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分布式发电技术

作者:快乐28 发布时间:2020-09-08 04:17 点击数:

  主要内容 ? 分布式发电的背景及发展 ? 分布式发电的技术类型 ? 分布式发电的概念 由于所用能源形式决定了分布式发电 设备发电规模较小、一般在几十千瓦至一 百兆瓦之间,通常与配电网相连接,分散 在负载附近。在许多国家分布式发电一般 不经中央调度。 一.分布式发电的背景及进展 ? 分布式电源供电与大电网供电相互补充、 协调,是综合利用现有资源和设备、为用 户提供可靠和优质电能的理想方式。 ? 分布式发电(Distributed Generation-DG) 以其独有的环保性、经济性和灵活性引起 世界各国的高度重视,并已进入实用化阶 段。 ? 世界上风力发电总装机容量正以30%以上的 平均年增长率增加,太阳能电池的总产量 正以每年30%一40%的速度持续增长。 ? 德国、美国、日本、荷兰等国先后提出 “百万光伏屋顶计划”、“阳光计划”等 发展太阳能的举措。 ? 下一个10年之后,世界市场预期的分布式发电容 量将会是每年20 GW。在一些发达国家,到2050 年,利用新能源发电可能占到本国电力市场的 30%-50%。 二. 分布式发电的技术类型 ? 分布式发电(Distributed Generation-DG) 是指安装在配电网或用户附件并为其供电 的小规模发电设施。 ? 分布式电源包括:小型燃汽轮机,微型燃 汽轮机、燃料电池、光伏电池、风力发电、 生物质能发电、小型水电站等。按其所用 一次能源可分为化石燃料类和非化石燃料 类。 分布式发电 化石燃料 技术 非化石燃 料技术 微透平 (MT) 小型燃气 轮机 燃料电池 (FC) 储电设备 可再生能源 发电设备 飞轮储能 蓄电池 太阳能 发电 风力 发电 生物质 能发电 潮汐 发电 分布式发电的容量 微型 小型 中型 大型 1W—5kW 5kW—5MW 5MW—50MW 50MW—300MW 几种常见的分布式发电 1. 燃料电池(Fuel Cell) ? 燃料电池是一种在恒定温度下,通过电化学 反应,直接将存储在燃料(天然气、甲醇 等)和氧化剂中的化学能高效、环境友好 地转化为电能的装置。燃料电池发出直流 电,需用逆变器与电力系统并网。 ? 燃料电池具有发电效率高、排废量小、噪 音低、安装位置灵活等众多优点。 ? 适合应用于热电联产(CHP)发电形式。 燃料电池发电过程示意图 2. 生物质能发电(Biomass) ? 生物质发电技术是将生物质能源转化为电能的一 种技术,主要采用农作物秸秆和林业废弃物作为 发电燃料。 ? 作为一种可持续发展的能源,生物质发电在国际 上越来越受到重视,在我国具有良好的发展前景。 ? 截至2007年11月,国能生物发电有限公司已获核 准的生物质发电项目39个.其中,已并网发电项目 10个(山东单县、高唐、垦利,河北威县、成安, 江苏射阳,河南浚县、鹿邑,黑龙江望奎,吉林辽 源),发电装机容量25万KW,在建项目9个,在建装 机容量10.8万KW. 3. 太阳能发电(Solar Energy) ? 太阳能是一种可再生能源,地球上每平米面积能 够接受到的太阳能功率最大可达1000W。 ? 利用太阳能发电的方式分: 光伏发电(Photovoltaic Cell-PV) 热发电(Solar thermal Power) ? 在这一领域,日本和德国是领先者,美国正迎头 赶上,而我国正处于实验阶段。截至到2004年, 世界太阳能发电容量为2.5GW,预计到2010年可 达到3.2GW。 PV发电的特点 太阳能热发电 太阳能热发电是利用集热器(太阳锅炉)将 太阳辐射能转换成热能,产生蒸汽推动汽轮 发电机组发电. 目前有槽式、塔式等多种发电 形式。 槽式太阳能热发电系统 塔式太阳能热发电 4. 潮汐发电(Tidal Energy) ? 潮汐发电的工作原理与常规水力发电的原理类 似,它是利用潮水的涨、落产生的水位差所具 有的势能来发电。 ? 海水与河水不同,蓄积的海水落差不大,但流 量较大,并且呈间歇性,从而潮汐发电的水轮 机的结构要适合低水头、大流量的特点。 ? 我国潮汐发电始于80 年代后期,迄今建成潮汐 电站8座,总装6120kW,其中最大的是浙江江 厦潮汐试验电站,为3900kW。单机容量500kW和 700kW 的灯泡贯流式水轮发电机组全由我国自 己研制。 世界上的潮汐电站 潮汐发电的基本形式 5. 波浪发电(Wave Energy) 6. 风力发电(Wind Power) ? 风力发电是将风能转 化为电能的一种发电 方式。 ? 具有清洁、环保、可 持续、资源丰富、应 用灵活等特点。 ? 风力发电技术在新能 源领域已比较成熟, 经济指标已接近清洁 煤发电。 ? 单机容量从几千瓦发 展至超过5兆瓦。 ? 目前在风电技术领域领先的是德国、丹麦、 西班牙、美国、印度、日本等国家。 ? 我国陆地离地10m高度可开发的风能达2.53 亿千瓦,海上可开发的风能储量约7.5亿千 瓦,两项合计约19亿千瓦。风力发电在我国 具有广阔的发展前景 典型的风机构造 德国新型无齿轮大容量风力发电机 丹麦新型大容量海上风力发电机 丹麦海上大型风电场 风力发电机组的类型及并网方式 异步发电机直接并网 同步发电机直接并网 异步发电机间接并网 同步发电机间接并网 双馈异步发电机间接并网 永磁同步发电机间接并网 英国风电概况及进展 英国风电概况及进展 ? 1991年11月第一个风场投入发电运行,10台0.4MW机组。 ? 已投产的最大容量风场为90MW (30台3MW机组),为offshore wind farm. 塔高70米,叶片直径90米。 ? 已安装1450台风力发电机,总装机容量约1400MW,占发电总 量的1%。 ? 可再生能源的发展目标 2010年达到发电总量的10%,2020年达20%,2050年CO2的排 放量下降60%。 英国风电项目一览(2005) 项目分类 投产 在建 立项 计划 风场数 (个) 118 (114+4) 24 (23+1) 78 (69+9) 167 (161+6) 装机容量 (MW) 1338 779 2127 9726 总计:387 总计:13970 欧洲风电概况(2004) (总装机容量34GW,占世界总装机容量的75%) 国家 德国 丹麦 西班牙 爱尔兰 装机容量 (MW) 17000 (占1/3世界容量) 3200 8300 350 发展目标 2020年 50000MW 2020年 4800MW 2011年 13000MW 2010年 1000MW 英国Elliots Hill 风电场 Elliots Hill 风电场就地接入的变电站 Elliots Hill 风电场接线. 往复式内燃机发电机组 8. 燃气轮机 9. 小水电


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