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分散式發電

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分散式發電(Distributed Generation; DG)

目錄

什麼是分散式發電

  分散式發電是指發電功率在幾千瓦至數百兆瓦(也有的建議限制在30~50兆瓦以下)的小型模塊化、分散式、佈置在用戶附近的高效、可靠的發電單元。主要包括:以液體或氣體為燃料的內燃機、微型燃氣輪機、太陽能發電(光伏電池、光熱發電)、風力發電、生物質能發電等。

分散式發電系統運行特性

  分散式發電系統通常包括能量轉換裝置(即分散式電源)及控制系統#並通過電氣介面與外部電網相連,如圖1所示。

  分散式發電技術的千差萬別使得各種分散式電源具有完全不同的動態特性,而分散式發電系統的動態特性卻不僅僅體現其電源本身的特性,除了少數直接並網的分散式電源外,其他大多通過電力電子裝置並網,因此,分散式發電系統的動態特性還包括電力電子變流器及其控制系統的特性。此外,一些分散式電源需要詳細考慮外界條件的約束和限制。從數學上講,分散式發電系統是一個由上述各環節相互耦合的強非線性系統,其動態特性是各元件在各個時間尺度上動態特性的疊加,這為分散式發電系統動態特性的分析帶來了較大困難,但詳細瞭解各種分散式電源的動態特性對系統運行人員而言卻又是十分重要的。

分散式發電相關技術問題[1]

  考慮到經濟性,各種分散式電源只有並網運行(具有並網運行功能)才能有效發揮其技術優勢(分散式電源自身的特性決定了一些電源的出力將隨外部條件的變化而變化,因此,這些電源不能獨立地向負荷供電,不可調度,需要其他電源或儲能裝置的配合以提供支持和備用。此外,分散式電源的並網運行改變了系統中的潮流分佈,對配電網而言,由於分散式電源的接入導致系統中具有雙向潮流,給電壓調節、保護協調與能量優化帶來了新問題。

  當前,一些分散式電源在系統側發生故障時自動退出運行,加劇了系統暫態功率不平衡,不利於系統的安全性和穩定性;同時,為數眾多、形式各異、不可調度的分散式電源將給依靠傳統集中式電源調度方式進行管理的系統運行人員帶來更大的困難,缺乏有效的管理將導致分散式電源運行時的“隨意性”給系統的安全性和穩定性造成隱患。因此,有必要對並網運行的分散式電源加以規範。目前,國際上比較有影響力的分散式電源並網導則是由IEEE制定的IEEE1547系列標準,其發佈情況參見附錄A。今後,包括對分散式電源的規範、並網的認證標準以及電力電子設備的要求都將會成為IEEE1547系列標準的一部分。

  分散式發電技術的多樣性增加了並網運行的難度,而獨自並網的分散式電源易影響周邊用戶的供電質量,同時很難實現能源的綜合優化,這些問題都制約著分散式發電技術的發展。總之,阻礙分散式發電獲得廣泛應用的難點不僅僅是分散式發電本身的技術壁壘,現有的電網技術也還不能完全適應分散式發電技術的接入要求。

分散式發電的相關政策

  為推動分散式發電應用,促進節能減排可再生能源發展,國家發展改革委關於印發《分散式發電管理暫行辦法》的通知【發改能源〔2013〕1381號】(以下簡稱《辦法》)規定,對於分散式發電,電網企業應根據其接入方式、電量使用範圍,提供高效的並網服務,《辦法》對入網時如何計價等相關問題做出闡述,並且表示將會給予一定補貼;《辦法》還鼓勵企業、專業化能源服務公司和包括個人在內的各類電力用戶投資建設並經營分散式發電項目,豁免分散式發電項目發電業務許可。

  發改委五措施推進分散式發電應用[2]

  為推動分散式發電應用,促進節能減排和可再生能源發展,昨日,國家發改委發佈了《分散式發電管理暫行辦法》,提出了五大舉措。

  《辦法》中豁免了分散式發電項目發電業務許可,鼓勵企業、專業化能源服務公司和包括個人在內的各類電力用戶投資建設並經營分散式發電項目。

  分散式發電實行分級管理,各省級投資主管部門和能源主管部門組織實施本地區分散式發電建設,國務院能源主管部門組織分散式發電示範項目建設。

  另外,《辦法》要求,電網企業負責分散式發電外部接網設施以及由接入引起公共電網改造部分的投資建設,併為分散式發電提供便捷、及時、高效的接入電網服務。同時,分散式發電以自發自用為主,多餘電量上網,電網調劑餘缺。電網企業應保證分散式發電多餘電量的優先上網和全額收購。

  《辦法》稱,對符合條件的分散式發電給予建設資金補貼或單位發電量補貼,建設資金補貼方式僅限於電力普遍服務範圍。對農村、牧區、偏遠地區和海島的分散式發電,以及分散式發電的科學技術研究、標準制定和示範工程,國家給予資金支持。

  發改委表示,此次《辦法》適用於以下分散式發電方式:總裝機容量5萬千瓦及以下的小水電站;以各個電壓等級接入配電網的風能太陽能生物質能海洋能地熱能等新能源發電;除煤炭直接燃燒以外的各種廢棄物發電,多種能源互補發電,餘熱餘壓餘氣發電、煤礦瓦斯發電等資源綜合利用發電;總裝機容量5萬千瓦及以下的煤層氣發電;綜合能源利用效率高於70%且電力就地消納的天然氣熱電冷聯供等。

參考文獻

  1. 王成山;李鵬.《分散式發電、微網與智能配電網的發展與挑戰》[J].電力系統自動化.2010-01-25
  2. 《發改委新規推進分散式發電 新能源獲補貼》.中國城市低碳經濟網.2013-08-14
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