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分布式动力或将撑起半壁江山

编辑:中国科学报     文章来源:中国科学报     浏览次数:1126     发布时间:2013-12-20

“如果把中国的电网比作一条高速公路,那么它或许是世界上最拥堵的,因为中国几乎所有的用电都要从统一的电网高速公路上输送,使得这条高速公路不堪重负。”中科院院士徐建中在写给国务院的发扬分布式动力创议报告中,打了这样一个形象的比喻。

  他认为,在中国大力发扬分布式动力,相当于给电网高速公路开辟有用分支,从而减轻大电网的压力。
  不仅如此,分布式动力还能让这种设想成为现实:居民躺在家里,一边用自产的电,一边把用不完的电卖给电网企业。
  撑起动力“半壁江山”
  分布式动力是一个就地取材,“吃光用尽”,同时供应冷、热、电甚至肥、水等的系统过程
  在“规模效益”法则下,“大机组、大电网、超高压”构筑了第一代动力系统。这种由大容量、超高压、机组互联、远距离输电形成的大电网供电模式,是当今电力产业的首要特征。
  以北京为例,山西和内蒙古的火电厂生产出电后,交由地方电网或华北电网企业,经长距离输送并多次变压到达北京市区,再按照用户的申请负荷支配使用。
  不同于第一代动力系统,分布式动力将发电系统小规模、分散布置在用户附近,将电力、热力、制冷与蓄能技艺相结合,好似一个个可独立输出冷、热、电等动力的多功能小电站。
  前不久,天津市一位居民利用太阳能、风能自发电并网成功,个人发电一方面自用,一方面成为商品出售,“没想到有一天我发的电也能卖给国家”。
  分布式动力是相对于传统集合供电方式而言的第二代动力系统。它是一个就地取材,“吃光用尽”,同时供应冷、热、电甚至肥、水等的系统过程。中科院工程热物理所科研员隋军暗示,分布式动力与传统电力系统相比,克服了传统供电的一些弱点,成为不可缺少的有益补充。
  2018年7月,印度大停电。位于首都新德里卫星城古尔冈的dlp数码城却躲过一劫,靠的就是冷热电联供分布式动力系统。
  “世界上产生的几次大的停电变乱,充分反映出集合供电的现代电力系统脆弱的一面,分布式动力则为改变单一集合供电提供了处置方案。”隋军说。
  不难想象,电网规模越大,大停电的后果就越严重。大规模、长距离输电一旦遇上电网结构薄弱,就容易导致系统“崩盘”。
  此外,与集合式发电—远程送电相比,分布式动力可大大提高动力利用效率。据统计,大型发电厂的发电效率一般为35%~55%,扣除厂用电和线损率,终端的利用效率只能达到30%~47%;而分布式动力的利用率可达到90%,且没有输电损耗。
  正因为分布式动力在提高动力利用率、改善安全性与处置环境污染方面有很大作用,其在发达国家已占到动力供应总量的25%以上。例如,美国有6000多座区域分布式动力站,日本区域动力站总装机容量达920万千瓦,英国区域动力站总装机容量已有500万千瓦,荷兰有40%的电力来自天然气冷热电三联供系统,丹麦分布式动力占其动力总量的一半。
  中科院院士周孝信暗示,从中国动力发扬的趋势来说,分布式动力将来或许撑起“半壁江山”,但此刻还处在发扬的初级阶段。
  面临不少“高门槛”
  首要问题是打破职业壁垒,实现投资方、动力办事企业、用户和电网等相干方的利益平衡
  近年来,分布式动力已成为中国动力战略的关键一环。国务院《动力发扬“十二五”规划》首次专辟一节提议大力发扬分布式动力,请求到2018年建成1000个左右天然气分布式动力名目、10个左右各具特色的天然气分布式动力示范区、100个以分布式可再生动力应用为主的新动力示范城市。
  隋军暗示,这些示范工程是我国分布式动力的先行者,对技艺和市场的发扬作了很好的探索。不过,由于早期名目技艺和设计水平欠缺,加之阅历不足,此刻仅有少数运转优良。如北京南站、上海浦东机场、广州大学城等大型分布式动力名目长期不能并网,至今孤网运转。
  “作为独立系统运转没问题,但是要入网,前几年政策不到位,有很多限制。”周孝信坦言,分布式电源并网,并非接一根电线就能实现,并网背后有大量复杂的准备工作。大量分布式动力接入电网,对电网的稳固性和安全性提议了挑战,技艺上有一定难度。
  不过,国外分布式动力已顺遂发扬了几十年,并网并不是无法处置的困难。
  “此刻首要的问题是打破职业壁垒,实现投资方、动力办事企业、用户和电网等相干方的利益平衡。”隋军暗示,按照《分布式发电办理暂行办法》,一些省份已将分布式动力的办理归口到电网企业,电网方面应在增进分布式动力的发扬中发挥更积极的作用。
  今年,国家电网和南方电网相继出台了分布式电源并网办事工作见解,此前在该领域存在的并网困难等问题有望从政策层面获得处置。
  然而,在中国,分布式电源仍面临不少“高门槛”。
  一位长期工作在市场一线的专家暗示,除电力市场的开放和并网问题外,分布式动力发扬面临的另一个重大困难是天然气价格波动。他认为,天然气涨价严重影响到分布式动力的发扬,气价提高后大局部名目需要寻找新的盈利点,此刻来看,处于规划之中的名目,有2/3已失去经济价值。
  记者还了解到,北京供电企业购买个人发电的价格实行燃煤脱硫电价,为每度0.42元。按照该价格,若投资5万元建设一个光伏电站,需要20年左右才能回收成本,而光伏发电站的使用寿命通常在25年左右。这对很多居民来说,吸引力不大。
  逐步走向规模化
  社会各界对分布式动力的认同度正在大幅提高,专门从事分布式动力的企业从起初的几家发扬到上百家
  除政策问题外,技艺同样是掣肘中国分布式动力发扬的重要因素。
  比如,在中国得到遍及认可的天然气分布式系统虽然正在普及,但燃气轮机等核心设备首要靠进口,即使日常检修也要依赖国外人员,致使名目投资和运转维护成本较高。
  “发扬瓶颈首要还是先进动力技艺。”隋军说,我国在微小型燃气轮机、高效低排放内燃机方面与国外还存在较大差距,在余热利用、储能等方面也需要进一步研发性能更先进的技艺产品。
  对于此刻的市场需求,国产设备仅在制冷机、换热器及配套设备方面根本能满足。
  隋军坦言,在微小型燃气轮机的性能上,国产与进口几乎差了20年。要实现整个分布式动力系统的高效节能,国产的还达不到。
  比如,由中科院工程热物理所承担的广东宏达产业园分布式动力系统,作为国家“863”名目示范工程,实现了动力深度梯级利用。运转结果表明,该系统节能率为国内最高水平,接近30%。但是,“动力方面都是进口设备”。
  作为国内最早展开分布式动力科研的科研团队之一,中科院工程热物理所在燃气轮机方面有很长时间的科研积累。隋军透露说,“十二五”期间,他们将联合全国最强的科研力量霸占微小型燃气轮机关键技艺,并建设一个多动力互补的分布式动力示范工程。
  与此同时,社会各界对分布式动力的的认同度正在大幅提高。此刻,专门从事分布式动力的企业从起初的几家发扬到上百家,包括设备制造商、系统集成商到动力办事商。
  “分布式动力已经迎来规模化、产业化发扬的曙光。”隋军说。
  周孝信则暗示,从长远来说,分布式动力一定会占相当比例,而且和大型电力设施相互结合,这是中国将来的动力模式。
  他认为,要按照中国的国情和地区的具体情况,制定适合本地区资源禀赋、价格体系和市场需求的分布式动力发扬战略。“先把试点搞好,然后再逐步推广,真正发挥作用,提高动力效率。”
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