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。
目前几种主要的分布式发电形式及特点:生物质发电:生物质发电是利用生物质,例如:秸秆、垃圾、沼气、农林废弃物等,直接燃烧将生物质能转化为电能的一种发电方式。它是一种可再生能源发电,其发电成本低,容易控制,环保综合利用效果好。但电能转换的效率低,生物质燃料的获取、存储和稳定的供给较困难。生物质发电的容量和规模受到限制。燃料电池发电:燃料电池是一种在恒温状态下,直接将存储在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化为电能的装置。其优点是:效率高、能快速跟踪负荷的变化、清洁无污染、占地少。微型燃气轮机发电:以天然气、甲l烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机发电技术。其发电效率较高且体积小、质量轻、污染小、运行维护简单。
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%。
分布式能源系统能源综合利用效率在75%~90%之间,并且由于其贴近用户进行能量转换,避免了远距离送电带来的输变电损失以及输热损失。
分布式能源要依靠多种投资主体进入市场领域,改变只依赖政府来发展分布式能源的观念。要通过建立体系和市场运作,用逐步回收的资金再来扩大建设和经营的范围,形成滚动式的发展。中国三峡电站已经成功地实行了这一机制。发达国家已经形成了很好的运营体制,取得了很充分的经验。这些都是发展分布式能源需要借鉴的。