多能互补分布式能源关键技术发展研究
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分布式能源技术的研究及未来趋势随着能源市场的开放和电力化率的不断提高,人们对电力质量的要求也越来越高。
分布式能源技术的出现也为解决当前电力问题提供了途径。
此次我们将介绍分布式能源技术的研究进展和未来趋势。
一、分布式能源技术的研究进展1.分布式能源技术的定义分布式能源技术是以可再生能源技术为核心,通过互联网、智能电网等技术手段将分布在不同地点的能源进行统一管理,从而提高电力利用率和节约资源的一种新型能源技术。
分布式能源技术具有分散化、可再生、灵活性、互动性等特点。
2.分布式能源技术的分类分布式能源技术可以分为两种类型:一种是分布式发电技术,另一种是分布式储能技术。
(1)分布式发电技术分布式发电技术是指根据发电负荷需求,在离需求地近的地方分散式建立小型的能源系统,利用自然、人工能源进行发电,将电能输送至需求地。
分布式发电技术可分为微型涡轮发电系统、太阳能光伏发电系统、风能转换发电系统等多种。
(2)分布式储能技术分布式储能技术是指将能源储存在小型设备中,根据需求进行释放并转换成电能,达到增加系统自主性的效果,这种储能技术包括电化学储能、机械储能和电容储能等方式。
3.分布式能源技术的研究进展分布式能源技术在实践中有了广泛的应用,同时也在理论方面进行了深入研究。
在理论研究方面,目前已有多篇论文发表,包括分布式能源系统的建模与优化、分布式能源系统的控制策略和调度算法、分布式直流电网的特性及其控制等方面的研究成果。
在实践应用方面,分布式光伏发电、分布式风电、分布式能源系统等已被广泛应用于城市建设、农村电网、住宅区等领域。
二、分布式能源技术未来趋势1.分布式能源技术管理平台将成为主流分布式能源技术的出现和发展,推进了能源技术的革新和电力领域的转型,同时也带来了电力生产和管理方式的重塑。
未来,分布式能源技术管理平台将会成为主流,能够实现对分布式能源技术的集中管理和协调,为电力生产和管理带来协同、智能的效果,提高电力使用效率和降低管理成本。
多能互补分布式能源关键技术发展研究随着全球能源需求的增长和环境保护意识的提高,分布式能源已成为一个重要的能源转型方向。
它可以实现能源的低碳化、智能化、安全性和可持续性发展。
同时,多能互补分布式能源系统的建设是分布式能源的重要发展方向。
由于多能互补分布式能源具有多能互补、高效性、灵活性、可靠性等特点,因此其具有广泛的应用前景。
本文将重点探讨多能互补分布式能源的关键技术发展。
多能互补分布式能源系统主要包括多种能源资源,如太阳能、风能、水能和生物质能等,通过互补利用实现能源的高效转换。
在多能互补分布式能源系统中,各种能源之间的关系是相互补充的,一定程度上可以平衡各种能源之间的差异性。
因此,多能互补分布式能源系统的关键技术具有以下几个方面:一、能量匹配技术多能互补分布式能源系统中各种能源的产生与消耗之间存在着很大的差异性,因此如何保证能量匹配是关键技术之一。
针对不同的能源,如何利用目前的科技手段来提高能源的利用率和性能,以及如何通过优化控制和分散式能源储存来实现能量匹配,是多能互补分布式能源系统关键技术中的重要问题。
二、信息智能技术多能互补分布式能源系统需要依靠先进的信息智能技术来实现自主优化和管理,以确保系统的稳定性和高效性。
通过互联网技术、传感器技术和数据挖掘等技术,实现分布式能源系统的智能化监控、故障诊断和优化控制。
三、储能技术分布式能源系统中,储能技术是保证能源供应平稳的重要手段。
多能互补分布式能源系统需要通过合理选择和配置储能设备,如电池、超级电容等,在能量储存和释放方面实现最优性和灵活性的平衡。
四、协同控制技术多能互补分布式能源系统中,协同控制技术是保证各个分布式能源单元之间协调运行的关键技术。
在多能互补分布式能源系统中,不同的能源之间需要通过协同控制来共同实现能源的转换和利用,这需要通过分散式的智能控制方式来实现。
总之,多能互补分布式能源系统是分布式能源的重要发展方向。
在多能互补分布式能源系统的关键技术方面,需要从能量匹配,信息智能,储能和协同控制方面加以研究和探索,以实现能源的高效、可靠和可持续发展。
多能互补与综合能源系统的研究一直是能源领域的热门话题。
随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,人们对多能互补与综合能源系统的研究和应用越来越重视。
多能互补与综合能源系统是指利用多种能源资源,通过互补和综合的方式,实现能源的高效利用和环境的可持续发展。
本文将从多能互补与综合能源系统的定义、发展历程、技术原理、应用领域和未来发展趋势等方面进行深入探讨。
一、多能互补与综合能源系统的定义多能互补与综合能源系统是指利用多种能源资源,通过互补和综合的方式,实现能源的高效利用和环境的可持续发展的系统。
多能互补与综合能源系统包括多种能源资源,如太阳能、风能、水能、生物能等,通过互补和综合的方式,实现能源的高效利用和环境的可持续发展。
多能互补与综合能源系统是一种综合利用多种能源资源的系统,能够有效解决能源短缺和环境污染等问题。
二、多能互补与综合能源系统的发展历程多能互补与综合能源系统的研究始于20世纪70年代,当时人们开始意识到传统能源资源的有限性和环境问题的严重性,开始探讨利用多种能源资源的方式。
随着科技的不断发展和能源需求的不断增长,多能互补与综合能源系统的研究逐渐得到重视。
在过去的几十年里,多能互补与综合能源系统取得了一系列重要的研究成果,为我国能源领域的发展做出了重要贡献。
三、多能互补与综合能源系统的技术原理多能互补与综合能源系统的技术原理主要包括能源资源的选择、能源转换技术、能源储存技术和能源管理技术等。
在多能互补与综合能源系统中,首先需要选择适合的能源资源,如太阳能、风能、水能、生物能等。
然后通过能源转换技术将能源转化为电能或热能,再通过能源储存技术将能源储存起来,最后通过能源管理技术实现能源的高效利用和环境的可持续发展。
四、多能互补与综合能源系统的应用领域多能互补与综合能源系统在能源领域有着广泛的应用领域,主要包括建筑能源系统、交通能源系统、工业能源系统和农业能源系统等。
在建筑能源系统中,多能互补与综合能源系统可以通过太阳能发电、风能发电等方式为建筑提供能源,实现能源的高效利用和环境的可持续发展。
2 多能源互补的分布式能源技术一、技术名称:多能源互补的分布式能源技术二、技术类别:减碳技术三、所属领域及适用范围:电力、建筑行业分布式能源利用领域四、该技术应用现状及产业化情况分布式能源技术对能源进行综合梯级利用是我国能源领域的前沿技术之一,同时也被列入我国战略性新兴产业发展规划,发展前景广阔。
目前,我国的分布式供能系统发展还处于产业化初期阶段。
近10年来,已建成北京燃气大厦、北京会议中心、浦东国际机场、广东宏达工业园等各类分布式能源项目59项,电力装机容量达到176万kW。
2012年确立国家示范项目4个,共4万kW。
我国计划到2015年建成1000个分布式能源项目,10个典型性示范区域。
五、技术内容1.技术原理利用200℃以上的太阳能集热,将天然气、液体燃料等分解、重整为合成气,燃料热值得到增加,实现了太阳能向燃料化学能的转化和储存。
通过燃料与中低温太阳能热化学互补技术,可大幅度减小燃料燃烧过程的可用能损失,同时提高太阳能的转化利用效率,实现系统节能20%以上。
2.关键技术(1)太阳能热化学发电技术主要包括太阳能集热技术、太阳能燃料转换技术、富氢燃料发电技术、吸收式热泵技术等;(2)多能源互补的分布式能源系统集成技术主要包括多能源互补的分布式能源系统设计技术和全工况优化控制技术等。
3.工艺流程(1)燃料先经过加压和预热后,进入太阳能吸收/反应器,反应器内填充催化剂,燃料流经吸收/反应器内催化床层发生吸热的分解/重整反应,生成二次燃料气,所需反应热由太阳能直接提供;(2)经过吸收/反应器充分反应后的二次燃料气经过冷凝器冷却,未反应的燃料与产物气体分离;(3)产生的二次燃料气经过加压后,进入储气罐;作为燃料进入内燃机发电机组发电;(4)来自储气罐的燃料驱动富氢燃料内燃发动机发电,烟气和缸套水余热联合驱动吸收式制冷机制冷,通过换热器回收系统的低品位余热,生产采暖和生活热水。
具体工艺流程见图1。
图1多能源互补的分布式能源系统流程图六、主要技术指标1.发电功率可达百MW级;2.一次能源利用率80%~89%,太阳能所占份额15%~20%,太阳能热发电效率20%以上(常规太阳能热发电技术效率<15%)。
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。
分布式能源与多能互补能源综合利用之间的关系
分布式能源和多能互补能源综合利用是两个不同但密切相关的概念。
分布式能源是指将能源产生和能源消费的过程分散在不同地点进行,减少能源传输的损耗和依赖传统大型能源中心的方式。
分布式能源可以基于太阳能、风能、地热能等可再生能源进行发电,也可以通过能源存储和智能电网技术实现灵活的能源管理。
分布式能源可以提高能源利用效率,减少对传统能源的依赖,降低能源消耗和排放的同时提高能源安全性。
多能互补能源综合利用是指通过不同能源种类的互补利用,达到能源供应的可靠性和稳定性。
多能互补能源综合利用可以将可再生能源、传统能源以及新兴能源进行有效整合,充分利用各种能源的优势和特点,使能源供应更加灵活和可靠。
例如,可再生能源源源不断地产生电力,但存在不稳定性和间歇性的特点,而传统能源则可以弥补这一缺点,提供稳定的能源供应。
因此,分布式能源和多能互补能源综合利用之间存在相互促进的关系。
分布式能源的发展可以为多能互补能源综合利用提供更多的可再生能源供应,提高多能互补能源系统的可行性和经济性。
同时,多能互补能源综合利用可以提供更多的能源选择和灵活性,使分布式能源系统更加可靠和稳定。
综合利用分布式能源和多能互补能源,可以建立更加可持续和高效的能源系统,促进能源转型和可持续发展。
多能互补分布式能源关键技术发展研究【摘要】本文旨在探讨多能互补分布式能源的关键技术发展研究。
在我们对多能互补分布式能源进行了概述。
接着,正文部分分别从多能互补分布式能源的定义、发展现状、优势、挑战以及关键技术展开讨论。
在我们展望了多能互补分布式能源关键技术的未来发展。
本文旨在为多能互补分布式能源领域的研究者提供一些参考和启发,促进该领域的发展和创新。
【关键词】多能互补分布式能源、关键技术、发展现状、优势、挑战、展望、研究1. 引言1.1 多能互补分布式能源关键技术发展研究概述多能互补分布式能源是指通过不同能源形式的组合利用,实现能效互补和协同优化的能源系统。
其核心理念在于充分利用各种可再生能源资源,提高能源利用效率,减少对传统能源的依赖。
在当前能源转型的大背景下,多能互补分布式能源具有重要的意义和前景。
本文将从多个方面对多能互补分布式能源展开研究,包括定义、发展现状、优势、挑战和关键技术等内容。
通过深入探讨这些方面,可以更好地了解多能互补分布式能源的特点和发展趋势,为今后的研究和实践提供参考和指导。
2. 正文2.1 多能互补分布式能源的定义多能互补分布式能源是指利用多种不同能源相互协调和互补的方式,通过分布式能源系统进行能源转换和利用的一种新型能源模式。
其主要包括太阳能、风能、水能、地热能等多种可再生能源的整合利用,以及与传统能源如煤炭、石油、天然气等能源相结合的方式。
多能互补分布式能源的定义体现了能源综合利用和多元化发展的理念,将不同类型的能源无缝衔接,实现能源互补和协同发展。
通过分布式能源系统,能够提高能源利用效率,减少能源浪费,降低对传统能源的依赖,促进能源结构的优化和可持续发展。
多能互补分布式能源的发展意味着我国能源战略的转变和升级,将推动能源生产方式、能源消费方式和能源管理方式的创新和转型。
同时也将为未来能源安全和环境可持续发展提供重要支撑,为我国实现能源革命和建设美丽中国打下坚实基础。
多能互补分布式能源关键技术发展研究随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提升,分布式能源已成为当前能源领域研究的热点之一。
而多能互补分布式能源作为分布式能源的一种形式,其开发与利用已经成为我们当前重要的课题。
多能互补分布式能源系统是指由多种能源相互组合并协同工作,以实现在不同时间、不同地点满足不同负载需求的分布式能源系统,其发展涉及多种技术,下面将对多能互补分布式能源关键技术发展进行研究。
多能互补分布式能源系统的关键技术之一是能源混合优化技术。
能源混合优化技术是指在多种能源之间进行协同优化配置,使得能源系统运行效率最大化。
通过科学合理地组织并管理各种能源,将风能、光能、水能等清洁能源与传统化石能源进行有效整合,实现能源资源的最优配置,降低系统的运行成本,提高系统的能量利用率。
这需要对各种能源的特性进行深入研究和了解,以找到最佳的组合方式,并建立合理的调度策略,以确保不同类型的能源在系统中的协同运行。
多能互补分布式能源系统的关键技术之一是电力信息化技术。
电力信息化技术是指通过信息技术手段对能源系统进行监控、管理、调度、分析和运行,以提高多能互补分布式能源系统的智能化水平,使得能源系统运行更加稳定、有效。
这需要采用先进的信息技术手段,包括大数据、人工智能、物联网等技术,对能源系统进行全面信息化建设,实现能源的动态监测和分析,提高系统的响应能力和应变能力,确保系统运行的安全稳定。
多能互补分布式能源系统的关键技术之一是储能技术。
储能技术是指通过一定的设备将多余的电能转化储存,以便在需要时再次释放,以实现能源的闲置减少,调峰填谷,供需平衡。
在多能互补分布式能源系统中,由于各种能源之间存在着不同的发电特性和随机性,因此需要充分考虑储能技术的运用。
包括电池储能、超级电容储能等技术的研究和应用,以提供多能源的储能服务,在系统的运行过程中起到灵活调度的作用,确保多种能源的有效利用。
多能互补分布式能源系统的发展需要解决多种技术挑战,包括能源混合优化技术、电力信息化技术、储能技术和智能微网技术等方面的研究。
多能互补分布式能源关键技术发展研究1. 引言1.1 研究背景近年来,我国政府大力推进分布式能源发展政策,提出了建设智能、灵活、高效的能源系统的目标。
多能互补分布式能源技术作为未来能源发展的重要方向,也受到了广泛关注和研究。
目前关于多能互补分布式能源关键技术的研究还比较薄弱,存在着诸多挑战和难题需要攻克。
本文旨在对多能互补分布式能源关键技术进行深入研究,分析其概念、技术简介、挑战、发展趋势和未来研究方向,以期为我国清洁能源的发展提供更具有实践意义和指导性的参考。
1.2 研究目的本研究旨在深入探讨多能互补分布式能源关键技术发展的现状及未来趋势,分析其在能源领域中的重要性和潜在应用,为相关技术的进一步发展提供理论参考和实际指导。
具体目的包括:1. 分析多能互补分布式能源的概念和特点,探讨其在提高能源利用效率、降低碳排放、促进能源可持续发展等方面的作用;2. 研究多能互补分布式能源的关键技术,包括各种能源的整合和优化利用技术,智能化控制技术等,探讨其技术挑战和可能应对措施;3. 剖析多能互补分布式能源技术发展的趋势,对未来的发展方向进行分析和展望,为相关领域的科研和产业发展提供参考依据。
通过以上研究目的的实现,可以更好地推动多能互补分布式能源技术的发展和应用,为促进能源领域的可持续发展和实现能源安全做出贡献。
1.3 研究意义多能互补分布式能源的发展是当前全球能源领域的热点之一,具有重要的战略意义和实践意义。
在全球能源资源日趋紧张和环境问题日益突出的背景下,发展多能互补分布式能源技术可以有效减缓全球能源危机,减少对传统能源资源的过度依赖,降低能源消耗对环境造成的破坏,推动可持续能源发展,实现节能减排目标。
多能互补分布式能源技术的推广应用,可以促进可再生能源的开发利用,加快新能源产业的发展,提高能源利用效率,促进能源结构的优化调整,实现能源供需的平衡和安全稳定。
深入研究多能互补分布式能源关键技术的发展,对推动我国能源转型发展,促进能源结构优化升级,保障国家能源安全具有重要的现实意义和战略意义。
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。
分布式能源储能技术及关键技术研究摘要:随着煤炭、石油等传统化石能源价格的上升和对环境影响的压力,全球新能源的开发利用速度逐步加快。
分布式能源系统(DES)不但可降低温室气体的排放比例,同时还可有效提高能源利用率,促进社会和经济的双向发展。
“双碳”背景下,合理进行DES发展现状和发展前景的分析,可有效解决能源获取问题,提高清洁能源的比例,促进达到碳排放达峰、碳中和“双碳”发展目标。
本文主要对分布式能源储能技术及关键技术进行研究,仅供参考。
关键词:分布式能源;储能技术;关键技术引言在环境污染和能源危机的不断加剧情况下,能源结构亟待调整,分布式能源系统具有经济、环境友好、可持续等优点得到国内外普遍关注。
针对上述研究的分布式能源储能技术出现的问题,本文设计分布式能源储能系统,对其储能模型,能源传输方式进行技术化改进,并采用算法程序控制系统的均衡,保证储能系统的稳定。
1新能源发电特性1.1风力发电模型及其动态特性分析风力发电机组原动机的能量来源为自然界中风的动能。
由于风速的易变性和不可控性,风力发电机组几乎每时每刻都遭受到较大程度的扰动,这种扰动无论对机组本身还是对与之相连的电力系统,都将产生一定程度的影响。
因此,风力发电系统动态仿真分析就需要建立与之相适应的数学模型。
在风的移动过程中,既有动能的变化,又有势能的变化。
在一定时间和空间范围内,风速的变化具有随机性。
为了能够在模拟风速变化时准确地反映出风能的随机性和间歇性的特点,通常用基本风、阵风、渐变风和噪声风这4种典型模型来模拟风速变化的时空模型。
1.2太阳能光伏发电模型与动态特性分析地球绕地轴自西向东自转形成昼夜交替,地球自转的同时绕太阳公转。
地球的自转轴与公转运行轨道面(黄道面)的法线倾斜成23.45度夹角,而且在地球公转时自转轴的方向始终指向地球的北极,这就使得太阳光线直射赤道的位置有时偏南,有时偏北,形成地球上季节的变化。
由于地球的自转和公转,相对地平面来说,太阳的位置不停地在变化。
多能互补分布式能源关键技术发展研究【摘要】本文主要探讨多能互补分布式能源关键技术发展研究。
在文章介绍了背景情况,研究的意义以及研究目的。
在详细阐述了能源互补技术的原理和应用,分布式能源系统的特点,多能互补分布式能源技术的发展现状,关键技术研究方向以及多能互补分布式能源示范项目案例。
结论部分展望了多能互补分布式能源技术的发展,并指出了重点研究方向和未来发展趋势。
通过本文的研究,可以更好地了解多能互补分布式能源技术,并为未来的能源系统发展提供参考和指导。
【关键词】多能互补分布式能源,关键技术,能源互补技术,分布式能源系统,技术发展,示范项目,研究方向,展望,发展趋势。
1. 引言1.1 背景介绍随着全球经济的快速发展和人口的不断增长,能源需求不断增加,传统能源资源的消耗迅速加剧,同时全球气候变化日益严重,环境污染问题也日益突出。
在这种情况下,多能互补分布式能源技术应运而生,成为解决能源需求和环境问题的一个重要途径。
多能互补分布式能源技术倡导不同能源形式之间的协同配合和互补利用,通过集成多种能源形式,如太阳能、风能、生物能等,实现能源的高效利用和互补互补。
这种技术不仅能够提高能源利用效率,减少对传统能源的依赖,还可以降低能源系统的运行成本和减少对环境的影响。
随着全球对清洁能源的需求不断增长,多能互补分布式能源技术发展势头强劲,各国纷纷加大对此技术的研究和应用力度。
深入研究多能互补分布式能源技术的关键技术和发展方向,对推动清洁能源的发展具有重要意义。
1.2 研究意义多能互补分布式能源关键技术发展研究具有重要意义。
随着能源需求不断增长和能源资源日益枯竭,传统能源模式已经难以满足社会发展对能源的需求,多能互补分布式能源技术的发展可以有效缓解能源紧张的问题,实现能源的可持续利用和动态优化配置。
多能互补分布式能源技术的应用可以提高能源利用效率,减少能源消耗对环境的影响,促进绿色低碳发展。
多能互补分布式能源技术的研究不仅有利于推动我国能源产业结构的转型升级,还可以促进新能源技术的创新和产业化,增强我国在能源领域的技术实力和竞争优势。
多能源互补与综合利用的技术研究在当前全球气候变化和能源安全的背景下,能源的多样化和可持续利用已经成为全球关注的热点问题。
多能源互补与综合利用的技术研究,作为一种促进能源转型和提高能源利用效率的重要方式,正在得到越来越多的关注和投入。
我国是世界上最大的能源消费国之一,能源结构的优化升级对于我国的经济可持续发展至关重要。
在过去的几十年里,我国过度依赖传统化石能源,尤其是对煤炭的过度开采和使用,导致环境污染问题愈加突出。
因此,我国急需加快能源结构调整,推动多能源互补与综合利用的技术研究和应用。
多能源互补与综合利用的技术研究,旨在通过整合和优化各种能源资源,实现能源的高效利用和减少对传统能源的依赖。
其中,可再生能源是当前研究的重点之一。
太阳能、风能、水能等可再生能源具有丰富的资源量和清洁的特点,通过开发这些资源,可以有效减少对传统能源的消耗,减少温室气体排放,为环境保护和气候变化防控做出贡献。
在我国,太阳能光伏发电是当前最具发展潜力的可再生能源之一。
随着技术的不断进步和成本的不断下降,光伏发电已经成为我国能源转型的重要组成部分。
多能源互补与综合利用的技术研究也在不断完善光伏发电系统的性能,提高发电效率和稳定性,实现光伏发电与传统电网的互补和协同。
除了太阳能光伏发电,风能、水能等可再生能源也在我国得到了广泛的应用和推广。
随着技术的不断成熟和经济性的逐渐改善,这些可再生能源将逐渐成为我国能源结构的重要组成部分,为我国能源转型和可持续发展注入新的活力。
除了可再生能源,生物能源也是多能源互补与综合利用的技术研究的重要内容之一。
生物能源是利用生物质作为原料生产能源的一种方式,具有资源广泛、再生快速和减少温室气体排放的优势。
通过生物质燃烧、生物质制氢等技术手段,可以实现生物能源的高效利用,为我国能源结构的优化和环境保护做出贡献。
在多能源互补与综合利用的技术研究中,能源储存和调度技术也起着至关重要的作用。
能源的可再生性和间歇性导致了能源供应的不稳定性,如何解决这一难题成为当前的研究热点之一。
多能互补分布式能源关键技术发展研究多能互补分布式能源是指在一个地区内,利用多种不同能源形式,例如太阳能、风能、生物质能等,相互补充和协同工作的一种能源系统。
相比传统的能源系统,多能互补分布式能源具有适应性强、资源利用高效、环境友好等特点,被认为是未来能源发展的重要方向之一。
要实现多能互补分布式能源的可行性和可持续发展,关键技术研究是必不可少的。
多能互补分布式能源的关键技术之一是能源互补性技术。
由于不同能源的特点和产生能源的方式不尽相同,要想实现能源的互补使用,需要研究能源之间的转换和储存技术。
太阳能和风能是可再生的能源,但它们的产生方式是不稳定的,需要通过储能技术将多余的能量储存起来,在需要时释放出来。
需要研究高效的储能技术,例如电池储能、氢能储存等。
多能互补分布式能源的关键技术之二是能源管理和控制技术。
由于多能互补分布式能源系统中涉及多种能源和能量转换设备,需要研究并建立合理的能源管理和控制系统,实现多能互补能源的协同运行和优化配置。
还需要研究能源的调度和分配算法,以及系统的监测和管理技术,确保能源的安全、稳定和高效使用。
多能互补分布式能源的关键技术之三是能源信息化技术。
能源信息化技术是指利用信息技术手段对能源系统进行监测、管理和控制的一种技术。
通过建立能源系统的信息化管理平台和智能化设备,可以实时监测能源的产生、传输和使用情况,并通过数据分析和优化调度,提高能源系统的运行效率和能源利用率。
需要研究通信、传感器、控制系统等能源信息化技术,建立智能化的能源系统。
多能互补分布式能源的关键技术之四是政策和经济机制。
多能互补分布式能源的推广和应用需要政策和经济机制的支持和引导。
政府需要出台相关政策,促进多能互补分布式能源的发展和应用,例如制定鼓励可再生能源发展的补贴政策、建立能源市场等。
还需要研究能源的经济性和社会效益,评估多能互补分布式能源的投资回报和环境效益,为决策者提供科学依据。
多能互补分布式能源的关键技术研究涉及能源互补性技术、能源管理和控制技术、能源信息化技术和政策经济机制等方面。
多能互补分布式能源关键技术发展研究随着能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重,分布式能源已成为解决能源和环境问题的重要途径之一。
多能互补分布式能源是指利用多种能源形式(如太阳能、风能、生物质能等)相互协同作用,形成一个能够平衡能源需求和提高能源利用效率的系统。
在多能互补分布式能源系统中,关键技术的发展对系统的稳定性、经济性和可靠性都起着至关重要的作用。
本文将就多能互补分布式能源的关键技术发展进行研究,并提出一些前沿的研究方向。
一、能源存储技术多能互补分布式能源系统是一个由多种能源组成的复杂系统,不同能源之间的供给与需求往往难以实时匹配。
能源存储技术是多能互补分布式能源系统中的关键技术之一。
目前,常见的能源存储技术包括电化学储能技术(如蓄电池、超级电容器)、化学储能技术(如氢能)、热能存储技术(如熔盐储热、岩浆熔融储热)和机械储能技术(如压缩空气储能、重力储能)。
这些技术在多能互补分布式能源系统中发挥着重要作用,但目前仍存在着能量密度低、寿命短、成本高等问题,需要进一步研究和改进。
二、智能能源管理技术多能互补分布式能源系统中,不同能源形式之间的协同作用需要通过智能能源管理技术来实现。
智能能源管理技术包括能源预测与优化、能源分配与控制、能源协同与调度等方面。
通过对能源数据的实时监测、分析和优化,能够使得系统在供能方面更加高效、稳定和经济。
智能能源管理技术也需要考虑到多能互补分布式能源系统与传统能源系统的融合,以及对环境的影响。
三、智能电网技术智能电网技术是多能互补分布式能源系统的重要支撑。
智能电网技术通过对电网设备、数据和信息进行全面监测和管理,实现电网的智能化运行和管理。
在多能互补分布式能源系统中,智能电网技术能够实现不同能源形式之间的互补和交互,提高电网的可靠性和适应性。
智能电网技术也能够实现电能的高效利用和调度,降低电网的运行成本,提高系统的经济性。
四、可再生能源技术五、新型环保能源技术新型环保能源技术是多能互补分布式能源系统发展的新方向。
多能互补分布式能源关键技术发展研究随着人类社会的不断发展和能源需求的增长,传统的能源模式已经无法满足新的需求。
在这种情况下,新能源技术的发展变得尤为重要。
多能互补分布式能源作为新能源技术的一种重要形式,受到了广泛的关注。
针对多能互补分布式能源的关键技术发展研究就显得十分重要。
本文将对多能互补分布式能源关键技术的发展进行研究,并对该领域未来的发展趋势进行分析。
一、多能互补分布式能源的概念多能互补分布式能源是指利用太阳能、风能、地热能等多种新能源技术相互协调,实现能源资源的最大化利用和互补。
通过将不同能源形式结合在一起,可以克服单一能源的不足,提高能源利用效率,减少对传统能源的依赖,从而实现可持续发展。
多能互补分布式能源在能源产生、传输和储存等环节都有其独特的技术要求。
多能互补分布式能源的关键技术发展成为了本领域的研究热点之一。
1. 多能互补发电技术多能互补发电技术是多能互补分布式能源的核心技术之一,它主要包括多种新能源的发电设备的整合和协调。
太阳能光伏发电、风力发电、生物质能发电等都是多能互补发电技术的重要组成部分。
在这一技术中,需要研究不同能源形式之间的协调工作,以及各种能源设备的互联互通。
对于多能互补发电技术的储能问题也需要进行深入的研究。
多能互补分布式能源的能源转化技术是该技术的另一个关键技术点。
通过将太阳能、风能、地热能等能源转化为电能,需要研究并改进新能源转化装置的效率和可靠性。
对于不同能源形式的转化技术也需要进行深入的研究,以实现多能互补分布式能源的高效利用。
多能互补分布式能源的储能技术是该技术的重要组成部分。
对于太阳能和风能等发电不稳定的特点,需要研究并开发高效的储能技术来进行补充。
目前,电池储能技术、压缩空气储能技术等已经在该领域取得了一些进展,但仍然存在着很多问题需要研究和解决。
多能互补分布式能源的智能控制技术是实现其高效运行的关键。
通过研究和开发智能控制系统,可以实现多能互补分布式能源的自动化运行,提高能源利用效率。
第47卷 第2期 热 力 发 电V ol.47 No.2收稿日期:2017-06-27基金项目:中国华能集团公司总部科技项目(HNKJ16-H21)Science and Technology Project of China Huaneng Group (HNKJ16-H21)多能互补能源综合利用关键技术研究现状及发展趋势钟 迪,李启明,周 贤,彭 烁,王保民(中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,北京 102209)[摘 要]多能互补技术可以更充分地利用分布式能源和可再生能源,是能源互联网的物理基础,对于提高可再生能源比例和能源综合利用效率具有重要意义。
本文从可再生能源的利用出发,引出多能源系统和能源互联网的发展背景,并阐述了多能互补发展中的关键技术,特别分析了多能源分析规划技术、能量管理技术、协调优化控制体系与储能技术的发展研究现状,指出多能互补将向着容纳高比例波动性可再生能源电力的发、输、配、储、用一体化的局域电力系统发展。
[关 键 词]多能互补;分布式发电;能源互联网;能源综合利用系统;储能;多能流 [中图分类号]TM61 [文献标识码]A [DOI 编号]10.19666/j.rlfd.201706049[引用本文格式]钟迪, 李启明, 周贤, 等. 多能互补能源综合利用关键技术研究现状及发展趋势[J]. 热力发电, 2018, 47(2): 1-5. ZHONG Di, LI Qiming, ZHOU Xian, et al. Research status and development trends for key technologies of multi-energy complementary comprehensive utilization system[J]. Thermal Power Generation, 2018, 47(2): 1-5.Research status and development trends for key technologies of multi-energycomplementary comprehensive utilization systemZHONG Di, LI Qiming, ZHOU Xian, PENG Shuo, WANG Baomin(Huaneng Clean Energy Research Institute, Beijing 102209, China)Abstract: Multi-energy complementary technology, which is the physical foundation of Energy Internet, can make full use of distributed energy resources and renewable energy resources. It is of great significance to improve the renewable energy ratio and comprehensive energy efficiency. From the perspective of the renewable energy sources utilization, this paper introduced the development background of multi-energy system and Energy Internet. The key technologies of multi-energy complementary development were also discussed. In particular, the research status of multi-energy system analysis and planning technology, energy management technology, coordinated optimization control system and energy storage technology were analyzed. It also pointed out the development trends of multi-energy complementary technology: an integrated local power system with a high proportion of fluctuating renewable energy sources in electricity generation, transmission, distribution, storage and utilization.Key words: multi-energy complementary, distributed generation, Energy Internet, energy comprehensive utilization system, energy storage, multi-energy flow能源是经济发展的基础,随着工业生产和社会经济的迅速发展,能源消费量急剧增加,出现了一系列环境问题,如全球变暖、大气污染等。
多能互补分布式能源关键技术发展研究
发表时间:2019-12-27T16:51:52.270Z 来源:《中国电业》2019年第17期作者:丁阳[导读] 为了能够使中国能源清洁生产以及更加有效地发展,提高各个区域的能源使用效率摘要:为了能够使中国能源清洁生产以及更加有效地发展,提高各个区域的能源使用效率,促进区域稳定发展,对多功能互补分布式能源系统架构及综合能源管理系统进行讨论和分析是十分必要的。
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
能源的充足与多样性是当今社会经济发展以及进步的前提条件。
但是,目前中国人口众多,人们越来越依赖能源,能源的消耗量也越来越大。
就目前中国的发展形式而言,许多能源都是一次性的,这给中国的资源利用带来了很大的挑战,同时,还带来了许多垃圾和环境问题。
所以,人们不能再依赖一次性的能源,要摒弃一部分不可再生能源。
目前,中国面临着资源利用率较低、资源需求量较大和能源结构方面不合理等重大问题。
面对这种状况,人们要大力发展可再生能源和一些节能环保的能源,构建多能互补分布式能源系统架构,实现能源结构的转型升级。
1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,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。
在研究综合能源系统的过程中,只有协同好各种能源之间的关系,才能够提高能源的利用效率,促进中国环境和经济的可持续发展。
在构建协同互补关系时,需要考虑光伏、风机、天然气的关系,同时,要以低成本高效率为根本目标,制订出最优的模型和基本攻略;要深入研究冷热电联供系统的主动调度方法,对于化石燃料和光伏互补方面的内容也要进行全方面沟通,从整体上提高性能。
另外,对以热定电和以电定热两种运行模式进行全面对比和分析,并针对不同的区域进行协同方法的规划。
除此之外,还要深入研究可再生能源的不确定性以及差错,防范危险事故的发生,并针对冷热复合方面的内容进行针对性研究,以提高整个研究的精准度。
2多能互補分布式能源关键技术 2.1燃气分布式能源
燃气分布式能源指以天然气为主要燃料,在用户端就近布置,通过冷热电三联供技术实现能源梯级利用的能源供应模式。
典型的燃气分布式能源系统包括原动机、余热锅炉、蒸汽轮机、发电机、制冷设备等。
天然气在原动机(燃气轮机/内燃机/微型燃气轮机等)燃烧后,带动发电机进行发电,其中排出的高温烟气余热可以依据终端用户的需求采用多种利用形式,可以经过余热利用设备的换热过程,将水加热成高温水蒸气,高温水蒸气再进入蒸汽轮机内推动叶片旋转,然后通过发电机发电;从余热利用设备中排出的低温烟气可通过烟气驱动吸收式热泵来提供热水,而从蒸汽轮机排出的中温蒸汽可驱动热泵来提供冷量和热量。
2.2分布式光伏
光伏发电借助太阳能电池,利用光生伏特效应,把太阳光能直接转化为电能。
分布式光伏是在用户侧就近布置,以自发自用、余电上网为原则,以平衡调节配电系统为特征的光伏发电装置。
它以就近发电、并网、使用为原则,不仅可以有效提高光伏电站发电量,还能有效解决长距离传输的损耗问题。
目前城市建筑物屋顶光伏应用最为广泛,同时光伏车棚、幕墙光伏等光伏建筑一体化也在不断推广。
目前,分布式光伏应用与新能源汽车紧密结合,利用车棚的屋面资源建设光伏车棚,同时同步配套建设充电桩,对新能源汽车进行充电。
光伏车棚所发电量除供给车辆使用外,多余的电量供上网,从而减缓城市的用电压力,实现社会效益和环境效益的双赢。
2.3蓄能系统
蓄能其实就是指能量的储存,是把一种能量利用某种装置和介质转换成另一种形式的能量并储存的循环过程,在将来必要时以所需的能量形式释放使用。
多能互补系统中由于供能侧与负荷侧的能源供求关系直接影响系统能否实现高效运行,蓄能系统可以保证能源系统的稳定运行,而且还能达到调和供需矛盾的作用。
当用户负荷波动较大时,由于蓄能系统发挥了供需关系中的缓冲作用,可以使整个大系统仍然以高效率运行,确保全能量供应系统的整体性能。
2.4余热回收热泵
燃气分布式能源系统主要原动机设备有燃气轮机、燃气内燃机,也是系统主要的余热来源。
就燃气内燃机而言,余热形式有烟气、高温缸套水、中冷水、滑油冷却热,烟气温度一般在300-500℃之间,高温缸套水温度一般在85-95℃,中冷水温度一般在40-50℃,滑油冷却热通过高温缸套水带走;就燃气轮机而言,余热形式为烟气,温度一般在450-600℃间。
常见燃气分布式系统通过锅炉烟气余热利用设备可将排烟温度降低到80-120℃,这仍会造成部分能量浪费,影响系统综合能源利用效率。
热泵技术作为一种可以将低位热能提升至高品位并加以再利用的设备,可进一步回收余热,在节能方面有良好应用前景。
燃气分布式系统中,可通过烟气余热回收热泵技术,进一步挖掘余热潜力,将排烟温度可降低至40℃以下后将烟气排至室外;而热泵系统的进水由低温水提高至中温水后用于系統应用,由此提高系统综合能源利用效率,提高项目综合收益。
能源站在发电供热的同时,有大量的乏汽冷凝热(约20%)通过冷却塔排放到大气中,通过溴化锂吸收式热泵可有效回收乏汽冷凝热。
由于吸收式热泵能将低温水的温度提升至比较高的温度,且机组单机供热量大,适合于北方集中供暖系统以及工艺用热和锅炉补水加热。
在热泵加热一次网回水场景中,可抽取汽轮机低压蒸汽作为溴化锂吸收式热泵机组的驱动热源,回收发电系统乏汽冷凝热,将一次网回水温度从50℃提高至80℃供热。
在不发生燃料消耗、不减少电厂发电量的情况下,可增加供热能力30%以上;在热泵加热锅炉给水场景中,可抽取汽轮机低压蒸汽作为溴化锂吸收式热泵机组的驱动热源,回收发电系统乏汽冷凝热来加热锅炉水,以减少锅炉能耗。
2.5污水源热泵
污水源热泵系统是通过污水换热器与中介水进行换热,中介水进入热泵,通过电能驱动热泵主机,冬季从水资源中提取低品质热能,通过热网供给采暖及生活热水系统;夏季将水资源中的低品质冷能“汲取”出来,经管网供给室内供冷系统,给室内提供空调制冷,充分利用污水能量。
污水具有水处理量大、水源稳定、冬暖夏凉等特点,城市污水作为冷热源为污水源热泵提供能量。
按污水热能提取方式可分为直接利用式和间接利用式。
热泵空调机组换热器中的制冷剂与污水直接进行换热,提取其中热量或冷量,称之为直接换热式热泵空调系统;通过热交换器使污水与某种中间介质进行热交换,随后通过中间介质同制冷剂换热的系统,称之为间接换热式热泵空调系统。
直接换热系统制热效率高、系统简单、系统寿命低、机组清洗周期短;间接换热系统制热效率低、系统复杂、使用寿命长、清洗周期长。
3结语
多能互补分布式能源系统可以提高整个能源结构的效率,促进整个区域能源科学、有效的发展。
但现阶段,中国这个系统的发展还不够完善,要及时解决人员配备不足的问题,从而提高发展效益,促进经济不断发展。
参考文献:
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