我國大力發(fā)展分布式能源進(jìn)一步推進(jìn)節(jié)能減排
[導(dǎo)讀]國內(nèi)首個(gè)工業(yè)園分布式能源項(xiàng)目華電九江分布式能源站近日在江西試產(chǎn)運(yùn)營。這個(gè)能源站替代了高污染的燃煤小鍋爐,目前已為園區(qū)內(nèi)多家企業(yè)供氣、供水,有效減少二氧化碳、氮氧化物和煙塵的排放。
概念解析什么是分布式能源?
分布式能源是在一定區(qū)域內(nèi)利用管網(wǎng)系統(tǒng)和電纜向區(qū)內(nèi)同時(shí)提供電力、蒸汽、熱水和空調(diào)用冷凍水的綜合加工廠,由電力、燃?xì)?、熱力和通信網(wǎng)絡(luò)的四維一體系統(tǒng)集成。它直接安裝在用戶端,通過在現(xiàn)場對能源實(shí)現(xiàn)溫度對口梯級利用,盡量減少中間輸送環(huán)節(jié)的損耗,實(shí)現(xiàn)對資源利用的最大化。
分布式能源的基本原理是,天然氣等一次能源首先通過燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電(一次發(fā)電效率30%~40%),產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐產(chǎn)生中壓或低壓蒸汽。其中,一次能源以氣體燃料為主,可再生能源為輔,利用一切可以利用的資源;二次能源以分布在用戶端的熱電冷(植)聯(lián)產(chǎn)為主,其他中央能源供應(yīng)系統(tǒng)為輔,實(shí)現(xiàn)以直接滿足用戶多種需求的能源梯級利用,并通過中央能源供應(yīng)系統(tǒng)提供支持和補(bǔ)充。
答疑解惑為什么要大力推廣?
分布式能源技術(shù)具備第二代能源系統(tǒng)的所有顯著特征:燃料多元化;設(shè)備小型、微型化;網(wǎng)絡(luò)化;智能化控制和信息化管理;冷熱電聯(lián)產(chǎn)化和高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保水平等,是代表當(dāng)今世界發(fā)展潮流最先進(jìn)的理念和技術(shù)。
能源利用效率高,由于分布式能源可用發(fā)電后工質(zhì)的余熱來制熱、制冷,因此能源得以合理的梯級利用,用戶可根據(jù)自己所需來向電網(wǎng)輸電和購電,能源的利用效率達(dá)到80%以上。
投資小,損耗低其投資回報(bào)周期較短,投資回報(bào)率高,可降低一次性投資和成本費(fèi)用;靠近用戶側(cè)的安裝可就近供電,因此可降低輸電和配電網(wǎng)的網(wǎng)損。
污染小,分布式能源系統(tǒng)采用天然氣做燃料或以氫氣、太陽能、風(fēng)能等為能源,可減少污染物的排放總量;大量的就近供電減少了大容量、遠(yuǎn)距離高電壓輸電線的建設(shè),降低了電磁污染。另外,能源的梯級合理利用,也使二氧化硫和固體廢棄物排放幾乎為零,溫室氣體減少50%以上,氮氧化物減少80%,總懸浮顆粒物減少95%。
為可再生能源的利用開辟了新途徑,相對于化石能源而言,可再生能源能流密度較低、分散性強(qiáng),而且目前的可再生能源利用系統(tǒng)規(guī)模小、能源利用率較低,用于集中供能是不現(xiàn)實(shí)的,而分布式能源系統(tǒng)為可再生能源利用的發(fā)展創(chuàng)造了條件。
安全性和可靠性高,分布式能源系統(tǒng)發(fā)電方式靈活,在公用電網(wǎng)故障時(shí),可自動(dòng)與公用電網(wǎng)斷開,獨(dú)立向用戶供電,提高了用戶自身的用電可靠性;當(dāng)所在地的用戶出現(xiàn)故障時(shí),可主動(dòng)與公用電網(wǎng)斷開,減小對其他用戶的影響。
發(fā)展分布式能源的主要形式
燃?xì)鉄犭娎淙?lián)產(chǎn)技術(shù)這是分布式能源的典型形式。天然氣是一種清潔原料,水蒸氣冷凝潛熱幾乎90%以上的熱量都被利用。由于在燃?xì)廨啓C(jī)中30%~40%的能量直接轉(zhuǎn)化為電能,一次轉(zhuǎn)化效率高于一般火電機(jī)組,再加上排氣和能量利用,比如加熱、制冷,可使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到能量的梯級利用,總能量利用效率達(dá)到最高。
分布式煤氣化能源系統(tǒng),這一系統(tǒng)是以煤氣化得到的煤氣作為燃料,來代替常規(guī)系統(tǒng)中的氣體或液體燃料,以達(dá)到提高熱效率的目的。分布式煤層氣能源系統(tǒng),我國有豐富的煤層氣資源,現(xiàn)已查明的淺層煤層氣就有30多萬億立方米,相當(dāng)于約400億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。若全部用來發(fā)電,可發(fā)電100萬億千瓦時(shí),這一巨大的資源寶庫,是建設(shè)分布式能源系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。分布式可再生能源系統(tǒng),適于與太陽能、地?zé)?、風(fēng)能等系統(tǒng)規(guī)模小、能量密度低的可再生能源相結(jié)合,為可再生能源的利用提供了新思路。但由于可再生能源本身的一些特點(diǎn)和其利用技術(shù)水平的限制,在當(dāng)前一段時(shí)間內(nèi),它與常規(guī)能源互補(bǔ)的分布式系統(tǒng)更為現(xiàn)實(shí)可行。
以垃圾為燃料的分布式能源系統(tǒng)從資源角度看,垃圾是地球上唯一正在增長的資源。據(jù)能源專家測算,2噸城市垃圾焚燒所產(chǎn)生的熱量相當(dāng)于1噸煤燃燒的能量。通過水煤漿技術(shù)處理,變垃圾直接焚燒為加工利用,既可提高燃燒效率,又可控制二次污染。因此,垃圾發(fā)電將是構(gòu)成分布式能源系統(tǒng)和電力生產(chǎn)“一次能源”多樣性的重要部分。