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分布式能源系统的称谓与定义(1)

关键词: 分布式能源

也许是我们中国人的理工科基础太过坚实,我们往往需要对任何一个新事物给予一个明确的定义,否则就会无所适从。对于分布式能源的称谓和定义问题大家长期争论不休,各持己见,难以统一。我们曾就此咨询过欧洲、美国和日本的业内同行,各持说法也不一样,但是他们对于我们这样执着地追求正名和定义大为不解,在他们看来叫什么,定义是什么似乎并不重要,关键是效果,通过这一技术达到了什么节能减排的目标。

正名

在英文中,对分布式能源的称谓也是各执己见,有称其为: DE(Decentralized Energy)——主要是总部在欧洲的“世界分布式联盟” WADE(World Alliance Decentralized Energy),这个联盟的前生是“国际热电联产联盟”,美国也有大量企业参与其中,是国际热电联产和分布式能源的联合国,中国也是其主要会员国。 Decentralized在英文中强调了分散化或非集中化的含义,而Energy强调并非单一供电,能源就地供应的种类可以是多样性的。但是,这个组织更加侧重天然气为燃料的分布式能源,兼顾了燃煤的热电联产,但对于中小水电等可再生能源发电的行业覆盖不够。

另一个称谓DE(Distributed Energy)或DER(Distributed Energy Resources),Distributed虽然也是指分布式,但是这个词汇更多地应用在IT行业,多用于互联网式的分布信息处理解决方案,显示了能源行业受到互联网革命的启迪,暗喻了这些分布在用户端的系统是相互联系或相互连接的,更向一个网络化的能源系统。加入Resources一词,反应了人们将阳光普照的可再生能源和发电的废热,以及其他分散化的废弃资源的利用作为一种资源看待。这种称呼主要应用的美国。

DG(Distributed Generation)是一个比DE更早应用过的词汇,主要指分散的小型发电设备,在用户端发电。美国的电力公司最早使用这样的词汇,将其视为一种电力安全的保障手段,起源于用户应急发电机并网供电,以保持电网安全多元化。1999年前能源部国际合作司谢绍雄司长将这一概念引入中国,提醒电力部门分散供电将成为一种新的潮流,电网应该适应这种技术变革。DP (Distributed Power)也是一种称谓,它的意思与DG差不多,只是它的涵盖不仅是发电,还包含了其他能量的回收利用。

DR(Distributed Resources)是指利用分散的能源资源的系统, ES(Energy Storage)指的是储能技术,包括电热冷的储能,过去对于大能源系统的储能只是抽水蓄能电站和天然气地下及地上储气库等。随着分布式能源的发展,分布式的储能被广泛应用,而其逐步作为一种独立的能源供应方式发展迅速。蓄电池在低谷蓄电,高峰放电出售在日本等地得到重视,既能与分布式能源配套运行,也可以自成体系成为家庭或公司的一种赚钱的营生,并在电力供应中断后提供安全保障。目前大力发展的电动汽车的蓄电池将成为未来电力系统的重要组成部分,成为智能电网的主要调节手段和安全保障元素。

分布式能源在中国也是名出多家,五花八门,最初叫小型全能量系统、小型热电冷联产,后来有叫分散电源,也有叫分布发电,还有叫用户能源系统,以及需求侧能源装置等等。直到2004年春天的一次关于分布式能源发展的会议上,中国科学院技术委员会主任徐建中院士提出经过反复考虑,他表示支持我的一个定名建议,并希望大家统一称谓,今后就使用“分布式能源”,如果讨论的是一个完整的综合能源系统,或将多个相关联的分布式能源作为一个整体,大家使用“分布式能源系统”。徐院士的意见得到大家的一直同意。对于这一称谓,国家发展与改革委员会2004年08月16日就发展分布式能源问题向国务院总理温家宝同志行文汇报中,正式使用了“分布式能源系统”一词,该报告题为《关于分布式能源系统有关问题的报告》,得到官方语言的认可。

定义

世界各国和中国对于分布式能源的定义也是“仁者见仁,智者见智”,专家们纷纷给出自己的定义。分布式能源系统是受到互联网革命影响的一个新生事物,其实人们对于它的认识仅仅是一个开始,繁多的问题难以认识到位,所以也很难给出一个准确的,经得起时间考验的,并为多数人共识的定义。当年,有人试图用 “PC,电话线网络和数字包交换技术”给予互联网一个定义,今天似乎显得十分幼稚,PC已经被各种各样的终端产品所代替,手机、电视机、智能电器,未来的时代是一个“物联网”时代,人类可以将一切有必要连接的东西用各种通讯技术连接在一起;各种有线、无线网络正在替代电话线网络,未来发展智能电网和数字化电力线通讯技术,就连电话线存在的意义都受到了质疑。但是,我们又不得不给分布式能源系统一个定义,哪怕是局限性的,否则将难以推进,支持政策也无从落实。中国科学院工程热物理学家徐建中院士最初给予的定义为:分布式供电是相对于传统的集中式供电方式而言的,是指将发电系统以小规模(数kW至50MW的小型模块式)。分散式的方式布置在用户附近,可独立地输出电、热或(和)冷能的系统。这个概念是从1978年美国公共事业管理政策法公布后正式先在美国推广,然后被其它先进国家接受的。当今的分布式供电方式主要是指用液体或气体燃料的内燃机、微型燃气轮机和各种工程用的燃料电池。因其具有良好的环保性能,分布式供电与“小机组”己不是同一概念。与常规的集中供电电站相比,分布式供电具有以下优势:没有或很低输配电损耗;无需建设变配电站,可避免或延缓增加的输配电成本;适合多种热电比的变化,系统可根据热或电的需求进行调节从而增加年设备利用小时;土建和安装成本低;各电站相互独立,用户可自行控制,不会发生大规模供电事故,供电的可靠性高;可进行遥控和监测区域电力质量和性能:非常适合对乡村、牧区、山区、发展中区域及商业区和居民区提供电力;大量减少了环保压力。

徐院士认为分布式供电的特点主要有:1、供电可以满足特殊场合的需求;2、分布供电方式可以弥补大电网在安全稳定性方面的不足;3、分布供电方式为能源的综合利用提供了可能;4、分布供电方式为可再生能源的利用开辟了新的方向。

世界分布式能源联盟的定义:分布式能源是分布在用户端的独立的各种产品和技术。包括:1、高效的热电联产系统:功率在3kW-400MW;例如:燃气轮机,蒸汽轮机、往复式内燃机、燃料电池、微型燃气轮机、斯特林发动机;2、分布式可再生能源技术,包括:光伏发电系统、小水电和现场生物能发电以及风力发电。它的意义在于:1、提高能源利用效率;2、减少输配电损失;3、减少用户能源成本;4、减少燃料浪费;5、减少二氧化碳和其他污染物的排放。

美国能源部的相关定义是:分布式能源(也叫做分布式生产、分布式能量或分布式动力系统)可在以下几个方面区别于集中式能源。分布式能源是小型的、模块化的,规模大致在kW至MW级;分布式能源包含一系列的供需双侧的技术;位于用户现场或附近。这样,便于实现更强大的就地控制、更高效的余热利用,以达到节能与降低污染排放的目的。分布式能源的一系列技术包括:光电系统、燃料电池、燃气内燃机、高性能燃气轮机和微燃机、热力驱动的制冷系统。除湿装置、风力透平、需求侧管理装置、太阳能(发电)收集装置和地热能量转换系统。这些技术可以满足不同用户的能量需求,包括:连续的电能、备用电力、可移动电源、冷热电联供和调峰电力等。分布式能源装置可以直接安装在用户建筑物里,或建在区域能源中心,能源园区或小型微型能源网络系统之中或附近。分布式能源更突出在规模小、相对独立。动力与燃料来源多样化,设备和系统技术性能先进。热电联产顾名思义是热和电同时产出的技术和系统。不分规模大小,不管是否上网,不管建在何处。因此,在小型热电联产系统上两者是有交集的。但两者的含义并不等同。

来源:中国能源网
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