分布式能源及相關(guān)技術(shù)發(fā)展剖析

(3)煤層氣和礦井瓦斯利用，世界上可能有60%以上的礦工是死在中國的礦井里，而瓦斯爆炸是元兇之一，減少礦工死亡和提高煤層氣和礦井瓦斯資源的利用有著密切關(guān)聯(lián)，利用煤層氣和礦井瓦斯發(fā)電等技術(shù)不僅可以挽救無數(shù)礦工的生命，還能有效減少溫室氣體排放，緩解全球變暖問題;

(4)可燃冰——存在于海底和高寒地區(qū)的天然氣水化合物是人類未來的主要能源，它是為分布式能源系統(tǒng)提供燃料的重要途徑;

(5)煤地下氣化——中國目前有100億噸以上的煤炭資源在開發(fā)過程中被遺棄在地下，如何利用可控地下氣化技術(shù)將其變?yōu)闅怏w燃料回收利用是中國煤炭工業(yè)的重要課題;

(6)地?zé)?mdash;—利用和開發(fā)地?zé)豳Y源，將地下低品位熱能轉(zhuǎn)換為高品位的電能或冷能是技術(shù)的關(guān)鍵;

(7)深層海水冷能——利用沿海深層海水的低溫資源，解決沿海城市的制冷問題，并降低城市熱島效應(yīng);

(8)水能——利用水利資源，特別是小型水電設(shè)施解決農(nóng)村以水代柴，保護(hù)植被;

(9)沼氣——利用城市垃圾、農(nóng)村廢棄物資源等進(jìn)行發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn)，減少溫室氣體排放，提高資源綜合利用水平;

(10)甲醇——利用煤等礦物資源生產(chǎn)甲醇，以代替石油。甲醇可以滿足燃料電池對氫的需要;

(11)乙醇——利用植物資源生產(chǎn)乙醇，以代替石油和其他礦物燃料，乙醇可以作為燃料直接使用，也可以作為燃料電池的氫分離的原料;

(12)氫——對于氫的利用將決定人類的未來，如何從水中低成本地重整氫氣將是技術(shù)的關(guān)鍵;

(13)壓縮空氣——利用低估電力或其他能源生產(chǎn)高壓空氣，作為汽車和其他動力設(shè)備，以及分布式能源的動力源，主要解決高增壓比壓縮技術(shù)、設(shè)備小型化、材料和效率等問題。

智能控制與群控優(yōu)化技術(shù)：

(1)分布式能源機(jī)組和系統(tǒng)自身的智能化控制——解決設(shè)備“無人職守”問題，能夠根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，自動跟蹤電、熱、冷負(fù)荷;

(2)分布式能源與載體的信息互動——解決分布式能源系統(tǒng)成為智能化建筑的一個組成部分，與建筑系統(tǒng)的需求進(jìn)行優(yōu)化整合，提高建筑的能源可靠性和節(jié)能性;

(3)分布式能源機(jī)組的聯(lián)合控制——分布式能源采用模塊化組合設(shè)計，需要對模塊組合聯(lián)合控制，根據(jù)需求變化進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，決定每一模塊的運行狀態(tài)和模塊之間的調(diào)節(jié)優(yōu)化關(guān)系;

(4)遠(yuǎn)程遙控——通過電話線、因特網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)和電源線對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視控制，需要解決安全和協(xié)議統(tǒng)一等問題;

(5)群控優(yōu)化——根據(jù)一個區(qū)域內(nèi)各種用戶對于電力、熱力、制冷等需求的變化，以及燃料、氣溫變化趨勢、蓄能量庫存等等因素，優(yōu)化控制各個用戶的分布式能源系統(tǒng)，以及公共能源系統(tǒng)，進(jìn)行多系統(tǒng)容錯優(yōu)化，減少冗余，提高各系統(tǒng)的安全性和需求適應(yīng)性，降低造價，提高效率;

(6)智能電網(wǎng)技術(shù)——必須建立電網(wǎng)信息化管理系統(tǒng)，對于電網(wǎng)特別式近用戶低壓供電電網(wǎng)的信息化控制，流量平衡控制、網(wǎng)內(nèi)分布式能源智能管制系統(tǒng)、智能保護(hù)系統(tǒng)等;

(7)信息化計量與結(jié)算系統(tǒng)——建立網(wǎng)絡(luò)化能源系統(tǒng)的各種能源產(chǎn)品和各個用戶與分布式能源設(shè)施擁有者之間、各時段間根據(jù)預(yù)約定價進(jìn)行計量和結(jié)算的智能系統(tǒng);

(8)自動信息發(fā)布系統(tǒng)——對于用戶與臨近用戶能源使用狀態(tài)、用戶與臨近用戶的分布式能源系統(tǒng)伺服狀態(tài)、以及燃料系統(tǒng)和公共能源供應(yīng)系統(tǒng)的運行狀態(tài)信息進(jìn)行發(fā)布，以便智能化建筑、用戶能源管理系統(tǒng)、分布式能源設(shè)施、儲能設(shè)施、設(shè)備運行服務(wù)機(jī)構(gòu)、以及燃料供應(yīng)者和公共電網(wǎng)能夠根據(jù)每一信息源所發(fā)布的實時信息進(jìn)行狀態(tài)優(yōu)化調(diào)整，實現(xiàn)資源共享。

綜合系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)：

(1)多種能源系統(tǒng)整合優(yōu)化——將各種不同的能源系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化，例如：將分布式能源與傳統(tǒng)能源系統(tǒng)整合后，進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化;或者，將分布式能源系統(tǒng)與冰蓄冷系統(tǒng)整合并進(jìn)行聯(lián)合再優(yōu)化，將微型燃?xì)廨啓C(jī)與熱泵系統(tǒng)整合優(yōu)化，以及太陽能與分布式系統(tǒng)的優(yōu)化整合等等，達(dá)到取長補(bǔ)短的目的，充分發(fā)揮各個系統(tǒng)的綜合優(yōu)勢;

(2)將分布式能源與交通系統(tǒng)整合優(yōu)化——利用低谷電力為電動汽車蓄電或燃料電池汽車儲氫等，將燃料電池和混合動力汽車作為電源形成隨著人流移動的電源和供水系統(tǒng)。實現(xiàn)節(jié)約投資經(jīng)費，降低高技術(shù)產(chǎn)品使用成本等目的;

(3)分布式能源系統(tǒng)電網(wǎng)接入研究——解決分布式能源與現(xiàn)有電網(wǎng)設(shè)施的兼容、整合和安全運行等問題;

(4)蓄能技術(shù)——通過蓄能技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，解決能源的延時性調(diào)節(jié)問題，提高能源系統(tǒng)的容錯能力，其中包括蓄電、蓄熱、蓄冷和蓄能四個技術(shù)方向。蓄電包括化學(xué)蓄電：電池;物理蓄電：飛輪和水能、氣能。蓄熱包括項變蓄熱、熱水、熱油和蒸汽等多種形式。蓄冷：冰和水。蓄能包括物理蓄能：機(jī)械蓄能、水蓄能、以及記憶金屬蓄能等多種方式;

(5)地源蓄能技術(shù)——利用地下水和土壤將冬季的冷和夏季的熱蓄能儲存，進(jìn)行季節(jié)性調(diào)節(jié)使用，結(jié)合熱泵技術(shù)進(jìn)行直接利用，減少城市熱島效應(yīng);

(6)網(wǎng)絡(luò)式能源系統(tǒng)——互聯(lián)網(wǎng)式的分布式能源梯級利用系統(tǒng)是未來能源工業(yè)的重要形態(tài)，它是由燃?xì)夤芫W(wǎng)、低壓電網(wǎng)、冷熱水網(wǎng)絡(luò)和信息共同組成的用戶就近互聯(lián)系統(tǒng)，復(fù)合網(wǎng)絡(luò)的智能化運行、結(jié)算、冗余調(diào)整和系統(tǒng)容錯優(yōu)化;

資源深度利用技術(shù)：

(1)天然氣凝結(jié)水技術(shù)——利用天然氣燃燒后的化學(xué)反應(yīng)結(jié)果回收水，解決部分城市水資源緊缺問題;

(2)將分布式能源與大棚結(jié)合的技術(shù)——將分布式能源系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備排除的余熱、二氧化碳和水蒸汽注入大棚，作為氣體肥料和熱源，解決城市綠化和蔬果供應(yīng)，同時減少溫室氣體和其他污染物排放問題;

(3)利用發(fā)電制冷的冷卻水生產(chǎn)生活熱水的技術(shù)——利用熱泵的技術(shù)，將低品位熱源轉(zhuǎn)換為較高品位的生活熱水，減少能源消耗;

(4)空調(diào)系統(tǒng)廢熱回收技術(shù)——發(fā)展全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中有效利用回風(fēng)中的余熱和余冷，減少能耗;