《分布式电源》PPT课件

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分布式发电与微电网技术.ppt

一、分布式发电
分布式发电技术的研发重点与应用前景
分布式发电技术的研究与开发的重点
分布式发电系统的数学模型和仿真技术研究
规划研究
研究具体内容
控制和保护技术研究电力电子技术研究
微电网技术研究

分布式电源的并网规程和导则的研究与制定
二、微电网技术
分布式电源尽管优点突出，但本身存在一些问题。分布式电源相对大电网来说是一个不可控电源，因此目前的国际规范和标准对分布式电源大多采取限制、隔离的方式来处理，以期减小其对大电网的冲击。IEEE P 1547标准规定：当电力系统发生故障时，分布式电源必须马上退出运行，大大限制了其效能的充分发挥。
靠性。此可以降低网损。
一、分布式发电
分布式发电技术
燃气轮机、内燃机、微燃机发电技术光伏(Photo-Voltaic，PV)发电技术燃料电池(FuelCell)发电技术生物质(Biomass)发电技术风力发电技术分布式储能技术
一、分布式发电
分布式发电技术
燃气轮机、内燃机、微燃机发电技术
(5)分布式发电应配备继电器，以使其能检测何时应与电力系统解列，并在条件允许时以孤岛方式运行。
(6)与配电网间的隔离装置应该是安全的，以免在设备检修时造成人员伤亡。
一、分布式发电
分布式发电与并网技术
分布式发电与电能质量
与分布式发电相关的电能质量问题主要应考虑以下方面： (1)供电的短暂中断 (2)电压调节 (3)谐波问题
Transmission Network
House
Distribution Network
Factory
Commercial building

《分布式能源系统》PPT课件

• 2020年： —— 50％的新建商业/学院采用CCHP —— 15％的已建商业/学院采用CCHP
2021/3/8
16
日本发展计划
• 1994年日本政府制定了“新能源计划”，到2000年日本太阳能发电达到400兆瓦，计划2010年达到4600兆瓦。日本将太阳能的研究开发重点放在低成本大规模生产技术方面，以促进太阳能发电的实用化进程。
2021/3/8
40
2021/3/8
41
2021/3/8
42
问题三：热泵技术生产生活热水
1. 热泵技术可以用于冬季供暖、夏季空调 2. 热泵技术还可以用于生产生活热水
2021/3/8
43
用户
补水系统 15℃
热水循环箱 100立方米
40-45℃
板换M10-BFML
45-50℃
45-50℃
热泵机组 LWP-4200
3
解决途径：分布式能源系统
• 问题：
– 建筑能源系统直接将高品位能用于低品位能的需求 – 又试图将太阳能等低密度能源艰难地转换为高品位能
• 思路：系统集成、传统与可再生能源互补系统
• 发展趋势: 热电联产冷热电一体化
生态建筑
2021/3/8
4
分布式能源系统概念：
指各种集成或单独使用、靠近小型用户、容量在
2300 7700 2800
3480 21200 12000
64400 15300
锅炉 2800 91000 26600
2021/3/8
23
冷热电系统现状
– 发电——动力循环 – 制冷——中温排热＋吸收机（蒸汽/烟气） – 供热——简单利用（余热锅炉供热） – 生活热水——取自余热锅炉 – 一般都需要补燃

《分布式电源》PPT课件-PPT精品文档

例：某三类地区1MW工业分布式系统收益
航禹太阳能
总收益
（121万度-109.5万度）×0.4375元/度
=5.03万元
121万度×0.42元/度=50.8万元
总收益： 143.4万元/年
系统总发电量121万度
109.5万度×0.8元/度=87.6万元
总发电量补贴
自用电费
净额入电网补贴
自用电量：总发电量121万度/年，自用电量109.5万度/年，工业电价￥0.8/度总发电量补贴：0.42元/度净额入电网量：总发电量-自用电量净额入电网补贴：0.4375元/度总投资：1MW（1000千瓦）以上850万元，单瓦成本8.5元/瓦
脱硫煤电价增值税优惠
根据《财政部国家税务总局关于光伏发电增值税政策的通知》（财税〔 2019〕66号），自2019年10月1日至2019年12月3l日，国家电网公司所属企业应按发电户销售电力产品应纳税额的50%代征增值税税款。根据《国家发改委关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》发改价格[2019]1638号，对分布式光伏发电实行按照全电量补贴的政策，电价补贴标准为每千瓦时0.42元（含税），通过可再生能源发展基金予以支付，由电网企业转付。这里“每千瓦时0.42元（含税）”意指0.42是含税价，财政部在划拨补贴给电网时，要求电网缴纳了17%的增值税，因此分布式发电项目业主实际只能得到扣税后的0.359元/kwh度电补贴。但依据国家税务总局13年发布的《关于中央财政补贴增值税有关问题的公告》［2019第3号文件］：纳税人取得的中央财政补贴，不属于增值税应税收入，不征收增值税。度电补贴属于中央财政补贴，不应收取增值税。所以0.42 元的光伏补贴不
1489
506 1482

分布式电源

*单独一个小容量的分布式电源对敀障电流的影响不大，但当电网中
接入许多小容量的分布式电源或接入一些容量较大的分布式电源时，在原有保护的配置和整定值没有作出相应调整的情冴下，它们的接入对敀障电流的影响足以改变整个电网的短路水平，使原有的过电流保护配合失当，距离保护灵敏度变小等问题，敀障持续时间以及短路电流方向的改变也会影响重合闸的动作，而这些会直接影响到配电网的安全性和可靠性。
*加拿大安大略省一户居民附近
的风力涡轮机
19
* 俄罗斯的化石能源丰富得让人嫉妒，天然气、石
油、煤炭储量均居于世界前列。然而，在绿色能源方兴未艾的今天，当日本、欧美等国家和地区争先恐后収展新能源之际，除了核能，我们却鲜有听到俄罗斯新能源方面的消息。实际上，自然条件优越的俄罗斯完全具备大力収展可再生能源的条件和潜力，但由于对传统能源的过分依赖、制度建设滞后及人才不足等因素，俄罗斯的新能源収展明显落后于欧美国家。 * 他们的人们习惯了廉价的能源，幵潜移默化地认为这些资源是无穷尽的
*
* 3、对重合闸的影响 * 配电网的敀障80%~90%是瞬时性的，重合闸的应用对提高系统供电可靠性，减少配电网
维护工作量有着相当重要的作用，在辐射配电网结构下，重合闸在迅速恢复瞬时性敀障线路供电时，不会对配电系统产生仸何冲击和破坏，当分布式电源接入配电线路后，如果线路因敀障跳闸后，分布式电源所形成的电力孤岛保持了功率和电压在额定值附近运行，分布式电源极有可能在重合闸动作时没有跳离线路，这将产生 3种潜在的威胁：完全同步，在配电网电源跳开后至重合闸时的这段时间内，两者之间的相角差可能出现在0~3600之间的仸何一个位置。非同期重合闸时，在此冲击电流的作用下，线路保护可能収生误动作而使重合闸失去了迅速恢复

分布式发电与储能技术ppt课件

为整合分布式发电的优势，削弱分布式发电对电网的冲击和负面影响，近年来提出了一种新的分布式电源组织方式和结构——
微型电网（Micro-Grid，简称微网）
ppt课件
22
分布式发电与微型电网
电气技术前沿
2009年3月26日至27日，在国网电力科学研究
院召开的“微网技术体系研究”第一次工作会议将微网定义为：
-能源利用效率高通过不同循环的有机整合，可以克服冷、热能无法远距离传输的困难，实现电、冷、热三联产，达到能源的梯级利用。
ppt课件
11
分布式发电的优点
电气技术前沿
（2）投资风险：
可避免或推迟增加新的发电和输电线路，减少土地占用，降低大型电站建设投资风险。
（3）安全及可靠性：
在电网崩溃或意外灾害（战争、台风、地震、恐怖活动等）的情况下，维持重要用户的供电。也可满足特殊场合的需求，如大型集会或庆典，安排处于热备用状态的移动分散式发电车，能极大提高供电可靠性。
❖ 减少配电网投资，因为分布式发电装置直接装在用户侧，可减少输配电设备的投资，还可减少输送电的损耗，降低成本，对于用户来说，电价也会相对便宜。
❖ 新建集中式发电厂和远距离输电线的需求将减少或推迟。新增负荷相当大的部分将由分布式发电来满足，集中电力系统负荷减少。
❖ DG的削峰填谷、平衡负荷作用，使现有发电输电设备的备用减少，利用率提高。
❖ 分布式发电(Distributed Generation 或 Dispersed Generation，简称DG)或嵌入式发电（Embedded Generation)
❖ 其概念有多种说法:
√ 靠近用户侧，而非集中的发电厂，向用户提供电力的任何小规模的发电技术，可与中、低压配电系统互联，也可不互联。

《分布式能源》课件

随着能源结构的转型和技术的进步，分布式能源在国内外得到了广泛的应用和推广，成为能源领域的研究热点和发展重点。
分布式能源的发展需要政府、企业和社会各界的共同努力，加强政策支持、技术创新和产业合作，推动分布式能源的快速发展和广泛应用。
分布式能源的未来展望
分布式能源技术将继续创新和进步，提高能源利用效率和环保性能，降低成本和风险，为能源结构的优化和可持续发
04
分布式能源的未来发展
Chapter
技术创新与进步
高效储能技术
随着分布式能源的大规模应用，储能技术的创新与进步将有助于解决能源供需不匹配的问题，提高能源利用效率。
智能微电网技术
高效燃气轮机技术
燃气轮机技术不断进步，将有助于提高分布式能源系统的效率和可靠性。
智能微电网技术能够实现分布式能源的优化管理和调度，提高能源的可靠性和安全性。
政策支持与推动
政府出台相关政策，鼓励分布式能源的发展，提供财政、税收等方面的优惠措施。
政府建立完善的分布式能源标准体系，加强监管力度，保障能源安全和环保要求。
政府加大对分布式能源技术研发和创新的投入，推动技术进步和产业升级。
市场发展与竞争
随着环保意识的提高和能源结构的转型，分布式能源市场需求不断增长，为产业发展提供了广阔的市场空间。
展提供有力支撑。
分布式能源将与可再生能源、智能电网、物联网等技术深度融合，形成更加智能、高效、可靠的能源系统，满足人民
日益增长的能源需求和环保要求。
分布式能源的发展将促进能源行业的转型升级和绿色发展，对于实现全球能源互联网和构建人类命运共同体具有积极
意义。
风力发电技术
风力发电技术利用风能，通过风力涡轮机将风能转换为机械能或电能。

高渗透率分布式电源接入下电网面临的问题及保护技术PPT课件

6
1 背景及研究内容国家电网公司“十二五”科技发展规划三个研究领域
大电网安全与保护技术
网源协调技术
配用电技术
新能源、分布式电源仿真建模
新能源发电及接入
分布式供电
新能源发电及接入
大规模新能源发电并网基础平台研究建设
分布式新能源与配用电协调发展技术
新能源智能发电技术研究新能源智能调度支撑技术
DG故障暂态机理
1、研究DG故障暂态特性 2、建立能够表征DG故障特性的暂态模型 3、故障穿越运行的DG影响大电网原有保护及紧急控制装置的机理。
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2 DG接入电网面临的技术问题
研究DG对外部所呈现的功率输出变化特性，构建相应模型；研究在规划年限内大量DG不断接入下的中长期负荷预测的基本方法.
新型保护系统构建
研究含有高渗透率DG的大电网保护的基本理论、构建模式、整定配合原则，探讨新的保护理论、方法，为保证大电网的运行安全
提供理论和技术支撑。
新型电网运行方式及保护配合机制
根据DG的类型、接入方式和其在配电网中的作用，从保证大电网和DG运行安全的角度出发，研究不同分布式电源解列和故障穿越运行的基本原则，以及配电网保护与DG保护的协调配合机制
16
2 DG接入电网面临的技术问题
➢2.5 含高渗透DG的大电网的电能交易模式与技术—关键课题
新能源发电输送技术
分布式供电
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DG的特性及并网含DG的配电网技术
微网关键技术虚拟电厂技术
微网关键设备 DG供电试验及示范工程
1 背景及（DG）的电网系统为研究对象：（1）论述高渗透率DG接入下电网面临的主要技术问题（2）探讨继电保护领域关注的问题和
3

分布式电源.

5%-8%
13%
弱光效应好、成本相对较低
转化率相对较低
5%-8% 15.8%
弱光效应好、成本相对较低
有毒、污染环境
5%-8% 15.3%
弱光效应好、成本相对较低
稀有金属
《电气工程基础》第十八章分布式电源
三、微型燃气轮机
微型燃气轮机，单机功率为25~300 kW。基本技术特征是采用径流式叶轮机械（向心式透平和离心式压气机）以及回热循环。随着全球范围内能源与动力需求结构特别是电力系统放松控制以及环境保护等要求的变化，微型燃气轮机发展迅猛。
燃料产出气体
e
负载
阳阳离子阴
极
极
阴离子
电解质
《电气工程基础》第十八章分布式电源
氧化剂产出气体
➢ 单个燃料电池仅仅能产生1V左右的电压，因此一般的燃料电池系统将多个燃料电池串联起来组成燃料电池组，为用户提供所需要的电压。
➢ 燃料电池组可以采用很多组电池串联和并联，得到不同的电压、电流和功率。
《电气工程基础》第十八章分布式电源
➢ 燃料处理器将碳氢化合物燃料转换为富含氢气的混合气体，然后根据燃料电池的需要，再将混合气体去掉杂质或其他气体成分，为燃料电池提供纯净的氢气。
➢ 燃料电池系统还需要一个具有输出功率调节功能的逆变器系统，因为分布式发电系统中的负载为交流负载，而且还需要与电力系统并网运行，而燃料电池直接输出的是直流电。
一、风力发电风力发电是将风能转化为电能的发电技术，它的输出功
率由风能决定。风力发电机发出交流电，经整流为直流电对蓄电池充电
。再利用电力电子器件制造的“逆变器″将蓄电池中的直流电转化为三相恒频恒压的交流电。

分布式PPT课件

14
.
三、屋顶方式 4、彩钢瓦
2）角驰型
15
.
三、屋顶方式 4、彩钢瓦
3）梯型
16
.
四、经济收益
自发自用余电上网的项目，其收益由以下两部分构成：
1、自发自用部分的收益：基础电价+国家补贴+地方补贴
2、余电上网部分的收益：国家补贴+地方补贴+当地脱硫煤电价
自发自用收益分析：
国家补贴
地方补贴
余额上网收益分析：
23
.
平均光照小时数：
24
.
2018年最新全国各省、直辖市、自治区分布式光伏余电上网，全额上网，扶贫上网电价。
25
.
2）企业实力及所经营行业（对建设分布式光伏电站是否有影响，如是否排放腐蚀性、油污等气体，是否产生大量烟尘）。
26
.
2、屋顶情况屋面面积、朝向、材质、设计使用寿命： ①面积决定容量，是否存在附属物，如风楼、风机、附房、女儿墙等，设计时需要避开阴影影响； ②朝向决定光伏支架、组件、串列、汇流箱的布置原则； ③建设时间、设计使用年限、当前使用年限，屋顶防水情况。不同屋顶形式承载力要求不同，安装方式也不同水泥屋面新增铺设光伏板综合重量为40kg/m2（按照最佳倾角铺设）；彩钢瓦屋面新增铺设光伏板综合重量16kg/m2（必须平铺在屋面）；马鞍板屋面新增铺设光伏板综合重量25kg/m2（按照最佳倾角铺设）。
35
.
6、项目开发流程
1、开发人员与业主商谈
2、设计人员现场勘查，收集资
料 3、出可研报告，电气初步接入方
案 4、发策部或经研院明确并网电压等级及并网点
数量
7、根据电网公司要求做并网申请 8、获取电力接入

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但依据国家税务总局13年发布的《关于中央财政补贴增值税有关问题的公
告》［2013第3号文件］：纳税人取得的中央财政补贴，不属于增值税应税收
入，不征收增值税。度电补贴属于中央财政补贴，不应收取增值税。所以
0.42元的光伏补贴不应该扣税。
目录
一、分布式光伏发电收益影响因素二、分布式光伏发电选址要求三、国内分布式市场发展现状四、投融资突破探讨—保险五、投融资突破探讨—政策六、投融资突破探讨—投融资模型
（约增加38kg /平方米）。
分布式光伏发电项目选址要求—网购电价水平高
▪ 光伏发电时段基本在早8点到晚4点之间，工商业用电在这个时段基本上都是高峰电价或平段电价，属于电网销售电价中的高电价时段；
▪ 网购电价水平较高的地区多为经济较发达的东部沿海地区，此区域的太阳能资源多属于第三、四类地区，虽不如西部一、二类地区太阳能资源丰富，但凭借较高的网购电价水平和自发自用比例，项目收益率具有明显优势。
部分省区电网销售电价
部分省、市工商业用电（小于1000V）峰谷电价（元/kWh）
省、市尖峰电价高峰电价平段电价低谷电价白天平均电价
北京市 1.368 1.253 0.781 0.335 1.10475
上海市 NA
1.168 0.74 0.274 1.00750
浙江省 1.418 1.113 NA
减少二氧化碳排放（KG/Year）
分布式系统年发电量计算表
一类地区
二类地区
三类地区
5.75 85 1784 607 1775
4.8 85 1489 506 1482
4.15 85 1288 438 1281
四类地区 3.5 85 1086 369 1080
五类地区 2.85 85 884 301 880
例：某三类地区1MW工业分布式系统收益
总
收
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（121万度-109.5万度）×0.4375元/度
益
=5.03万元
121万度×0.42元/度=50.8万元系统总发电量121万度
109.5万度×0.8元/度=87.6万元
总发电量补贴
自用电费
净额入电网补贴
自用电量：总发电量121万度/年，自用电量109.5万度/年，工业电价￥0.8/度总发电量补贴：0.42元/度净额入电网量：总发电量-自用电量净额入电网补贴：0.4375元/度总投资：1MW（1000千瓦）以上850万元，单瓦成本8.5元/瓦投资回报年限：6年减少二氧化碳排放：1206吨/年
▪ 以年均满发小时数1200小时地区为例，当地脱硫煤机组标杆上网电价为0.45元/kwh ，EPC建设成本为8.5元/w，白天光伏发电时段加权平均网购电价1.2元/kwh
项目规模年均发电自发自用（MW）量（kwh）比例
自发自用部分电量（kwh）
余部（电分kw上电h）网量（网元购/电kw价h）优惠幅度（光元伏/电kw价h）（电元价/优kw惠h）屋节收元顶省益/年业电（）主费万
7.42
75% 18000000 6000000
7.50% 1.11 0.09 162 2,268
投资主体年收益（万元/
年）
投（总资万投主元资体）年投限资（回年收）
100% 6000000 0
20% 0.96 0.24 144
576
7.38
95% 5700000 300000
17.50% 0.99 0.21 120
578
7.36
90% 5400000 600000
15% 1.02 0.18 97
20% 0.96 0.24 58
230
7.38
95% 2280000 120000
17.50% 0.99 0.21 48
231
7.36
90% 2160000 240000
15% 1.02 0.18 39
231
7.36
2 2400000 85% 2040000 360000 1.20
12.50% 1.05
投资主体年收益（万元/
年）
投（总资万投主元资体）年投限资（回年收）
100% 600000
0
20% 0.96 0.24 14
58
7.38
95% 570000 30000
17.50% 0.99 0.21 12
58
7.36
90% 540000 60000
15% 1.02 0.18 10
58
7.36
0.5 600000 85% 510000 90000 1.20
0.59 1.02038
河北省 1.163 1.1278 0.7131 0.3214 0.95510
福建省 NA
1.3349 0.8397 0.5174 0.94483
广东省 0.9148
0.91480
山东省 0.8363
0.83630
海南省 0.836
0.83600
分布式光伏发电项目选址要求—屋顶业主经济回报
分布式光伏发电项目选址要求—太阳能资源
▪ 分布式光伏发电项目多在经济较发达的东部沿海地区，此区域的太阳能资源多属于第三、四类地区，虽不如西部资源丰富，但在北京、河北、山东、江苏、河南等地区，发电量也不可小觑。
年均峰值日照时数（H）系统效率（%）
每KW年发电量（KWH/Year）节约标准煤 (KG/Year)
0.15 15
115
850
7.38
80% 960000 240000
10% 1.08 0.12 12
114
7.42
75% 900000 300000
7.50% 1.11 0.09 8
113
7.50
70% 840000 360000
5% 1.14 0.06 5
112
7.59
100% 2400000 0
分布式光伏发电项目选址要求—屋顶荷载及存续性
▪ 首先需要确保分布式光伏发电项目所依托的基础—建筑物屋顶能够保证其存续性，要在光伏发电系统寿命25年内保持稳定存续；
▪ 屋顶业主保持持续稳定的经营状态，以保证用电稳定性； ▪ 彩钢板屋顶应能满足承重要求（约增加18kg/平方米），水泥屋顶应能满足承重要求
578
7.36
5 6000000 85% 5100000 900000 1.20
12.50% 1.05
0.15 77
576 4,250 7.38
80% 4800000 1200000
10% 1.08 0.12 58
572
7.42
75% 4500000 1500000
7.50% 1.11 0.09 40
改价格[2013]1638号，对分布式光伏发电实行按照全电量补贴的政策，电价补贴标准为每千瓦时0.42元（含税），通过可再生能源发展基金予以支付，由电网企业转付。这里“每千瓦时0.42元（含税）”意指0.42是含税价，财政部在划拨补贴给电网时，要求电网缴纳了17%的增值税，因此分布式发电项目业主实际只能得到扣税后的0.359元/kwh度电补贴。
7.50% 1.11 0.09 81
1,134
7.50
70% 8400000 3600000
5% 1.14 0.06 50
1,120
7.59
100% 24000000 0
20% 0.96 0.24 576 2,304
7.38
95% 22800000 1200000
17.50% 0.99 0.21 479 2,311
▪ 以年均满发小时数1200小时地区为例，当地脱硫煤机组标杆上网电价为0.45元/kwh ，EPC建设成本为8.5元/w，白天光伏发电时段加权平均网购电价1.2元/kwh
项目规模年均发电自发自用（MW）量（kwh）比例
自发自用部分电量（kwh）
余部（电分kw上电h）网量（网元购/电kw价h）优惠幅度（光元伏/电kw价h）（电元价/优kw惠h）屋节收元顶省益/年业电（）主费万
15% 1.02 0.18 194 1,156
7.36
10 12000000 85% 10200000 1800000 1.20
12.50% 1.05
0.15 153
1,152 8,500 7.38
80% 9600000 2400000
10% 1.08 0.12 115 1,145
7.42
75% 9000000 3000000
注：系统年均发电量=系统装机容量（KW）*相应地区每KW年发电量（KWH/Year）一类地区：年辐照总量为1889∽2333KWh/㎡ , 相当于峰值日照时数5.1∽6.4h，西藏、新疆、青海、宁夏等地。二类地区：年辐照总量为1625∽1889KWh/㎡ , 相当于峰值日照时数4.5∽5.1h，甘肃、山西、内蒙等地。三类地区：年辐照总量为1389KWh/㎡∽1625KWh/㎡，相当于峰值日照时数3.8∽4.5h，河南等地。四类地区：年辐照总量为1167KWh/㎡∽1389KWh/㎡，相当于峰值日照时数3.2∽3.8h，山东、湖南、湖北、广东、广西等地。五类地区：年辐照总量为930KWh/㎡∽1167KWh/㎡，相当于峰值日照时数2.5∽3.2h，四川、贵州等地。
20% 0.96 0.24 29
115
7.38
95% 1140000 60000
17.50% 0.99 0.21 24
116
7.36
90% 1080000 120000
15% 1.02 0.18 19
116
7.36
1 1200000 85% 1020000 180000 1.20