分散式风电与多能互补系统

分散式风电：打破传统思维建立发展新模式一、分散式风电的意义在实际生产中，传统的集中式风力发电系统通常将大规模的风力发电机集中安装在风能资源较为丰富的地区，然后再通过输电线路将电能输送到远距离的用电地。

这种模式虽然能够最大限度地发挥风能资源的利用率，但也存在着输电损耗大、占地面积大、对环境影响大等问题。

相较之下，分散式风电则更符合现代社会对于能源高效利用、环保和可持续发展的要求，其意义主要体现在以下几个方面：1. 提高风能利用效率。

分散式风电将风力发电机分布在更广的地域内，可以更充分地利用不同地区的风能资源，提高风能利用效率。

2. 减少输电损耗。

由于分散式风电系统直接将发电机安装在用电地附近，减少了输电线路的长度和输电损耗，提高了电能传输的效率。

3. 减少占地面积。

传统的集中式风力发电系统需要占据大片的土地用于安装大规模的发电机组，而分散式风电则可以通过分散安装在建筑物、工厂、农田等不同场所，减少了对土地资源的占用。

4. 提高能源供给的灵活性。

分散式风电可以根据用电地的实际需求进行灵活布局和调整，更好地满足不同地区和不同行业对电能的需求。

5. 促进当地经济发展。

分散式风电的建设和运营可以促进当地的就业和经济发展，为当地居民带来更多的收入和就业机会。

由此可见，分散式风电在提高风能利用效率、减少资源消耗、环境保护等方面具有重要的意义，是推动风能行业可持续发展的重要方式之一。

随着全球风能市场的不断扩大和技术的不断进步，分散式风电已经在一些国家和地区得到了广泛的应用和推广。

以欧洲为例，由于其地势起伏较大、风资源丰富，分散式风电在欧洲得到了较为广泛的应用。

在德国、丹麦、荷兰等国家，分散式风电已经成为了当地风能发电的重要形式，不少城市和农村地区都建有分散式风电项目。

在中国，由于北方地区风能资源丰富，一些城市和地区也开始尝试分散式风电的建设和应用，取得了一定的成果。

在分散式风电的技术应用方面，随着小型化、智能化风力发电技术的不断成熟，分散式风电的建设和运营成本逐渐降低，使得分散式风电开始在更广泛的范围内得到应用。

可再生能源多能互补系统的研究与应用随着人类社会的发展，能源的需求量越来越大，而传统的非可再生能源却在不断地减少。

可再生能源，如风力、太阳能、水能等则成为今天的一大热点。

然而，单独利用这些可再生能源的效果并不是很理想，需要结合使用，形成多能互补系统，才能更好地满足人们的能源需求。

一、什么是可再生能源多能互补系统？可再生能源多能互补系统是指在多个能源领域之间相互配合，充分将各个能源特性优势互补，实现能源的高效利用。

这种系统的建立需要整合风力发电、太阳能光伏发电、水力发电、地热发电等多种可再生能源，以及储能和调峰技术，充分利用各种能源在不同时段和不同环境下的优势。

二、可再生能源多能互补系统的好处1. 提高能源利用效率：多能互补系统能够将不同能源的特性优势相互补充，降低能源耗费和排放，提高能源利用效率。

2. 降低能源成本：相比独立运作的单一能源系统，多能互补系统可以更好地适应复杂的能源环境，有效降低成本。

3. 提高能源安全性：多能互补系统可以减少单一能源的供应风险，增加能源供应的可靠性和稳定性。

4. 促进可持续发展：可再生能源多能互补系统符合可持续发展的初心和目标，有助于推动我国能源结构的转型升级和能源可持续发展。

三、可再生能源多能互补系统的应用1. 村级能源多能互补系统：在偏远农村地区，由于缺乏城市供电资源覆盖，实行可再生能源多能互补供电体系，可以满足当地的用电需求，具有重要的社会和经济意义。

2. 工业园区可再生能源多能互补系统：在大型工业园区，并不是所有项目场地都适合建造风电、太阳光伏或水力发电等单一能源的发电系统。

而通过建立可再生能源多能互补系统，可以有效利用现有的能源资源，实现综合供电。

3. 城市供电多能互补系统：城市中不同场景的能源需求大相径庭，因此凭借单一的能源系统难以满足市民的需求。

建立多能互补系统，开展城市能源管理，不仅能提升城市能源使用效率和供应的可靠性，还能降低环境压力。

四、可再生能源多能互补系统的技术挑战建立可再生能源多能互补系统需要系统规划、调度和运营。

多能互补分布式能源关键技术发展研究摘要：构建清洁、低碳、高效的能源供给体系，开创安全高效的能源消费新局面是中国能源转型的方向和目标。

其中，多能互补系统可以充分地利用分布式能源和可再生能源，对提升可再生能源消纳比例和提高能源综合利用效率具有重要意义。

综述了目前中国国内外多能互补分布式能源主要技术的原理及特点，并重点介绍了燃气分布式能源、分布式光伏、蓄能系统、热泵技术等。

关键词：多能互补;燃气分布式;分布式光伏;蓄能1 引言中国能源正处于从总量扩张向提质增效转变的全新发展阶段，构建清洁低碳能源供给体系将成为中国能源发展的方向和目标。

其中，多能互补系统可以充分地利用分布式能源和可再生能源，对提升可再生能源消纳比例和提高能源综合利用效率具有重要意义。

多能互补分布式能源与传统供能系统很大的区别在于其丰富多样的电源形式，主要涵盖燃气轮机、内燃机、小水电、风力发电、光伏发电以及地热发电等。

此外还可配置储能设备，如飞轮储能、电池储能、超导储能、超级电容储能等多种形式储能。

分布式能源从空间、时间和特性上将多种能源进行整合互补，缓解整个系统波动，提升供能可靠性。

2 中国国内发展现状多能互补包括终端一体化集成供能系统和风光水火储多能互补系统两种类型。

为构建优良的多能互补分布式智慧能源系统，中国国内外研究团队不仅在多种能源组合方面尝试各种配置，在分布式电源、储能等方面也进行不断创新。

分布式电源指规模容量较小，产生的电能不需要大规模、远距离输送，与用户就近布置，直接进行就地消纳的微小型发电系统[1]，其一般包括传统发电模块、可再生能源发电模块等。

相对于传统电源，分布式电源系统简单，各组件互相独立，容易控制，对负荷变动的适应性强，拥有很好的调峰能力。

同时由于采用了新兴发电模块与引入了可再生能源，对温室气体及固体废弃物减排也有很大的促进作用。

近年来，由于具有以上优点，分布式电源发展迅速，包括就近供电、海岛供电、保障供电、备用电源、“黑起动”电源等。

风能发电技术的发展现状与未来趋势随着全球对可再生能源的需求不断增长，风能发电技术作为一种清洁、可再生的能源形式备受关注。

本文着重讨论风能发电技术的发展现状以及未来的趋势。

一、风能发电技术的发展现状近年来，全球范围内风能发电技术得到了快速发展。

主要表现在以下几个方面：1.设备效率的提升随着科技的进步和工程经验的积累，风轮和发电机等核心设备的效率得到了显著提升。

现代风轮的叶片设计更加科学合理，能够更好地捕捉到风能。

发电机的转换效率也有所提高，使得发电系统的整体效率得到了提升。

2.风场规模的扩大过去，风能发电主要采用分散式布局，各个风电场规模相对较小。

然而，近年来越来越多的大型风电场开始兴建，这些风电场规模庞大，集中供电能力更强，带动了风能发电行业的规模化发展。

3.储能技术的创新风能发电存在一个固有的问题，即能量的不稳定性。

当风速不够时，发电量将会减少或甚至中断。

为了解决这一问题，人们致力于开发储能技术，如利用电池储能、水泵储能等，使得风能发电系统能够更有效地存储和利用发电能量。

二、风能发电技术的未来趋势虽然风能发电技术已经取得了显著的进展，但仍然存在许多挑战和发展空间。

未来，风能发电技术将朝以下几个方向发展：1.海上风电的兴起由于陆地资源受限，海上风电在未来将成为重要的发展方向。

海上的风能资源更加丰富，而且海上风场不会影响到人类的居住与生活。

然而，海上风电面临的技术和经济挑战较多，例如海上风轮的制造和安装成本较高，海上环境对设备的腐蚀等。

因此，未来的研发将集中在降低海上风电成本、提高设备可靠性和维修技术。

2.智能化和自动化技术的应用随着人工智能和自动化技术的迅速发展，未来风能发电技术将更加智能化和自动化。

智能监测系统可以实时监控风场的状态和功率输出，实现远程控制和维护。

自动化技术可以提供更加精确和快速的风轮定位和转向，提高发电系统的效率和可靠性。

3.风能与其他能源形式的结合未来，风能发电技术将与其他能源形式相互结合，实现能量的互补与平衡。

“火风光储一体化”多能互补电力系统中问题探究摘要：随着全球能源紧张局势日益突出，能源转型升级速度逐步加快。

在电力系统构建中，基于风光火储一体的多能互补战略提高了能源协同利用率，促进了可再生资源的最大化应用，为当前电力系统建设的坚实后盾。

关键词：风光火储；多能互补；电力系统风光火储一体化电力建设是利用大型综合能源基地，集火电、风电、光伏、储能等可再生能源于一体的综合发电项目。

以风光火储一体的多能互补电力系统建设，充分发挥了多能互补优势，实现了能源的高效利用，为我国电力系统的建设提供了更多可能性。

但在多能互补电力系统中，仍有许多问题亟待解决。

一、多能互补概述多能互补是按不同资源条件和用能对象，采取多种能源互相补充，以缓解能源供需矛盾，合理保护和利用自然资源，同时获得较好环境效益的用能方式。

其特点为：①包含多种能源形式，构成丰富供能结构体系。

②多种能源相互补充和梯级利用，达到1+1>2的效果，从而提升能源系统综合利用效率，缓解能源供需矛盾。

二、多能互补电力系统难题1、新能源爆炸式增长，难以反向推进。

事实上，我国拥有极其丰富的新能源储备，尤其是东北、西北和华北地区的风电和光伏能源，西北地区水电资源具有得天独厚的优势。

这些地区是我国可再生能源最丰富地区，也是清洁能源开发主战场。

然而，从目前发展情况来看，新能源近年来呈现爆发式增长趋势，展现出庞大体量。

然而，我国目前正处于多能互补项目实施初期，基础设施配备不足，当地能源消纳能力弱，且受空间布局和线路建设等限制，难以实现能源的深度利用。

即使随着各种政策的出台和多能互补模式的构建，短期内也难以解决新能源消纳能力弱的问题，这样就形成了一种反向力，导致整体推进困难。

2、发电价格尚未统一，释放成效影响大。

我国资源配置存在区域差异，因此电价实施无统一标准。

一般情况下，各运营单位将根据自身生成成本、生产效益等指标制定电价标准，致使许多供电企业竞相压价，影响整体收益结果，风光水储等多能互补系统建设的示范成果难以充分发挥。

多能互补分布式能源与综合能源管理系统优化调度摘要：综合能源系统（IntegratedEnergySystem,IES）是指在规划、设计、建设和运行等过程中，对各类能源的产生、传输、存储、消费等环节进行有机协调与优化的社会综合能源产供销一体化系统。

综合能源系统以其灵活性、可靠性好，能源利用效率高，近年来在国内外应用愈加广泛。

关键词：多能互补；分布式能源；综合能源管理；互联网＋智慧能源系统引言低碳化、智能化、高效化成了当今世界能源发展的大趋势。

多能参与、多目标优化、多变量控制的综合能源协同调度策略和数字化综合能源管廊的协同传输极大地促进了能源行业的发展同时实现了能源与信息等领域的技术融合与发展。

如今，以冷、热、电联供系统(combinedcoolingheatingandpower，CCHP)为依托，纵向考虑源-网-荷-储四个部分的区域综合能源系统(regionalintegratedenergysystem，ＲIES)实现了能源的梯级利用，提高了能源的利用率和区域的经济效益。

1综合能源系统结构综合能源系统并不是一个全新的系统，它以传统电力系统为核心，利用风、光、气等多种可再生资源，整合供冷/热、供气系统，从而实现了冷、热、电、气的协同供应。

典型的综合能源系统可以分为：能源供应端、能量转换设备、能量储存装置、能量输配系统和用户终端。

其中，能源供应端通常包含不止一种形式的能量，以发电为例，能源供应可以通过风光发电、燃气发电或传统的化石燃料发电等方式。

供应能源的多元化也保证了发电的可靠性，当某一能源供应端供能不足时，其他几种供能端能够实现能量的及时补足。

能量转换设备如电转气机组、燃气轮机、热泵、锅炉等设备能够实现不同形式的能量之间的转换，在能量不断从高品位到低品位降低的过程中，实现能量梯级利用的最大化。

能量储存设备的不断发展，减少了能量的大量浪费现象，在能量过剩时将其储存起来，便于后续能量短缺时的调节，提高了系统的灵活性。

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2019年第23期·107·文章编号：2095－6835（2019）23－0107－02多能互补园区综合智慧能源项目开发周刚（中国华电集团有限公司天津分公司，天津300000）摘要：按照国家能源供给侧结构性改革战略部署，推动能源生产和消费方式变革，建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系，是能源改革发展的重大历史使命。

基于多能互补的园区综合智慧能源项目具备能源利用效率高、节能减排效果好等优点，是践行能源革命的有效途径。

关键词：多能互补；综合能源；智慧能源；项目开发中图分类号：F206文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2019.23.048中国能源消费以化石能源为主，煤炭在一次能源消费中比例超过70%，天然气消费比例不到10%，特别是工业园区，能源消费存在供应模式单一、利用效率低、污染物排放高等诸多问题，亟需加快能源生产和消费革命，建设清洁低碳、安全高效的供能体系。

多能互补园区综合智慧能源项目是针对工业园区热电冷汽水等多种能源需求，互补利用传统能源和新能源，按照能源互联网思维构建的“源-网-荷-储”一体化综合智慧能源系统，对工业园区能源结构转型具有重要支撑作用。

1多能互补园区综合智慧能源概念多能互补园区综合智慧能源项目以园区为单位，以天然气分布式能源站为核心，集成分布式光伏、分散式风电、余热回收、地源热泵、空气源热泵、污水源热泵、智能微网、储能、需求侧响应等辅助供用能系统，实现供能侧的多能互补和用能侧终端一体化，充分利用先进的能源互联网、大数据、云服务平台等信息化技术，实现区域能源供需的智慧化管理，构建新型供能用能生态链，满足绿色低碳、安全高效、可持续发展要求。

2典型多能互补园区综合智慧能源项目构架典型多能互补园区综合智慧能源项目主要包括供能、用能和综合智慧能源服务平台等内容，通过采用先进的供能设备和智慧化能源管理系统，提高区域能源利用效率，实现节约能源，降低成本的目标。

新型电力系统将呈现三多特征目前，我国能源电力行业正在进行如火如荼的低碳转型。

南方电网公司可再生能源装机量占比在2021年底达到49.2%，清洁能源占比达到54.54%，与传统的电力系统相比，新型电力系统表现为多元电源支撑，其电网形态也将逐步转化为大电网与分布式微网并举的供需耦合机制。

多元的负荷类型促使传统电力系统向着双向多态、互动与协作方向发展。

总体而言，新型电力系统表现为如下三个特征——1多能互补特征打破新能源发展瓶颈新型电力系统的建设和发展是能源行业的重大变革，实现绿色低碳是电力系统转型发展的根本目标。

在新型电力系统中，多能互补意味着源侧由多种能源的简单叠加过渡为基于复杂多能流网络协同的多种能源联动性、系统性的大时空尺度优化配置，而负荷侧也变为了可满足用户电-气-热-冷多元化需求的区域综合能源系统。

源侧：一次能源在大时空尺度下的优化配置就电源侧而言，在新型电力系统的多能互补体系下，水力发电的定位会由电量为主逐渐转变为容量支撑为主，接下来的发展重点是增强抽水蓄能电站在电网调峰调频中的作用，发挥其消纳分布式新能源的优势。

考虑到大规模火力发电将逐步退出，而风能与太阳能相较于水电受外部环境的影响更为显著，利用水电输送通道，实现风光水火储一体化开发，是解决光伏与风能发电的波动性与随机性问题、形成各类可再生能源协调发展的重要措施，推动西南水资源丰富地区能源清洁化、绿色化的进一步转型。

光伏发电也向着发电主力军的身份转变，逐渐成为“双碳”目标下的主要电能来源之一。

分布式和集中式并举的光伏布局方式，将大大提升东部及中部地区的电力负荷水平以及新能源消纳水平，其灵活多变的布置方式，可与建筑、学校、医院等公共建筑相结合，实现绿色能源的就地消纳。

与光伏发电相似，风力发电在“双碳”背景下，也会进入加速发展阶段。

随着低风速风机技术的发展以及社会投资积极性的提高，分散式风电已经成为风力发电行业的大趋势。

分散式风电布局可突破土地资源稀缺、风速低以及环保等条件限制，在我国中东南部地区将得到大力发展。

典型工业园区综合能源服务建设方案某工业园区以发展石油化工、冶金装备制造为主导，以承接重大产业项目为重点，与产业发展相适应的港口物流业作为支撑，以建成综合性、一体化的现代工业港区为目标，依据工业区建设理念、建设目标和产业布局，积极构建现代化新型综合供能体系，满足高标准发展定位的用能需求，并将工业区打造成当地乃至全国“碳达峰、碳中和〃的典型示范园区。

能源基础设施情况该工业区内建设有1家热电项目，是工业区所在区域统一规划配套的公用建设项目，也是工业区内唯一热源点，保障并支撑工业区全部企业热（冷）负荷供给任务。

热电厂建设规模为2χ22Ot 循环流化床锅炉，发电机容量为2χ50MW,单台汽机最大供汽能力IlOt/h。

园区负荷需求情况园区已投产企业14家，其中6家企业近期将扩大产能，另外有8家企业近期将入驻园区并陆续投产。

园区企业用电、用热情况统计如表1所示。

表1园区企业用电、用热情况统计年用电量/亿kWh 热负荷/(ι∕h)企业名称现状近期新增现状近期新增企业1 1.04 —15 —企业2 ().60 0.22 12 5企业3 0.3«0.15 17 8企业4 0.53 —14 —企业5 0.93 —13 —企业6 。

一83 0.11 13 2企业7 0.74 —10 —3企业8 0.58 0.23 尸5企业9 0.65 — 6 —企业0.15 0.15 3 —企业H 1.02 0.35 4 3企业12 0.85 — 4 —企业13 0.33 — 3 —企业14 0.21 — 1 —企业15 —0,63 —10企业16 —().35 —8企业17 —0.55 — 5企业】8 —0.41 —1()企业19 —().52 —9企业2() —<).41 — 6企业21 —0.31 — 3企业22 —0.32 — 2合计8.84 4.72 120 81 22家企业的电负荷、热负荷和冷负荷情况如下：工业区企业用电量较大，其中主要用户有高端橡胶制品、高端纺织、高端食品等企业，现有企业年累计用电量达8.84亿kWh。

综合能源多能互补关键技术研究现状及发展趋势作者：王文坦周全侯强戴安周静王哲来源：《长江技术经济》2024年第02期摘要：综合能源多能互补系统通过整合多种可利用能源，实现多种形式能量流的协调优化和高效互补，是新型能源体系的重要组成部分，对于提高可再生能源消纳比例和能源综合利用效率具有重要意义。

简述了综合能源多能互补系统的发展背景，重点从多能互补系统分析规划技术、协调优化控制技术、储能技术和能量管理技术等方面梳理了多能互补系统关键技术的研究现状，对我国多能互补系统的应用案例进行了分析，对多能互补系统技术的研究和发展趋势进行了展望。

关键词：综合能源系统；多能互补；多能流；协调控制；能量管理中图分类号：TM61；TK01 文献标志码：A0 引言党的二十大报告提出，要深入推进能源革命，加快规划建设新型能源体系。

新型能源体系是以清洁、低碳、可再生能源为基础，利用先进技术和系统来实现能源的高效利用和可持续发展的能源体系。

作为新型能源体系的重要组成部分，综合能源系统是一种新型能源供应和管理系统，具有源网荷储一体化、多能互补、供需协调等特点[1]，可以通过整合区域内不同形式的可利用能源，实现多种形式能量的协调优化和高效互补，提升可再生能源开发消纳水平和非化石能源消费比重，满足区域内终端用户对电、热、冷、气等多方面的能量需求，提高能源综合利用效率。

相较于单一的传统能源生产和应用模式，综合能源系统的关键特征在于多能互补，通过有机整合不同供能主体和不同能源形式，连通原本相互独立的能源孤岛，利用多主体、多能流之间的互补效应，平抑供需关系变化以及随机性能源接入带来的冲击，实现能源的削峰填谷和高效利用[2]。

2020年，国家发展改革委、科技部、工业和信息化部、财政部共同发布《关于扩大战略性新兴产业投资，培育壮大新增长点增长极的指导意见》[3]，将综合能源系统的规划建设列为战略性新兴产业之一。

发展多能互补的综合能源系统是国家能源体系转型升级的战略需求。