分布式发电与区域综合能源规划

讲师风采
汪庆恒
国际铜业协会教授
讲师简介:
汪庆恒,国际铜业协会教授。
视频简介:
分布式能源体系和发展历程传统的大型发电厂一般远离用户,通过高电压长距离电网的输变电传输,将电力送到终端用户。汪庆恒教授阐述了以分布式发电和能源的梯级利用原理为基础发展起来的分布式能源体系以及分布式能源的节能减排优势和在中国广阔的应用前景,提出了从区域综合能源规划的层面导入和发展分布式能源的理念,建立了区域综合能源规划的模型和数值模拟方法,介绍了应用实例。
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汪庆恒:所谓燃气的冷热电凝固,这个燃气不光是天然气,很多低热值的现在已经发展到有1/4的这种热值都能用,像精益公司他们的燃气都能用,然后还有一大块就是可再生能源和工业的余热余压利用,所以他这个涵盖的内容相当广泛,所以正因为他是这样,所以他在节能减排当中起的作用非常大,所以他最主要的优势可以从这四个方面,一个是节能,一个是减排,一个是调丰,一个是安全。节能,为什么节能,因为它是一个机器或者是一个工艺,一个工厂的,它是一个系统的,从能源的输运转换利用,这样一个节能。另外一个它是利用能源的梯级利用的原理,所以它是温度对口逐级的给它加以利用,所以它系统效益可以成倍的提高。减排跟这个一样,你消耗能源小了这是一大项,另外他跟可再生能源结合又是一大项,另外他在设计过程当中是量体裁衣可以根据用户的需要来进行工艺流程,所以又是节能减排,所以是一个综合性的。另外调丰,就是说现在不管燃气不管电力由于季节性调丰,丰补差都非常大,现在利用分布式能源刚好,双方都是可以起一个宜丰填补的作用,这本身又是一个节能。安全就不说了,大家都知道的,自然灾害造成的,现在越来越提到日程上来了。以前分布式能源大概主要就是北京、上海、广州有一些示范工程,但是现在不一样了,现在你看全国遍地开放,29个省市里头绝大部分都在做分布式能源规划,或者是分布式项目的前期工作,而且这些工作都是通过咱们国家很大的,都是大的政府的集团公司,中海油、中石化、中石油还有各个能源公司来做,所以看来形式非常好,一旦政府政策下来了以后,肯定有一个较快的发展。 这个是根据国际能源联盟经济模型有一个测算,他这个测算,如果从2001年到2021年这20年间如果对新增的电力组合有两种方法来完成,一个就是用老的,原煤电厂,一种是用分布式能源,当然这里包括燃气,主要是燃气天然气还有各种其他的可再生能源还有其他的地热值,那么它产生什么效果呢?从它的二氧化碳排放来说,从分布能源从0%到100%,这个新增负荷,排放量可以50%以上,另外它整个系统的投资,投资成本可以节省38%,二氧化碳降低的就更多了,56%,那么它的零售成本也就是它的价格,上网电价就节省了28%,这是根据经济模型测算的。我们自己也算过,就是说一个重工业城市80万人口或者是五六百万人,这样来做一个测算,以2000年到2010年作为基点,从2010年,2020年到2030年,光从发电来说,一种是老办法就是热电厂或者是退役了,新增还是一些比较效率高一点的燃煤电厂,还有就是天然气电厂加可再生能源加上终端侧的管理,产生什么结果呢?就是这一张图,这就符合了,这是它既要符合节能还要符合分布,主要看这张图,这一张图是从2020年,2030年的时候,二氧化碳的排放如果比起老办法,可以降40%,这个余度还是非常大的。为什么有这么大的余度呢?因为现在分布式的能源应用非常非常广泛,国外就甭说了,国内现在也是在逐渐向这方面扩展,别的我不说了,这底下是功率,原来的概念都是2万,1万千瓦以内,现在慢慢的向大方向发展,几万,几十万千瓦,当然这个有争论,国际分布式能源联盟,他的指导书里写的已经40万千瓦了,当然我们不一定按照他的定义,这一块是我们为什么要加上去呢?就因为随着中国工业化的发展,随着城镇化的发展,特别是在沿海地区,开发区、工业区。所以它要求的容量就突破了原来的几万千瓦,现在用的20万,30万都有,现在我参加评审的,特别是南方,南方电网做的都是20万30万千瓦的,完全上网的分布式,当然他们是把区域内部的一些集中功能也算在分布式概念里头,这个我们不去争论,反正现在是应用的已经是各行各业无所不在了,所以说这个主要是什么呢,现在分布式能源我们国家发展的道路就是要充分和可再生能源相结合,刚才说了,可再生能源长远角度来讲,现在无论是投资还是技术,还有一个发展的过程。但是现在我们当务之急是天然气怎么高效利用,所以正好是远近结合。这种结合包括工艺的结合,包括设备本身的结合,包括运行的这种耦合,都存在耦合,你比如说风能,大家都在利用,风能是一个间歇性的,它是有时效性的,它这个波动,如果你配上可再生能源实际上是一个调丰的作用,就给它宜丰填补了。现在特别像一些国外的公司正在发展适宜这方面的机种,比如说精益公司,他们设计这种轻型技术,就是航机改型的这种技术,从0到全负荷只有10分钟,为什么?他就是要弥补这些间歇可再生能源的不足,形成一个稳定的功能体。 所以,这就是我们现在实际上做的一些工程,都是耦合的。你比如说北京南站,它就是基本符合内燃机,燃气,电燃机,加上一些污水的热泵,它占了一半以上。另外现在其他工程也都在,因为政府也有要求,你有可再生能源是有优惠的,这是现在城市里头广泛应用应该是非常广泛了,包括大楼、港口、机场,像黄华机场,这是咱们国家刚上的,火车站,南站、天津

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