2.2 分布式供电发展趋势

　　2.2.1分布式供电的主要方式

　　分布式发电方式多种多样，根据燃料不同，可分为化石能源与可再生能源;根据用户需求不同，有电力单供方式与热电联产方式(CHP)，或冷热电三联产方式(CCHP);根据循环方式不同，可分为燃气轮机发电方式，蒸汽轮机发电方式或柴油机发电方式等。表1列出了主要的分布式供电方式。

　　在产业革命后的200年中，煤炭一直是世界范围内的主要能源，而随着科技、经济的发展，石油在一次能源结构中的比例不断增加，于20世纪60年代超过煤炭。此后，石油、煤炭所占比例缓慢下降，天然气比例上升;同时，新能源、可再生能源逐步发展，形成了当前的以化石燃料为主和新能源、可再生能源并存的格局。然而，虽然可再生能源是取之无尽的洁净能源，但其能源密度低，稳定性较差，需要蓄能调节，长期稳定运行困难，且由于技术不够成熟，可再生能源一次投资较大，经济性差;而化石能源的发电技术不仅更加成熟，而且效率更高。因此，作为分布式供电的发电技术，化石能源目前仍是国际上的主要方向。

　　2.2.2 分布式供电的主要动力-微型燃气轮机

　　以化石能源为能源动力的分布式供电方式多种多样(见表1)。随着微型燃机技术的不断完善，微型燃机发电机组已成为分布式供电的主力。

　　微型燃气轮机是功率为数百KW以下的、以天然气、甲烷、汽油、柴油等为燃料的超小型燃气轮机。它的雏形可追溯到60年代，但作为-种新型的小型分布式供电系统和电源装置的发展历史则较短。

　　微型燃气轮机大都采用回热循环。通常它由透平、压气机、燃烧室、回热器、发电机及电子控制部分组成，从压气机出来的高压空气先在回热器内接受透平排气的预热，然后进入燃烧室与燃料混合、燃烧。大多数微型气轮机由燃气轮机直接驱动内置式高速发电机，发电机与压气机、透平同轴，转速在50000-120000rpm之间。一些单轴微型燃气轮机设计，发电机发出高频交流电，转换成高压直流电后，再转换为60Hz480v的交流电。

　　目前，开发微型透平的厂商主要集中在北美，

　　欧洲有瑞典和英国。表2为部分新一代微型燃气轮机的主要技术参数。

　　与柴油机发电机组相比，微型燃机具有以下一系列先进技术特征：

　　(1)运动部件少，结构简单紧凑。重量轻，是传统燃机的1/4;

　　(2)可用多种燃料，燃料消耗率低，排放低，尤其是使用天然气;

　　(3)低振动，低噪音，寿命长，运行成本低;

　　(4)设计简单，备用件少，生产成本低;

　　(5)通过调节转速，即使不是满负荷运转，效率也非常高;

　　(6)可遥控和诊断：

　　(7)可多台集成扩容。

　　因此，先进的微型燃气轮机是提供清洁、可靠、高质量、多用途的小型分布式供电的最佳方式，使电站更靠近用户，无论对中心城市还是远郊农村甚至边远地区均能适用。有理由相信，一旦达到适当的批量，微型燃机轮机有能力与中心发电厂相匹敌。对终端用户来说，与其它小型发电装置相比，微型燃气轮机是一种更好的环保型发电装置。

　　2.2.3 分布式供电发展方向-冷热电三联产系统

　　虽然回热等有效提高微型燃气轮机系统热转功效率的手段得到应用，微型燃机发电效率己从17%-20%上升到当前的26%-30%，但以微型燃气轮机作为动力的简单的分布式供电系统的热转功效率依然远小于大型集中供电电站。如何有效提高分布式供电系统的能量利用效率是当前分布式供电技术发展所面临的主要障碍之一。

　　正如常规的集中供电电站可以通过功热并供提高能源利用率一样，分布式供电系统在用户需要的情况下，同样可以在生产电力的同时，提供热能或同时满足供热、制冷两方面的需求。而后者则成为一种先进的能源利用系统-冷热电三联产系统。

　　与简单的供电系统相比，冷热电三联产系统可以在大幅度提高系统能源

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