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分布式电源应对缺电:乌托邦的空想?

舒旭辉
编者按:中国能源网、国家发改委国家物资储备网等网站曾刊登一篇题为《分布式能源,解决缺电问题的良方》的论文,该文提出,“大机组、大电网、超高压”的电力发展观是一种非常落后的观念,要解决我国的缺电问题,必须大力发展分布式电源,改变《电力法》中关于“一个供电营业区内只设立一个供电营业机构”的规定,打破电力部门的垄断地位等等。

  分布式能源对一定范围内的用户端来说,能效是比较好的,但就因此要否定我国当前实行的“大机组、大电网、超高压”发展模式吗?分布式能源真能解决全国范围内的缺电吗?又到供电形势相对严峻的迎峰度夏时节,本刊特邀湖北省电力公司营销部副主任舒旭辉撰文对此作一分析,并与该文作者商榷。

  近日拜读了《分布式能源,解决缺电问题的良方》一文,笔者感觉有些话如梗在喉,不吐不快。

  该文提出:“大机组、大电网、超高压”的电力发展观是一种非常落后的观念,而分布式能源则是用户端能源利用效率最高的,应该大力发展。作者畅想,分布式能源将是一场无法阻挡的新技术革命,它将像蒸汽机一样牵引着一个新时代的到来。

  事实果真如此吗?我想,任何一个国家采取的发展技术和道路,都要受到其自身的条件和局限的影响,都有它自己的逻辑。我们不能只看过程和结果,更应该考虑促成它之所以这样选择的原因。

  作者援引能源效率利用效率最高的丹麦15年来大型凝气发电厂的容量没有增加这一事实,来证实分布式能源的巨大优越性,但是请问,丹麦有中国这样辽阔的地域吗?丹麦有中国这样能源供应与使用的区域严重不平衡的现状吗?丹麦有如此强大的电力需求和电力增长吗?

  笔者曾经到法国EDF下属的RTE考察,那里的工程师说了一句话,法国没有中国这样大的地域,同时也因为法国的电源的80%为核能,因此,法国不需要像中国那样,搞750千伏和1000千伏远距离输电,这是因为法国与中国的局限不同,局限不同选择自然也不同。

  看看这些现实,再想想这些问题,我们不难得出“大机组、大电网、超高压”在中国的特殊作用。经济学中有一个著名的定律,叫做局限下利益最大化。意思是说,人的选择,都是在一定局限条件下的选择,局限不同,人的选择会不同。离开了国情和局限谈发展道路,既未提供什么信息,也不能在实践中证伪,是只见树木不见森林。

  再来分析一下作者形成这个观点的原因。作者说:用户端能源利用效率最高的才是最好的。这里请问:用户端利用效率最高就说明整体效率最高吗?按照这个逻辑,如果我一个人吃饱了,整个世界的人就都饱了的话,那我们就没有必要再生产了,因为世界上满足一个人吃饱的食物已经足够。

  事情不是这样的,作为用户享用的电能,其生产过程是一个非常庞大、复杂的链条,需要将一次能源的化学能转变成热能、机械能,最后再变成电能。如果需要评价能源的转换效率,需要加总整个过程的能源转换效率。用户端利用效率高只说明局部的效率高,用局部的效率代替整体的效率是以偏概全。

  我们不怀疑某些分布式能源可能有较高的能源利用效率,但是,如果我们就因此而说分布式能源比整个大电网、大机组、超高压都有效率,那就错了。以个别有效率的事件,来推断整体有效率的做法,是合成谬误。

  首先,缺电不是一个技术问题,而是一个经济问题。

  分布式能源发展与现行的供电营业区专营制度没有关系。供电营业区专营,是指电力配送与销售的专营。为什么要专营?这是由电网的自然垄断属性所决定的。因为在一定的产量范围内,随着产量的增加,产出的平均成本会降低。正因为如此,国家为了利用规模优势,减少重复投资的浪费,规定了一个供电营业区只能有一个营业机构。当然,随着电力的技术进步和市场的开放,电网可以在一个统一的配电网架下形成多个售电商竞争,但这种销售端的市场改革与否与作者要说明的发电侧开放是两件事情。况且,国家已在发电端进行了改革,翻开所有的电力相关法律法规,没有一处有禁止热点联产机组并网的规定。

  事实上,在笔者所见到的联网机组中,没有一个是因为供电企业的单方面原因而造成并网企业没有并网的现实。企业并网的失败,都是并网企业自身的原因。

  另外让笔者不好理解的是,并网许可也被说成是分布式能源的障碍。这里我们可以暂且不论电网安全的重要,就是从基本的道理上,也没有一点过错啊。我的电网我的资产,你要接入其中,从最基本的常识来讲,也应该得到我的同意吧,这绝对不是把什么“裁决的权利交给了当事一方的企业”,而是当事人维护自身权益的基本权力,我想该文作者不会否定这点吧。

  第二,电网不同于其他的物质,并入我的电网,不仅需要我为你提高电网的支撑,而且还要随时提供能源的储备,你发电时我备用,你停发时我为你顶机发电,因此电网随时需要为你的启停预留必备的容量。

  第三,电网的稳态是建立在各个不同的暂态基础上的,维系需要高品质的电能质量保证,你的机组并到我的电网,不仅仅是你自己的事,而更多的是决定我的事情,你的任何故障都可以危及到整个电网的安全。对于这样一个事关大网、事关大局的事情,怎会不需要许可。

  影响分布式能源发展的原因,决不是因“大机组、大电网、超高压”观念的影响,如果真是那样,世界的高电压、大电网就不会得到如此的发展,并且延续这多年。

(湖北电力报)
http://www.cec.org.cn/news/showc.asp?id=89400

[ 本帖最后由 cnlwh 于 2007-2-12 01:52 PM 编辑 ]

cnlwh 发表于 2006-9-11 09:23:23 AM

分布式能源解决缺电问题的良方

  何谓分布式能源

  在北美大停电的黑暗之中,却闪烁着一个一个光明的“孤岛”,那些拥有分布式能源系统的企业、单位和机构依然享受着光明和清风,还有一些拥有备用发电机组的建筑至少不用摸黑爬楼梯。在停电事故中心区域内的麻省理工学院、纽约州立大学、新泽西Rutgers大学和普林斯顿大学等拥有分布式“热电冷”三联供系统的大学,纽约和多伦多的股票和证券市场,还有诸多的医院,都因为拥有资源的分布式电源,保证了正常的运行和生活。

  分布式能源是指分布在用户侧的能源梯级利用和可再生能源及资源综合利用设施,如以太阳能发电、太阳能热水器、热电联产、沼气利用等。分布式能源直接安装在用户端,通过在现场对能源实现温度对口梯级利用,尽量减少中间输送环节的损耗,实现对资源利用的最大化。

  分布式能源根据用户对于各种能源产品的不同需求,利用各种先进技术按需转换,实现系统与投资的最优化。它采用先进的低排放技术,并利用温室大棚等设施将污染物资源化,将环境代价降至最低。它是依赖于信息通讯技术和智能控制技术的科技成果,实现现场无人值守,目标是建立一个以低压电网、冷热水管网和信息网络系统联合构成的能源网络系统。

  日本在总结这次北美大停电中,得出了一个结论——发展分散化的电源,比通过改造电网来加强安全更加简便快捷。美国负责电力监管的专家估计,改造完善美国东北部电网所需要的投资是500亿美元,而且不能确保类似事故不再发生。有专家计算,如果用这笔钱去建设分布式能源系统,至少可以解决约1亿kW的发电容量,若考虑发电机组余热供热和制冷所能取代的用电量以及减少的输变电损耗,应相当于代替2~3亿kW的发电容量。这些设施不仅不依赖电网来保证其安全供电,还可以自下而上托起电网的安全,而能源利用效率可以比现有系统提高一倍,环境污染也相应减少一倍。

  发达国家:分布式能源大行其道

  正是由于具有上述特性,分布式能源受到世界各国的高度重视,认为它将成为人类能源可持续发展的一个必经阶段,成为目前解决资源短缺和环境污染的最佳技术选择。

  就全世界来看,能源利用效率越高、环境保护越好的国家,对于发展分布式能源技术的推广应用就越热衷,鼓励支持政策越明确。

  丹麦是世界上能源利用效率最高的国家,在过去的近20年中,GDP翻了一番,能源消耗却没有增加,污染排放反而大幅度下降。丹麦是世界公认的已经实现了经济发展和资源消耗以及环境保护可持续发展的国家,成为世界的楷模。

  丹麦政府鼓励发展分布式能源(其中包括热电联产和可再生能源)的态度最为鲜明,制定了一系列行之有效的法律、政策和税制,并坚决贯彻执行。自1990年以来,丹麦大型凝气发电厂容量没有增加,新增电力主要依靠安装在用户侧的、特别是工业用户和小型区域化的分布式能源电站(热电站)和可再生能源项目,热电发电量占总发电量的61.6%。丹麦新的目标是在2008年到2012年期间,将二氧化碳的排放量比1990年降低21%。

  丹麦对于分布式能源采取了一系列明确的鼓励政策,先后制定了《供热法》、《电力供应法》和《全国天然气供应法》以及对相关各项进行了法律修正案,在法律上明确了保护和支持立场。《电力供应法》规定,电网公司必须优先购买热电联产生产的电能,而消费者有义务优先使用热电联产生产的电能(否则将做出补偿);1990年丹麦议会决议,1MW以上燃煤燃油供热锅炉强制改造为以天然气或垃圾为燃料的分布式能源项目(热电站),对此类工程的建设给予财政补贴并辅以银行信贷优惠。例如在供热小区中,对热电工程给予信贷优惠(利率2%,偿还期20年),对天然气热电站,给予30%的无息贷款,给予0.07元丹麦克朗/kWh的补贴。

  欧洲的另一个样板是荷兰。该国2000年底的能源效率比1989年提高22.3%。1988年,荷兰启动了一个热电联产激励计划,制定了重点鼓励发展小型的热电机组的优惠政策。实践显示,荷兰的分布式能源为电力增长做出巨大贡献,热电联产装机容量由1987年的2700MWe猛增到1998年的7000MWe,占总发电量的48.2%。荷兰实行了能源税机制,标准为6.02欧分/kWh,但绿色电力可返还2欧分。

  荷兰颁布了新的《电力法》,赋予分布式能源(热电联产)特别的地位,使电力部门须接受此类项目电力,政府对其售电仅征收最低税率。由荷兰能源分配部门起草的《环境行动计划》中,电力部门将积极使用清洁高效能源技术以承担其对环境的责任。其中分布式能源(热电联产)是最为重要手段,将负担40%的二氧化碳减排任务。

  日本不仅是亚洲能源利用效率最高的国家,在全世界也位居前列。由于日本缺乏能源资源,政府高度重视提高能效,颁布了不少优惠政策,诸如:建立环境保护基金,制定允许分布式能源并网的政策。自1981年东京国立竞技场第一号热电机组运行起,截至2000年,分布式能源项目共1413个,总容量2212MWe。其中工业自备项目411个,容量1734MWe,平均每个装机规模仅为4217kW;民用项目1002个,容量478MWe,平均每个项目装机仅477kW。近年,由于世界资源供应趋紧,成本增高以及环境意识空前加强,日本全国上下热衷于分布式能源,微型燃气轮机、燃料电池、太阳能发电等技术四处开花,仅美国卡伯斯通一家公司近2年就在日本销售了近千台28~60kW微型燃气轮机。

  分布式能源能够在日本快速发展,关键是政府的有效干预。1986年5月日本通产省发布了《并网技术要求指导方针》,使分布式能源可以实现合法并网。1995年12月又更改了《电力法》,并进一步修改了《并网技术要求指导方针》,使拥有分布式能源装置的业主,可以将多余的电能反卖给供电公司,并要求供电公司为分布式能源业主提供备用电力保障。此外,分布式能源业主不仅能够得到融资、政府补贴等优惠政策,还能享受减免税等鼓励。

  从上述一些国家的成功经验中可以看到,国家层面的法律保证和政府层面的执法决心和政策的可落实性以及执行层的力度是发展分布式能源技术、实现可持续发展的关键保障。

  我国:分布式能源步履维艰

  就在西方发达国家大力推广分布式能源的同时,我国分布式能源却步履维艰。热电联产作为分布式能源的最重要组成部分,尽管在我国已经存在50余年,装机容量已经达到全国火电机组容量的14.58%,2002年供热总量达到13.9亿GJ,已经为中国的节能和环保做出巨大贡献。但是,在中国全国人大颁布的400多部法律中,却只在《节能法》中提及一次“热电联产”。在我国居高不下的能源消耗水平背后,分布式能源迟迟得不到推广,是重要原因之一。

  究其原因,在于政策阻碍——与发达国家相比,我国鼓励分布式能源等先进技术的法律政策水平,还停留在一个相当初级的阶段,大约有15~20年的差距。

  首先,在我国,分布式能源项目连合法并网的问题都悬而未决。

  电力部门出于企业自身利益而不愿配合的态度并不难理解,因为全世界在发展分布式能源之初都曾遇到这一阻力,其他国家的解决经验是采取有效的法律和行政手段,关键是政府主管部门要有目标,有要求,建立明确无误的产业政策导向。

  《电力法》是中国当前有争议的法律之一,它的立法基点首先是保护投资者、经营者,而不是首先保护使用者(消费者)。特别是在第25条中规定:“一个供电营业区内只设立一个供电营业机构”。以此剥夺了《民法通则》和《合同法》以及《消费者权益保护法》赋予消费者公平交易和选择的权利。《电力法》第63条进一步规定:“违反本法第25条规定,未经许可,从事供电或者变更供电营业区的,由电力管理部门责令改正,没收违法所得,可以并处违法所得五倍以下的罚款”。

  一个利益集团就是这样将自己的垄断利益法律化了。此后颁布的《电力供应与使用条例》第30条更进一步地规定:“用户不得有下列危害供电、用电安全,扰乱正常供电、用电秩序的行为:”其中之一就是:“未经供电企业许可,擅自引入、供出电源或者将自备电源擅自并网”。

  政府将裁决的权利交给了当事一方的企业,也就是说供电企业不同意,用户就别想建分布式能源。对于拉闸限电无需赔偿的供电企业,就利益而言有什么理由要同意用户使用分布式能源?用户节能、环保、节省能源开支与供电企业有何相干?供电公司还可能因此减少供电收益,当然不可能指望供电企业会自觉地“积极推动”分布式能源的建设。这是政府必须肩负的责任,因为可持续发展是一项公共利益。

  其次,我国能源发展观念有待更新。

  中国政府保护环境、提高资源利用效率、坚持可持续发展的决心是不容置疑的,主要问题还是主管部门的观念有待更新。“大机组、大电网、超高压”这种“大的必然就是好的”的电力发展观是一种非常落后的观念,违反了“实践是检验真理的标准”的科学发展观。如果大的就是最节能的,为什么世界能源利用效率最高的丹麦15年来大型凝气发电厂的容量没有增加?因为他们的观念是——用户端能源利用效率最高的才是最好的,因为实践证明分布式能源的用户端能源综合利用效率最高。2005年10月25日,在美国纽约召开了世界分布式能源(热电联产)联盟年会,日本企业在会上带来了他们的新产品——发电量6KW的热电联产设备,该设备以天然气为燃料,供电效率为28.8%,供热效率为56.2%,综合能效高达85%!而6kW的设备并不是最小的,在日本投入使用的分布式能源设备中,已有1kW的设备。

  在分布式能源广泛应用的国家,很多医院、学校的角落都建一个小房子,安放分布式能源。由于投资主体改变了,每个用户都参加到能源的供应和节约中。而电力公司也非常支持用户使用分布式能源,主动提供资金和管理。

  而我国的能源发展一直没有摆脱这样一种恶性循环——能源紧缺,扩大供给;供给过剩,鼓励用能,导致下一轮能源紧缺……

  到底是什么原因造成今天的电力紧张?实际上正是因为几年前的“电力过剩”和电力改革中过于强调电力的商品属性。在上一轮“紧缺—过剩”周期中,批准建设的电力项目大大超过了经济发展的实际需求,导致新增电力无法出售,影响到国家投资回收和银行的还本付息,电力企业、甚至有些政府机构都采取了鼓励用电的政策,以优惠电价推动电采暖、电制冷和高耗能项目的“大干快上”,再加上向决策层发布错误信息,导致出现“三年不建火电”的不正确判断。1998年起政府大幅减少电源新开规模,当年新开规模852万kW,1999年为583万kW,2000年为594万kW。与前一个五年计划期间相比较,新开发电项目规模降低了40%。

  到2002年缺电问题开始显现了,因为电力项目的审批手续过于繁琐,周期太长,投入太大,完全无法应对市场的变化。而且,所批项目明确向建设周期长的超大型电力项目“倾斜”,而不是倾斜于效率更高、有利于优化用电结构的热电项目,结果导致了今天严重缺电的局面,据悉2006年才会缓解。现在电力供应紧张了,又以每年3~4千万kW的规模批项目。最近,国家发改委能源所戴彦德副所长和国家电网公司动力经济研究中心胡兆光总工程师都表示担心2006年以后会出现类似上一个周期的“电力过剩”。

  发达国家的成功经验已经为我们指明了道路,以可持续发展为核心建立更加有效的能源管理体系、积极发展分布式能源技术、推动新型能源服务体系的普及,是我们解决当前能源供应困难、避免“紧缺—过剩”轮回再现的正确途径。人口、资源和环境问题目前依然是中国面临的最大挑战,中国发展的唯一选择就是千方百计地调动一切积极性,全力提高资源的利用效率,最大限度地减少环境污染。而分布式能源技术无疑可以帮助中国打赢一场可持续发展的“人民战争”,政府主管部门应该积极学习国外先进经验,转变观念,尽快制定行之有效的政策,推动这一技术在中国的快速发展。

  用分布式能源解决缺电问题

  1.大力发展热电冷联产,优化用电结构:利用发电后的低品位能源进行集中供冷,实现对能源的“温度对口,梯级利用,以热代电”,这是优化用电结构的关键一环。随着人民生活水平的不断提高,结合全面建设小康型社会的进程,应该在有条件的地方大力推广“热电冷”三联产技术和集中供冷技术,减少对电力制冷的依赖,通过价格和税收杠杆,实现资源的优化配置。

  2.积极推动用户端分布式能源系统的应用:分布式能源系统的能源利用效率高,输送损耗小,不仅提高了电力供应的安全,还达到了优化能源结构,为用户产生了更大的经济效益,是全世界发展的方向。应该积极制定政策,结合能源结构调整,鼓励发展分布式能源系统,推动天然气和煤层气等清洁气体能源的开发利用。对于分布式能源的并网,国家应该学习各国经验,由政府制定标准,凡符合标准的电源设施,强制电网接受其上网。

  3.推广在用户端能源利用效率和能源价格的核算方法:摒弃传统的、在能源转换端计算能源利用效率和核算能源价格的不合理做法。即使在能源转换过程中的效率再高,如果输送过程中的损失过大,也达不到提高能源利用效率的目的,不符合国家可持续发展的战略方针。目前,电力系统采用“邮票法”对所有并网电源不管远近和电压等级统一收取相同的过网费,使得那些以节能环保为目的、建筑在能源负荷中心的热电联产项目,丧失了应有的经济性,阻碍了这一事业的健康发展。必须从社会利益出发,制定公平合理的价格体系,充分体现国家可持续发展的战略意图。

  4.开放电力直供:在电力法中最没有道理的就是“一个供电营业区内只设立一个供电营业机构”,电力直供无论在《电力法》颁布前的中国,还是世界各国从来不是问题,为什么在电力部即将变为国家电力公司之际就成了“考虑电网的结构和供电合理性”的因素,难道不经过电网的中间盘剥就不合理吗?这一问题几乎成了未来《电力法》能否正确修改的试金石。

  5.政府要代理广大人民群众的根本利益:实现“三个代表”预示着政府各主管部门的职能将有一次历史性转变,从代表国有资产和国有企业,转变到代表广大人民群众的根本利益。电力使用者在整个电力生产销售环节中是弱势一方,政府应该为老百姓说话,同时平衡生产、销售和使用环节的关系,保证持续发展,实现老百姓的根本利益。

  分布式能源是否划算

  在北京,当一立方米天然气卖到1.8元时,热力公司、用户热力站都会叫苦连天,而分布式能源技术至少可以将这一立方米天然气转换为3度电和相当5度电的热力,按照市场对应的电力、热力的价格可以卖到3.26元。如果能源用户采用分布式能源技术解决自身的能源供应,每支出1.8元/立方米的天然气费用,就可以节约电费和热力费3.26元,等于白用了1.8元的天然气,还省了1.46元的电费热费。如果燃气公司直接参与这些分布式能源的项目,不仅无人质疑1.8元的气价,还可以名正言顺地分享节省的电费、热费中的经济效益,因为这些利润并非来自垄断,而是来自更好、更完善的延伸服务。

  分布式能源的准入门槛不高,大量民间企业和外资企业也可以以各种各样的形式参与其中,例如通过组建能源服务公司、能源物业管理等形式。所以,机会不会凭空而来,需要去争取,需要树立竞争意识,需要具备竞争能力。当分布式能源的政策一旦全面落实,将是一场激烈空前的竞争,首先淘汰的是那些缺乏技术准备和经营理念的企业,他们非但获取不到新的盈利空间,甚至可能在行业整合中丢失曾经占据的一席之地。  

  信息时代的到来,人类将逐步淘汰那些既靠不住又没效益的工业恐龙。无论是中国的“拉闸限电”,还是美加英的“大停电”,都说明人类需要一个崭新的能源系统,分布式能源将是一场无法阻挡的新技术革命,它将像蒸汽机一样牵引着一个新时代的到来。

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中国投资
http://www.china5e.com/news/power/200512/200512090294.html

cnlwh 发表于 2006-9-11 09:36:46 AM

分布式的科学观 集约型的分布式

--访中国能源网信息总监韩晓平副总裁


  战争中合理部署兵力,巧妙配置火力点;建设中合理规划项目,统筹安排工农业;加油站的合理布点,直至西气东输这一跨世纪工程的全国用气、均衡配气,以及炼油化工企业的全国布设等等,都是分布式的体现,尤其顾及到国民经济的发展和国土安全的保障,国家对能源又作了分布式的考虑。 最近,温家宝总理高度关注了能源的分布式和分布式的技术。

  为此,笔者走访了中国能源网信息总监、以发展分布式能源系统为主打品牌的群鹰公司执行副总裁韩晓平同志。他说:“分布式”成为一种潮流和时尚,起源于互联网面世以后,“分布式的解决方案”在信息产业、制造业、城市基础设施,以致于军事上都已经得到了极大的发展。 燃气工业随着液化天然气的发展,推出了发展分布式燃气管网,以使燃气系统的投资更低、效率更高、安全更有保障;热力公司随着天然气和分布式能源技术的发展,也提出了热损失更小的分布式热网方案,有效地减少了热力输送过程的中间环节的热损失;针对美国、加拿大的大停电,德国科学家研究分析后正式提出建设分布式电网,之后,便可以有效地解决网络的安全问题。

  炼油石化企业的污水处理,就是采取各生产装置将所排污液、污水先行自己处理,以减轻污水处理方的压力和提高污水处理方的外排指标,达到环保要求;各生产车间产生的干气(主要含甲烷的气体),先由其自行利用,以减少全厂火炬的处理量,最终达到环保排气要求的指标。 此种认识,也是最近几十年推出的,现在看来,这也是一种分布式解决方案。 韩总对我这看法,又接着讲:实际上,“分布式”作为一种潮流是信息技术发展的必然趋势,由于地球资源特别是能源消耗的剧增,导致环境问题日益严峻。人类必须寻找一条尽可能减缓资源耗散速度,并有效控制排放污染的新型能源体系。全力减少中间环节的损失,减少电力、热力输送过程中的损耗,即“在现场转换能源,在现场利用能源,在现场优化能源。”分布式能源便在此潮流驱使下应运而生。

它在国外不仅包括能源的阶梯利用系统、资源的综合利用系统和可再生能源,还包括了能够优化能源结构的蓄能技术;不仅包括冰蓄冷、水蓄冷,飞轮储能、电池储能和压差储能,也包括了蓄热技术。“蓄热技术”就是将蓄热和现场能源转换的技术相结合起来,以电为例,靠电网的低谷电力来供应用户的热力需求。 分布式技术,即通过智能化控制系统或者网络遥控系统对分布在需求侧的能源设施进行控制,以达到无人值守;另一方面,即不但利用如发电、余热回收、制冷供热和蓄能此类单一的能源转换设备,而且可以将其实现多模块的并联。 所以,模块化组合的特点是更为机动灵活,可根据项目的实际需求而科学合理地建立一个系统,从而实现投资、使用效率和系统可靠性的最优化。

对于供热而言,集中供热实际上潜在着巨大的浪费,如宾馆、酒店、商场、办公大楼等建筑物不间断地连续供热,如此的供热量,大于需求的现象,造成了不少能量的浪费。 同时,集中供热沿途的输送环节存在着巨大的浪费,有资料统计表明,此间,平均消耗10-20%的能量。对此,我们应该采取“精确供热”和“灵活供热,”按需、按量、按时供热,和采取灵活的供热调节技术和热能转换技术,这,即为分布式供热。

  在谈到大型热电厂将在本世纪末要取消,改为“分布式”供电和供热时,就引出的采暖问题,韩总说:采暖是一个动态过程,供暖也应是一个动态过程。 其核心是按需而为之,可有效节约大量的热源。 对于电能这种高品位的二次能源,尤其要贯彻“精能精用”的原则。 我国已有企业根据该技术生产不同容量的设备,可独立使用,也可组合使用。 既可结合蓄热水箱运行,也可直接连接热网或热水系统运行,使用和调节都比较灵活,可实现“精确供热”和“灵活供热”。 电力采暖时,“高峰电力尽量不用,平峰电力尽量少用,低谷电力尽量多用”,因而,可优化电力系统的供电结构,对电网、电厂和用户都实现了优化,即供需优化。 目前,我国自己生产的液体动力加热设备,已在中国石化、中国石油等企业和事业单位使用,产生了良好的经济和社会效益。

 采访中,韩晓平总监谈起了对劳动创造了人类的看法,我觉得很经典。 他说:“劳动创造了人类,不完全对,为什么呢?世间有些动物也会劳动啊! 但是不会用火。所以,我认为会用火(热能、光能)的劳动创造了人类,因此,人类是在包括会用火在内的劳动中直立起来的,那么,当今的人们应该在利用一切能源,善待一切能源的基础上科学、有效地用好一切能源,抱以可持续性的科学发展观集约型地生产和消纳一切能源”。

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陈伟立
http://www.china5e.com/dissertation/newenergy/20050720174243.html

cnlwh 发表于 2006-9-12 07:02:20 PM

分布式能源与大系统之间的关系

清华大学朱守真教授编写的这份资料,尤其是对分布式发电系统,包括可再生能源发电系统并网的一些技术问题的介绍客观中肯、深入浅出,对本话题的深入讨论具有积极的指导意义。

[ 本帖最后由 cnlwh 于 2006-9-12 07:04 PM 编辑 ]

cnlwh 发表于 2006-9-12 08:06:30 PM

分布式能源政策导向和建议

分布式能源是指分布在用户侧的能源梯级利用和可再生能源及资源综合利用设施,通过在现场对能源实现温度对口梯级利用,尽力减少中间输送环节的损耗,实现对资源利用的最大化。分布式能源将根据用户对于各种能源产品的不同需求,利用各种先进技术按需转换,实现系统与投资的最优化。它将采用先进的低排放技术,并利用温室大棚等设施将污染物资源化,将环境代价降至最低。它将依赖于信息通讯技术和智能控制技术的成果,实现现场无人职守。目标是建立一个以低压电网,冷热水管网和信息网络系统联合构成的能源网络系统。
这是由于上述特性,分布式能源深为世界各国的高度重视,认为它将成为人类能源可持续发展的一个必经阶段,成为目前解决资源短缺和环境污染的最佳技术选择。

对于分布式能源的态度已经成为世界各国可持续发展的标尺

就全世界来看,能源利用效率越高、环境保护越好的国家,对于发展分布式能源(热电联产)技术的越热衷,政府的鼓励支持政策越明确。

以欧洲的丹麦为例,她是世界上能源利用效率最高的国家,在过的近20年中,GDP翻了一番,能源消耗却没有增加,污染排放反而大幅度下降。丹麦是世界公认的已经实现了经济发展和资源消耗,以及环境保护可持续发展的国家,成为世界的楷模。丹麦政府鼓励发展分布式能源(其中包括热电联产和可再生能源)的态度最为鲜明,制定了一系列行之有效的法律、政策和税制,并坚决贯彻执行。自1990年以来,丹麦大型凝气发电厂容量没有增加,新增电力主要依*安装在用户侧的,特别是工业用户和小型区域化的分布式能源电站(热电站)和可再生能源项目提供的,热电发电量占总发电量的61.6%。丹麦新的目标是在2008年到2012年阶段,将二氧化碳的排放量从1990年的水平降低21%。

丹麦对于分布式能源(热电联产)采取了一系列明确的鼓励政策,先后制定了《供热法》、《电力供应法》和《全国天然气供应法》,以及对相关的各项进行了法律修正案,在法律上明确了保护和支持立场。《电力供应法》规定,电网公司必须优先购买热电联产生产的电能,而消费者有义务优先使用热电联产生产的电能(否则将做出补偿);1990年丹麦议会决议,1MWe以上燃煤燃油供热锅炉强制改造为天然气或垃圾为燃料的分布式能源项目(热电站),对此类工程的建设给予财政补贴并辅以银行信贷优惠。例如在供热小区中,对热电工程给予信贷优惠(利率2%,偿还期20年),对天然气热电站,给予30%的无息贷款,给予0.07元丹麦克朗/kWh的补贴。

欧洲的另一个样板是荷兰, 2000年底的能源效率比1989年提高22.3%。 1988年,荷兰启动了一个热电联产激励计划,制定了重点鼓励发展小型的热电机组的优惠政策。实践显示,荷兰的分布式能源为电力增长做出巨大贡献,热电联产装机容量由1987年的2700MWe 猛增到1998年的7000MWe, 占总发电量的48.2%。荷兰实行了能源税机制,标准为6.02欧分/kWh,但绿色电力可返还2欧分。

荷兰颁布了新的《电力法》,赋予分布式能源(热电联产)特别的地位,使电力部门必须接受此类项目的电力,政府对其售电仅征收最低税率。由荷兰能源分配部门起草的《环境行动计划》中,电力部门将积极使用清洁高效的能源技术以承担其对环境的责任。其中分布式能源(热电联产)是最为重要的手段,将负担40%的二氧化碳减排任务。

日本不仅是亚洲能源利用效率最高的国家,在全世界也位居前列。由于日本缺乏能源资源,政府高度重视提高能效,颁布了不少优惠政策,诸如:建立环境保护基金,制定允许分布式能源并网的政策。自1981年东京国立竞技场第一号热电机组运行起,截至到2000年,分布式能源项目共1413个,总容量2212MWe。其中工业自备项目411个,容量1734MWe,平均每个装机规模仅为4217kW;民用项目1002个,容量478MWe,平均每个项目装机仅477kW。近年,由于世界资源供应趋紧,成本增高,以及环境意识的空前加强,日本全国上下热衷于分布式能源,微型燃气轮机、燃料电池、太阳能发电等技术四处开花,仅美国卡伯斯通一家公司近2年就在日本销售了近千台28-60kW微型燃气轮机。

分布式能源能够在日本快速发展,关键是政府的有效干预。1986年5月日本通产省发布了《并网技术要求指导方针》,使分布式能源可以实现合法并网。1995年12月又更改了《电力法》,并进一步修改了《并网技术要求指导方针》,使拥有分布式能源装置的业主,可以将多余的电能反卖给供电公司,并要求供电公司为分布式能源业主提供备用电力保障。此外,分布式能源业主不仅能够得到融资、政府补贴等优惠政策,还能享受减免税等鼓励。

从上述一些国家的成功经验中可以看到,国家层面的法律保证和政府层面的执法决心和政策的可落实性,以及执行层的力度是发展分布式能源技术,实现可持续发展的关键保障。

中国对于分布式能源的政策现状和差距

作为中国能源行业的从业者,我们不得不正视中国与发达国家之间的巨大认识差距。如同我国目前的能效水平和环境保护水平一样,鼓励分布式能源等先进技术的法律政策水平,与发达国家相比,在世界上仅停留在一个相当初级的阶段,大约存在着15-20年的差距。

尽管作为分布式能源最重要的组成部分的热电联产事业,在新中国已经存在了50余年,装机容量已经达到全国火电机组容量的14.58%,2002年供热总量达到13.9亿GJ,已经为中国的节能和环境保护做出过巨大的贡献。但是,在中国全国人大颁布的400多部法律中,紧紧只有《节能法》中提及“热电联产”一次。

1997年发布的《中华人民共和国节约能源法》第39条规定,国家鼓励“热电联产”和“热、电、冷技术”。《节能法》是中国节能工作者不断的努力的结晶,这一法律的颁布确实对于节能工作特别是“热电联产”事业起到了一定的积极推动作用。但是由于各级政府和一些垄断企业节约资源意识还存在差距,节能执行层建立也存在着兵齐马不齐的问题,致使国家对热电和热电冷技术的鼓励政策未能化为理想的推动力。

2000年为了澄清认识,促进热电联产事业的健康发展,当时的国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设部和国家环保总局联合发布了(急计基础 1268号)“关于印发《关于发展热电联产的规定》的通知”,这是中国节能环保工作的一个里程碑式的文件。《关于发展热电联产的规定》中曾经明确规定符合指标的热电厂,电网管理部门应允许并网。《规定》积极支持:“以小型燃气发电机组和余热锅炉等设备组成的小型热电联产系统,使用于厂矿企业、写字楼、宾馆、商场、医院、银行、学校等公用建筑。它具有效率高、占地小、保护环境、减少供电线损和应急突发事件等综合功能,在有条件的地方应逐步推广。”这是中国政府部门首次在行政规章中列入了支持分布式能源的条款,具有重要的历史意义。

但是,分布式能源在中国的发展并不能令人满意,尽管2000年以来,世界各国的分布式能源已经呈现快速发展的态势,可是在中国的情景基本上还停留在原地踏步的窘态,几个试验工程均不够理想,因为分布式能源项目在中国连合法并网的问题至今都悬而未决。电力部门处于企业自身利益而不愿配合的态度并不难理解,因为全世界在发展分布式能源之初都曾遇到这一阻力,其他国家的解决经验是采取有效的法律和行政手段,关键是政府主管部门要有目标、有要求,建立明确无误的产业政策导向。

《电力法》是中国当前最受争议的法律之一,它的立法基点首先是保护投资者、经营者,而不是首先保护使用者(消费者)。特别是在第25条中规定:“一个供电营业区内只设立一个供电营业机构”。以此剥夺了《民法通则》和《合同法》,以及《消费者权益保护法》赋予消费者公平交易和选择的权利。《电力法》第63条进一步规定:“违反本法第25条规定,未经许可,从事供电或者变更供电营业区的,由电力管理部门责令改正,没收违法所得,可以并处违法所得五倍以下的罚款。”一个利益集团就是这样将自己的垄断利益法律化了。此后颁布的《电力供应与使用条例》第30条更进一步地规定:“用户不得有下列危害供电、用电安全,扰乱正常供电、用电秩序的行为:”其中之一就是:“未经供电企业许可,擅自引入、供出电源或者将自备电源擅自并网。”政府将裁决的权利交给了当事一方的企业,也就是说供电企业不同意,你就别想建分布式能源。对于拉闸限电无需赔偿的供电企业,就利益而言有什么理由要同意用户使用分布式能源?用户节能、环保、节省能源开支与供电企业有何相干?供电公司还可能因此减少供电收益,当然不可能指望供电企业会自觉地“积极推动”分布式能源的建设。这是政府必须肩负的责任,因为可持续发展是一项公共利益。欣慰地是《电力法》的修改工作已经全面展开,我们希望将“可持续发展”的理念作为新《电力法》的核心,依照“三个代表”的思想把广大人民群众的根本利益放在首位,有益于先进技术的应用,并明确规定各级政府的职责,以便人民群众对有关政府官员的监督和问责。

观念更新当务之急

自2002年夏季起,中国日益严重的资源短缺问题逐渐呈现,其中最突出的问题“拉闸限电”。2003年有19个省市出现供电紧张,2004年“拉闸”问题已经扩大到了24个省市,严重影响了经济的发展和人民群众的正常生活。频繁的“拉闸限电”造成许多企业不能按时完成订单,使中国企业好不容易建立起来的国际商业信誉受到伤害,各方面都为此的蒙受了巨大损失。日前,上海的一些外资企业为此联合致函中国政府,希望政府改变对分布式能源的观念,这一事件引起了中央领导同志的高度重视。

本来许多专家与能源业界人士,甚至政府的一些主管领导,都预测到了这次电力的短缺,有些领导还曾乐观地认为分布式能源将因此带来一次契机。然而,事与愿违,分布式能源不仅未能因为这次电荒、煤荒而得到发展,反而仅有的一些有限政策空间被进一步压缩了。

因为担心在电力供应紧张的局面下,地方政府和企业会大上“小火电”,先后发文“禁止违规建设13.5万千瓦及以下火电机组”,要求所有13.5万以下的资源综合利用、热电联产、工业性试验和新技术示范项目,必须与燃煤凝汽火力发电项目一样按照基本建设程序报国家批准。未经国家批准的项目,银行不得贷款,设备厂家不得供货,电网企业不得允许并网。还特别强调:“电力工业进入了以大机组、大电网、超高压的新阶段”。这对于投资几十、几百万,容量只有几十、几百千瓦的分布式能源项目无论如何也不可能前前后后折腾几年,按照市、省、中央三级,初步可行性研究报告、可行性研究报告、初步设计、工程开工四个步骤的“国家基本建设工程程序”进行审批。一个发电项目花掉上千万进行前期工作是再平常不过的事情,可是对于一个投资不过几十、几百万元的分布式能源项目根本就是“不堪设想”。

也许政府主管部门的初衷并不是要对付分布式能源,但是分布式能源项目确成了这一政策的唯一牺牲者。造成这一次电力供应的紧张局势的直接原因是因为关闭三无小煤窑和治理公路超载,导致煤炭供应的紧张,价格不断攀升。山西省内的电煤价格已经涨到250元/吨以上,秦皇岛下海的煤价高达380元/吨以上,而江苏、浙江的煤价超过600元/吨,都翻了一番。面对这样高位的燃料成本,对于发电标准煤耗超过400克/千瓦的小火电项目根本就不存在生存空间。况且,在目前以民营经济和股份制为主体的小型电力项目经营者中,没有人会具备这样高的觉悟来“赔本赚吆喝”,完全是脱离实际和杞人忧天。

在国际上,鼓励发展分布式能源是作为推动电力需求侧管理的一项重要的技术和政策手段。为了应对电力短缺,政府有关部门也推出了“加强电力需求侧管理的政策”,但是,依然没有给分布式能源以机会。

中国政府保护环境,提高资源利用效率,坚持可持续发展的决心是不容置疑的,主要问题还是主管部门的观念有待更新。“大机组、大电网、超高压”这种“大的必然就是好的”的电力发展观是一种非常落后的观念,违法了“实践是检验真理的标准”的科学发展观。如果大的就是最节能的,为什么世界能源利用效率最高的丹麦15年来大型凝气发电厂的容量没有增加?因为他们的观念是--用户端能源利用效率最高的才是最好的,因为实践证明分布式能源的用户端能源综合利用效率最高。

到底是什么原因造成今天的电力紧张?实际上正是因为几年前的“电力过剩”和电力改革中过于强调电力的商品属性。因为在上一个“紧缺-过剩”周期中,批准建设的电力项目大大超过了经济发展的实际需求,导致新建电厂电力无法出售,影响到国家投资回收和银行的还本付息,电力企业甚至也些政府机构都采取了鼓励用电的政策,以优惠电价推动电采暖、电制冷和高耗能项目的“大干快上”,再加上向决策层发布错误信息,导致出现“三年不建火电”不正确判断。1998年起政府大幅减少电源新开规模,当年新开规模852万kW,1999年为583万kW,2000年为594万kW。与前一个五年计划期间相比较,新开发电项目规模降低了40%。

到2002年缺电问题开始显现了,因为电力项目的审批手续过于繁琐,周期太长,投入太大,完全无法应对市场的变化。而且,所批项目明确向建设周期长的超大型电力项目“倾斜”,而不是倾斜于效率更高,并有利于优化用电结构的热电项目,结果导致了今天严重缺电的局面,据悉2006年才会缓解。现在电力供应紧张了,又在以每年3~4千万千瓦的规模批项目。最近,国家发改委能源所戴彦德副所长和国家电网公司动力经济研究中心胡兆光总工在接受中央电视台采访中,都表示担心2006年以后会出现类似上一个周期的“电力过剩”。历史是螺旋发展的,但是我们总不能因此就一次又一次地拷贝克隆我们曾经犯过的错误,然后通过“涨价”和“限制”来解决问题。归根到底是行政审批制度造成了一次次的缺电轮回,说明依*行政审批来控制经济增长的方式已经不适应社会主义市场经济的发展。因为坚持社会主义的核心目的是实现中国社会和经济的可持续发展,而不是维护和确保政府某些部门的行政权利与“权威”。这种“一会儿鼓励,一会儿限制”的管理模式带来了很多的问题,首先,建设这些高耗能项目就是各级政府批准的,优惠电价也政府给的,大多数项目的资金来自银行,你现在没有电了,就可以不认帐了,将来钱怎么还?政府的信誉又怎么说?这是一个非常严肃的问题,如果政府的信用受到置疑,企业和个人都会相继相仿,我们社会主义市场经济的基石就会彻底动摇。

中国已经加入WTO,目前正在努力争取世界各国接受中国的市场经济地位,市场经济的一个主要观念是“交易原则代替行政审批”,政府的主要作用是建立公平有效的和有利于可持续发展的交易原则,并保障交易的公平实施。我们能不能更多的采用资源消耗与资源节约交易、环境污染与环境减排交易、土地利用与耕地再造交易、水资源占用与节水交易和电力需求方与供给方直接交易等新的行为模式来代替目前的项目审批制度。为什么不能更多地发挥行业主管机构、地方政府和企业的创造力,授予各级人民代表大会更多的监管权利,而非要由一个能力有限的机构来决定一切。如果中国必须依*行政审批制度才能保证不会“天下大乱”,那我们加入WTO干什么?又何必要世界各国承认我们的市场经济地位呢?不如回到计划经济的老路上。

发达国家的成功经验已经为我们指明了道路,以可持续发展为核心建立更加有效的能源管理体系,积极发展分布式能源技术,推动新型能源服务体系的普及,是我们解决当前能源供应困难,避免“紧缺-过剩”轮回再现的正确途径。人口、资源和环境问题目前依然是中国面临的最大挑战,中国发展的唯一选择就是千方百计地,调动一切积极性,全力提高资源的利用效率,最大限度地减少环境污染。而分布式能源技术无疑是可以帮助中国打赢一场可持续发展的“人民战争”,政府主管部门应该积极学习国外先进经验,转变观念,尽快制定行之有效的政策,推动这一技术在中国的快速发展。


http://www.ekv.cn/Article/manage/200511/Article_17330.html

cnlwh 发表于 2006-9-12 09:52:45 PM

分布式能源发展影响因素分析

 
                黄东风

摘要:分布式能源系统因其具有高效、清洁、环保等优势而拥有巨大的发展潜力,它的推广应用与技术、政策、市场等各方面因素密切相关,例如并网的技术标准、能源价格、电力市场的开放和监管以及社会的认可度等。文章介绍了欧美国家分布式能源发展的主要障碍、以及对策措施等。
关键词:分布式能源发展驱动力障碍

0 引言

根据世界能源理事会(WorldEnergyCounsil)的预测,为了满足能源需求和环境保护的要求,到2050年全球能源结构至少将由8种能源(即煤、油、气、生物质、风能与太阳能)组成,其中任何一种能源的比例都不会超过30%。因此,电力生产成为实现这种多元化能源结构的重要手段。随着电脑、电子设备的普及应用,当今社会对电力的需求量不断增加。国际能源署(IEA)分析,在经济合作发展组织(OECD)成员国中,电力占能源市场的份额可能从1970年的24%上升到2020年的40%。电力不仅是当今社会最重要的战略基础设施,而且未来的重要性将更加突出。但是,大电厂、大电网的不断建设依旧未解决当今电力危机中存在的两大根本问题:
(1)电力供应总是无法满足峰荷需求;
(2)已建成的输配系统容量总是小于用户电力需求的总量。

近年来,欧美地区发生的大面积停电事故,使人们对电力供应的可靠性、安全性提出了更高的要求,而分布式能源是解决上述问题的有效途径。电力工业重组以及电力市场的逐步开放使人们对电力工业有了一种全新的认识:即在电力的批发、零售市场中引入竞争。尽管在不远的将来,电力公司还将继续营运配电网,但长远来看,电力生产、经营与销售、电网服务等将在统一的电力市场中形成竞争关系。这就意味着传统的电力输配网将向双向的、统一的电力供应网络发展。这是一种新的电网概念,将为分布式能源发展提供巨大的潜在空间。现代电子自动控制技术、信息技术及通讯技术为中小规模的、高效新型的可再生能源发电的并网提供了技术支撑。分布式能源被认为是一种新的电力系统,使千百万的用户能够拥有自己的发电设备,他们既是电力消费者又是生产者。这就对电力配送方式提出新的要求,即建立双向的、智能化的电网,实现各种分布式能源系统的并网。可以说,分布式能源的发展不仅与各种发电技术、能源储存技术、电力电子控制装置的开发密切相关,而且还将面临政策、法律、监管等方面的挑战。

研究与探讨

1 分布式能源发展的驱动力分布式能源是小型的、模块式的、以高效的热电冷联产或可再生能源发电技术为主、靠近用户(负荷)端的能源系统。分布式能源不仅能够节约能源、减少CO2排放,几乎不需远距离输送,大大降低了输配损失以及输配线路的投资成本(其约占电力成本的30%以上)。在欧美国家,分布式能源系统不断得到开发和利用,其所涵盖的技术也从热电冷联产机组向可再生能源发电技术(如太阳能光伏发电、风力发电、生物质能发电、太阳能热发电等)、以及燃料电池及氢能等方面展。发展分布式能源的驱动力主要有以下几点,这些发展动力在不同的国家又诠释成各种激励措施和税收政策。

(1)提高能源效率。从上个世纪80年代开始,电力工业出现一种变化趋势,即发电机组平均单机容量从百万千瓦级向如今的十万千瓦级发展。这是因为靠近用户端的热电联产设备能源总效率往往高于80%,而大型发电设备(既使不考虑输电损失,也只有约50%的效率)。
用户根据自身的电力需求和经济原因,开始更多地选择分布式热电冷系统。另外,大型发电厂选址难度的增加、审批时间加长也促进了分布式能源系统的推广。

(2)环境保护的要求。全球气候变暖的严峻形势促使世界各国积极寻求减少温室气体排放的各种途径。例如,欧盟为了履行京都议定书的减碳承诺,提出了到2010年可再生能源份额达到12%、热电联产发电达到总发电量18%的目标。热电冷联产、可再生能源等是公认的减少CO2排放、实现低碳及无碳排放的能源技术。值得注意的是,更严格的污染排放标准及环保条例的执行也促进了分布式能源系统的推广。

(3)电力市场的开放为中小投资者、开发商进入市场、参与竞争创造了条件,让电力用户能够选择供应商。欧盟各成员国将在2005年完成电力市场的开放,这为欧洲国家的分布式能源发展提供了有利的条件。

(4)能源资源的多样化及能源自给率。分布式能源技术可利用多种能源资源,减少了对化石能源的需求,即减少对进口石油的依赖,提高能源自供能力。

(5)另外,电力公司也鼓励发展分布式能源,因为在夏季,他们往往无法增加发电设备以保证峰荷需求,电力公司必须为此承担相应的法律责任,分布式能源系统可以使电力公司避免这样的法律争端。

2 分布式能源发展的主要障碍实际上,分布式能源技术的应用与地域条件、各种技术的可行性、资源的可获得性和环境要求、社会的认可度、乃至监管和市场条件等密切相关。影响分布式能源系统发展的主要因素可归结为技术、政策与机制、市场等几方面。

2.1 技术因素

技术因素涵盖了与分布式能源系统相关的各个技术问题。具体地说,就是分布式能源设备的技术性能,如发电机组、并网设施、输配电网的运行,以及电网安全、可靠及稳定运行的标准等。分布式能源系统并网存在以下的限制。

(1)电网的技术条件:如农村电网的电压城市电网的故障率等限制。分布式能源系统并网可能使电网的故障率上升,这就限制了分布式能源系统尤其是热电联产机组的并网。此外,并网还意味着电网电压的升高。这些都对电网的改造提出了新要求。

(2)现有的电网设计程序:它是根据电流由集中式发电厂输向用户端(单向)而制定的。而分布式能源系统的并网则意味着电流的双向流动,为此必须修改现有的电网设计程序。

(3)安全问题:分布式能源系统的并网可能引发意想不到的操作。如,某一条馈线的故障可能使另一条馈线产生断路。

(4)产生可能的波动和配备辅助装置:并网的分布式能源系统数量越多,对电网的冲击大。间歇性的分布式能源系统还需要配备存储设备等。

(5)精确计量和控制方式:目前的计量和控制方式尚不能满足分布式能源推广应用的要求。

(6)缺乏必要的基础设施,制约了远离电网的分布式能源系统的建设。为了并网,分布式能源开发商必须接受电网公司或电力公司的有关并网技术条款,其中包括各方的责任、电网改造及线路延伸的成本分摊等。.

尽管这些问题在许多欧盟国家的条规中都不同程度地作了规定,但是电网公司所要求的技术指标对于分布式能源开发商来说常常是不确定的,比如容易引起争议的技术问题包括电网的容量、电网改造、并网的接入点、并网电压、线路保护技术等。一旦电网容量不足将会影响分布式能源项目的实施。而各种费用的分摊也大大提高开发商的实际成本,影响项目的经济性。

2.2 政策与机制因素

政策与机制因素包括直接和间接地影响分布式能源项目的政策,以及制定、实施相关政策的体制结构等。支持政策的空缺或不确定是分布式能源发展的重要障碍。目前欧盟各国正处于电力市场开放的过渡时期,对电力市场的监管和分布式能源(可再生能源技术和热电联产技术)支持政策有着很多的争议,许多政策和措施变更频繁。在新旧机

制交替之际,出现了政策空缺,增加了分布式能源发展规划的不确定性。在欧洲,影响分布式能源技术发展的各种障碍与电力监管体制密切相关。而现有的电力监管体制未能充分认识分布式能源系统的价值,尤其是环保效益、提高电网服务质量、保障电力供应等方面的益处。分布式能源能否纳入区域规划关系到分布式能源项目建设和运行的许可审批。许多分布式能源项目,如小水电、风电、兆瓦级光伏发电等常常由于保护生态和土地、景观及历史遗迹等原因而造成选址困难。如果分布式能源系统的选址能尽早纳入区域规划中,就可避免选址与保护自然的冲突。例如,德国将分布式能源的开发纳入区域规划中,一方面使当地政府为风力发电提供合适的场地,另一方面也降低了开发商的选址成本。还有,天然气热电冷设备选址的困难一般较少,因为不论工业、医院还是住宅在建筑设计时已为能源设备留有一定的空间,除非因地点的特殊性,其噪音可能影响一些热电联产项目的许可审批。

2.3 市场因素

市场因素包括分布式能源技术自身的经济特性和市场结构。前者指的是设备及运行成本,以及融资、燃料和产品合同等。后者指的是市场参与者的数量和规模大小、定价和交易机制、竞争的力度、进入市场条件等。许多分布式能源系统的开发商、运营商往往不是实力雄厚的电力公司,多为新成立的中小型企业,因此在技术、经验和能力方面不及有实力的大公司。许多分布式热电联产设备的运行商或用户在市场中多处于弱势地位。电力公司的市场操纵力可能直接影响分布式能源项目的发展。对于中小规模的独立发电商来说,一旦发电和批发市场的开放程度有限,电网公司就可能对分布式能源开发商制造各种并网的障碍,例如电网公司可能会采用拖延处理并网申请、使申请手续复杂化或联合抵制等手段阻碍分布式能源系统的并网,这就使资金紧缺的开发商面临更多困难。市场操纵力还体现在电网公司可能压低分布式能源的上网电价,对非电力部门的分布式能源开发商采取抵制的策略;燃气公司也可能会抬高热电机组燃料供应的容量费等。对于天然气热电联产设备而言,气价/电价比的迅速攀升极大地影响了分布式热电联产技术的推广。一方面,天然气价格不断上涨,而另一方面,电力市场开放的负面结果(未计入环境成本)使电价偏低,热电设备运行的经济性则难以维持。

3 分布式能源发展的激励措施

分布式能源技术在广义上的优势已为社会所认可,例如提高能源效率、减少CO2排放、减少线损和输配线路的投资成本、削减峰荷等。但是,在实际应用中,仍然存在着许多亟待解决的问题,如分布式能源技术有待不断成熟,制定相关的政策激励机制、并网标准、设计规范,等等。应该看到,技术进步与政策制定是相辅相承的,研发的突破与创新能够增强决策者的信心,制定和实施相关的扶持政策;而政策的有力支持又能促进研发的深入开展。
因此,在强调政策到位的同时,更应注重技术的突破与创新。首先,关键是建立开放、透明的电力市场,为各种类型的市场主体提供公平的机会。其次,提高上网条款、条件和程序的透明度,改善分布式能源并网条件,尤其是电网技术接口标准、并网成本分摊条例的制定。这些成本分摊条例应充分考虑分布式能源系统对电网的有益之处,例如减少电网投资和线损。再者,改善分布式能源项目的审批许可程序,将分布式能源发展纳入电网规划以及区域规划之中,有效地降低分布式能源的并网成本。由于分布式能源目前在电力市场中仍处于弱势地位,电力生产的环境成本尚未计入电价,因此分布式能源项目仍然需要政策支持和经济激励。从长远来看,应建立市场化的支持机制,以符合电力市场开放的趋势。可以预见,通讯和信息技术的日新月异为分布式能源系统的推广提供了更多控制手段。互联网技术为点对点的通讯提供了网络,使分布式能源系统能够实现实时并网运行操作。

http://co.163.com/r/p/d/129760_2.htm?way=2

cnlwh 发表于 2006-9-18 09:07:24 PM

分布式发电中电能质量问题的研究

本帖最后由 cnlwh 于 2009-2-2 09:02 PM 编辑

   
  20世纪80年代以来,大量基于计算机的控制设备和电力电子装置投入使用,使得电能质量的性能变得非常敏感;调速电机、无功补偿装置和新型负荷的出现导致系统谐波水平不断上升,对电能质量提出了更高的要求;电力用户不断增长的电能质量意识迫使电力公司提高供电质量。在传统的电力系统体制下,世界各国对电能质量问题进行了深入的研究,并采取了相应的解决策略。

  现在全世界的供电系统中90%是以大机组、大电网、高电压为特征的单一式供电系统,但是由于传统能源资源的逐渐枯竭,当今社会许多部门对电能质量要求的提高,以及世界各国对环保问题的日益重视,一种环保、高效、灵活的发电方式-分布式发电已经被世界各国所重视,成为21世纪电力系统最重要的研究方向。分布式发电的引入将对现有的电力系统产生极大的影响,欧美许多国家已经对这种新型的发电方式开展科学研究,我国的分布式发电的研究落后于一些欧美发达国家,但是近年来我国也对分布式发电开展了一些基础性的研究,本文就分布式发电对电能质量和系统稳定性造成的影响进行分析,进而对相关的问题提出自己的看法。

  1 分布式发电给电能质量带来的潜在问题

  分布式发电是建立在电力电子技术的基础上,大量的电力电子转换器将应用到电力系统中来,这些器件将担负着能量的传递和负荷的投切等重要功能。随着电力电子技术的广泛应用与发展,供电系统中增加了大量的非线性负载,特别是开关方式工作的静止变流器,对其进行操作会引起电网电流、电压波形发生畸变,引起电网的谐波污染。现在较为常见的电能质量问题有:频率偏移、长时电压偏移、短时电压偏移、电磁暂态、三相不平衡、波形失真、电压波动和闪变等现象,其中波形失真中间的谐波问题是最近几年才被逐渐重视的。

  分布式发电(DG)对电能质量主要有两个方面的影响。首先对电压闪变造成影响。电压闪变是灯光照度不稳定而造成的视感,传统电网引起电压闪变的主要原因是负荷的瞬时变化,随着分布式发电的引入,将带来引起电压闪变的其他因素。这些因素主要是以下几个方面:某个大型分布式单元的启动,分布式单元输出的短时剧变,以及分布式单元与系统中电压反馈控制设备相互作用而带来的不利影响。

  众所周知,电力系统中存在大量的非线性成分从而引入了大量的谐波。谐波的引入对电力系统造成的危害有:谐波的出现增加了电站和用户设备的功率损耗;有时谐波会使敏感负荷或者控制设备发生故障;电网波形中谐波成分比例过大,会使一些电力设备寿命减少,如变压器、发电机、电容器等。由于电力电子器件大量应用于分布式发电,所以不可避免的给系统带来大量谐波。至于带来谐波的幅度和阶次受到发电方式以及转换器的工作模式的影响。

  2 分布式发电对电能质量改善存在潜在的优势

  虽然分布式发电的引入给系统带来许多不确定性,造成电压闪变以及引进大量谐波,使电能质量的一些方面进一步恶化,但是分布式发电也存在改善电能质量的潜力。首先分布式电源能够及时快速的提供电能,当电网关联负载较大时,分布式电源在相关控制策略下在尽可能短的时间内投入使用,使系统尽可能少的减少故障,从而提高整个电网系统的稳定性。

  现在许多电力系统的专家和学者对传统电网的电能质量问题进行了较为广泛深入的研究。在抑制谐波、降低电压波动和闪变以及解决三相不平衡方面,目前已经有几种装置可供选择。技术已经相当成熟的有无源滤波器、静止无功补偿装置(SVC)等,随着高性能的电力电子元件(例如GTO、IGBT、LTT等)的出现以及微处理和微电子技术、信息技术和控制技术的发展,美国电力专家提出了柔性交流输电系统(又称FACTS),现在主要的FACTS装置有:静止无功补偿器(STATCOM),晶闸管控制的串联投切电容器(TSSC)、可控串联补偿电容器(TCSC)、统一潮流控制器(UPFC)等。作为FACTS技术在配电系统应用的延伸--DFACTS技术(又称Custom Power 技术)已成为改善传统集中式发电系统电能质量的有力工具。该技术的核心器件是IGBT,目前主要的装置有:有源滤波器、动态电压恢复、配电系统用静止无功补偿器、固态切换开关等。APF是补偿谐波的有效工具,DVR是抑制电压陷落的有效装置。

  以上改善电能质量的技术是建立在电力电子技术和通信控制技术的基础上的,而分布式发电正是建立在电力电子技术、计算机、通讯技术和控制技术发展的基础上,这样新型电力系统使得复用自身的电力电子转换器成为可能,利用现有电力电子设备吸收或释放有功、无功,从而不仅实现电能的传输转换,而且改善了系统的电能质量,减少了系统的额外投资。当然实现以上功能要建立精确的控制策略,分布式发电自身的电力电子转换设备不可能完全代替改善传统电网电能质量的设备技术,能够将分布式发电设备应用到DFACTS技术中去,不仅提高了电能质量水平,而且减少了设备投资。

  3 可行的研究方案及其思路

  从发达国家来看,DFACTS技术逐渐成为电力公司和用户的最优选择。此种技术的基础正是现代电力电子技术及其相关的检测和控制技术,尤其是可控硅器件的水平和经济实用性。未来电力系统发展的必然趋势是分布式发电。分布式发电技术也是基于这些技术才可以得以发展,所以充分结合现有改善电能质量的有效技术,探讨分布式发电带来电能质量新问题的成因,这将是一种十分可行的研究方案。下面将提出一些具体的研究内容:

  大量电力电子器件应用到分布式发电,将会给电能质量问题带来新的挑战,对未来可能出现的问题进行合理的预测是非常必要的。

  分布式发电本身可以产生大量的有功和无功,如果能够合理的应用这些能量来改善电能质量,将节省设备投资。

  将分布式发电自身潜在优势充分的利用在改善电能质量,合理的控制策略是必不可少的。

  分布式发电无法解决自身的所有问题,传统电网改善电能质量的技术可以结合到分布式发电中。这种兼容并包的研究思路既可以减少开发研究时间,又可以保证电能的高质量。

  分布式发电广泛应用到电力系统,传统的检测和分析方法很难适应于电能质量的评估,因此有必要对此进行研究。

  4 结论

  虽然我国现状是传统集中式大电网,但是电力未来发展方向将是分布式发电。欧美一些发达国家已经认清了趋势,对分布式发电已经开展了广泛的研究。我国对此的研究虽然还处于刚刚起步阶段,但是已经开始对此方向投入大量的精力和物力,鼓励相关人员对此进行广泛深入的研究。电能质量问题是任何发电方式都不能避免的问题,越早对其进行研究,将对我国分布式发电的发展起到积极的促进作用。

作者:莫颖涛 吴为麟
http://www.china95598.com/Html/p ... 200651331425378.htm

cnlwh 发表于 2006-9-23 01:50:11 PM

谐波有什么危害?

电网谐波造成电网污染,正弦电压波形畸变,使电力系统的发供用电设备出现许多异常现象和故障,情况日趋严重。谐波的危害电力系统中谐波的危害是多方面的,概括起来有以下几个方面:

1. 对供配电线路的危害

(1) 影响线路的稳定运行

供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护,使得在故障情况下保证线路与设备的安全。但由于电磁式继电器与感应式继电器对10%以下含量高达40%时又导致继电保护误动作,因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。晶体管继电器虽然具有许多优点,但由于采用了整流取样电路,容易受谐波影响,产生误动或拒动。这样,谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。

(2) 影响电网的质量

电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。如民用配电系统中的中性线,由于荧光灯、调光灯、计算机等负载,会产生大量的奇次谐波,其中3次谐波的含量较多,可达40%;三相配电线路中,相线上的3的整数倍谐波在中性线上会叠加,使中性线的电流值可能超过相线上的电流。另外,相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率,从而降低电网电压,浪费电网的容量。

2. 对电力设备的危害

对电力电容器的危害

当电网存在谐波时,投入电容器后其端电压增大,通过电容器的电流增加得更大,使电容器损耗功率增加。对于膜纸复合介质电容器,虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的1.38倍;对于全膜电容器允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的1.43倍,但如果谐波含量较高,超出电容器允许条件,就会使电容器过电流和过负荷,损耗功率超过上述值,使电容器异常发热,在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化。尤其是电容器投入在电压已经畸变的电网中时,还可能使电网的谐波加剧,即产生谐波扩大现象。另外,谐波的存在往往使电压呈现尖顶波形,尖顶电压波易在介质中诱发局部放电,且由于电压变化率大,局部放电强度大,对绝缘介质更能起到加速老化的作用,从而缩短电容器的使用寿命。一般来说,电压每升高10%,电容器的寿命就要缩短1/2左右。再者,在谐波严重的情况下,还会使电容器鼓肚、击穿或爆炸。

对电力变压器的危害

谐波使变压器的铜耗增大,其中包括电阻损耗、导体中的涡流损耗与导体外部因漏磁通引起的杂散损耗都要增加。谐波还使变压器的铁耗增大,这主要表现在铁心中的磁滞损耗增加,谐波使电压的波形变得越差,则磁滞损耗越大。同时由于以上两方面的损耗增加,因此要减少变压器的实际使用容量,或者说在选择变压器额定容量时需要考虑留出电网中的谐波含量。除此之外,谐波还导致变压器噪声增大,变压器的振动噪声主要是由于铁心的磁致伸缩引起的,随着谐波次数的增加,振动频率在1KHZ左右的成分使混杂噪声增加,有时还发出金属声。

对电力电缆的危害

由于谐波次数高频率上升,再加之电缆导体截面积越大趋肤效应越明显,从而导致导体的交流电阻增大,使得电缆的允许通过电流减小。另外,电缆的电阻、系统母线侧及线路感抗与系统串联,提高功率因数用的电容器及线路的容抗与系统并联,在一定数值的电感与电容下可能发生谐振。

对用电设备的危害

对电动机的危害

谐波对异步电动机的影响,主要是增加电动机的附加损耗,降低效率,严重时使电动机过热。尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场,形成与电动机旋转方向相反的转矩,起制动作用,从而减少电动机的出力。另外电动机中的谐波电流,当频率接近某零件的固有频率时还会使电动机产生机械振动,发出很大的噪声。

对低压开关设备的危害

对于配电用断路器来说,全电磁型的断路器易受谐波电流的影响使铁耗增大而发热,同时由于对电磁铁的影响与涡流影响使脱扣困难,且谐波次数越高影响越大;热磁型的断路器,由于导体的集肤次应与铁耗增加而引起发热,使得额定电流降低与脱扣电流降低;电子型的断路器,谐波也要使其额定电流降低,尤其是检测峰值的电子断路器,额定电流降低得更多。由此可知,上述三种配电断路器都可能因谐波产生误动作。

对于漏电断路器来说,由于谐波汇漏电流的作用,可能使断路器异常发热,出现误动作或不动作。对于电磁接角器来说,谐波电流使磁体部件温升增大,影响接点,线圈温度升高使额定电流降低。对于热继电器来说,因受谐波电流的影响也要使额定电流降低。在工作中它们都有可能造成误动作。

对弱电系统设备的干扰

对于计算机网络、通信、有线电视、报警与楼宇自动化等弱电设备,电力系统中的谐波通过电磁感应、静电感应与传导方式耦合到这些系统中,产生干扰。其中电感应与静电感应的耦合强度与干扰频率成正比,传导则通过公共接地耦合,有大量不平衡电流流入接地极,从而干扰弱电系统。

影响电力测量的准确性

目前采用的电力测量仪表中有磁电型和感应型,它们受谐波的影响较大。特别是电能表(多采用感应型),当谐波较大时将产生计量混乱,测量不准确。

谐波对人体有影响

从人体生理学来说,人体细胞在受到刺激兴奋时,会在细胞膜静息电位基础上发生快速电波动或可逆翻转,其频率如果与谐波频率相接近,电网谐波的电磁辐射就会直接影响人的脑磁场与心磁场。

http://www.china95598.com/Html/xblb/2006-9/22/22200406922112004825519931.htm

cnlwh 发表于 2006-10-13 10:09:41 AM

我国电力进入“大电网、大机组”时代

李新民 范艳芬

中电联党组书记、常务副理事长谢振华指出,我国电力工业已经进入“大电网、大机组、西电东送、南北互济、全国联网”新时代,并正向高效、环保、安全、经济的更高目标迈进。

谢振华是在12日召开的电力行业企业管理经验交流会上做上述表示的。他说,“十五”期间,我国电力工业发展迅速,基本满足了国民经济和社会发展对电力的需求。电力装备水平有了很大提高,大容量、高参数、环保型机组快速增长,电网覆盖面和现代化程度不断提高。


来源:经济参考报
http://www.ce.cn/cysc/ny/dl/200610/13/t20061013_8943890.shtml

cnlwh 发表于 2006-11-20 08:58:41 AM

电能质量标准浅析

【摘要】结合工程实际,对电能质量涵盖的五个方面:公用电网高次谐波、电压闪变与电压波动、三相电压及电流不平衡、电压偏差、频率偏差等的国家标准作了简要介绍,并对其主要内容作了分析,以利对其抑制方法的研究和工程应用。
【关键词】高次谐波电压波动闪变抑制

  随着电力电子技术的广泛应用与发展,供电系统中增加了大量的非线性负载,特别是静止变流器,从低压小容量家用电器到高压大容量用的工业交直流变换装置,由于静止变流器是以开关方式工作的,会引起电网电流、电压波形发生畸变,引起电网的谐波“污染”。另外,冲击性、波动性负荷,如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等运行中不仅会产生大量的高次谐波,而且使得电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重,这些对电网的不利影响不仅会导致供用电设备本身的安全性降低,而且会严重削弱和干扰电网的经济运行,造成对电网的“公害”,为此,国家技术监督局相继颁布了涉及电能质量五个方面的国家标准,即:供电电压允许偏差,供电电压允许波动和闪变,供电三相电压不允许平衡度,公用电网谐波,以及供电频率允许偏差等的指标限制。

1.电压允许偏差
用电设备的运行指标和额定寿命是对其额定电压而言的。当其端子上出现电压偏差时,其运行参数和寿命将受到影响,影响程度视偏差的大小、持续的时间和设备状况而异,电压偏差计算式如下:
电压偏差(%)=(实际电压-额定电压)
额定电压×100%……(1)
《电能质量供电电压允许偏差》(GB12325-90)规定电力系统在正常运行条件下,用户受电端供电电压的允许偏差为:
(1)35kV及以上供电和对电压质量有特殊要求的用户为额定电压的+5%~-5%;
(2)10kV及以下高压供电和低压电力用户为额定电压的+7%~-7%;
(3)低压照明用户为额定电压的+5%~-10%。
为了保证用电设备的正常运行,在综合考虑了设备制造和电网建设的经济合理性后,对各类用户设备规定了如上的允许偏差值,此值为工业企业供配电系统设计提供了依据。

在工业企业中,改善电压偏差的主要措施有三:
(1)就地进行无功功率补偿,及时调整无功功率补偿量,无功负荷的变化在电网各级系统中均产生电压偏差,它是产生电压偏差的源,因此,就地进行无功功率补偿,及时调整无功功率补偿量,从源上解决问题,是最有效的措施。
(2)调整同步电动机的励磁电流,在铭牌规定植的范围内适当调整同步电动机的励磁电流,使其超前或滞后运行,就能产生超前或滞后的无功功率,从而达到改善网络负荷的功率因数和调整电压偏差的目的。
(3)采用有载调压变压器。从总体上考虑无功负荷只宜补偿到功率因数为0.90~0.95,仍然有一部分变化无功负荷要电网供给而产生电压偏差,这就需要分区采用一些有效的办法来解决,采用有载调压变压器就是有效而经济的办法之一。

2.公用电网谐波
谐波(Harmonic)即对周期性的变流量进行傅里叶级数分解,得到频率为大于1的整数倍基波频率的分量,它是由电网中非线性负荷而产生的。
电能质量公用电网谐波》(GB/T14529-93)中规定了各电压等级的总谐波畸变率,各单次奇次电压含有率和各单次偶次电压含有率的限制值,详见表1:
该标准还规定了电网公共连接点的谐波电流(2~25次)注入的允许值;而且同一公共连接点的每个用户向电网注入的谐波电流允许值按此用户在该点的协议容量与其公共连接点的供电设备容量之比进行分配,以体现供配电的公正性。

3.电压波动和闪变
电压波动(Fluctuation)即电压方均根值一系列的变动或连续的改变,闪变(Flick)即灯光照度不稳定造成的视感,是由波动负荷,如电弧炉、轧机、电弧焊机等引起的。
《电能质量电压波动和闪变》(GB12326-2000)是在原来标准GB12326-90的基础上,参考了国际电工委员会(IEC)电磁兼容(EMC)标准IEC6100-3-7等而修订而成的,适用于由波动负荷引起的公共连接点电压的快速变动及由此可能人对灯闪明显感觉的场合,该标准规定了各级电压下的闪变限制值,见表2:
表2中的括号内的数值仅适用于公共连接点(PCC)点连接的所有用户为同电压等级的用户场合,Pst为短时间闪变值,即衡量短时间(若干分钟)内闪变强弱的一个统计量值;Plt为长时间闪变值,它由Pst推算出,反映出长时间(若干小时)内闪变强弱的一个统计量值。

4.三相电压不平衡
《电能质量三相电压允许不平衡度》(GB/T15543-1995)适用于交流额定频率为50Hz电力系统正常运行方式下由于负序分量而引起的PCC点连接点的电压不平衡,该标准规定:电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为2%,短时间不得超过4%。
而且该标准还解释:不平衡度允许值指的是在电力系统正常运行的最小方式下负荷所引起的电压不平衡度为最大的生产(运行)周期中的实测值,例如炼钢电弧炉应在熔化期测量等。在确定三相电压允许不平衡指标时,该标准规定用95%概率值作为衡量值。即正常运行方式下不平衡度允许值,对于波动性较小的场合,应和实际测量的五次接近数值的算术平均值对比;对于波动性较大的场合,应和实际测量的95%概率值对比;以判断是否合格。其短时允许值是指任何时刻均不能超过的限制值,以保证保护和自动装置的正确动作。

5.电网频率
《电能质量电力系统频率允许偏差》(GB/T15945-1995)中规定:电力系统频率偏差允许值为0.2Hz,当系统容量较大时,偏差值可放宽到+0.5Hz~-0.5Hz,标准中并没有说明系统容量大小的界限,而在《全国供用电规则》中有规定:“供电局供电频率的允许偏差:电网容量在300万千瓦及以上者为0.2Hz;电网容量在300万千瓦以下者为0.5Hz。
”实际运行中,我国各跨省电力系统频率都保持在+0.1Hz~-0.1Hz的范围内,这点在电网质量中最有保障。

6.结语
加强电能质量管理,提高电能质量,已经成为电力系统广泛关注的重要内容之一,并且有关电力行业规则明确:用户的非线性负荷、冲击性负荷、波动负荷、非对称负荷对供电质量产生影响或对安全运行构成干扰和妨碍时,用户必须采取措施加以消除。抑制电压波动、电压闪变、电网谐波等不利影响的最直接、最常用的现有措施是装设无功功率补偿兼谐波滤波装置、静止型无功功率补偿装置(SVC),以及有源滤波器、无功发生器(SVG)等。通过对影响电能质量的五个方面国家标准的了解,从而为实际工程中抑制电网谐波“污染”,减小电压波动等找到决策略与设计的依据。

摘自:仪器仪表商情网
http://www.cepn.sp.com.cn/dlkj/200611100064.htm

cnlwh 发表于 2007-2-12 01:48:07 PM

上海成功解决电网黑启动难题 电网崩溃可速恢复

                   
  中新社上海2007年2月11日电 如果上海发生大面积停电或电网瘫痪,有没有能力应对?今天,上海电力部门在相关会议上称,困扰申城电网缺乏黑启动电源的问题已解决。这一成果既完善了上海电网抗灾应急机制,又为城市安全构筑起新的保障系统。

  所谓黑启动,是指整个电网因故崩溃停运后,系统全部停电而处于全“黑”状态,此时通过系统中具备自启动能力的机组启动,带动无自启动能力的机组,逐步扩大系统的恢复范围,最终实现整个电网系统的恢复和供电。

  上海电网黑启动工程始于二○○二年,逐一完成了前期的理论研究、黑启动方案、电厂和变电站设备现状评估等研究项目,在历时六年试验后,终于建成理论、实战和操作三位一体的上海电网黑启动体系。至此,上海电网具备了电网全瘫痪极端状态下自启动的能力,可快速恢复城市供电,最大限度地减少突发灾害造成的损失。

  此间业界人士表示,上海电网黑启动的成功,对于中国内地城市电网安全具有推广的意义,能为社会安定和经济建设进一步提供坚实的安全保障。

来源:http://www.chinanews.com.cn//cj/gncj/news/2007/02-11/872762.shtml
中国科学技术信息研究所加工整理
http://www.chinainfo.gov.cn/data/200702/1_20070212_151530.html

[ 本帖最后由 cnlwh 于 2008-9-20 08:28 AM 编辑 ]

cnlwh 发表于 2008-9-20 08:25:05 AM

分布式能源系统成为解决能源问题的金钥匙

                 
提要:在世界饱受能源紧缺问题困扰的情况下,丹麦通过推广应用分布式能源系统,不仅大幅提高了能源效率,而且实现了能源独立,这种成功经验值得全球各国借鉴。分布式能源系统是指将能源系统以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户端,来双向传输冷、热、电能。由于可以提高能源利用率和供电安全性,实现按需供能以及为用户提供更多选择,分布式能源系统成为全球电力行业和能源产业的重要发展方向。

  推广分布式能源系统,丹麦成各国效仿楷模

  约翰•麦凯恩和巴拉克•奥巴马在对美国能源未来再度发表见解之前,他们或许应该走访丹麦。后者实现了能源独立,是其他国家只能梦想的事情。尽管2006年欧洲能源进口总量增长了2.4%,但丹麦能源进口量同比下降了8%。美国能源部的现代化电网工程项目负责人Steve Pullins 认为:“丹麦是美国应该效仿的楷模。”

  丹麦是如何做到这一点的呢?是通过大力推广分布式能源系统。与传统的“集中式”能源系统不同,分布式能源系统依靠在能源消费地区附近安装太阳能电池板或燃气轮机等小型发电设备来有效补充或取代集中供电系统。消费者不仅可以从电网上购电,而且可以向电网销售电力。例如,安装太阳能电源板的家庭可以将未消费的电力销售给电网,从而增加供电总量。

  在分布式能源系统中,需求回馈、消费方调控和能源储存等其他相关技术预计将发挥同等重要的作用。分布式能源系统的主要功能是所谓的“智能测量”,这项功能可以使电力实现双向传输。

  减少能源损耗,实现资源利用最大化

  分布式能源系统的能源利用率远远高于多数国家依靠大型主要电站将电力从发电厂向终端用户单向传输的集中供电系统。发电厂最终只能将燃料能源燃烧产生的1/3热能转化成电能,而近50%的热能流失,传输环节损耗近10%的热能。

  而且,当前20%的发电装机容量只用于满足用电高峰期的需求。因此,这些发电机组运行时间仅占全部机组运行时间的5%,发电量仅占发电总量的1%。由于只依靠几条主要线路传输电力,集中供电系统的供电线路拥堵问题日益凸显。电力供应过剩迫使公用事业单位依靠污染性更高和效率更低的能源发电来满足用电高峰期需求,而不是简单地将剩余电力从需求量低的市场重新配送至需求量高的市场,从而造成能源利用率更为低下。

  在2005年,分布式能源系统发电量约占丹麦全国发电总量的一半,而碳排放量比上世纪90年代的水平减少了约一半。7月份,丹麦政府宣布计划铺设全球最长的智能化电网基础设施,这将可以使分布式能源系统在不久之后成为丹麦主要的供电渠道。

  丹麦花费了近20年的时间来完成这种转变,但最关键的举措是引入智能或网络测量系统。这要求公用事业单位从消费者手中回购电力,回购电力价格为销售电价的85%。丹麦的成功已使越来越多的政策决策者和能源主管确信需要效仿丹麦模式。

  消除电力企业盈利与消费之间关联性,是成功关键之处

  在美国,分布式能源系统推广面临来自电力企业的阻力。分布式能源供应旨在消除电力企业盈利和电力消费之间的关联性,从而激发电力企业投资研发高效节能技术来推动分布式能源系统建设的热情。改变这种关系甚至比技术创新更为重要。

  清洁能源技术咨询公司Clean Edge的联合创始人Ron Pernick认为:“如果没有公用事业单位参与其中,分布式能源系统推广将很难取得进展。监管机构需要制定一些政策,促使公用事业单位投身分布式能源系统建设。而根本之处在于,消除电力企业盈利同电力消费之间的关联性。”

  同从事多数其他行业的企业一样,电力企业有责任使股东们在一个合理的时间段获取合理的投资回报。分布式能源系统需要在一段漫长的时间内一步步搭建,而且通常需要一段很长时间才能获取可观的投资回报。

  在美国的许多地区,监管机构都是依靠各种退税和激励政策来使电力企业在财务业绩不受影响的前提下去投资研发小功率发电技术。就自治州层面而言,2005年颁布的《能源法》要求到2012年时,所有自治州的建筑物必须配备双向测量和能源管理系统。但至少从目前情况来看,结果差强人意。

  企业、消费者纷纷参与,分布式能源供应前景广阔

  美国西部各州的电力企业已开始将提高能源利用率列为长期资源投资战略中的重要一环。在华盛顿州,电力公司PG&E计划通过投资研发高效节能技术来增强分布式能源系统,通过分布式能源系统来满足未来50%的能源需求。

  其他电力企业正在推出雄心勃勃的计划来推动分布式能源系统建设。总部位于南加州的爱迪生电力公司计划在2013年完成在南加州地区建筑物顶安装250兆瓦太阳能电池板项目。

  与此同时,许多企业和消费者已经率先参与进来。在过去10年中,大幅降低对集中能源系统依赖性的小型企业和消费者数量在以每年33%的速度递增。总部位于美国加州山景城的谷歌公司在其用电高峰期间,利用安装在山景城园区内的1.6兆瓦太阳能电池板来满足30%的电力需求。我们有充分的理由预期其他硅谷企业将竞相效仿。

  停电的代价非常昂贵,尤其是对硅谷地区高科技企业而言。据硅谷地区Larry Owens电力公司估计,一次停电事故将使Sun Microsystems公司每分钟损失100万美元。据惠普公司估计,一次20分钟的停电事故将导致一家电路制造工厂损失3000万美元。

  但是,并非只有全球计算机领域的高科技企业在享受太阳能的优点。去年,美国陆军工程兵团在伊拉克中部地区阳光充足的费卢杰市安装了1000多个太阳能街灯,美军士兵和伊拉克武装叛乱分子曾于2004年在这座城市进行了一场激战。太阳能电池在白天吸收储存的来自大片沙漠地区的光能足以确保太阳能街灯从黄昏到黎明。在过去5年中,伊拉克可能多数时间处于电力供应中断状态。而如今,费卢杰市的街道每晚灯火通明。

(来源、作者:福布斯,2008.08.07,William Pentland)

http://nyj.ndrc.gov.cn/gjdt/t20080917_236228.htm

cnlwh 发表于 2009-2-2 09:00:28 PM

让核能代替煤成为电网基本负载的支撑

                       
  我们使用的电力主要来自以煤或天然气为燃料的大型发电厂,发出来的电源源不断地输送到遍布全国的庞大电网,用户可以24小时不间断用电。庞大的电网属于一个基本负载,任何电力系统都离不开它。然而,众所周知,以煤或天然气作为燃料支持基本负载只能是权宜之计:一方面,作为不可再生的化石能源早晚有一天会被我们用光;另一方面,燃烧化石能源排放的二氧化碳加剧了人类生存环境的恶化进程。

  可再生能源指来自于自然界的免费能源,包括风能、太阳能、生物质能、水力和潮汐能等。可再生能源的最大好处是不会产生二氧化碳并且不会面临枯竭的厄运。

  核能不是可再生能源,因为铀燃料需要从地下挖掘,不过铀在地壳中的丰度足以维持几百年。核能在能源平衡中占据着重要地位,因为它既不产生二氧化碳,也不污染大气,还可以每天24小时运转。因此,核能可以替代依赖化石燃料的火力发电厂成为基本负载。

  核能也是争议最大的能源,许多人尤其是环保主义者原则上反对核能。让我们来列举一些常听到的反对声音:

  1.核反应堆不安全,一场意外会给大片地区带来长寿命的同位素。实际上,在过去使用核能的60年里,很少有事故发生。有人喜欢提1988年前苏联的切尔诺贝利核泄漏事件,但那是设计问题引起的。在法国,80%的电力来自于核反应堆,但是并未听说发生过核事故。相信今后核反应堆会有许多安全保障措施来杜绝意外的发生。

  2.长寿命同位素的核废料处理问题。这个问题很简单——许多沙漠地区都可以用于填埋这些核废料。

  3.如果核能被恐怖分子控制的话,将对人口集中的城市地区带来巨大威胁。尽管这是有可能的,但至今从未发生过。

  4.现在很多反应堆靠铀235同位素的裂变,但其丰度较低,需要从自然铀中分离,而自然储量中以铀238为主。其实,核反应堆仅仅需要4%的铀235,如果分离出90%的铀235,就有可能制成一颗原子弹了——这也是现在备受关注的伊朗核问题的关键之处。

  在完整的能源利用图谱中,我们需要煤和核能。一些所谓的环保主义者让人觉得,这个世界可以仅仅靠风能和太阳能运转——这不仅使人误解而且显然不诚实,因为风能和太阳能都需要基本负载,我们最大的问题就是靠煤来维持基本负载,而唯一能替代它的就是核能。正如那位有名的环保主义者勒夫洛克所言,当意识到如果要减少二氧化碳排放、缓和气候变暖问题后,我们别无选择,必须依靠核能。

  然而,据世界能源组织预测,到2015年,世界44%的能源将来自于煤。这意味着什么?我们将不断地产生大量的二氧化碳使地球持续升温,眼看着气候变化加剧,最终的苦果只能由我们自己品尝。

(作者郭久亦为美国国际政策研究中心前高级研究员)
新闻来源:《光明日报》
http://np.chinapower.com.cn/article/1003/art1003394.asp

yichong 发表于 2009-3-13 08:46:45 PM

起步阶段还需要大力的政策支持
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