新能源发电与控制技术第3版 惠晶第6章 分布式电源与微电网组网技术
139页1、第6章 分布式电源与微电网组网技术,机械工业出版社,2,机械工业出版社,3,机械工业出版社,主要内容,6.1 分布式能源的特征及其应用 6.2 分布式供电与储能技术 6.3 微电网与多单元混合组网技术 6.4 电能质量与控制技术 6.5 分布式能源的综合利用及经济技术评价,4,机械工业出版社,6.1 分布式能源的特征及其应用,6.1.1 分布式能源的特征 分布式能源也叫分布式资源(DER,Distributed Energy Resources),是一种能源的分布式应用系统,实现用户端的能源综合利用,相对于传统的集中供电方式而言,是指将冷-热-电系统以小规模、小容量(数kW20MW)、模块化、分散式的方式布置在用户附近,可独立地输出冷(Cooling)、热(Heating)、电能(Power)的系统。,5,机械工业出版社,1. 分布式能源的定义 国际分布式能源联盟(WADE,World Alliance for Decentralized Energy )对“分布式能源”给出的 定义是:发电系统能够在消费地点或很近的地方发电,并具有: 高效的利用发电产生的废能生产热和电; 现场端的可再
2、生能源系统; 包括利用现场废气、废热以及多余压差来发电的能源循 环利用系统。 这些系统就称为分布式能源系统,而不考虑这些项目的规模、燃料或技术,及该系统是否联接电网等条件。,6,机械工业出版社,国际公认的发展前景良好、用途广泛、移动与固定供电兼具、能源转换高效、可热电综合利用的两种重要分布式能源利用形式: 微型燃气机发电机组,这是实现热电联产、高效利用能源和节能的主要形式; “燃料电池”技术,这也是未来主要的分布式能源利用技术之一。,7,机械工业出版社,微型燃气轮机发电机组,8,机械工业出版社,2.分布式能源主要特征: (1)高效性 (2)环保性 (3)能源利用的多样性 (4)调峰作用 (5)安全性和可靠性 (6)减少国家输配电投资 (7)解决边远地区供电,9,机械工业出版社,分布式能源的先进技术包括太阳能利用、风能利用、燃料电池和燃气内燃机冷-热-电三联供等多种形式; 主要技术有: 电能有效利用(EUEE,Efficient Utilization of Electrical Energy)、智能通信技术(ICT,Information and Communications Tech
3、nology)、智能模块(Smart Box)、主动网络管理 (ANM,Active Network Management)以及微网(Micro-Grids)和智能电网(Smart-Grids),并实现整合预期能源发展的柔性电网(FENIX,Flexible Electricity Networks to Integrate the eXpected energy evolution)。,10,机械工业出版社,3. 分布式能源的综合利用: 燃气-蒸汽联合循环发电 燃料电池发电-余热利用技术 整体煤气化联合循环(IGCC) 煤炭气化多联产 热-电-冷三联产 风-光-燃气互补多联产发电等领域。,11,机械工业出版社,6.1.2 分布式能源的应用,1. 分布式能源转换设备及装置,(1) 小型燃气轮机 (2) 微型燃气轮机 (3) 燃料电池 (4) 微型蒸汽轮机-蒸汽轮机 (5) 微型水轮机和微型抽水蓄能电站 (6) 太阳能发电系统 (7) 风力发电系统,(8) 余热制冷系统 (9)热泵系统 (10)能量回收系统,12,机械工业出版社,2. 分布式能源中的系统优化技术,(1)多种能源系统整合优
4、化 (2)将分布式能源与交通系统整合优化 (3)分布式能源系统电网接入研究 (4)储能技术 (5)地源储能技术 (6)网络式能源系统,13,机械工业出版社,3. 分布式能源中的资源利用技术,(1)天然气凝结水技术 (2)将分布式能源与大棚结合的技术 (3)利用发电制冷的冷却水生产生活热水的技术 (4)空调系统废热回收技术 (5)污水水源热泵系统 (6)小型生物质沼气生产技术,14,机械工业出版社,4. 分布式能源的主要应用形式,热-电-冷联产技术 燃气轮机发电系统 微燃气机发电系统 氢燃料电池发电系统 风力发电系统 小水电发电系统 太阳能光伏发电系统 地热能综合利用热-电联产系统 生物质能源发电系统,15,机械工业出版社,6.2 分布式供电与储能技术 6.2.1 天然气、燃气发电与控制技术,天然气是指地层内自然存在的以碳氢化合物为主体的可燃性气体。 组成天然气的成分如CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成单种或多种天然气水合物。形成天然气水合物的主要气体为甲烷,一般把甲烷分子含量超过99%的天然气水合物称为甲烷水合物(Methane Hydrat
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