【摘 要】本文介紹了分布式供電特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)，強(qiáng)調(diào)分布式供電對(duì)電力工業(yè)的重要作用，指出可再生能源為分布式供電提供了更廣闊的發(fā)展前景，并研究了為冷熱電三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。

　　【關(guān)鍵詞】分布式供電 冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

　　分布式供電是相對(duì)于傳統(tǒng)的集中式供電方式而言的，是指將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模(數(shù)千瓦至50MW的小型模塊式)、分散式的方式布置在用戶(hù)附近，可獨(dú)立地輸出電、熱或(和)冷能的系統(tǒng)。

　　一、分布式供電及其特點(diǎn)

　　與常規(guī)的集中供電電站相比，分布式供電具有以下優(yōu)勢(shì)：沒(méi)有或很低輸配電損耗；無(wú)需建設(shè)配電站，可避免或延緩增加的輸配電成本；適合多種熱電比的變化，系統(tǒng)可根據(jù)熱或電的需求進(jìn)行調(diào)節(jié)從而增加年設(shè)備利用小時(shí)；土建和安裝成本低；各電站相互獨(dú)立，用戶(hù)可自行控制，不會(huì)發(fā)生大規(guī)模供電事故，供電的可靠性高；可進(jìn)行遙控和監(jiān)測(cè)區(qū)域電力質(zhì)量和性能：非常適合對(duì)鄉(xiāng)村、牧區(qū)、山區(qū)、發(fā)展中區(qū)域及商業(yè)區(qū)和居民區(qū)提供電力；大量減少了環(huán)保壓力。

　　1.分布式供電可以滿(mǎn)足特殊場(chǎng)合的需求
　　例如，而印瞞設(shè)電網(wǎng)的西部熟頃地區(qū)或散布的用戶(hù)：對(duì)供電安全穩(wěn)定性要求較高瞅糊昭戶(hù)，如醫(yī)院、銀行等；能源需求較為多樣化的用戶(hù)，需要電力的同時(shí)還需要熱或冷能的供應(yīng)。這種供電方式最大的優(yōu)點(diǎn)是不需遠(yuǎn)距離輸配電設(shè)備，輸電損失顯著減少，運(yùn)行安全可靠，并可按需要方便、靈活地利用排氣熱量實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)或熱電冷三聯(lián)產(chǎn)，提高能源利用率。

　　2.分布式供電方式可以彌補(bǔ)大電網(wǎng)在安全穩(wěn)定性方面的不足
　　在世界上大型火電廠(chǎng)建設(shè)的趨勢(shì)有增無(wú)減之時(shí)，電網(wǎng)的急速膨脹對(duì)供電安全與穩(wěn)定性帶來(lái)很大威脅，而各種形式的小型分布式供電系統(tǒng)，使國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)家安全至關(guān)重要而又極為脆弱的紐帶——大電網(wǎng)不再孤立和笨拙。直接安置在用戶(hù)近旁的分布式發(fā)電裝置與大電網(wǎng)配合，可大大地提高供電可靠性，在電網(wǎng)崩潰和意外災(zāi)害(例如地震、暴風(fēng)雪、人為破壞、戰(zhàn)爭(zhēng))情況下，可維持重要用戶(hù)的供電。

　　3.分布式供電方式為能源的綜合梯級(jí)利用提供了可能
　　在常規(guī)的集中供電方式中，能量形式相對(duì)單一。當(dāng)用戶(hù)不僅僅需要電力，而且需要其它能量形式如冷能和熱能的供應(yīng)時(shí)，僅通過(guò)電力來(lái)滿(mǎn)足上述需要時(shí)難以實(shí)現(xiàn)能量的綜合梯級(jí)利用：而分布式供電方式以其規(guī)模小、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)，通過(guò)不同循環(huán)的有機(jī)整合可以在滿(mǎn)足用戶(hù)需求的同時(shí)實(shí)現(xiàn)能量的綜合梯級(jí)利用，并且克服了冷能和熱能無(wú)法遠(yuǎn)距離傳輸?shù)睦щy。

　　4.分布式供電方式為可再生能源的利用開(kāi)辟了新的方向
　　相對(duì)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，作為集中供電手段是不現(xiàn)實(shí)的。分布式供電方式為可再生能源利用的發(fā)展提供了新的動(dòng)力。我國(guó)的可再生能源資源豐富，發(fā)展可再生能源是二十一世紀(jì)減少環(huán)境污染和溫室氣體排放以及替代化石能源的必然要求，因此為充分利用量多面廣的可再生能源發(fā)電，方便安全地向偏僻、少能源地區(qū)供電，建設(shè)可再生能源分布式供電應(yīng)受到高度重視。

　　二、分布式供電發(fā)展趨勢(shì)

　　1.分布式供電的主要方式
　　分布式發(fā)電方式多種多樣，根據(jù)燃料不同，可分為化石能源與可再生能源；根據(jù)用戶(hù)需求不同，有電力單供方式與熱電聯(lián)產(chǎn)方式(CHP)，或冷熱電三聯(lián)產(chǎn)方式(CCHP)；根據(jù)循環(huán)方式不同，可分為燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電方式，蒸汽輪機(jī)發(fā)電方式或柴油機(jī)發(fā)電方式等。

　　發(fā)電技術(shù)能源種類(lèi)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電技術(shù)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)常規(guī)的燃油發(fā)電機(jī)發(fā)電技術(shù)燃料電池發(fā)電技術(shù)化石能源太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)小水利發(fā)電技術(shù)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)可再生能源氫能發(fā)電技術(shù)二次能源垃圾發(fā)電技術(shù)一般廢棄物。

　　2.分布式供電的主要?jiǎng)恿?mdash;—微型燃?xì)廨啓C(jī)
　　微型燃?xì)廨啓C(jī)是功率為數(shù)百KW以下的、以天然氣、甲烷、汽油、柴油等為燃料的超小型燃?xì)廨啓C(jī)。它的雛形可追溯到60年代，但作為-種新型的小型分布式供電系統(tǒng)和電源裝置的發(fā)展歷史則較短。

　　微型燃?xì)廨啓C(jī)大都采用回?zé)嵫h(huán)。通常它由透平、壓氣機(jī)、燃燒室、回?zé)崞鳌l(fā)電機(jī)及電子控制部分組成，從壓氣機(jī)出來(lái)的高壓空氣先在回?zé)崞鲀?nèi)接受透平排氣的預(yù)熱，然后進(jìn)入燃燒室與燃料混合、燃燒。大多數(shù)微型氣輪機(jī)由燃?xì)廨啓C(jī)直接驅(qū)動(dòng)內(nèi)置式高速發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與壓氣機(jī)、透平同軸，轉(zhuǎn)速在50000-120000rpm之間。一些單軸微型燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)，發(fā)電機(jī)發(fā)出高頻交流電，轉(zhuǎn)換成高壓直流電后，再轉(zhuǎn)換為60Hz480v的交流電。

　　目前，開(kāi)發(fā)微型透平的廠(chǎng)商主要集中在北美，歐洲有瑞典和英國(guó)。與柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組相比，微型燃機(jī)具有以下一系列先進(jìn)技術(shù)特征：運(yùn)動(dòng)部件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。重量輕，是傳統(tǒng)燃機(jī)的1/4；可用多種燃料，燃料消耗率低，排放低，尤其是使用天然氣；低振動(dòng)，低噪音，壽命長(zhǎng)，運(yùn)行成本低；設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，備用件少，生產(chǎn)成本低；通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，即使不是滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，效率也非常高；可遙控和診斷：可多臺(tái)集成擴(kuò)容。

　　因此，先進(jìn)的微型燃?xì)廨啓C(jī)是提供清潔、可靠、高質(zhì)量、多用途的小型分布式供電的最佳方式，使電站更靠近用戶(hù)，無(wú)論對(duì)中心城市還是遠(yuǎn)郊農(nóng)村甚至邊遠(yuǎn)地區(qū)均能適用。有理由相信，一旦達(dá)到適當(dāng)?shù)呐浚⑿腿紮C(jī)輪機(jī)有能力與中心發(fā)電廠(chǎng)相匹敵。對(duì)終端用戶(hù)來(lái)說(shuō)，與其它小型發(fā)電裝置相比，微型燃?xì)廨啓C(jī)是一種更好的環(huán)保型發(fā)電裝置。

　　3.分布式供電發(fā)展方向——冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
　　雖然回?zé)岬扔行岣呶⑿腿細(xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)熱轉(zhuǎn)功效率的手段得到應(yīng)用，微型燃機(jī)發(fā)電效率己從17%-20%上升到當(dāng)前的26%-30%，但以微型燃?xì)廨啓C(jī)作為動(dòng)力的簡(jiǎn)單的分布式供電系統(tǒng)的熱轉(zhuǎn)功效率依然遠(yuǎn)小于大型集中供電電站。如何有效提高分布式供電系統(tǒng)的能量利用效率是當(dāng)前分布式供電技術(shù)發(fā)展所面臨的主要障礙之一。

　　正如常規(guī)的集中供電電站可以通過(guò)功熱并供提高能源利用率一樣，分布式供電系統(tǒng)在用戶(hù)需要的情況下，同樣可以在生產(chǎn)電力的同時(shí)，提供熱能或同時(shí)滿(mǎn)足供熱、制冷兩方面的需求。而后者則成為一種先進(jìn)的能源利用系統(tǒng)——冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。

　　與簡(jiǎn)單的供電系統(tǒng)相比，冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以在大幅度提高系統(tǒng)能源利用率的同時(shí)，降低環(huán)境污染，明顯改善系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。因此，三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是目前分布式供電發(fā)展的主要方向之一。

　　我國(guó)近期在發(fā)展大機(jī)組、大電廠(chǎng)的同時(shí)，應(yīng)不失時(shí)機(jī)、因地制宜地興建分布式供電設(shè)施。可以預(yù)見(jiàn)，隨著西部大開(kāi)發(fā)的深入進(jìn)行，特別是“西氣東輸”工程的開(kāi)展，我國(guó)沿線(xiàn)區(qū)域和邊遠(yuǎn)地區(qū)的分布式供電將得到極大的發(fā)展。