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　　未來20年中國(guo)能(neng)源技術發展方向——分(fen)布式能(neng)源及相關(guan)技術
　　所(suo)謂“分(fen)布(bu)式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)”是指分(fen)布(bu)在用(yong)戶端的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)綜合利用(yong)系統。一次(ci)能(neng)(neng)源(yuan)以(yi)(yi)氣體燃(ran)料為主，可(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)為輔，利用(yong)一切可(ke)以(yi)(yi)利用(yong)的(de)(de)資源(yuan)；二次(ci)能(neng)(neng)源(yuan)以(yi)(yi)分(fen)布(bu)在用(yong)戶端的(de)(de)熱(re)電(dian)冷（植(zhi)）聯產為主，其(qi)他能(neng)(neng)源(yuan)供應系統為輔，實(shi)現(xian)以(yi)(yi)直接(jie)滿足用(yong)戶多種需(xu)求的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)梯(ti)級利用(yong)，并通過(guo)能(neng)(neng)源(yuan)供應系統提供支持和補(bu)充；在環境保(bao)護上(shang)，將(jiang)部(bu)分(fen)污(wu)染分(fen)散化(hua)、資源(yuan)化(hua)，爭取實(shi)現(xian)適(shi)度排放的(de)(de)目(mu)標；在管理體系上(shang)，依(yi)托智能(neng)(neng)信息化(hua)技(ji)術實(shi)現(xian)現(xian)場無人職守，通過(guo)社(she)會化(hua)服(fu)務體系提供設計(ji)、安裝、運行、維修(xiu)一體化(hua)保(bao)障。 　　分(fen)布(bu)式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)技(ji)術的(de)(de)基礎科學主要在以(yi)(yi)下幾個方面：　　
　　1、動力與能源轉換設備(bei)；
　　2、一次(ci)和二次(ci)能(neng)源(yuan)相關技術；
　　3、智能控制與群控優(you)化技(ji)術(shu)；
　　4、綜合(he)系統(tong)優(you)化(hua)技術；
　　5、資源深度利(li)用技術(shu)。
　　動力與能(neng)源轉換設備：
　　主要(yao)是指一(yi)些基(ji)于(yu)傳(chuan)統技術(shu)的完(wan)善和新技術(shu)的發展。
　　（1）小型(xing)燃氣輪機(ji)--在小型(xing)航空渦(wo)輪發(fa)動(dong)機(ji)技術(shu)的(de)(de)基礎上，實(shi)現地(di)面(mian)發(fa)電和(he)供熱的(de)(de)聯(lian)產技術(shu)。目(mu)前中(zhong)國在這一技術(shu)上已經可以(yi)開發(fa)相應(ying)產品，主要的(de)(de)問題是需(xu)要設備的(de)(de)能源(yuan)轉換效(xiao)率(lv)，可靠性，延長設備檢修周(zhou)期(qi)，設備的(de)(de)自動(dong)智能控制水平；
　　（2）微型燃氣輪(lun)機--這是基于汽車發動機增壓(ya)渦輪(lun)技(ji)(ji)術的(de)延(yan)伸，關鍵技(ji)(ji)術在于精密鑄造和燒(shao)結金屬陶瓷轉(zhuan)子，空氣或磁(ci)懸浮軸承，回熱利用技(ji)(ji)術，永磁(ci)發電技(ji)(ji)術，可控(kong)硅變(bian)頻(pin)控(kong)制技(ji)(ji)術等。由于技(ji)(ji)術層次并不高，其中許(xu)多項目已(yi)經有專家在研(yan)究(jiu)，只要(yao)真正重視。
　　（3）燃(ran)氣(qi)內(nei)燃(ran)機--內(nei)燃(ran)機技術(shu)(shu)對于中國已(yi)經成熟，但是(shi)燃(ran)氣(qi)內(nei)燃(ran)機的(de)(de)制(zhi)造水平與國際先(xian)進設備還存在比較大的(de)(de)差距，主要是(shi)轉(zhuan)換效率、排放控(kong)制(zhi)、電子(zi)控(kong)制(zhi)和設備大修周期等，此外(wai)，國外(wai)正在發展的(de)(de)預燃(ran)、回(hui)熱、增壓渦輪(lun)技術(shu)(shu)，以及電子(zi)變頻等技術(shu)(shu)，都是(shi)發展的(de)(de)重(zhong)要方向(xiang)；
　　（4）斯(si)特(te)林(lin)(lin)發(fa)動機--外燃(ran)式斯(si)特(te)林(lin)(lin)技(ji)(ji)術(shu)(shu)中(zhong)國已經有了(le)比(bi)較大的突破(po)，上海(hai)711所已經可以生產該技(ji)(ji)術(shu)(shu)的產品，目前主要是(shi)設備可靠性和(he)發(fa)電效(xiao)率，以及自動化控(kong)制水平；
　　（5）燃料電(dian)池--該技術有(you)質子交換膜、固(gu)體氧化物、熔融(rong)硅(gui)酸鹽和氫氧重整等多種技術方式，該技術應用極為(wei)廣泛(fan)，污染極小，而且可以同燃氣輪機技術整合(he)，發電(dian)效率將可能達到(dao)80%，是(shi)未來有(you)發展價(jia)值的技術；
　　（6）微型(xing)蒸(zheng)汽(qi)輪(lun)機(ji)--蒸(zheng)汽(qi)輪(lun)機(ji)是(shi)傳統(tong)的(de)技術，但是(shi)利(li)用一部噪(zao)音小(xiao)、振動小(xiao)、運行方便可(ke)靠的(de)小(xiao)型(xing)蒸(zheng)汽(qi)輪(lun)機(ji)代替熱交(jiao)換(huan)器，將其中一部分能(neng)(neng)量轉換(huan)為(wei)價值較(jiao)(jiao)高的(de)電能(neng)(neng)，或者利(li)用蒸(zheng)汽(qi)管網(wang)中較(jiao)(jiao)低品(pin)位的(de)蒸(zheng)汽(qi)為(wei)制冰(bing)機(ji)組提供低溫冷能(neng)(neng)，可(ke)以更好地利(li)用蒸(zheng)汽(qi)中的(de)能(neng)(neng)量；
　　（7）微型(xing)(xing)水(shui)(shui)(shui)(shui)輪機(ji)和微型(xing)(xing)抽(chou)水(shui)(shui)(shui)(shui)蓄(xu)能(neng)電站--小型(xing)(xing)、微型(xing)(xing)水(shui)(shui)(shui)(shui)輪機(ji)組不僅可以在有水(shui)(shui)(shui)(shui)位落(luo)差(cha)的(de)(de)地方使用(yong)(yong)，而且(qie)可以廣(guang)泛利用(yong)(yong)在分(fen)布式能(neng)源項(xiang)目上。利用(yong)(yong)自來水(shui)(shui)(shui)(shui)管網的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)能(neng)壓力，或(huo)者(zhe)建筑物可能(neng)產生的(de)(de)落(luo)差(cha)進行發(fa)電，并在用(yong)(yong)電低谷(gu)進行抽(chou)水(shui)(shui)(shui)(shui)蓄(xu)能(neng)，新型(xing)(xing)的(de)(de)微型(xing)(xing)水(shui)(shui)(shui)(shui)輪發(fa)電機(ji)組將何以采(cai)用(yong)(yong)電子變(bian)頻控制技術，調整電能(neng)品質；
　　（8）太陽能發(fa)電(dian)和太陽熱(re)發(fa)電(dian)--利(li)用(yong)太陽能量的發(fa)電(dian)技術(shu)，將太陽熱(re)發(fa)電(dian)與沼氣利(li)用(yong)整合，將光伏電(dian)池與建(jian)筑材料(liao)整合，利(li)用(yong)光導(dao)纖(xian)維與照明技術(shu)整合等(deng)(deng)等(deng)(deng)；
　　（9）風能--風力(li)發(fa)(fa)電(dian)是能源發(fa)(fa)展的(de)一個重(zhong)要方向(xiang)，在(zai)大(da)型(xing)風場大(da)量(liang)利用(yong)大(da)型(xing)風機發(fa)(fa)電(dian)將何以代替現(xian)有的(de)火力(li)發(fa)(fa)電(dian)系(xi)統，但是對于居住分散(san)的(de)用(yong)戶(hu)小(xiao)型(xing)的(de)風力(li)發(fa)(fa)電(dian)系(xi)統更加具(ju)有普及(ji)意義，小(xiao)型(xing)風力(li)發(fa)(fa)電(dian)系(xi)統主要需要解決的(de)是成本、可靠性和蓄能問(wen)題；
　　（10）余(yu)熱(re)制(zhi)冷系統(tong)--利用動(dong)力機(ji)產生的余(yu)熱(re)供(gong)熱(re)制(zhi)冷是分布式熱(re)電(dian)冷三聯供(gong)系統(tong)的重(zhong)要環節，尤其是制(zhi)冷，可(ke)以采用吸(xi)(xi)收式制(zhi)冷，也可(ke)以采用吸(xi)(xi)附式，以及余(yu)熱(re)--動(dong)力轉換--低溫制(zhi)冷等技術，這些技術均比較成熟(shu)，關鍵是系統(tong)的集成率，以及造價等問(wen)題；
　　與分布式能源系(xi)統相關的一(yi)次和(he)二次能源相關技術：
　　（1）天然(ran)氣系統的優化利(li)用，以及管道(dao)輸送技(ji)術；
　　（2）液化天(tian)然(ran)(ran)氣的(de)(de)生產和利(li)用(yong)--分散化的(de)(de)液化天(tian)然(ran)(ran)氣生產技術可以(yi)利(li)用(yong)石油開采中(zhong)的(de)(de)伴生氣資源，減少溫室氣體排放，資源的(de)(de)綜合利(li)用(yong)率，液化天(tian)然(ran)(ran)氣利(li)用(yong)中(zhong)對于冷能(neng)(neng)的(de)(de)有(you)效利(li)用(yong)可以(yi)有(you)效節能(neng)(neng)等(deng)等(deng)，在(zai)液化天(tian)然(ran)(ran)氣利(li)用(yong)中(zhong)，將產生大量的(de)(de)新課(ke)題；
　　（3）煤(mei)(mei)層(ceng)氣(qi)和礦(kuang)(kuang)(kuang)井瓦斯利用，可(ke)能有(you)(you)60%以上的(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)工(gong)是死在中國的(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)井里，而瓦斯爆炸(zha)是元兇之(zhi)一，減(jian)少礦(kuang)(kuang)(kuang)工(gong)死亡和煤(mei)(mei)層(ceng)氣(qi)和礦(kuang)(kuang)(kuang)井瓦斯資源的(de)利用有(you)(you)著密切關(guan)聯，利用煤(mei)(mei)層(ceng)氣(qi)和礦(kuang)(kuang)(kuang)井瓦斯發電等技(ji)術不僅可(ke)以挽救無數(shu)礦(kuang)(kuang)(kuang)工(gong)的(de)生命，還能有(you)(you)效減(jian)少溫(wen)室氣(qi)體排放，緩解全球變(bian)暖問題；
　　（4）可燃冰(bing)--存在于(yu)海底和高寒地區的(de)天然氣(qi)水化(hua)合物(wu)是(shi)人類未來的(de)主(zhu)要能源(yuan)，它(ta)是(shi)為(wei)分布式能源(yuan)系(xi)統提供(gong)燃料的(de)重要途徑；
　　（5）煤地下氣化--中國(guo)目前有100億噸以上的(de)煤炭資源在(zai)開發過程中被遺(yi)棄在(zai)地下，如何(he)利用可(ke)控地下氣化技術將其(qi)變(bian)為氣體燃料(liao)回收利用是中國(guo)煤炭工業(ye)的(de)重要課題；
　　（6）地熱--利用和(he)開發(fa)地熱資源，將地下低品位熱能轉換為高品位的(de)電能或冷(leng)能是技術的(de)關鍵；
　　（7）深層海(hai)水冷能(neng)--利用沿(yan)海(hai)深層海(hai)水的(de)低溫資(zi)源，解決沿(yan)海(hai)城市(shi)的(de)制冷問題(ti)，；
　　（8）水(shui)能--利用水(shui)利資源，特別是小(xiao)型水(shui)電設施解決(jue)農村以水(shui)代柴，保護植被；
　　（9）沼氣--利用城市垃圾、農村(cun)廢棄物資(zi)源(yuan)等進行發電或熱電聯產，減少溫室氣體排(pai)放(fang)，資(zi)源(yuan)綜合利用水平(ping)；
　　（10）甲(jia)醇--利用煤等礦物資(zi)源(yuan)生產甲(jia)醇，以(yi)代(dai)替(ti)石(shi)油。甲(jia)醇可以(yi)滿足燃料電池對氫的需要；
　　（11）乙醇--利用(yong)植(zhi)物資源生產乙醇，以代替石油和(he)其他礦物燃(ran)料，乙醇可(ke)以作(zuo)(zuo)為(wei)燃(ran)料直接(jie)使(shi)用(yong)，也可(ke)以作(zuo)(zuo)為(wei)燃(ran)料電(dian)池的氫分離的原料；
　　（12）氫--對于(yu)氫的(de)利用將決定人類的(de)未來，如(ru)何從水中低成本地重整氫氣將是技術的(de)關鍵；
　　（13）壓(ya)縮空氣--利用低估電力(li)或其他能(neng)源生(sheng)產(chan)高(gao)壓(ya)空氣，作(zuo)為汽車和(he)其他動(dong)力(li)設(she)備，以及分布式(shi)能(neng)源的動(dong)力(li)源，主要解決高(gao)增壓(ya)比壓(ya)縮技術、設(she)備小型化、材料和(he)效率等問題。
智能控(kong)制(zhi)與群控(kong)優化(hua)技(ji)術：
　　（1）分布(bu)式能源機(ji)組(zu)和系(xi)統自(zi)身的智能化控(kong)制--解(jie)決設備“無人職(zhi)守”問題，能夠根據需求(qiu)進行調節(jie)，自(zi)動跟蹤電、熱、冷負荷；
　　（2）分布(bu)式能(neng)源與(yu)載體(ti)的(de)信息(xi)互動(dong)--解決分布(bu)式能(neng)源系統成(cheng)為智(zhi)能(neng)化(hua)建筑的(de)一(yi)個組成(cheng)部分，與(yu)建筑系統的(de)需求進行優化(hua)整合，建筑的(de)能(neng)源可靠性和節能(neng)性；
　　（3）分布(bu)式能源(yuan)機組的(de)聯合(he)控制--分布(bu)式能源(yuan)采用模(mo)(mo)塊化組合(he)設計，需要對模(mo)(mo)塊組合(he)聯合(he)控制，根據需求(qiu)變(bian)化進行智能調節，決(jue)定每一模(mo)(mo)塊的(de)運行狀態和模(mo)(mo)塊之間(jian)的(de)調節優(you)化關(guan)系；
　　（4）遠(yuan)程(cheng)遙控(kong)--通過(guo)電(dian)話(hua)線、因特網、無線網絡和電(dian)源(yuan)線對設備(bei)進(jin)行遠(yuan)程(cheng)監視控(kong)制(zhi)；
　　（5）群控(kong)優(you)化(hua)--根據一個區域內(nei)各(ge)種用(yong)戶對于電力(li)、熱力(li)、制冷等(deng)(deng)需求(qiu)的變化(hua)，以(yi)及燃料、氣溫變化(hua)趨勢、蓄(xu)能(neng)量庫存等(deng)(deng)等(deng)(deng)因素，優(you)化(hua)控(kong)制各(ge)個用(yong)戶的分布(bu)式能(neng)源系(xi)統，以(yi)及公共能(neng)源系(xi)統，進行多系(xi)統容錯優(you)化(hua)，減少(shao)冗(rong)余，各(ge)系(xi)統的需求(qiu)適應性(xing)；
　　（6）智(zhi)能電網技術--必須建立電網信息化管理系統。
　　（7）信息化計(ji)量與(yu)(yu)結(jie)算系(xi)統--建(jian)立網絡化能(neng)源(yuan)系(xi)統的(de)各種(zhong)能(neng)源(yuan)產品和各個用戶與(yu)(yu)分布式能(neng)源(yuan)設施擁有者之間、各時段間根據預約定(ding)價進行計(ji)量和結(jie)算的(de)智能(neng)系(xi)統；
　　（8）自動信息發布(bu)系統(tong)--對于用(yong)(yong)戶(hu)與臨(lin)近(jin)用(yong)(yong)戶(hu)能(neng)源使用(yong)(yong)狀態(tai)、用(yong)(yong)戶(hu)與臨(lin)近(jin)用(yong)(yong)戶(hu)的分布(bu)式(shi)能(neng)源系統(tong)伺服(fu)狀態(tai)、以(yi)及燃(ran)料(liao)(liao)系統(tong)和公(gong)共(gong)(gong)能(neng)源供(gong)應系統(tong)的運行(xing)(xing)狀態(tai)信息進行(xing)(xing)發布(bu)，以(yi)便(bian)智能(neng)化建筑、用(yong)(yong)戶(hu)能(neng)源管(guan)理系統(tong)、分布(bu)式(shi)能(neng)源設施、儲能(neng)設施、設備運行(xing)(xing)服(fu)務(wu)機構、以(yi)及燃(ran)料(liao)(liao)供(gong)應者和公(gong)共(gong)(gong)電網能(neng)夠根據每(mei)一信息源所發布(bu)的實(shi)時信息進行(xing)(xing)狀態(tai)優化調整，實(shi)現資源共(gong)(gong)享。
　　綜合系統優(you)化技(ji)術：
　　（1）多種能(neng)源系(xi)統(tong)(tong)(tong)整(zheng)(zheng)合(he)優化(hua)--將(jiang)各(ge)種不同的能(neng)源系(xi)統(tong)(tong)(tong)進行(xing)聯合(he)優化(hua)，例如：將(jiang)分(fen)布式(shi)(shi)能(neng)源與(yu)傳統(tong)(tong)(tong)能(neng)源系(xi)統(tong)(tong)(tong)整(zheng)(zheng)合(he)后，進行(xing)聯合(he)優化(hua)；或者，將(jiang)分(fen)布式(shi)(shi)能(neng)源系(xi)統(tong)(tong)(tong)與(yu)冰蓄冷系(xi)統(tong)(tong)(tong)整(zheng)(zheng)合(he)并進行(xing)聯合(he)再優化(hua)，將(jiang)微(wei)型燃氣輪機與(yu)熱泵系(xi)統(tong)(tong)(tong)整(zheng)(zheng)合(he)優化(hua)，以及(ji)太陽能(neng)與(yu)分(fen)布式(shi)(shi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的優化(hua)整(zheng)(zheng)合(he)等(deng)等(deng)，達到取(qu)長補短的目(mu)的，發揮各(ge)個系(xi)統(tong)(tong)(tong)的綜合(he)優勢；
　　（2）將分布式能源與交(jiao)通系統整合優化--利用低谷電(dian)力為電(dian)動汽(qi)車(che)(che)蓄電(dian)或燃(ran)料電(dian)池汽(qi)車(che)(che)儲氫等，將燃(ran)料電(dian)池和(he)混(hun)合動力汽(qi)車(che)(che)作為電(dian)源形成隨著人(ren)流移動的電(dian)源和(he)供水系統。實現節約投資(zi)經(jing)費；
　　（3）分(fen)布式能源系統(tong)電(dian)網接入研究(jiu)--解決分(fen)布式能源與現有電(dian)網設施的兼容、整(zheng)合等問(wen)題；
　　（4）蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)能(neng)技(ji)術(shu)--通過蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)能(neng)技(ji)術(shu)的開發(fa)應用，解決能(neng)源的延時性調節問題，能(neng)源系統的容(rong)錯能(neng)力，其中包括蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)電、蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)熱、蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)冷(leng)和(he)(he)蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)能(neng)四個技(ji)術(shu)方(fang)(fang)向(xiang)。蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)電包括化學蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)電：電池；物(wu)(wu)理(li)蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)電：飛輪和(he)(he)水(shui)能(neng)、氣能(neng)。蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)熱包括項變蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)熱、熱水(shui)、熱油和(he)(he)蒸汽(qi)等多(duo)種(zhong)形式。蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)冷(leng)：冰和(he)(he)水(shui)。蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)能(neng)包括物(wu)(wu)理(li)蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)能(neng)：機械蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)能(neng)、水(shui)蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)能(neng)、以及記(ji)憶金屬蓄(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)(xu)能(neng)等多(duo)種(zhong)方(fang)(fang)式；
　　（5）地源蓄能技術(shu)--利用地下水和土壤(rang)將冬季(ji)的冷(leng)和夏(xia)季(ji)的熱(re)(re)蓄能儲存，進(jin)行季(ji)節性(xing)調節使(shi)用，結合熱(re)(re)泵技術(shu)進(jin)行直(zhi)接利用，減(jian)少(shao)城市(shi)熱(re)(re)島效(xiao)應；
　　（6）網絡(luo)式能(neng)源(yuan)系統--互(hu)聯網式的分布式能(neng)源(yuan)梯級利用(yong)系統是未來能(neng)源(yuan)工業的重要(yao)形態。　　資源(yuan)深度利用(yong)技術：
　　（1）天然(ran)氣凝(ning)結(jie)水(shui)(shui)技術(shu)--利用天然(ran)氣燃燒后的化學反應結(jie)果回收(shou)水(shui)(shui)，解決部分城市水(shui)(shui)資源緊缺問題；
　　（2）將分(fen)布(bu)式能源與(yu)大棚(peng)結合(he)的技術--將分(fen)布(bu)式能源系統發電(dian)設(she)備排除(chu)的余熱(re)、二氧化碳和(he)水蒸汽注入(ru)大棚(peng)，作為氣(qi)體(ti)肥料和(he)熱(re)源，解(jie)決城市綠化和(he)蔬(shu)果供(gong)應，同時(shi)減少溫室(shi)氣(qi)體(ti)和(he)其他污染(ran)物排放問(wen)題；
　　（3）利(li)用發電制冷(leng)的(de)冷(leng)卻水生產(chan)生活熱(re)水的(de)技(ji)術(shu)--利(li)用熱(re)泵的(de)技(ji)術(shu)，將低品位熱(re)源轉換為較高品位的(de)生活熱(re)水，減少能(neng)源消(xiao)耗；
　　（4）空調系(xi)統廢熱回收技術--發展全(quan)新風(feng)空調系(xi)統中有(you)效利用回風(feng)中的(de)余熱和余冷，減少能耗(hao)；
　　（5）污水水源(yuan)熱泵系統(tong)--利用生(sheng)活污水中(zhong)的熱量；
　　（6）小型(xing)生(sheng)物(wu)(wu)質(zhi)沼(zhao)氣生(sheng)產技(ji)術--利用民(min)用設施污水、垃(la)圾(ji)和(he)大棚(peng)廢(fei)棄生(sheng)物(wu)(wu)質(zhi)就(jiu)地生(sheng)產沼(zhao)氣的(de)技(ji)術。
　　未來20年中國能源(yuan)技術發(fa)展(zhan)方向(xiang)——分布式能源(yuan)及相關(guan)技術