从项目应用角度谈谈分布式能源系统的概念及优势

白小姐一肖一码开

2018-07-10 12:41:32

关键词: 风电项目 分布式能源 风力发电

根据分布式能源的定义,它们位于用户负载附近。这不仅将它们与集中供应区分开来,而且带来许多好处:

能源发展的本地化

根据当地的资源可用性,气候和地理条件,DES可以优化供应组合。各种能源(如天然气,风能,太阳能,地热能,生物质能,海洋能和工业废热)可以整合起来,以最大限度地满足当地需求。这也有助于改善能源安全,自然灾害带来大规模停电往往严重影响到人们的生活、甚至危及生命。2012年10月29日飓风桑迪造成美国740万户大停电,银行、交易所、医院、安全机构都无法正常工作。此时,如果用分布式能源系统代替集中供电系统,自然灾害在停电方面带来的影响将缩减到最小。

此外,DES的本地化为小型企业带来了在能源供应方面发挥积极作用的潜力,使电力用户对能源系统拥有更强的主导权。当然,这对于传统大型公用事业的商业模式可谓是巨大的挑战。

降低输配电成本

输配电成本成本是电力系统总成本的重要组成部分,一般占最终电费的30%左右(IEA,2014b)。本地分布式发电的供电可以大大减少输电损失。

如果当地的供需平衡,就可以更接近需求并最大限度地减少输配电网络的使用。这样的系统可以在建设和维护大型基础设施方面节省可观的资金,人力和时间。 DES的使用增加可以减少大规模基础设施的收入,因此电网资费需要以反映DES系统整体价值的方式来设置。

提高对客户需求的理解

DES可以根据当地能源需求量身定制,其差异很大程度上取决于终端用户的情况,从工业园区,商业中心,数据中心,办公楼,医疗设施和交通枢纽到文化和体育设施。充分了解负荷特性(包括其时间特性),加热和冷却需求以及期望的可靠性水平,并使用这些数据优化能源供应,以达到建立可靠的DES的目的。位于上海陆家嘴地区高632米的128层摩天大楼——上海大厦就是一个很好的例子。该大楼已经安装了一台带有两台1 165千瓦燃气发电机组,两台1 047千瓦溴化锂吸收式冷水机组和两台1 368千瓦换热器和辅助系统的DES。 DES连接到市政电网,以及冰蓄冷系统,锅炉和电子制冷设备,以建立建筑物的完整能源系统,为总面积279 1兆瓦。年度利用时间不少于5360小时,发电量为12 489兆瓦时,供热量16 651千兆焦耳,每年冷却供应31 729 GJ。

高能效是推动全球分布式能源持续部署的重要优势。通过三种应用可以实现高能效:多能源和多级能源利用,多能互补以及余热和余压的利用。

多能源和多级能源利用

多级能源利用需要使用发电的余热进行进一步的发电以及制冷和制热服务。整个系统的效率性能可以达到70-90%。 利用清洁和低碳能源

分布式能源可以帮助将化石燃料为主的中央能源系统转变为更清洁,更多样化的能源系统,其中包括风能,太阳能光伏,太阳热能,生物质和地热能等可再生能源在内的各种能源,以及低碳化石燃料如天然气。这可以带来许多好处。这些好处可能是直接的 - 比如提供更清洁的发电 - 或者是间接的,例如提供灵活性以便整合可变发电的更高份额。

可变量可再生能源的整合

可变量可再生能源(VRE)特别是太阳能光伏和风力发电具有需要多种具体措施将其整合到电力系统中的特性。最重要的是,它们在任何时刻的最大输出都受到阳光和风的即时可用性的限制。因此,他们的输出经常波动,而这些波动只能预测到一定的准确度(国际能源署,2017年)。

DES可以通过多种方式为风能和太阳能的成本效益和安全整合提供解决方案。首先,VRE生成可以包含在DES中,在地理上扩展其部署,从而平滑整体输出(当考虑多个DES时)。其次,通过将风能和太阳能以优化的比例结合起来,它们的组合变异性可以更低(当太阳光较少时通常更多风,反之亦然)。第三,现代DES可以利用数字监测和控制设备动态调整能耗,以更好地匹配风能和太阳能的可用性。第四,柔性气体发生器等其他发电资源可以平衡剩余的可变性。第五,电动汽车等终端使用的电气化设备可以帮助创造新的、灵活的需求,吸纳潜在的风能和太阳能盈余。

减少空气污染物排放

与集中的煤基发电系统相比,分布式能源可以显着减少二氧化硫、氮氧化物和颗粒物质的排放,因为天然气发电机的排放量耕地,而分布式太阳能光伏和风力零排放。例如,上海塔项目每年减少38吨二氧化硫排放量,贵阳项目成功减少498吨二氧化硫排放量和249吨粉尘排放量。现代DES还可以避免与传统使用生物质相关的颗粒物排放(REN21,2016)。

减少碳排放

DES可以通过依靠低碳或无碳供能来降低二氧化碳排放量。DES的加热和制冷脱碳能力也是一个显着的好处:加热需求约占全球能源相关二氧化碳排放量的30%,其中一半用于建筑物(国际能源署,2014c)。利用基于天然气,生物质能,沼气或低碳电力的热电联产系统,可减少供热需求产生的碳排放量。例如,上海塔项目每年可减少二氧化碳排放量4 855吨,贵安项目减少61 464吨,上海迪士尼乐园项目减少75 542吨。

减少化石燃料消耗

利用清洁和可再生资源,分布式能源有助于减少化石燃料的消耗,从而间接减少与化石燃料开采和运输活动相关的能源消耗和生态系统破坏。例如,上海塔的项目每年可节约标准煤1 890吨,贵安项目24 884吨,上海迪士尼乐园项目21 883吨。

(内容编译自:IEA, Prospects for Distributed Energy Systems in China, 2017)

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