分布式发电
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可再生能源分布式发电系统可再生能源分布式发电系统可再生能源分布式发电系统是近年来备受关注的一种能源解决方案。
相比传统的集中式发电系统,分布式发电系统具有更多的优势和潜力。
本文将介绍分布式发电系统的定义、特点以及对环境和经济的影响。
首先,分布式发电系统是一种将可再生能源与现有电网结合的系统。
它利用太阳能、风能、水能等可再生能源,通过分散的发电设备将能源转化为电能,然后将电能直接输送到用户所在地。
这种分散的发电方式可以有效减少能源传输过程中的能量损失,提高能源利用效率。
其次,分布式发电系统具有多样化和灵活性的特点。
由于可再生能源的广泛分布和多样性,分布式发电系统可以根据不同地区的特点灵活选择最适合的能源类型。
例如,在阳光充足的地区可以选择太阳能发电,而在风力资源丰富的地区可以选择风能发电。
此外,分布式发电系统还可以根据需求进行扩展和调整,以适应不同规模和用途的能源需求。
分布式发电系统对环境的影响也是其重要优势之一。
传统的集中式发电系统通常使用煤炭、石油等化石能源,会产生大量的二氧化碳和其他有害气体,对气候变化和大气污染造成严重影响。
而分布式发电系统利用可再生能源,可以大幅度减少温室气体的排放,对环境负荷更小。
此外,分布式发电系统的分散性也减少了对土地的占用和破坏,有利于保护生态环境。
除了对环境的正面影响,分布式发电系统还对经济有着重要的推动作用。
传统的集中式发电系统需要建设大型的发电厂和输电线路,规模巨大,而且集中式的发电方式限制了能源供应的灵活性和可靠性。
而分布式发电系统可以将发电设备部署在用户附近,减少了输电损耗和线路建设的成本,同时提高了能源供应的可靠性。
此外,分布式发电系统还可以促进能源产业的发展,创造就业机会,推动经济增长。
总之,可再生能源分布式发电系统是一种具有广阔前景和巨大潜力的能源解决方案。
它不仅可以减少对化石能源的依赖,保护环境,还可以促进经济发展。
随着技术的进一步发展和政策的支持,相信分布式发电系统将在未来得到更广泛的应用和推广。
分布式发电与微电网一、分布式发电分布式发电技术是充分开发和利用可再生能源的理想发生,它具有投资小、清洁环保、供电可靠和发电方式灵活等优点,可以对未来大电网提供有力补充和有效支撑,是未来电力系统的重要发展趋势之一。
(一)分布式发电的基本概念分布式发电目前尚未有统一定义,一般认为,分布式发电(Distributed Generation, DG)指为满足终端用户的特殊要求、接在用户侧附近大的小型发电系统。
分布式电源(Distributed Resource, DG)指分布式发电与储能装置(Energy Storage,ES)的联合系统(DR=DG+ES)。
它们规模一般不大,通常为几十千瓦至几十兆瓦,所用的能源包括天然气(含煤气层、沼气)、太阳能、生物质能、氢能、风能、小水电等洁净能源或可再生能源;而储能装置主要为蓄电池,还可能采用超级电容、飞轮储能等。
此外,为了提高能源的利用效率,同时降低成本往往采用冷、热、电联供(Combined Cooling、Heat and Power, CCHP)的方式或热电联产(Combined Heat and Power, CHP 或Co-generation)的方式。
因此,国内外也常常将冷、热、电等各种能源一起供应的系统称为分布式能源(Distributed Energy Resource, DER)系统,而将包含分布式能源在内是电力系统称为分布式能源电力系统。
由于能够大幅提高能源利用效率、节能、多样化地利用各种清洁和可再生能源。
未来分布式能源系统是应用将会越来越广泛。
分布式发电直接接入配电系统(380V或10kV配电系统,一般低于66kV电压等级)并网运行较为多见,但也有直接向负荷供电而不与电力系统相联,形成独立供电系统(Stand-alone System),或形成所谓的孤岛运行方式(Islanding Operation Mode)。
采用并网方式运行,一般不需要储能系统,但采取独立(无电网孤岛)运行方式时,为保持小型供电系统的频率和电压稳定,储能系统往往是必不可少的。
电力系统中的分布式发电技术随着能源需求的增长和环境保护意识的提高,分布式发电技术逐渐成为电力行业的热门话题。
分布式发电技术是指将发电装置分布在用户附近,实现用户自发自用并与电网互联运行的一种发电方式。
分布式发电技术在提高电网可靠性、减少线路损耗、降低线路负荷以及实现低碳经济等方面有着重要的意义。
本文将从分布式发电技术的定义、分类、应用和挑战等方面进行探讨。
一、分布式发电技术的定义和分类分布式发电技术是一种将发电装置布置在用户附近的发电方式。
它与集中式发电相比,能够更好地满足用户的独立发电需求。
根据发电设备的类型和安装方式,分布式发电技术可以分为太阳能发电、风能发电、生物质能发电和燃料电池发电等多种形式。
太阳能发电是目前应用最广泛的分布式发电技术之一。
将太阳能电池板安装在建筑物屋顶或太阳能电站中,通过光伏转换将太阳能转化为电能。
太阳能发电具有清洁、可再生、无噪音等特点,在农村地区、偏远地带和岛屿等地方有着广泛的应用前景。
风能发电是利用风力产生动能,通过风力发电机将动能转化为电能的一种发电方式。
将风力发电机安装在高地或近海等风能资源丰富的地区,通过风力发电机转动的叶片带动发电机,将机械能转化为电能。
风能发电具有广泛的资源分布和较低的发电成本,可以有效降低电网负荷和改善供电可靠性。
生物质能发电利用农林剩余物、农作物秸秆、农畜禽粪便等生物质燃料进行发电。
通过燃烧生物质燃料释放出的热能驱动发电机发电,将生物质燃料转化为电能。
生物质能发电不仅可以达到资源综合利用的效果,还可以减少温室气体的排放,对环境友好。
燃料电池发电是利用化学能转化为电能的一种发电方式。
将燃料电池安装在用户附近,通过化学反应将燃料和氧化剂转化为电能,实现自发自用。
燃料电池发电具有高效、环保、静音等特点,目前在汽车和航空等领域也有广泛应用。
二、分布式发电技术的应用分布式发电技术在全球范围内得到了广泛的应用。
在农村地区,太阳能发电和生物质能发电被广泛应用于农田灌溉、农村电网改造等方面。
分布式发电与微电网的发展研究引言随着能源需求的增长和能源供应的不稳定性,分布式发电与微电网的概念成为能源行业的热门话题。
分布式发电是指将能源的产生地点移近到能源使用地点的一种方式,而微电网是由多个分布式发电系统组成的局部电力网络。
随着技术进步和支持的推动,分布式发电与微电网在可持续能源发展、能源安全和能源效率等方面具有巨大的潜力。
本文将对分布式发电与微电网的发展进行研究,分析其对能源行业的影响以及面临的挑战。
一、分布式发电的概念与技术1.1 分布式发电的定义分布式发电是指将能源的产生地点从传统的集中式发电站转移到能源使用地点附近的一种能源供应方式。
它通过利用可再生能源(如太阳能、风能等)或传统能源(如天然气、燃料电池等)在用户端或用户附近进行能源的产生和供应。
相较于传统的集中式发电,分布式发电具有灵活性、可靠性和可持续性等优势。
1.2 分布式发电的技术分布式发电涉及多种技术,包括太阳能光伏发电、风能发电、生物质能发电、燃料电池发电等。
太阳能光伏发电是最常见的分布式发电技术之一,利用光伏电池板将太阳能转化为电能。
风能发电则利用风力驱动风力发电机产生电能。
生物质能发电通过利用有机废料和生物质资源进行发电。
燃料电池发电则利用燃料与氧气反应产生电能。
这些技术的发展为分布式发电的实施提供了坚实的技术基础。
二、微电网的概念与运行模式2.1 微电网的定义微电网是一种由分布式发电系统组成的局部电力网络,它可以与传统的集中式电网相互连接,也可以独立于传统电网运行。
微电网具有自主调度、自主管理的能力,能够实现自身的能源供应与需求平衡,同时还具备可调度性、高可靠性和高效率等优势。
2.2 微电网的运行模式微电网的运行模式可分为两种:独立运行模式和互联运行模式。
独立运行模式下,微电网与传统电网相互隔离,通过能源存储设备(如储能电池、超级电容器等)实现电能的储存与调度。
互联运行模式下,微电网与传统电网相连,可以根据电网的需求进行电能的供应或接受电网的支持。
分布式新能源发电对电力系统的影响一、新能源发电概述及分布式发电概述与类型(一)新能源发电概述新能源发电指的是采用先进技术和能源进行发电的技术。
目前我国比较常见的新能源发电技术有风力发电技术、光伏发电技术等等。
工业革命促使生产力不断提高,但伴随着工业革命的来临,能源问题也日益凸显。
新能源发电技术所采用的能源都是可再生的能源,因此在当前的能源问题上,如何促进可再生能源开发与利用非常重要。
通过国内外众多专家与学者对各种相关理论的研究,新能源发电技术已经日趋成熟,可以利用相关能源进行一定程度的稳定发电,但相关的研究仍在继续,并朝着更加稳定、能源利用率更高、功率更大的方向发展。
新能源发电具有可持续、可再生、环保等特性。
尽管目前地球上有大量的石油和天然气等燃料能源可以满足人类的需要,但是随着社会发展对能源需求和开采量的不断增加,全球石油和天然气的储量将会逐渐减少。
新能源就不一样了,风力发电是通过大气循环来实现,光伏发电的主要能源来自太阳辐射,所以人们对新能源的开发和利用并不会对生态环境造成太大的影响。
尤其是太阳能,每天都会随着阳光源源不断地输送到地球上,可以满足人类的需要。
除此之外,新能源具有清洁性,利用新能源进行发电能够极大地减少各种大气污染问题,从而降低对环境的污染。
(二)分布式发电概述与类型相比之下,分布式发电与集中式发电不同,发电设施并不集中于发电站内部,而是根据当地实际用电的情况对相关设施进行合理的配置。
在居民生活区域内安装分布式发电电源,既可以全面满足居民用电需求,又可以有效补充集中式发电网络存在的疏漏。
同时,因为分布式发电是迎合用户实际用电需求而衍生的发电设计,可以有效地改善传统集中式发电形式不灵活的缺点,从而有效地提高了供电网络发电效率以及供电网络的稳定性。
但是,因为分布式发电的发电容量比较小,所以分布式发电更适合于对集中式发电网络进行补充,以及对少数用电用户和区域供电[1]。
以当前我国分布式发电的运行模式来看,其主要有孤网和并网两种形式。
分布式发电研究报告随着能源需求的不断增加和环境问题的日益严重,分布式发电逐渐成为了解决能源问题的一种新型方式。
分布式发电是指将发电设备分布在用户侧或负荷侧,以满足当地用电需求,同时减轻电网压力,提高能源利用效率。
本文将从分布式发电的概念、技术发展、市场前景等方面进行分析和探讨。
一、分布式发电的概念分布式发电是指将发电设备分布在用户侧或负荷侧,利用可再生能源、燃气等能源资源,通过小型化、模块化的发电设备,实现当地用电需求的供应。
与传统的大型集中式发电厂相比,分布式发电具有灵活性高、响应速度快、能源利用效率高等优点。
二、分布式发电的技术发展随着技术的不断进步和成本的不断降低,分布式发电技术得到了快速发展。
近年来,太阳能、风能、燃气等能源资源的利用技术不断提高,同时电池储能技术、智能化控制技术等也得到了广泛应用。
这些技术的发展使得分布式发电设备的效率得到了提升,成本得到了降低,同时也为分布式发电市场的发展提供了有力支撑。
三、分布式发电的市场前景分布式发电市场的发展前景广阔。
首先,随着环保意识的不断提高,分布式发电逐渐成为了人们关注的焦点。
其次,分布式发电可以有效地减轻电网压力,解决能源供应问题。
最后,分布式发电具有灵活性高、响应速度快、能源利用效率高等优点,可以为用户提供更加优质的能源服务。
四、分布式发电的应用案例1. 太阳能分布式发电太阳能分布式发电是指将太阳能光伏发电设备分布在用户侧或负荷侧,利用太阳能资源进行发电。
目前,太阳能分布式发电已经得到了广泛应用。
例如,中国的屋顶太阳能发电项目,利用屋顶空间进行太阳能发电,为用户提供清洁、可靠的能源服务。
2. 燃气分布式发电燃气分布式发电是指将燃气发电设备分布在用户侧或负荷侧,利用燃气资源进行发电。
燃气分布式发电具有灵活性高、响应速度快等优点,可以为用户提供更加优质的能源服务。
例如,美国的燃气分布式发电项目,利用燃气发电设备进行发电,为用户提供了清洁、高效的能源服务。
分布式发电原理图
分布式发电原理图如下所示:
1. 太阳能光伏板:光伏板通过吸收太阳光转化为直流电能。
2. 风力发电机:风力发电机利用风力转动涡轮,产生机械能并转化为电能。
3. 水力发电机组:水力发电机组利用水流的动能驱动涡轮发电,将机械能转化为电能。
4. 燃气发电机组:燃气发电机组通过燃烧燃料产生高温高压气体,驱动涡轮运转,转化为电能。
5. 蓄电池组:蓄电池组用于存储发电设备产生的电能,并在需要时释放储存的电能供应给负载。
6. 逆变器:逆变器将直流电能转化为交流电能,以满足电网或负载的需求。
7. 电网互联:分布式发电设备通过电网与主电网相互连接,实现双向电能传输。
8. 电能负载:电能负载可以是家庭、企业、工厂等各种电力消耗设备。
请注意,以上是一种常见的分布式发电原理图示意,具体实施方案可能会有所不同。
分布式发电的现状和发展趋势
分布式发电是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的发电机组(一般低于30MW),以满足特定用户的需要,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。
以下是分布式发电的现状和发展趋势:
1. 现状:
-分布式发电在全球范围内得到了广泛的应用,尤其是在一些发达国家,如美国、德国、丹麦等。
-分布式发电技术主要包括太阳能光伏发电、风力发电、燃料电池、微型燃气轮机等。
-分布式发电的优点包括提高能源利用效率、减少能源损耗、降低环境污染等。
2. 发展趋势:
-随着技术的不断进步,分布式发电的成本将进一步降低,其在能源领域的应用将更加广泛。
-分布式发电将与储能技术相结合,实现能源的有效存储和利用。
-智能电网技术的发展将促进分布式发电的接入和管理,提高电网的稳定性和可靠性。
-分布式发电将与其他可再生能源技术相结合,形成多能互补的能源系统,提高能源供应的灵活性和可持续性。
分布式发电是未来能源发展的重要方向之一,它将为能源的可持续发展和环境保护做出重要贡献。
分布式发电系统的应用及前景随着能源需求的不断增长,传统的集中式发电系统已经面临着越来越多的问题,例如远距离输电造成的能量损耗,电网压力过大导致的停电和发电成本的不断增加等等。
随着技术的不断进步,分布式发电系统越来越受到人们的关注并逐渐成为了未来发电的重要趋势。
本文将会探讨分布式发电系统的应用及前景。
一、什么是分布式发电系统分布式发电系统是一种分散的发电模式,它采用低成本的分散能源设备来供给能源,通过利用多种不同的发电设备(如风力涡轮机、微型气轮机、太阳能电池板等)来提供电力,并将其集合在一个网络中,从而形成了一个稳定而可靠的能源来源。
二、分布式发电系统的应用1. 家庭和小型商业对于一些家庭和小型商业,分布式发电系统是一种很好的补充能源的方式。
在一些地方,太阳能屋顶板和小型风力涡轮机已经被广泛使用,这些设备将太阳光和风能转换成电力,为家庭和商业提供基本能源需求。
这种系统不仅可以节省能源成本,而且可以使用户对能源的供应有更多的控制权。
2. 工业和大型商业对于工业和大型商业,分布式发电系统可以在消除断电风险的同时,减少在电网上的依赖,并在不同的工厂和建筑之间共享电力。
在某些情况下,这种系统可以整合到公司的属性管理系统中,实现更高效和精确的能源管理。
3. 农村地区和偏远地区在一些地区,能源供应缺乏,分布式发电系统可以为农村和偏远地区提供了一个可靠的能源来源。
当地居民可以通过自用或自给自足的方式,减少了对电网的依赖。
三、分布式发电系统的前景随着技术的不断进步和环保意识的不断提高,分布式发电系统的前景非常广阔。
以下是其前景的几个方面:1. 可再生能源的利用分布式发电系统可以通过利用可再生能源,例如太阳能和风能,大大减少对环境的影响。
它可以依赖于分散的能源来源,例如那些农村地区仍在使用的传统固体燃料,从而降低对化石燃料的需求。
2. 经济效益分布式发电系统可以将家庭和商业主要靠电力公司供应的能源改为自己生产,并将多余的电力卖给电力公司。
分布式发电将能源发电点分散布局的发电方式引言随着社会的不断发展和能源需求的不断增加,传统的集中式发电模式面临诸多问题和挑战。
在过去的几十年里,人们主要依靠大型火电厂、核电站等中心化的发电设施来满足能源需求。
然而,这种集中式发电模式存在着供电不稳定、能源浪费和环境污染等问题。
为了解决这些问题,分布式发电逐渐成为发电行业的热门话题。
什么是分布式发电?分布式发电是一种将能源发电点分散布局的发电方式。
与传统的集中式发电相比,分布式发电采用分散的小型发电装置,将发电设备布置在用户附近,实现近距离的供电。
分布式发电可以利用太阳能、风能、水能等各种可再生能源进行发电,也可以使用燃气发电等传统能源。
分布式发电的优势1. 提高能源利用率分布式发电将发电设备靠近能源消费者,减少了输电损耗,提高了能源利用率。
相比之下,传统的集中式发电往往需要远距离输电,导致能源损失较大。
2. 保障供电稳定性分布式发电将能源发电点分散布局,使得能源供应更加稳定可靠。
即使某一处发电设备发生故障,其他地方的发电装置仍然可以正常运行,保障了供电的稳定性。
3. 减少环境污染分布式发电采用可再生能源进行发电,如太阳能和风能等,减少了对化石燃料的依赖,降低了二氧化碳等有害气体的排放,对环境污染较小。
4. 降低配电系统的成本传统的集中式发电需要建设大型的输电设施和配电系统,投入巨大的资金和人力资源。
而分布式发电可以通过小型的发电设备和微电网系统实现,节约了建设成本,并降低了维护费用。
分布式发电的实施方式1. 太阳能发电太阳能是一种最常见的分布式发电方式。
通过安装太阳能电池板,将太阳能转化为电能,并储存起来,随时可以供给用户使用。
太阳能发电设备可以安装在屋顶、停车棚等地方,有效利用空间资源。
2. 风能发电风能是一种广泛分布的可再生能源,适合分布式发电。
通过安装风力发电机,利用风的能量转动涡轮机发电。
风能发电设备可以安装在丘陵、海岸线等地方,利用风资源进行发电。
分布式发电知识大全分布式发电(Distributed Generation:DG,又称分布式电源)是指:直接接入配电网或分布在用户现场附近的容量规模较小的发电系统,用以满足特定需要,能够经济、高效、可靠发电。
对环境污染小,投资规模小,发电方式灵活,运行费用低,可靠性高,相对于大电网集中供电方式有其独特的优越性,将起到无法忽视的作用,利用大电网与分布式发电相结合,被认为是未来供电方式的发展方向。
分布式发电(DG) 或分布式能源(DER) 是一种分散、非集中式的发电方式,通常是指发电功率在几千瓦至数百兆瓦(也有的建议限制在30~50兆瓦以下)的小型模块化、分散式、布置在用户附近的高效、可靠的发电单元具有以下特点接近终端用户容量小(几十kW 至几十M W)以孤立方式或与配电网并网方式,运行在380V 或10kV或稍高的配电电压等级上(一般低于66kV)采用洁净或可再生能源,例如以液体或气体为燃料的内燃机、微型燃气轮机、太阳能发电(光伏电池、光热发电)、风力发电、生物质能发电等分布式能发电的优势在于可以充分开发利用各种可用的分散存在的能源,包括本地可方便获取的化石类燃料和可再生能源,并提高能源的利用效率。
分布式电源通常接入中压或低压配电系统,并会对配电系统产生广泛而深远的影响。
传统的配电系统被设计成仅具有分配电能到末端用户的功能,而未来配电系统有望演变成一种功率交换媒体,即它能收集电力并把它们传送到任何地方,同时分配它们。
因此将来它可能不是一个‘配电系统’而是一个‘电力交换系统(Power delivery system)’。
分布式发电具有分散、随机变动等特点,大量的分布式电源的接入,将对配电系统的安全稳定运行产生极大的影响。
通过分布式发电和集中供电系统的配合应用有以下优点:(1)分布式发电系统中各电站相互独立,用户由于可以自行控制,不会发生大规模停电事故,所以安全可靠性比较高;(2)分布式发电可以弥补大电网安全稳定性的不足,在意外灾害发生时继续供电,已成为集中供电方式不可缺少的重要补充;(3)可对区域电力的质量和性能进行实时监控,非常适合向农村、牧区、山区,发展中的中、小城市或商业区的居民供电,可大大减小环保压力;(4)分布式发电的输配电损耗很低,甚至没有,无需建配电站,可降低或避免附加的输配电成本,同时土建和安装成本低;(5)可以满足特殊场合的需求,如用于重要集会或庆典的(处于热备用状态的)移动分散式发电车;(6)调峰性能好,操作简单,由于参与运行的系统少,启停快速,便于实现全自动。
分布式储能(Distributed Energy Storage,DES )分布式发电中能量的存储通常分为两大类:以电能的形式存储(蓄电池等);以其它形式存储(热能、机械能等)。
以满足额外的能量需求,还可以保证电网的电能需求,也可以保证电力系统调峰调频的需要。
除此之外,储能系统对电力系统配电网电能质量的提高也具有非常重要的作用。
作为补偿DG 输出间歇性、波动性的有效手段,分布式储能技术受到了人们的重视。
分类传统的储能技术包括我们所熟知的抽水蓄能电站等,它是电力系统调峰调频的主要手段。
新型的分布式储能技术包括:蓄电池、超级电容器、飞轮储能、超导磁能储能等。
蓄电池储能(BESS)蓄电池储能近来已成为电力系统中最有前途的短期储能技术之一,目前在小型分布式发电中应用最为广泛,但存在初次投资高、寿命短、环境污染等诸多问题。
根据所使用的不同化学物质,蓄电池可以分为许多不同类型。
通常包括铅酸电池和金属镍氢电池MH —Ni(Metal Hydride 一Niekel)电池。
超导磁能(SMES)直到20世纪70年代,SMES 才首次被提出作为电力系统的能量存储技术。
SMES 系统将能量存储在由流过超导线圈的直流电流产生的磁场中,其中的超导线圈浸泡在温度极低的液体(液态氢等)中,然后密封在容器里。
一个SMES 系统通常包括冷却系统、密封容器以及作为控制用的电力电子装置。
电流在电感存储的能量可由下式表示:I U LI dt dI dt dE P LI E ⋅=⋅===;212式中:I 为电感中流过的直流电流,U 为超导线圈的电压。
如果超导线圈由电感构成,就没有电阻的消耗,电流在闭合电感中不会消失而长期循环。
在使用能量时由线圈引出,经转换接人系统或用户。
SMES 系统具有几个显著特点:无噪声污染,响应快,效率高(达95%),不受建造场地限制且非常可靠。
其最大缺点就是成本太高,其次就是需要压缩机和泵以维持液化冷却剂的低温,使系统变得更加复杂,需要定期的维护。
超级电容器储能普通电容器由于其存储能量过小,所以未能用作电力系统中的储能装置。
所谓的“超级电容器”,其存储容量为普通电容器的20-1000倍。
它是通过使用一种多孔电解质(其介电常数和电压承受能力仍然比较低)加大两极板的面积,从而使储能能力得到提高。
根据电极材料的不同,可以分为碳类和金属氧化物超级电容器。
超级电容器兼有常规电容器功率密度大、充电能量密度高的优点,可快速充放电,且使用寿命长,不易老化。
超级电容器还具有一些自身的优势,它没有可动部分,既不需要冷却装置也不需要加热装置,在正常工作时,内部没有发生任何化学变化。
超级电容器能够安全放电,安装简易,结构紧凑,可适应各种不同的环境。
超级电容器的这些优点使得它在应用于分布式发电时,在与其它储能方式互相竞争中胜出。
超级电容器在许多领域都有广阔的应用前景,特别是在电动汽车上的应用具有非常明显的优势,许多国家都投人大量人力、物力对超级电容器进行研究开发,有些公司的产品已实现商品化。
2005年,美国加利福尼亚州建造了一台450kW 的超级电容器储能装置,用以减轻950 kW 风力发电机组向电网输送功率的波动。
1.2.4、飞轮储能飞轮储能是一种新型的机械储能方式,它完全不同于BESS ,SMES ,电容器储能。
它将能量以动能的形式存储在高速旋转的飞轮质量中。
飞轮储能系统基本的结构均包括以下5个组成部分:飞轮转子、轴承、电动/发电机、电力转换器、真空室。
在飞轮储能装置中还必须加人监测系统,监测飞轮的位置、振动和转速、真空度、电机温度等运行参数。
飞轮储能的原理可以表示:2,2122mh r I I E ==ω其中,E 为存储的能量,它取决于转子的转动惯量I 和飞轮的转速。
转动惯量I 与转子的半径,质量m 和高度h 相关。
通过增加飞轮的转动惯量和提高飞轮的转速,可以加大飞轮储能的容量。
目前使用的飞轮技术主要有高速飞轮系统(飞轮相当小,转速极快)、低速飞轮系统(飞轮较大,转速相对较慢)。
飞轮储能系统的能量密度较大,占据空间相对较小,但是其功率密度相当低,不能像超级电容器那样快速地释放其储存的能量。
尽管如此,只要设计合理,加上飞轮储能具有效率高、建设周期短、寿命长等优点,将飞轮储能系统应用于分布式发电系统中还是很有竞争力的。
20世纪90年代以来,由于高强度纤维材料、低损耗轴承、电力电子学三方面技术的发展使飞轮储能的实际应用成为现实,飞轮储能系统正从实验室研究转变为面向实际应用,并向产业化、市场化方向发展。
1.2.5、其他储能技术除了上述提到的几种储能方式以外,在分布式发电中可能用到的储能方式有抽水蓄能、压缩空气储能、热能储能。
抽水蓄能在集中式发电中运用的比较多,而且大多采用它来进行调峰。
抽水蓄能机组单元效率虽然不是很高,但是运行较为简单,可靠且使用期较长。
压缩空气储能是先将空气压人高压容器中,然后利用压缩空气推动活塞或气轮机产生需要的能量。
这两种储能方式若应用于分布式发电,其固定成本显得太高。
热能存储常和STES(Solar Thermal Electric Steam)电厂结合起来,这种储能方式比较可靠,成本相对低廉。
化学储能化学储能1.4、在智能电网中应用1.4.1、提供短时供电DER在微网中的运行模式:并网运行模式和孤岛运行模式。
在正常情况下,微电网与常规配电网并网运行;当检测到电网故障或发生电能质量事件时,微电网将及时与电网断开独立运行。
微电网在这两种模式的转换中,往往会有一定的功率缺额,在系统中安装一定的储能装置储存能量,就能保证在这两种模式转换下的平稳过渡,保证系统的稳定。
在新能源发电中,由于外界条件的变化,会导致经常没有电能输出(光伏发电的夜间、风力发电无风等),这时就需要储能系统向系统中的用户持续供电。
1.4.2、电力调峰由于微电网中的微源主要由分布式电源组成,其负荷量不可能始终保持不变,并随着天气的变化等情况发生波动。
另外一般微电网的规模较小,系统的自我调节能力较差,电网及负荷的波动就会对微电网的稳定运行造成十分严重的影响。
为了调节系统中的峰值负荷,就必须使用调峰电厂来解决,但是现阶段主要运行的调峰电厂,运行昂贵,实现困难。
储能系统可以有效地解决这个问题,它可以在负荷低落时储存电源的多余电能,而在负荷高峰时回馈给微电网以调节功率需求。
储能系统作为微电网必要的能量缓冲环节,其作用越来越重要。
它不仅避免了为满足峰值负荷而安装的发电机组,同时充分利用了负荷低谷时机组的发电,避免浪费。
1.4.3、改善微电网的电能质量近年来人们对电能质量问题日益关注,国内外都做了大量的研究。
微电网要作为一个微源与大电网并网运行,必须达到电网对功率因数、电流谐波畸变率、电压闪变以及电压不对称的要求。
此外,微电网必须满足自身负荷对电能质量的要求,保证供电电压、频率、停电次数都在一个很小的范围内。
储能系统对于微电网电能质量的提高起着十分重要的作用,通过对微电网并网逆变器的控制,就可以调节储能系统向电网和负荷提供有功和无功,达到提高电能质量的目的。
对于微电网中的光伏或者风电等微电源,外在条件的变化会导致输出功率的变化从而引起电能质量的下降。
如果将这类微电源与储能装置结合,就可以很好地解决电压骤降、电压跌落等电能质量问题。
在微电网的电能质量调节装置,针对系统故障引发的瞬时停电、电压骤升、电压骤降等问题,此时利用储能装置提供快速功率缓冲,吸收或补充电能,提供有功功率支撑,进行有功或无功补偿,以稳定、平滑电网电压的波动。
当微电网与大电网并联运行时,微电网相当于一个有源电力滤波器,能够补偿谐波电流和负载尖峰;当微电网与大电网断开孤岛运行时,储能系统能够很好地保持电压稳定。
1.4.4、提升微电源性能多数可再生能源诸如太阳能、风能、潮汐能等,由于其能量本身具有不均匀性和不可控性,输出的电能可能随时发生变化。
当外界的光照、温度、风力等发生变化时,微源相应的输出能量就会发生变化,这就决定了系统需要一定的中间装置来储存能量。
如太阳能发电的夜间,风力发电在无风的情况下,或者其他类型的微电源正处于维修期间,这时系统中的储能就能起过渡作用,其储能的多少主要取决于负荷需求。
1.5、并网标准体系以电化学或电磁形式存储电能的储能系统接入配电网应遵循的原则和技术要求做出了规定。
与分布式电源通过同一个变流器接入电网的储能元件应参照Q/GDW480《分布式电源接入电网技术规定》执行。
本规定适用于国家电网公司经营区域内接入35kV及以下电压等级配电网的储能系统。
此标准在关于储能系统对配电网影响的前期研究基础上,结合储能系统的特性、我国配电网结构以及电网运行对储能系统的基本要求,以及征求电网企业和科研机构的意见的基础上编制而成,并于2010年10月19日由专家审核通过,形成了标准报批稿。
一般性技术准则要求如下:1、储能系统接入配电网及储能系统的运行、监控应遵守相关的国家标准、行业标准和企业标准。
2、储能系统可通过三相或单相接入配电网,其容量和接入点的电压等级:200kW以上储能系统宜接入10kV(6kV)及以上电压等级配电网;200kW及以下储能系统接入220V/380V电压等级配电网。
3、储能系统接入配电网不得危及公众或操作人员的人身安全。
4、储能系统接入配电网不应对电网的安全稳定运行产生任何不良影响。
5、储能系统接入配电网后公共连接点处的电能质量应满足相关标准的要求。
6、储能系统接入配电网不应改变现有电网的主保护配置。
7、储能系统短路容量应小于公共电网接入点的短路容量。
8、储能设备最大充放电电流值不应大于其接入点的短路电流值的10%。
3.2光伏电池的原理及结构太阳电池的发电原理是利用光入射于半导体时所引起的光电效应。
光伏电池的基本特性和二极管类似,可用简单的PN结来说明,图3.1为光伏电池的单元模型。
当具有适当能量的光子入射于半导体时,光与构成半导体的材料相互作用产生电子和空穴(因失去电子而带正的电荷),如半导体中存在PN结,那么电子向N型半导体扩散,空穴向P型半导体扩散,并分别聚集于两个电极部分,即负电荷和正电荷聚集于两端,这样如用导线连接这两个电极,就有电荷流动产生电能。
这与传统的发电方式是完全不同的:既没有旋转的转动部分,也不排出气体,是清洁的、无噪声的发电机。
空穴电子入射光图3.1 光伏电池的单元模型图3.2 光伏电池等效电路图图3.2是光伏电池等效电路,其中sh R 是漏电阻; s R 是串联电阻,它是构成光伏电池的半导体体电阻和透明电极电阻等的和。
式3.1是表示光伏电池特性的一般公式。
()shs s L R I R V nKT I R V q I I I +-⎭⎬⎫⎩⎨⎧-⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=1exp 0 (3.1) 其中I 为电池单元输出电流;L I 几为PN 结电流; 0I 为反向饱和电流内;V 为外加电压;q 是单位电荷;K 是玻耳兹曼常数 (K J /1038.123-⨯);T 是绝对温度;n 为二极管指数。