电力需求侧管理系列丛书：分布式能源与热电冷联产 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

内容简介

　　《电力需求侧管理系列丛书》是国家发展和改革委员会开展电力需求侧管理培训工作的指定教材，丛书共13个分册，涵盖电力需求侧管理工作的管理、技术、工具三个层面。本书是其中《分布式能源与热电冷联产》分册，具体介绍了能效电厂的理论依据、实施情况和经验总结包括分布式供能技术、分布式能源系统综合优化技术、热电冷联产和国外能效项目实践经验等内容。

内页插图

目录

前言
第一章 概述 1
第一节 分布式能源系统 1
第二节 热电冷联产系统 12
参考文献 21
第二章 分布式供能技术 23
第一节 基于化石燃料的分布式供能技术 24
第二节 基于可再生能源的分布式供能技术 46
第三节 基于混合能源的分布式供能技术 78
参考文献 85
第三章 分布式能源系统综合优化技术 87
第一节 制冷与热泵技术 87
第二节 蓄能技术 95
第三节 多种能源系统整合优化 105
第四节 分布式能源与大规模电动汽车互动优化 118
第五节 网络式能源系统 125
第六节 分布式供能系统对配电网的影响 129
参考文献 133
第四章 热电冷联产 135
第一节 热电冷联产设备选型及运行维护 135
第二节 热电冷联产系统综合评估 154
第三节 热电冷联产案例分析 168
参考文献 176

精彩书摘

　　第一章

　　概 述

　　第一节 分布式能源系统

　　分布式能源系统（Distributed Energy System，DES）是具有低污染排放、灵活方便、高可靠性和高效率等特点的能量生产系统。包括内燃机、燃气轮机、微型燃气轮机、燃料电池等原动机构成的发电系统和可再生能源发电系统。分布式能源系统与大电网的合理结合将大大改善供电效率、供电质量、供电安全性，减轻环境污染，减轻不断增长的能源需求对电网造成的压力，被认为是21世纪电力工业的发展方向。

　　一、分布式能源系统内涵及特点

　　人类使用自然界能源经历了一个从分布式能源系统到集中式能源系统的过程，现在一些工业发达国家又出现了从集中式能源系统到分布式能源系统的发展趋势。造成这种演变，反映了能源与环境关系的需求，同时也反映了单独集中式能源系统的固有缺陷。现代分布式能源系统正越来越受到人们的重视。

　　分布式能源系统只是这种新型能量供应系统的一种称呼，国外常用的称呼还有Distributed Generation 、Decentralized Generation 、Distributed Power Generation、Distributed Power、Distributed Energy Resources 等，与此相应，国内的称呼也不一致，如分布式能源系统、分布式电源、能源岛、分布式能源、分布式供能等，这些称呼的内涵大同小异，本书一概称之为分布式能源系统[1～3]。

　　对于分布式能源系统的定义，一般认为，是指以可再生能源或天然气等清洁化石燃料为能源的、孤立的或只与配电网相联系的小型能量系统。到目前为止，对于分布式能源系统还没有确切的、统一的定义。

　　在技术方面，有些定义认为分布式能源系统只是发电技术，而有些定义除了包括发电技术外还包括能量储存、能源管理、需求侧管理等技术。能量储存、能源管理、需求侧管理等概念在分布式能源系统定义中的出现使分布式能源系统的概念更加含混。因为，能量储存、能源管理、需求侧管理等技术本身覆盖的领域比较广泛，尤其是这些内容不是分布式能源系统所独有的，传统的电力系统同样可采用这些技术。因此，为了使分布式能源系统的定义更鲜明、更突出其特性和本质，分布式能源系统应以发电技术[4]为核心。在分布式能源系统的容量方面，有的定义用的是“小的”一词，有的定义给出了确切的容量限值，但限值不统一，有的是50 000kW，有的是30 000kW，有的是10 000kW。然而，由于容量限值的不统一，使人们无法确切判定哪些发

　　电设备属于分布式能源系统，哪些不属于分布式能源系统。对发电设备来说，容量大小只是一个相对概念。当前分布式能源系统所说的“小”有两个方面的含义，一方面，分布式能源系统所涉及的新型发电技术——太阳能、风能、燃料电池的容量在现有的技术条件下本身就不大，与中央电站相比是小的发电设备。另一方面，则隐含着环保政策的制约，分布式能源系统的概念起源于美国。

　　在美国，《洁净空气法》规定，任何装置只要每年排放10t 以上危害空气的污染物，如汞；或者排放100t 以上标准污染物，如SO2 或NOx 等，则被认为是污染源。对污染源，环境保护法有严格的限制。用户在建造自己的发电设备时，为了回避环境保护法带来的不必要的麻烦，都采用小的发电装置，使发电装置的污染物排放低于《洁净空气法》所规定的污染源排放限值。因此，从设备上讲，分布式能源系统容量的大小是由环境政策和发电技术的污染物排放水平决定的。由于不同的国家、不同的地区采用不同的环保政策，所以分布式能源系统的容量大小将会因环境政策和采用的发电技术的不同而有不同的界定，容易产生混乱。

　　应该指出的是，以发电装置容量的大小来界定分布式能源系统是不科学的，从新型发电技术本身来说，技术在发展，分布式能源系统所涉及的新型发电技术——太阳能、风能、燃料电池的容量也会随着科学的发展、技术的进步、制造工艺的改进而不断增加，燃料电池已显现出这一趋势。因此，以容量范围进行界定将会限制分布式能源系统技术的发展。另外，简单地为了回避环境法的限制而采用小的发电设备，使发电装置的污染物排放量低于《洁净空气法》所规定的污染源排放限值，这种做法本身就值得商榷。究竟应该如何界定分布式能源系统的容量范围，或者该不该界定分布式能源系统的容量范围，本书认为应该用发展的眼光，从分布式能源系统的本质特征出发进行讨论。由于科学在发展、技术在进步，各种新的发电技术的装置容量会随技术的进步而发生变化，因此，不能简单地以容量大小来界定分布式能源系统。分布式能源系统是相对于“大电网、大容量、大电站”的集中式能量供应方式而言的，是布置在用户附近满足用户能量需求的能量系统。究其本质，就是为了服务于当地的负荷中心，而不是为了大规模远距离输送电力。从满足用户用能需求角度来讲，分布式能源系统容量的大小应由用户能量需求特性来

　　决定。所以，建议在分布式能源系统的定义中不要界定发电设备的容量范围。基于上述考虑，分布式能源系统是指一种位于用户侧的，包含能量转换、传递和终端输配等环节的发电系统或有电能输出的联产系统。其具有高效、节能、环保、经济和安全可靠等基本特征，可灵活地、因地制宜地利用清洁化石能源和可再生能源[5]。

　　分布式能源系统立足于现有的能源——资源配置条件和成熟的技术组合，是不同领域新技术革命的整合，建立在信息通信技术、智能控制技术、先进的材料技术、灵活的制造工艺等新技术的基础上，具有低污染排放，灵活方便，高可靠性和高效率的能量生产系统。

　　分布式能源系统能够克服中央电站受规模（容量）、地域和广度限制的不足，有利于各种规模热电联产、多联产系统和多联产联供系统的广泛应用，有利于需求侧能量管理及相关技术的应用，有利于包括余热、太阳能、风能、生物质能等多种能源之间的互补，充分利用一切可以利用的资源。分布式能源系统是基于一系列能源技术进步和能源结构调整的产物，是不同领域新技术革命的整合，是建立在自动控制系统、先进的材料技术、灵活的制造工艺等新技术的基础上，具有低污染排放，灵活方便，高可靠性和高效率的电能生产系统。

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前言/序言

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