分布式能源发展现状与趋势

分布式能源系统的国内外发展现状一、分布式能源系统介绍

就分布式能源系统特征而言，有以下八大特征：一是燃料利用多源化。二是设备系统小型化。三是运行控制智能化。四是调度管理网络化。五是排放环保性好—使用燃料清洁化。六是梯度利用高能效—热电（冷）联产化。七是多系统整合优化—能源供应系统集成化。八是能源企业从生产型转向服务型—投资经营市场化。某种意义上说分布式供能就是一局域的智能能源网。

作为21世纪科学用能的最佳方式，“分布式能源的发展利用”在30年间已逐渐得到世界各国的广泛重视。分布式能源系统是一种高效、节能、环保的用户端能源综合利用系统，分布式能源技术已成为世界能源技术的发展潮流。国际分布式能源联盟主席汤姆·卡斯顿曾说过：“分布式能源的革命即将发生，将像30年前发生的绿色革命一样产生深远的影响。而在这样一场革命中，最先认识到它的人将获得最大的收益。”随着新能源革命和智能电网的发展再次将分布式供能系统赋予更多的新意。

二、分布式能源系统的国外现状

分布式供能系统具有多重社会效益和经济效益，是世界能源供应方式发展的一个重要方向，美日、欧盟等国已将发展分布式供能作为能源安全、节能和能源经济发展的重要战略。美国、欧洲和日本在先进的分布式发电基础上推动智能电网建设，为各种分布式能源提供自由接入的动态平台；为节能和需求侧管理提供智能化控制管理平台；为高效利用天然气冷热电联供梯级利用；为因地制宜地利用小水电资源、生物质资源及可再生能源；为清洁回收利用各种废弃的资源能源来增加电力和其他能量供应提供支撑。美国和西欧目前基本不再建设大型电源及大型能源设施，正是这些依附于用户终端市场的能源梯级利用系统、可再生能源系统和资源综合利用系统，将他们的能源利用效率不断提高，排放不断减少，能源结构不断优化。

在欧盟，欧洲委员会正在进行一个SAVE Ⅱ的能效行动计划，包含许多不同的能效措施，来推动分布式能源系统的发展。

多年来，英国政府一直试图通过能源效率最佳方案计划（EEBPP）促进分布式能源系统的发展。英国在过去20年中，已超过1000个分布式能源系统被安装，遍布英国的各大饭店、休闲中心、医院、综合性大学和学院、园艺、机场、公共建筑、商业建筑、购物商城及其它相应场所。

美国新能源战略的实施核心就包括力推分布式能源系统和建立与之相适应的强大的智能电网。美国从1978年开始提倡发展分布式能源系统，现在美国能源部（U.S.DOE）的Distributed Energy Resources计划是带领全国共同努力发展下一代洁净、高效、可靠、用户能够买的起的分布式能源系统。具体的操作方式是与能源设备的制造商、能源服务者、能源项目的开发者、州政府和联邦机构、公众利益组织、用户进行合作，研究、开发一系列先进的、能够进行就地生产的、小规模、模块化设计的发电、储能技术，用于工业、商业和民用方面，这些技术包括先进的燃气轮机、微型燃气轮机、内燃机、燃料电池、热驱动技术和能量储

存技术，同时也进行先进的材料、电力电子、复合系统以及通讯、控制系统等方面技术的开发。美国能源部提出2020年的长期目标：通过最大程度地使用具有良好成本效益的分布式能源系统，使美国的电能生产和输送系统成为世界上最洁净、最有效、最可靠的系统。

美国关于CCHP作了许多研究，并本着开发和商业化的目的，在天然气、电力和暖通空调等行业的制造业进行了广泛深入的合作。工业界提出了"CCHP创意"和"CCHP2020年纲领"，以支持美国能源部的总体商用建筑冷热电联供规划。规划中倡导增加综合利用多项技术，包括先进的燃气轮机、微型透平机、先进的内燃机、燃料电池、吸收式制冷机和热泵、干燥及能源回收系统、引擎驱动及电驱动蒸汽压缩系统，热储备和输送系统以及控制及系统集成技术，不仅满足建筑物的热和电力负荷的需求，也从整体上提高了从矿物燃料到能源的转换效率。到2020年，在美国CCHP将成为商用建筑高效使用矿物能源的典范，通过能源系统的调整，将极大地推动经济增长和提高居民生活质量，同时最大限度地降低污染物的排放量。美国加州大学、ELCOM、Siemens Distribution Automation等机构，针对分布式能源系统制定了宏伟的研究规划：

●通过对来自CEC、IEEE、IEE（英国），IE（澳大利亚）、CIGRE的信息以

及对来自欧洲各国有关正在进行放松管制的文献的研究，确定阻碍分布

式能源系统发展的工业和市场阻力。

●将Siemens的分布式自动监测通讯调度系统用于分布式能源系统，来改

善分布式能源系统的安全性、经济性，减少设备的维修时间。

●建立控制中心，研制分布式能源系统的设备模型和负荷预测模型，对分

布式能源系统的可调度性、可靠性、特别是系统的完善性进行模拟研究。

●将从电压的稳定性、负荷流、电能质量、频率变化、故障电流的变化、

系统的安全、稳定性等方面研究分布式能源系统和储能设备对电网的影

响。

日本根据本国的自然资源情况，积极发展可再生能源，通过优化研究确定分布式能源系统的“岛”运行方案。

澳大利亚联邦科学与工业研究机构正在纽卡斯尔建立能量中心（CNC），CNC 的目的就是提供能量方面最新的研究成果和开发设施，对100多个研究课题组提供技术支持，展示新能源技术的应用案例。CNC的具体目标是：

●CNC将成为澳大利亚最先进的分布式能源系统研究、开发中心。

●进行与建筑物一体化的分布式能源系统的示范性研究与实践

●对政府、工业、民众展示新型能量技术。

●建立一个包括分布式能源系统和微型电网在内的实验场所。

●建立一个测试、评估新技术、新产品的平台。

●研制一套具有低成本，高质量的分布式能源系统的优化控制系统。

●研制一套具有高回报率的分布式能源系统。

●利用分布式能源系统，研制一套对用户和企业来说具有成本节约的调峰

系统。

●研制分布式能源系统与电网连接的接口系统。

●发展可再生能源的综合利用技术。

●开发一个大规模的电池储能系统，能够提供高质量不间断电能，并具有

电网调峰能力。

三、分布式能源系统的国内发展现状

我国电力体制的改革，政府职能与企业职能的分离，发电与输配电网彻底分离，发电侧竞争市场机制的建立，为分布式能源系统的发展奠定了坚实的基础。“西部大开发”战略的实施，陕甘宁天然气送达北京、天津等地，“西气东输”工程的实施，为分布式能源系统的发展提供了机遇。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将分布式供能技术作为与氢能、核能等并列的4项能源领域前沿技术。2011年10月四部委的《发展天然气分布式能源指导意见》指出十二五”期间我国将建设1000个左右天然气分布式能源项目，2015年前完成天然气分布式能源主要装备研制。通过示范工程应用，当装机规模达到500万千瓦，解决分布式能源系统集成，装备自主化率达到60%；当装机规模达到1000万千瓦，基本解决中小型、微型燃气轮机等核心装备自主制造，装备自主化率达到90%。到2020年，在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统，装机规模达到5000万千瓦，初步实现分布式能源装备产业化。同时，由国家能源局起草的《分布式电源上网管理办法》、《分布式发电管理办法》也正在征求意见中，各地政府亦积极响应。国家能源局也正在对《电力法》的修改进行相关工作，通过小范围修改，支持我国分布式能源发展。2011年11月11日，国际分布式能源联盟（WADE）宣布在中国设立分支机构，并举行了“WADE中国”启动揭牌仪式。启动仪式上还发布了《分布式能源在中国的潜力》白皮书(摘要)。中国的天然气储藏量足以支持中国文明发展150年，因此，按照2020年达到5000万千瓦装机容量测算，天然气分布式能源发展未来10年的市场规模超过2000亿元,其中各类燃机约1500亿元，余热锅炉约250亿元。

当前，对分布式能源系统的研究在国内已开始启动，一些科研机构，大学已经投入人力、财力进行分布式能源系统的研究。

中国科学院工程热物理所从事分布式冷热电联供系统研究已有20多年，“十一五”期间部署了分布式供能专题进行重点研究，在分布式冷热电联供系统集成与设计、燃气轮机和余热利用装置等关键技术及设备研发、系统运行与控制等方面展开了深入研究，整体处于国内领先水平，部分研究达到国际先进水平。目前正在承担一项“973”项目“多能源互补的分布式冷热电联供系统基础研究”，两项“863”目标导向性分布式供能系统项目示范研究。