分布式能源：一场能源可持续发展的革命

来源:用户上传      作者: 卢　岩

　　信息技术快速发展对能源工业产生了巨大影响和启迪。一场“分布式”革命正在悄然而至，直接挑战后工业时代“规模效益”的经济理念
　　
　　工业时代，我们以大为好。“大机组、大电网、超高压”这是我们选择的最具工业化的标志，因为我们相信越大越安全。
　　然而，不幸的是任何事情都会物极必反，将“规模效益”异化成规模求“大”的理念，不仅使我们坐如针毡，而且有了规模却没了效益。
　　
　　光明“孤 岛”
　　
　　也许有人还记得，四年前的8月14日美国东部时间下午4时20分，以纽约为中心的美国东北部和加拿大部分地区发生大面积停电事故。
　　
　　直到8月15日下午基本恢复供电，个别地区的停电时间达29小时。这次大停电波及美国八个州和加拿大东部地区，共有超过61.8GW电力容量停止供应，影响人口5000余万，是历史上最大的一次停电事故。这次停电给美国国内生产总值带来的损失在每天250亿到300亿美元之间。
　　北美大停电的黑暗之中，曾经闪烁过数个光明“孤岛”。那些星星之火一样的企业、单位和机构正是靠着“分布式能源系统”傲然屹立在无尽的黑夜之中。
　　在停电事故中心区域的麻省理工学院、纽约州立大学、新泽西Rutgers大学和普林斯顿大学等拥有“分布式热电冷三联产”系统，纽约和多伦多的股票和证券市场，还有诸多的医院，也都拥有分布式能源供给系统，这才保证了用电安全，保证了正常的运行和生活。
　　我们在总结这次北美大停电的教训中，得出了这样一个结论：发展分布式能源，建立分散化的电源，比通过改造电网来加强安全更为简便快捷。
　　美国负责电力监管的专家表示，改造完善美国东北部电网所需要的投资是500亿美元，改造完的电网不能确保不发生类似事故，只能减少和减轻事故的发生和影响。
　　有专家计算，如果用这笔钱去建设分布式能源系统，至少可以解决约1亿千瓦的发电容量。若考虑发电机组余热供热和制冷所能代取的用电量，以及减少的输变电损耗，应相当于代替2亿-3亿千瓦的发电容量。这些设施不仅不依赖电网来保证其安全供电，还可以自下而上的托起电网的安全，而能源利用效率可以比现有系统提高一倍，环境污染也相应减少一倍。??
　　进入7月份，我国夏季用电高峰到来。用电峰值的一次次刷新不但考验着电网的安全指数，更加考验着我们的心理承受能力。从2002年夏季，缺电的问题已经在中国的三大经济火车头地区――珠三角、长三角和京津唐三角及侧翼的河北南部电网显现出来。
　　在用电高峰期到来之前，我们不敢妄言曾经出现过的全国24省市“停产避峰”“拉闸限电”今年是否会重演，但是我们清楚的是如果不能正确认识，缺电的问题还会轮回复制，还会干扰和影响中国经济和社会的发展。
　　
　　新技术革命
　　
　　历年来全球相继发生的大停电事故，深刻说明传统能源供应形式存在着严重的技术缺陷。分布式能源技术的发展，为中国与世界发达国家重新回归同一起跑线创造了一个新机遇，它有可能使中国依据市场优势迅速占据世界领先地位。
　　最近几年，社科院和中科院的专家们不断建议：积极发展分布式能源技术，解决中国的能源和环境问题。国家发改委能源局的一份报告指出：分布式能源是近年来兴起的、利用小型设备向用户提供能源供应的新的能源利用方式，发展分布式能源是解决缺电和保障供电安全的最佳手段。
　　分布式能源设备起停方便，负荷调节灵活，各系统相互独立，系统的可靠性和安全性较高；此外，分布式能源多采用天然气、可再生能源等清洁能源为燃料，较之传统的集中式能源系统更加环保。
　　热电联产是目前典型的分布式能源利用方式，在发达国家已得到广泛的推广利用。丹麦在上世纪80年代前主要依靠几座大型电站供电。目前，丹麦40％的电力转由风电和分散的小型热电联产电厂供应，能源利用效率在80％以上。
　　以医院为例。所必需的能源有：电力、消毒蒸汽、采暖、制冷、空调的除湿和加湿、生活热水、烘干热气，甚至草地上和花棚中的各种肥料等。传统的方式是从电网架设电线，保障供电，再安装一台小型应急发电机来保障万一断电时的电力供应；从热力公司铺设热力管道，建设换热站用来保障冬季供暖；从天然气公司铺设燃气管道，并安装蒸汽和热水锅炉，以及热风机，解决消毒和炊事蒸汽、卫生热水和洗衣房烘干，以及冬季空调加湿的需要；使用电力制冷机组在夏季制冷。
　　而分布式能源系统的解决模式是：在医院里安装一台或几台、小型或微型模块化发电机组，利用天然气和医院污水处理设施的沼气发电，将发电之后的废热通过余热锅炉转换成为蒸汽。
　　同时利用医院垃圾焚烧进行补充热量，用蒸汽解决消毒、炊事、采暖和加湿的需要，夏季采用蒸汽吸收式机组制冷，并利用更低温度的锅炉废热和制冷机组冷却水中的余热供应卫生热水，再利用较低温度的余热锅炉排烟作为空调除湿、洗衣房烘干，最后将烟气注入花卉大棚利用其中的二氧化碳作为气体肥料，以及废热和烟气中的合成水。
　　将天然气中的能量“吃光用尽”，把污染变为资源，以这种方式来控制资源的“耗散”和保护环境。使用传统方式，能源利用效率只有??30％至40％，而使用分布式能源可以将能源的利用效率提高到??80％至90％，甚至更高。
　　分布式能源深为世界各国的高度重视，普遍认为它将成为人类能源可持续发展的一个必经阶段，成为目前解决资源短缺和环境污染的最佳技术选择。
　　据了解，目前分布式能源的发展十分迅猛，在能源系统中的比例不断提高，正在给能源工业带来革命性的变化。特别是近年来，随着户用分布式能源系统的发展，如屋顶太阳能光伏发电和燃料电池发电技术等，家庭已不再单纯是能源的消费者，也成为能源的生产者和销售者。
　　正如个人微型计算机进入家庭，并逐渐取代巨型计算机的统治地位一样，在不远的将来，分布式能源有可能取代集中式能源，成为未来能源工业发展的主力军之一。

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