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现代化的生活离不开能源,现代化的发展也离不开电力。在介绍几种分布式能源的基础上,对分布式能源效率评价指标进行分析,最后给出结论。
现代化的生活离不开能源,现代化的发展也离不开电力。我国是人口大国,也是大力大国,2010年的发电总量超过美国。我国的能源供应和用能分布不匹配,西北地区是能源供应地,东部沿海是主要用能区域,这导致了我国的西电东输,北电南送的格局。当然,智能电网的发展能够提高电力输送的效率,减少损耗,但是现实却是电网事故无法完全避免;国家能源“十二五”规划明确提出要重视节能优先战略,提高能源生产和利用效率。大力发展分布式能源,是提高电能效率的有效途径。
一、分布式能源及分类
(一)分布式能源定义
对于分布式能源,不同机构和组织基于不同角度提出来不同的定义,主要表示分布于用户端的能源的综合利用系统;其中,一次性能源以液体或气体为主,可再生能源为辅,表示多源输入;二次能源以电力、冷力(热力)形态为主,代表多源输出,能效综合效率达到70%以上。因此,我们这里借用徐建中、邓建玲(2014)给出的定义,分布式能源是指靠近用户侧,由不同模块化设备组成的提供多种形式能源的供应系统 。分布式能源具有靠近用户侧的特点,因此能够提高能源系统的安全性,减少意外事件造成的损失。
(二)分布式能源分类
目前,靠近用户端的发电方式有多种,在实际应用中,按照发电容量分为大型(≥MW)、中型(100kW-1MW)和小型(<100kW)三种。实际上,我们更关心的实际分布式能源发电所采用一次能源和采用的技术接口,因此,根据发电采用的技术,将分布式能源分为以下几类:
1、太阳能光伏发电
地球上目前使用的能源从根本上说都来自于太阳能,比如石油、天然气也是以往太阳能的累积。现在所讲的太阳能一般是指当前接受的太阳辐射到地球的能源。太阳内部的核聚变产生的能量巨大,辐射到地球的能源仅仅为总能量的1/22000000,太阳每秒钟辐射到地球的能源为500 万吨煤。如果太阳能量能够完全利用,地球上一年的能量消耗只需太阳15分钟的能量传输。
太阳能光伏发电是利用太阳能电池的光伏效应直接将太阳光能转换成电能,这是一种新型的发电系统。太阳能光伏系统的发电容量,能够任意组合,最适合用户端客户的分散使用,还是一种清洁能源,可进行独立微网发电,也可以并网发电。我国在1958年便着手太阳能电池的研究,1971年将其应用于东方红2号卫星上,1973年后将其应用在地面上。我国的光伏产业发展快速,已经形成了较完整的产业体系。我国的太阳能资源丰富,国土面积的三分之二年日照时间达到2300小时以上,每年陆地表面接收的太阳能量约为17000亿吨标准煤。从长远来看,我国丰富的荒漠资源将是重要的能源宝地。太阳能光伏发电分为独立光伏发电系统和并网光伏系统,独立光伏发电系统仅靠太阳能电池供电;并网光伏系统将太阳电池发出的直流电变换成交流电,且与电网并联。
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