許多人也許并不知道，小小的分布式能源利用系統(tǒng)居然能獲得英國皇室的青睞。英國女王的白金漢宮、首相的唐寧街10號(hào)官邸，都采用的是燃?xì)廨啓C(jī)分布式能源站。
所謂“分布式能源”是指分布在用戶端的能源綜合利用系統(tǒng)，以熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)為基礎(chǔ)，與大電網(wǎng)和天然氣管網(wǎng)組網(wǎng)運(yùn)行，向一定區(qū)域內(nèi)的用戶同時(shí)提供電力、蒸汽、熱水和空調(diào)冷水(或風(fēng))等能源服務(wù)系統(tǒng)。分布式能源以靠近用戶、能源梯級(jí)利用、一次能源利用效率高、有利于能源供應(yīng)安全和環(huán)保等特點(diǎn)，已經(jīng)受到各國政府、企業(yè)界、能源科技工作者的廣泛關(guān)注。
分布式能源系統(tǒng)能源綜合利用效率在75%~90%之間，并且由于其貼近用戶進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，避免了遠(yuǎn)距離送電帶來的輸變電損失以及輸熱損失。從上個(gè)世紀(jì)70年代末期開始發(fā)展到現(xiàn)在，美國已經(jīng)有6000多座分布式能源站。英國只有5000多萬人口，但是分布式能源站就有1000多座。丹麥20多年來國民生產(chǎn)總值翻了一番，但能源消耗卻未增加，環(huán)境污染也未加劇。其奧妙之一就在于丹麥積極發(fā)展冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)，提倡科學(xué)用能，扶植分布式能源，靠提高能源利用效率支持國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。目前丹麥沒有一個(gè)火電廠不供熱，也沒有一個(gè)供熱鍋爐房不發(fā)電，將冷、熱、電產(chǎn)品的分別生產(chǎn)，變?yōu)楦呖萍嫉睦洹?、電?lián)產(chǎn)。
用智能電網(wǎng)支撐分布式能源
在近日召開的“2009第五屆中國分布式能源國際研討會(huì)”上，國家發(fā)改委能源研究所副所長、可再生能源學(xué)會(huì)副理事長李俊峰在演講時(shí)表示，分布式能源技術(shù)是能源系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)步的客觀要求，而發(fā)展分布式能源則需要強(qiáng)大的電網(wǎng)支撐。
李俊峰說，中國能源系統(tǒng)的特點(diǎn)可以由“大、強(qiáng)、新”來概括。中國擁有世界第一大的能源生產(chǎn)系統(tǒng)和第二大的能源消費(fèi)系統(tǒng)，其中鋼鐵和水泥的生產(chǎn)居世界第一位，電力消費(fèi)系統(tǒng)和汽車消費(fèi)市場均位于世界第二。其次，中國的電網(wǎng)系統(tǒng)非常強(qiáng)大，兩大電網(wǎng)公司就覆蓋了13億的用戶。再有我們能源的基數(shù)很大，現(xiàn)在總量已經(jīng)超過了28億噸，發(fā)電裝機(jī)超過了8億千瓦，但是每年的增長速度還是非?？斓摹Ｎ覀兊谝粋€(gè)10億噸能源消費(fèi)量大概是從1949年到1990年，差不多用了40年的時(shí)間。第二個(gè)10億噸用了14年的時(shí)間，第三個(gè)可能就只需5年了，去年是28.6億噸，如果今年增加1.4億噸的話就是30億噸。
李俊峰認(rèn)為，分布式能源技術(shù)是能源系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)步的客觀要求。第一，發(fā)展分布式能源是提高能源利用效率的必然選擇。第二，推廣分布式能源是改善能源結(jié)構(gòu)的必然選擇，增加天然氣發(fā)電、煤層氣發(fā)電都需要分布式發(fā)電技術(shù)，提高可再生能源比例也需要分布式發(fā)電技術(shù)。第三，發(fā)展分布式能源是能源安全的必要保障，去年冰雪災(zāi)害造成的郴州停電事件，就是由于沒有分布式能源系統(tǒng)的支持，造成了電力供應(yīng)持續(xù)15天的中斷。
李俊峰表示，智能電網(wǎng)的發(fā)展對(duì)分布式能源是相當(dāng)重要的，比如說我們的太陽能屋頂系統(tǒng)、分散的風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電，都必須建立一些小的系統(tǒng)，并把電網(wǎng)納入其中。另外，可再生能源由于其本身的間歇性、分散性、大部分遠(yuǎn)離負(fù)荷中心等特點(diǎn)，也都需要強(qiáng)大電網(wǎng)的支持。
李俊峰還從辯證的角度分析了智能電網(wǎng)與分布式能源的關(guān)系。他說，堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)等能源體系是支持分布式能源發(fā)展的基礎(chǔ)，而分布式能源是強(qiáng)大能源體系的組成部分。過去只是單方面強(qiáng)調(diào)分布式能源，卻不強(qiáng)調(diào)強(qiáng)大電網(wǎng)，如果沒有強(qiáng)大電網(wǎng)的支持是不可能做好分布式系統(tǒng)的。比如說，德國的太陽能屋頂系統(tǒng)，有電自己用，不用電就送到電網(wǎng)去，這需要安裝智能電表，引進(jìn)雙向計(jì)量方式。更重要的是電網(wǎng)能接納這樣的分布式能源系統(tǒng)。目前中國的風(fēng)電裝機(jī)不足2%，發(fā)電量還不到1%，這樣的情況下暫時(shí)沒有太多問題。如果真正像美國說的到2030年風(fēng)力發(fā)電占25%，歐洲說的到2050年可再生能源占50%以上的時(shí)候，沒有儲(chǔ)能電網(wǎng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)來調(diào)節(jié)就不可能做到，所以必須要考慮智能電網(wǎng)與分布式能源協(xié)調(diào)的關(guān)系問題。從這個(gè)意義來講，強(qiáng)大的電網(wǎng)是支持能源體系發(fā)展的基礎(chǔ)，沒有強(qiáng)大的電網(wǎng)單說分布式是不現(xiàn)實(shí)的。強(qiáng)大的電網(wǎng)又是分布式能源的重要組成部分，必須要認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，這是一種必然趨勢(shì)。
李俊峰認(rèn)為，中國已經(jīng)具備了發(fā)展智能電網(wǎng)的條件。中國的電力計(jì)量體系、遠(yuǎn)程控制、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都居于世界領(lǐng)先地位。同時(shí)我們也必須認(rèn)識(shí)到，智能電網(wǎng)和分布式能源是必然的發(fā)展趨勢(shì)，不以我們主觀的意識(shí)為轉(zhuǎn)移，明智的選擇就是愉快地接受它、適應(yīng)它、發(fā)展它。
節(jié)能減排看得見
中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)熱電專業(yè)委員會(huì)秘書長王振銘算了一筆賬：傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠發(fā)電的利用率是35%左右；用煤做燃料發(fā)電并供熱的熱電廠，能源利用率在45%左右；而改用天然氣做燃料來提供發(fā)電、供熱和供冷三方面服務(wù)，能源利用率則能達(dá)到80%。從經(jīng)濟(jì)效益上來說，工業(yè)、商業(yè)用電單位向供電局買電的價(jià)格平時(shí)為0.7元左右，但在高峰期則達(dá)到1.3元左右，而分布式能源電站自己發(fā)電的成本也只有0.4元~0.5元左右，如果再算上同時(shí)供熱和制冷所帶來的經(jīng)濟(jì)效益，以及環(huán)保效益，就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的供電供熱模式了。
現(xiàn)實(shí)的情況也是如此，上海舒雅健康休閑中心的分布式能源站，每千瓦時(shí)比從大電網(wǎng)上購電節(jié)省0.04元；北京中關(guān)村科技開發(fā)區(qū)數(shù)碼大廈的分布式能源站，其每平方米供暖價(jià)格才18.4元，比集中供熱采暖的每平方米30元便宜了11.57元；四川成都花園酒店熱、電、冷三聯(lián)供分布式能源站，每年為酒店節(jié)省費(fèi)用420萬元人民幣。
中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)展與科技環(huán)保部處長黃導(dǎo)在發(fā)言中也指出，分布式發(fā)電方式能效高、損耗小、運(yùn)行靈活經(jīng)濟(jì)性好，對(duì)于高耗能行業(yè)在節(jié)約能源、二次能源利用方面是夢(mèng)寐以求的事情。
以鋼鐵行業(yè)為例，鋼鐵企業(yè)所消耗能源的主要功能是為冶金生產(chǎn)的化學(xué)反應(yīng)和物理形變創(chuàng)造一個(gè)高溫條件，大量能源以過程余熱余能的形式耗散。而余熱余能資源因?yàn)檩d體多樣、分布分散、衰變快、不可儲(chǔ)存、穩(wěn)定性差、數(shù)量和質(zhì)量差別大等特點(diǎn)，集中回收利用難度大，造成能源利用效率較低。
黃導(dǎo)認(rèn)為，將不同種類的余熱余能轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一形式的電能，就近回收、就近輸送、就近使用，是鋼鐵企業(yè)提高能源利用效率的有效方式。從能源利用的有效和經(jīng)濟(jì)性考慮，利用余熱發(fā)電或作為動(dòng)力直接拖動(dòng)機(jī)械是最為有效的余熱利用。利用燒結(jié)機(jī)冷卻機(jī)煙氣余熱進(jìn)行蒸汽動(dòng)力發(fā)電，將煙氣余熱轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，可以最大限度地利用余熱。余熱余壓及副產(chǎn)煤氣等二次能源的熱利用，則包括了分布式能源和梯級(jí)能源利用。
此外，分布式能源多為性能先進(jìn)的中小型和微型機(jī)組，開停機(jī)方便，負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活，用戶可獨(dú)立操控，一般的商業(yè)中心、居民小區(qū)、寫字樓、商場等建筑物地下室均可設(shè)置，不會(huì)發(fā)生大規(guī)模大范圍供應(yīng)事故。而且，燃料多用天然氣、輕質(zhì)油或可再生清潔能源。與燃煤火電機(jī)組相比，其二氧化硫和固體廢棄物排放幾乎為零，二氧化碳排放量減少50%以上。
未來潛力帶來發(fā)展機(jī)遇
在能源短缺地區(qū)采用太陽能光伏發(fā)電、小型風(fēng)力發(fā)電和生物質(zhì)能發(fā)電的獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)，可以說是最經(jīng)濟(jì)有效的方法。
美國陸軍工程兵團(tuán)曾于2007年在伊拉克中部地區(qū)陽光充足的費(fèi)盧杰市安裝了1000多個(gè)太陽能街燈，太陽能電池在白天吸收儲(chǔ)存的陽光能確保太陽能街燈從黃昏亮到黎明。在過去幾年中，伊拉克盡管多數(shù)時(shí)間處于電力供應(yīng)中斷狀態(tài)，而如今，費(fèi)盧杰市的街道每晚都可以燈火通明。
對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，停電的代價(jià)非常昂貴。美國硅谷地區(qū)LarryOwens電力公司估計(jì)，一次停電事故將使SunMicrosystems公司每分鐘損失100萬美元。據(jù)惠普公司估計(jì)，一次20分鐘的停電事故將導(dǎo)致一家電路制造工廠損失3000萬美元。
有關(guān)專家指出，全球計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的高科技企業(yè)和靠近沙漠的費(fèi)盧杰市在享受太陽能的同時(shí)，都必須解決一個(gè)問題，就是利用分布式能源站大幅降低對(duì)集中能源供應(yīng)系統(tǒng)的依賴。在分布式能源系統(tǒng)中，需求回饋、消費(fèi)方調(diào)控和能源儲(chǔ)存等其他相關(guān)技術(shù)預(yù)計(jì)將發(fā)揮同等重要的作用。分布式能源系統(tǒng)的主要功能是“智能測量”，這項(xiàng)功能可以使電力實(shí)現(xiàn)雙向傳輸。由于可以提高能源利用率和供電安全性，實(shí)現(xiàn)按需供能以及為用戶提供更多選擇，分布式能源系統(tǒng)已成為全球電力行業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。
華南理工大學(xué)天然氣利用研究中心教授華賁預(yù)測說，在今后的十幾年內(nèi)，在中國將需要興建成千上萬個(gè)分布式能源站，這是前所未有的機(jī)遇?！吨腥A人民共和國節(jié)約能源法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》也都把熱電聯(lián)產(chǎn)作為節(jié)能和環(huán)保的有效措施，制定了熱電聯(lián)產(chǎn)的專項(xiàng)規(guī)定，這些政策驅(qū)動(dòng)了中國熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)向更加有利的方向發(fā)展。
也有專家指出，分布式能源作為第二代的能源技術(shù)，不能只依靠補(bǔ)貼或強(qiáng)制性措施過日子，而要靠高科技、高能源利用效率、低環(huán)境污染來贏得市場；靠減少大電網(wǎng)的輸送、調(diào)峰費(fèi)用，從而取得多贏的效果。
此外，分布式能源要依靠多種投資主體進(jìn)入市場領(lǐng)域，改變只依賴政府來發(fā)展分布式能源的觀念。要通過建立體系和市場運(yùn)作，用逐步回收的資金再來擴(kuò)大建設(shè)和經(jīng)營的范圍，形成滾動(dòng)式的發(fā)展。中國三峽電站已經(jīng)成功地實(shí)行了這一機(jī)制。發(fā)達(dá)國家已經(jīng)形成了很好的運(yùn)營體制，取得了很充分的經(jīng)驗(yàn)。這些都是發(fā)展分布式能源需要借鑒的。
（轉(zhuǎn)載）
