分布式发电技术[ 1～ 5 ] 是一种新型的、很有发展大电网”。但近年来随着技术的发展、人们对环境及前途的发电和能源综合利用方式, 因此分布式发电的概念一经提出就得到了各国研究人员的广泛关注。分布式发电技术到目前为止并没有一个统一的、严格的定义, 但有以下几个共同的特点: ① 规模不大且分布在负荷附近; ② 满足一些特殊用户的需求、支持已有配电网的经济运行; ③ 未经规划的或非中央调度型的电力生产方式; ④ 能源利用效率较高或利用可再生能源发电等[ 1～ 3 ] 。
下面对各种分布式发电技术及其运行方式进行探究, 并且在此基础上展望中国发展分布式发电技术的前景。
1 分布式发电技术
电力工业对于发电机组容量的传统观点是: 容量越大效率越高, 单位千瓦投资越低, 发电成本也越低。因此,电力工业的发展方向是“大机组、大电厂和大电网”。但近年来随着技术的发展、人们对环境及能源供应安全性的不断关注, 分布式发电技术得到了广泛的研究。
( 1) 往复式发动机技术
用于分布式发电的往复式发动机以汽油或柴油为燃料。此种发电方式并不是一种全新的形式, 近几十年来, 在许多重要的行业和场所, 如部分医院和学校, 就常常把柴油发电机作为停电期间使用的事故备用电源。
(2) 微型燃气轮机技术
微型燃气轮机是指以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机。其发电效率可达 30% , 如实行热电联产, 效率可提高到 75% 。微型燃气轮机的特点是体积小、质量轻、发电效率高、污染小、运行维护简单。
(3) 燃料电池技术
燃料电池是一种在等温状态下直接将化学能转变为直流电能的电化学装置。燃料电池工作时, 不需要燃烧, 是直接将燃料天然气、煤制气、石油等中的氢气借助于电解质与空气中的氧气发生化学反应, 在生成水的同时进行发电。在获得电能的过程中, 副产品仅为热、水和少量二氧化碳等。
(4) 太阳能发电技术
太阳能的转换和利用方式有光热转换、光电转换和光化学转换等。目前, 技术比较成熟的、应用广泛是太阳能光伏发电技术, 即光电转换。太阳能光伏发电技术是利用半导体材料的光电效应直接将太阳能转换为电能。光伏发电具有不消耗燃料、不受地域限制、规模灵活、无污染、安全可靠、维护简单等优点。
(5) 风力发电技术
风能是指太阳幅射造成地球各部分受热不均匀, 引起各地温差和气压不同, 导致空气运动而产生的能量。风力发电技术是将风能转化为电能的发电技术。近年来, 风力发电技术进步很快, 技术已很成熟。