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關于分布式發電系統的應用及前景
【摘要】本文從當今世界分布式發電系統的應用背景入手，介紹了分布式發電技術的分類及與集中式供電系統相比的有利之處，分析了該技術在國內、外的發展現狀及前景。
現在全世界供電系統是以大機組、大電網、高電壓為主要特征的集中式單一供電系統。雖然全世界90%的電力負荷都由這種集中單一的大電網供電，但是當今社會對能源與電力供應的質量與安全可靠性要求越來越高，大電網由于自身的缺陷已經不能滿足這種要求。由于大電網中任何一點的故障所產生的擾動都會對整個電網造成較大影響，嚴重時可能引起大面積停電甚至是全網崩潰，造成災難性后果，這樣的事故在國外時有發生;而且這種大電網又極易受到戰爭或恐怖勢力的破壞，嚴重時將危害國家的安全，如科索沃戰爭和剛剛結束的海灣戰爭等;另外集中式大電網還不能跟蹤電力負荷的變化，而為了短暫的峰荷建造發電廠其花費是巨大的，經濟效益也非常低。根據西方國家的經驗：大電網系統和分布式發電系統相結合是節省投資，降低能耗，提高系統安全性和靈活性的主要方法。
1、分布式發電的簡介
分布式發電指的是在用戶現場或靠近用電現場配置較小的發電機組(一般低于30MW)，以滿足特定用戶的需要，支持現存配電網的經濟運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。這些小的機組包括燃料電池，小型燃氣輪機，或燃氣輪機與燃料電池的混合裝置。由于靠近用戶提高了服務的可靠性和電力質量。技術的發展，公共環境政策和電力市場的擴大等因素的共同作用使得分布式發電成為新世紀重要的能源選擇。
通過分布式發電和集中供電系統的配合應用有以下優點：
(1)分布式發電系統中各電站相互獨立，用戶由于可以自行控制，不會發生大規模停電事故，所以安全可靠性比較高;
(2)分布式發電可以彌補大電網安全穩定性的不足，在意外災害發生時繼續供電，已成為集中供電方式不可缺少的重要補充;
(3)可對區域電力的質量和性能進行實時監控，非常適合向農村、牧區、山區，發展中的中、小城市或商業區的居民供電，可大大減小環保壓力;
(4)分布式發電的輸配電損耗很低，甚至沒有，無需建配電站，可降低或避免附加的輸配電成本，同時土建和安裝成本低;
(5)可以滿足特殊場合的需求，如用于重要集會或慶典的(處于熱備用狀態的)移動分散式發電車;
(6)調峰性能好，操作簡單，由于參與運行的系統少，啟停快速，便于實現全自動。
2、分布式發電的分類
根據所使用一次能源的不同，分布式發電可分為基于化石能源的分布式發電技術、基于可再生能源的分布式發電技術以及混合的分布式發電技術。
(1)基于化石能源的分布式發電技術主要由以下三種技術構成：①往復式發動機技術：用于分布式發電的往復式發動機采用四沖程的點火式或壓燃式，以汽油或柴油為燃料，是目前應用最廣的分布式發電方式。但是此種方式會造成對環境的影響，最近通過對其技術上的改進，已經大大減少了躁音和廢氣的排放污染。②微型燃氣輪機技術：微型燃氣輪機是指功率為數百千瓦以下的以天然氣、甲烷、汽油、柴油為燃料的超小型燃氣輪機。但是微型燃氣輪機與現有的其它發電技術相比，效率較低。滿負荷運行的效率只有30%，而在半負荷時，其效率更是只有10%～15%，所以目前多采用家庭熱電聯供的辦法利用設備廢棄的熱能，提高其效率。目前國外已進入示范階段，其技術關鍵主要是高速軸承、高溫材料、部件加工等。③燃料電池技術：燃料電池是一種在等溫狀態下直接將化學能轉變為直流電能的電化學裝置。燃料電池工作時，不需要燃燒，同時不污染環境，其電能是通過電化學過程獲得的。在其陽極上通過富氫燃料，陰極上面通過空氣，并由電解液分離這兩種物質。在獲得電能的過程中，一些副產品僅為熱、水和二氧化碳等。氫燃料可由各種碳氫源，在壓力作用下通過蒸汽重整過程或由氧化反應生成。因此它是一種很有發展前途的潔凈和高效的發電方式，被稱為21世紀的分布式電源。
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