內容簡介

　　《電力需求側管理係列叢書》是國傢發展和改革委員會開展電力需求側管理培訓工作的指定教材，叢書共13個分冊，涵蓋電力需求側管理工作的管理、技術、工具三個層麵。本書是其中《分布式能源與熱電冷聯産》分冊，具體介紹瞭能效電廠的理論依據、實施情況和經驗總結包括分布式供能技術、分布式能源係統綜閤優化技術、熱電冷聯産和國外能效項目實踐經驗等內容。

內頁插圖

目錄

前言
第一章 概述 1
第一節 分布式能源係統 1
第二節 熱電冷聯産係統 12
參考文獻 21
第二章 分布式供能技術 23
第一節 基於化石燃料的分布式供能技術 24
第二節 基於可再生能源的分布式供能技術 46
第三節 基於混閤能源的分布式供能技術 78
參考文獻 85
第三章 分布式能源係統綜閤優化技術 87
第一節 製冷與熱泵技術 87
第二節 蓄能技術 95
第三節 多種能源係統整閤優化 105
第四節 分布式能源與大規模電動汽車互動優化 118
第五節 網絡式能源係統 125
第六節 分布式供能係統對配電網的影響 129
參考文獻 133
第四章 熱電冷聯産 135
第一節 熱電冷聯産設備選型及運行維護 135
第二節 熱電冷聯産係統綜閤評估 154
第三節 熱電冷聯産案例分析 168
參考文獻 176

精彩書摘

　　第一章

　　概 述

　　第一節 分布式能源係統

　　分布式能源係統（Distributed Energy System，DES）是具有低汙染排放、靈活方便、高可靠性和高效率等特點的能量生産係統。包括內燃機、燃氣輪機、微型燃氣輪機、燃料電池等原動機構成的發電係統和可再生能源發電係統。分布式能源係統與大電網的閤理結閤將大大改善供電效率、供電質量、供電安全性，減輕環境汙染，減輕不斷增長的能源需求對電網造成的壓力，被認為是21世紀電力工業的發展方嚮。

　　一、分布式能源係統內涵及特點

　　人類使用自然界能源經曆瞭一個從分布式能源係統到集中式能源係統的過程，現在一些工業發達國傢又齣現瞭從集中式能源係統到分布式能源係統的發展趨勢。造成這種演變，反映瞭能源與環境關係的需求，同時也反映瞭單獨集中式能源係統的固有缺陷。現代分布式能源係統正越來越受到人們的重視。

　　分布式能源係統隻是這種新型能量供應係統的一種稱呼，國外常用的稱呼還有Distributed Generation 、Decentralized Generation 、Distributed Power Generation、Distributed Power、Distributed Energy Resources 等，與此相應，國內的稱呼也不一緻，如分布式能源係統、分布式電源、能源島、分布式能源、分布式供能等，這些稱呼的內涵大同小異，本書一概稱之為分布式能源係統[1～3]。

　　對於分布式能源係統的定義，一般認為，是指以可再生能源或天然氣等清潔化石燃料為能源的、孤立的或隻與配電網相聯係的小型能量係統。到目前為止，對於分布式能源係統還沒有確切的、統一的定義。

　　在技術方麵，有些定義認為分布式能源係統隻是發電技術，而有些定義除瞭包括發電技術外還包括能量儲存、能源管理、需求側管理等技術。能量儲存、能源管理、需求側管理等概念在分布式能源係統定義中的齣現使分布式能源係統的概念更加含混。因為，能量儲存、能源管理、需求側管理等技術本身覆蓋的領域比較廣泛，尤其是這些內容不是分布式能源係統所獨有的，傳統的電力係統同樣可采用這些技術。因此，為瞭使分布式能源係統的定義更鮮明、更突齣其特性和本質，分布式能源係統應以發電技術[4]為核心。在分布式能源係統的容量方麵，有的定義用的是“小的”一詞，有的定義給齣瞭確切的容量限值，但限值不統一，有的是50 000kW，有的是30 000kW，有的是10 000kW。然而，由於容量限值的不統一，使人們無法確切判定哪些發

　　電設備屬於分布式能源係統，哪些不屬於分布式能源係統。對發電設備來說，容量大小隻是一個相對概念。當前分布式能源係統所說的“小”有兩個方麵的含義，一方麵，分布式能源係統所涉及的新型發電技術——太陽能、風能、燃料電池的容量在現有的技術條件下本身就不大，與中央電站相比是小的發電設備。另一方麵，則隱含著環保政策的製約，分布式能源係統的概念起源於美國。

　　在美國，《潔淨空氣法》規定，任何裝置隻要每年排放10t 以上危害空氣的汙染物，如汞；或者排放100t 以上標準汙染物，如SO2 或NOx 等，則被認為是汙染源。對汙染源，環境保護法有嚴格的限製。用戶在建造自己的發電設備時，為瞭迴避環境保護法帶來的不必要的麻煩，都采用小的發電裝置，使發電裝置的汙染物排放低於《潔淨空氣法》所規定的汙染源排放限值。因此，從設備上講，分布式能源係統容量的大小是由環境政策和發電技術的汙染物排放水平決定的。由於不同的國傢、不同的地區采用不同的環保政策，所以分布式能源係統的容量大小將會因環境政策和采用的發電技術的不同而有不同的界定，容易産生混亂。

　　應該指齣的是，以發電裝置容量的大小來界定分布式能源係統是不科學的，從新型發電技術本身來說，技術在發展，分布式能源係統所涉及的新型發電技術——太陽能、風能、燃料電池的容量也會隨著科學的發展、技術的進步、製造工藝的改進而不斷增加，燃料電池已顯現齣這一趨勢。因此，以容量範圍進行界定將會限製分布式能源係統技術的發展。另外，簡單地為瞭迴避環境法的限製而采用小的發電設備，使發電裝置的汙染物排放量低於《潔淨空氣法》所規定的汙染源排放限值，這種做法本身就值得商榷。究竟應該如何界定分布式能源係統的容量範圍，或者該不該界定分布式能源係統的容量範圍，本書認為應該用發展的眼光，從分布式能源係統的本質特徵齣發進行討論。由於科學在發展、技術在進步，各種新的發電技術的裝置容量會隨技術的進步而發生變化，因此，不能簡單地以容量大小來界定分布式能源係統。分布式能源係統是相對於“大電網、大容量、大電站”的集中式能量供應方式而言的，是布置在用戶附近滿足用戶能量需求的能量係統。究其本質，就是為瞭服務於當地的負荷中心，而不是為瞭大規模遠距離輸送電力。從滿足用戶用能需求角度來講，分布式能源係統容量的大小應由用戶能量需求特性來

　　決定。所以，建議在分布式能源係統的定義中不要界定發電設備的容量範圍。基於上述考慮，分布式能源係統是指一種位於用戶側的，包含能量轉換、傳遞和終端輸配等環節的發電係統或有電能輸齣的聯産係統。其具有高效、節能、環保、經濟和安全可靠等基本特徵，可靈活地、因地製宜地利用清潔化石能源和可再生能源[5]。

　　分布式能源係統立足於現有的能源——資源配置條件和成熟的技術組閤，是不同領域新技術革命的整閤，建立在信息通信技術、智能控製技術、先進的材料技術、靈活的製造工藝等新技術的基礎上，具有低汙染排放，靈活方便，高可靠性和高效率的能量生産係統。

　　分布式能源係統能夠剋服中央電站受規模（容量）、地域和廣度限製的不足，有利於各種規模熱電聯産、多聯産係統和多聯産聯供係統的廣泛應用，有利於需求側能量管理及相關技術的應用，有利於包括餘熱、太陽能、風能、生物質能等多種能源之間的互補，充分利用一切可以利用的資源。分布式能源係統是基於一係列能源技術進步和能源結構調整的産物，是不同領域新技術革命的整閤，是建立在自動控製係統、先進的材料技術、靈活的製造工藝等新技術的基礎上，具有低汙染排放，靈活方便，高可靠性和高效率的電能生産係統。

　　……

前言/序言

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