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分布式能量系统的研究与应用

徐二树  
【摘要】:传统的电力工业是中央规划、决策、垂直一体化管理的企业,自20世纪初以来,电力工业的发展方向是“大机组、大电厂和大电网”。随着经济的发展,社会的进步,人类对能源的需求量越来越多,由大电厂、大电网构成的单一化能量系统显示了其不足之处。能源工业亟待解决四大问题:合理调整能源结构,进一步提高能源利用效率,改善能源产业的安全性,解决环境污染。而分布式能量系统恰好在这些方面能给以补充,因此,大电网与分布式能量系统的合理结合,被认为是21世纪电力工业的发展方向。 分布式能量系统是位于或临近负荷中心、不以大规模、远距离输送电力为目的的发电系统、热电联产系统、多联产动力系统或多联供动力系统。 分布式能量系统在一些发达国家取得了巨大的经济效益和社会效益,但分布式能量系统是否在中国有发展前途,能否适应我国经济发展的要求,成为推动我国经济发展的动力?本文从能源战略的高度分析了分布式能量系统发展的必然性,根据我国能源结构的实际情况,探讨了分布式能量系统在我国未来能源战略中的地位、作用。并针对分布式能量系统在一些最基本的术语、定义、概念中就提法上不明确和不统一的问题,提出了自己的看法,揭示了分布式能量系统的本质特征和产生根源,明确了分布式能量系统在我国的战略地位。 本文以具有巨大潜在市场的建筑物分布式能量系统为研究对象,研究了分布式能量系统在我国的可行性。首先,收集了某办公大楼2000年全年的电能、供暖和空调的用能数据,分析得到了该办公大楼的电能、供暖、空调的负荷特性曲线。根据办公大楼的负荷特性,以及电网供电的特点,采用技术经济分析方法,对分布式能量系统方案进行了成本分析,从用户侧能源费用管理的角度来说明在电力市场引入竞争机制的条件下分布式能量系统是可行的。 此外,本文在分析了分布式能量系统特点的基础上,建立了分布式能量系统的一般化模型;利用技术经济学原理,建立了简单而实用的分布式能量系统经济性评价方法,并在此基础上建立了分布式能量系统的经济性评估模型;利用分布式能量系统的经济性评估模型,结合电网分时电价的特点和某办公大楼能量需求的具体情况,对影响分布式能量系统经济性的一些关键因--燃料价格、分布式能量系统向电网卖电价格、分布式能量系统的热电比、分布式能量系统的效率等进行了分析;对分布式能量系统不同典型日的运行方案进行了优化。


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