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　　未(wei)來(lai)20年中國能源技術發展方向——分(fen)布式能源及相關技術
　　所謂“分布(bu)式能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”是(shi)指分布(bu)在(zai)用(yong)(yong)戶端的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)綜合利(li)用(yong)(yong)系統。一(yi)次(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)以(yi)氣(qi)體(ti)燃(ran)料為(wei)主(zhu)，可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)為(wei)輔(fu)，利(li)用(yong)(yong)一(yi)切(qie)可以(yi)利(li)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)資(zi)源(yuan)(yuan)；二(er)次(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)以(yi)分布(bu)在(zai)用(yong)(yong)戶端的(de)(de)(de)熱電(dian)冷（植）聯產為(wei)主(zhu)，其他能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)供應系統為(wei)輔(fu)，實(shi)(shi)(shi)現以(yi)直(zhi)接滿足用(yong)(yong)戶多種需求的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)梯級利(li)用(yong)(yong)，并通過能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)供應系統提(ti)供支持和(he)補充；在(zai)環(huan)境保護(hu)上，將部分污染分散(san)化(hua)、資(zi)源(yuan)(yuan)化(hua)，爭取實(shi)(shi)(shi)現適(shi)度(du)排放的(de)(de)(de)目標；在(zai)管理體(ti)系上，依托智能(neng)(neng)(neng)(neng)信息(xi)化(hua)技(ji)術實(shi)(shi)(shi)現現場無人(ren)職守，通過社會化(hua)服務體(ti)系提(ti)供設計、安裝、運(yun)行、維(wei)修一(yi)體(ti)化(hua)保障。 　　分布(bu)式能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技(ji)術的(de)(de)(de)基礎科學主(zhu)要在(zai)以(yi)下幾個方面：　　
　　1、動力與能源轉(zhuan)換設(she)備(bei)；
　　2、一次(ci)和二次(ci)能源(yuan)相關技術；
　　3、智能(neng)控制(zhi)與群控優化技術；
　　4、綜(zong)合系統(tong)優化技術；
　　5、資源(yuan)深度(du)利用技術。
　　動力與能(neng)源(yuan)轉換設備：
　　主要是指一些基于傳(chuan)統技(ji)術(shu)的(de)完(wan)善和新技(ji)術(shu)的(de)發展。
　　（1）小型(xing)燃氣輪(lun)機(ji)--在(zai)小型(xing)航空(kong)渦輪(lun)發(fa)動機(ji)技(ji)術的基礎上，實現地面發(fa)電和供熱的聯產技(ji)術。目前(qian)中國在(zai)這(zhe)一技(ji)術上已經可以開發(fa)相(xiang)應產品，主(zhu)要的問題是需要設(she)備(bei)的能源(yuan)轉換效率，可靠性，延長(chang)設(she)備(bei)檢修(xiu)周期，設(she)備(bei)的自動智能控制水平；
　　（2）微型燃氣輪(lun)機(ji)--這是基于(yu)汽車發動機(ji)增壓渦輪(lun)技(ji)(ji)(ji)術的(de)延伸，關(guan)鍵技(ji)(ji)(ji)術在于(yu)精(jing)密鑄造和燒結金屬陶瓷轉子，空氣或磁懸浮軸承，回(hui)熱利(li)用技(ji)(ji)(ji)術，永磁發電技(ji)(ji)(ji)術，可控硅變(bian)頻控制技(ji)(ji)(ji)術等。由(you)于(yu)技(ji)(ji)(ji)術層(ceng)次(ci)并不(bu)高，其(qi)中許(xu)多(duo)項目已經(jing)有專家在研究(jiu)，只要真正重視。
　　（3）燃(ran)氣內燃(ran)機--內燃(ran)機技(ji)術(shu)對于中國已經(jing)成熟，但是(shi)燃(ran)氣內燃(ran)機的(de)(de)制造水平(ping)與國際先進設備還存在比較(jiao)大的(de)(de)差距，主要是(shi)轉換效率(lv)、排放(fang)控制、電子(zi)控制和設備大修周期(qi)等(deng)(deng)，此外(wai)，國外(wai)正在發展的(de)(de)預燃(ran)、回熱、增壓渦輪技(ji)術(shu)，以及電子(zi)變頻(pin)等(deng)(deng)技(ji)術(shu)，都是(shi)發展的(de)(de)重要方向；
　　（4）斯特(te)林發動(dong)機--外燃式(shi)斯特(te)林技術中國已經有(you)了(le)比較(jiao)大的突破，上海711所已經可(ke)以(yi)生產該技術的產品，目前(qian)主(zhu)要是設備可(ke)靠性和(he)發電效率，以(yi)及(ji)自動(dong)化(hua)控制水平；
　　（5）燃料電池--該(gai)(gai)技(ji)術有(you)質子交換(huan)膜、固(gu)體氧化物、熔融硅酸鹽(yan)和氫氧重整(zheng)等(deng)多(duo)種技(ji)術方式，該(gai)(gai)技(ji)術應(ying)用極為廣泛，污(wu)染極小，而且可以同燃氣輪機(ji)技(ji)術整(zheng)合(he)，發電效率將(jiang)可能達到80%，是未來有(you)發展價值的技(ji)術；
　　（6）微型(xing)蒸汽(qi)輪(lun)機(ji)--蒸汽(qi)輪(lun)機(ji)是(shi)傳(chuan)統的(de)(de)技術，但是(shi)利(li)用一部(bu)噪音小、振動小、運(yun)行方便可(ke)靠的(de)(de)小型(xing)蒸汽(qi)輪(lun)機(ji)代替熱交換(huan)器，將其中一部(bu)分能量(liang)轉(zhuan)換(huan)為(wei)價值較高的(de)(de)電能，或者利(li)用蒸汽(qi)管(guan)網中較低品位(wei)的(de)(de)蒸汽(qi)為(wei)制冰(bing)機(ji)組(zu)提(ti)供低溫冷能，可(ke)以(yi)更好地利(li)用蒸汽(qi)中的(de)(de)能量(liang)；
　　（7）微型(xing)水(shui)(shui)輪機(ji)和微型(xing)抽(chou)水(shui)(shui)蓄能電(dian)站(zhan)--小型(xing)、微型(xing)水(shui)(shui)輪機(ji)組(zu)不僅可以(yi)(yi)在(zai)有水(shui)(shui)位(wei)落差的(de)地方使用，而且(qie)可以(yi)(yi)廣泛利(li)用在(zai)分布(bu)式能源項目上。利(li)用自來水(shui)(shui)管網(wang)的(de)水(shui)(shui)能壓力，或(huo)者(zhe)建(jian)筑物(wu)可能產生的(de)落差進(jin)行發電(dian)，并在(zai)用電(dian)低谷進(jin)行抽(chou)水(shui)(shui)蓄能，新型(xing)的(de)微型(xing)水(shui)(shui)輪發電(dian)機(ji)組(zu)將何以(yi)(yi)采用電(dian)子變頻控制技術，調(diao)整電(dian)能品(pin)質；
　　（8）太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)能發電(dian)(dian)和太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)熱發電(dian)(dian)--利用(yong)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)能量的發電(dian)(dian)技術(shu)(shu)，將(jiang)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)熱發電(dian)(dian)與(yu)沼氣利用(yong)整合，將(jiang)光(guang)伏電(dian)(dian)池與(yu)建筑材(cai)料(liao)整合，利用(yong)光(guang)導纖維與(yu)照明(ming)技術(shu)(shu)整合等(deng)等(deng)；
　　（9）風(feng)能(neng)(neng)--風(feng)力(li)發電(dian)(dian)是能(neng)(neng)源發展的一個重要(yao)方(fang)向(xiang)，在大型風(feng)場大量利用大型風(feng)機發電(dian)(dian)將何以代替現(xian)有的火力(li)發電(dian)(dian)系統，但是對于(yu)居住分散(san)的用戶小型的風(feng)力(li)發電(dian)(dian)系統更(geng)加(jia)具有普及意(yi)義，小型風(feng)力(li)發電(dian)(dian)系統主要(yao)需要(yao)解決的是成本(ben)、可靠性和蓄(xu)能(neng)(neng)問(wen)題；
　　（10）余熱(re)制冷(leng)(leng)系(xi)統--利用動力機產生的(de)余熱(re)供(gong)熱(re)制冷(leng)(leng)是(shi)分布式熱(re)電冷(leng)(leng)三聯供(gong)系(xi)統的(de)重要環(huan)節(jie)，尤其是(shi)制冷(leng)(leng)，可以采(cai)用吸收式制冷(leng)(leng)，也(ye)可以采(cai)用吸附(fu)式，以及余熱(re)--動力轉換--低溫(wen)制冷(leng)(leng)等技術(shu)，這些技術(shu)均(jun)比較成熟，關鍵(jian)是(shi)系(xi)統的(de)集成率，以及造價等問題；
　　與分布式能(neng)源系統相關的一(yi)次(ci)和(he)二次(ci)能(neng)源相關技術：
　　（1）天然氣系統的優(you)化(hua)利(li)用，以及管道(dao)輸送技術；
　　（2）液(ye)(ye)化(hua)(hua)天(tian)然(ran)氣的(de)生(sheng)產和利用--分散化(hua)(hua)的(de)液(ye)(ye)化(hua)(hua)天(tian)然(ran)氣生(sheng)產技術可(ke)以利用石(shi)油開采中的(de)伴生(sheng)氣資源，減少溫室氣體排放，資源的(de)綜(zong)合(he)利用率，液(ye)(ye)化(hua)(hua)天(tian)然(ran)氣利用中對于冷能(neng)的(de)有(you)效利用可(ke)以有(you)效節能(neng)等等，在液(ye)(ye)化(hua)(hua)天(tian)然(ran)氣利用中，將產生(sheng)大量的(de)新課題；
　　（3）煤(mei)層(ceng)氣(qi)和(he)礦(kuang)(kuang)井(jing)(jing)瓦(wa)斯(si)(si)利(li)用，可能有60%以(yi)(yi)上(shang)的(de)礦(kuang)(kuang)工(gong)是死在中國(guo)的(de)礦(kuang)(kuang)井(jing)(jing)里，而(er)瓦(wa)斯(si)(si)爆炸是元兇之一，減少(shao)礦(kuang)(kuang)工(gong)死亡和(he)煤(mei)層(ceng)氣(qi)和(he)礦(kuang)(kuang)井(jing)(jing)瓦(wa)斯(si)(si)資源的(de)利(li)用有著密切關(guan)聯，利(li)用煤(mei)層(ceng)氣(qi)和(he)礦(kuang)(kuang)井(jing)(jing)瓦(wa)斯(si)(si)發電等技術不(bu)僅可以(yi)(yi)挽救(jiu)無數礦(kuang)(kuang)工(gong)的(de)生命(ming)，還能有效(xiao)減少(shao)溫(wen)室氣(qi)體排放，緩解全球(qiu)變暖問題(ti)；
　　（4）可(ke)燃冰--存在于海底和(he)高寒地區的(de)(de)天然氣水化合物是人類(lei)未(wei)來的(de)(de)主要(yao)能源(yuan)，它是為分布式能源(yuan)系統提供燃料的(de)(de)重要(yao)途徑；
　　（5）煤(mei)地(di)下(xia)氣化--中國目前有100億(yi)噸(dun)以上的煤(mei)炭資源在開發過(guo)程中被遺棄在地(di)下(xia)，如何利用可控地(di)下(xia)氣化技(ji)術將其變為氣體燃料(liao)回收利用是中國煤(mei)炭工業的重要課(ke)題；
　　（6）地(di)熱(re)--利用和開(kai)發(fa)地(di)熱(re)資(zi)源，將(jiang)地(di)下低(di)品(pin)位(wei)熱(re)能轉換(huan)為高品(pin)位(wei)的電能或冷(leng)能是技(ji)術的關鍵；
　　（7）深層海(hai)水冷能(neng)--利用沿海(hai)深層海(hai)水的低溫資源，解決沿海(hai)城市的制冷問(wen)題，；
　　（8）水能--利(li)用水利(li)資源，特別是小(xiao)型水電設施解決農(nong)村以水代(dai)柴，保護(hu)植被；
　　（9）沼氣--利用城市垃圾、農(nong)村廢棄物(wu)資源(yuan)等(deng)進行發電或(huo)熱電聯產(chan)，減少溫室氣體排放(fang)，資源(yuan)綜合利用水平；
　　（10）甲醇--利用煤(mei)等礦物資(zi)源生產甲醇，以(yi)(yi)代(dai)替石油。甲醇可以(yi)(yi)滿足燃料(liao)電(dian)池對氫(qing)的需要；
　　（11）乙醇--利用植物資源生產乙醇，以代替石油(you)和其(qi)他礦物燃料(liao)(liao)，乙醇可(ke)以作(zuo)為燃料(liao)(liao)直接使用，也(ye)可(ke)以作(zuo)為燃料(liao)(liao)電池的氫分離的原料(liao)(liao)；
　　（12）氫(qing)--對于氫(qing)的(de)利用將決定人類的(de)未來，如何從水中低成本地(di)重整(zheng)氫(qing)氣將是技術(shu)的(de)關(guan)鍵；
　　（13）壓縮(suo)空氣--利(li)用低估電力(li)(li)或其他能源(yuan)生產高(gao)壓空氣，作為汽車和其他動(dong)力(li)(li)設備，以及分布式能源(yuan)的動(dong)力(li)(li)源(yuan)，主要(yao)解(jie)決高(gao)增壓比壓縮(suo)技(ji)術、設備小型化(hua)、材(cai)料(liao)和效率等問題。
智能(neng)控制與群控優化技術：
　　（1）分布式(shi)能源機組和系統(tong)自身的智能化控制--解決設備“無人職守”問題(ti)，能夠根(gen)據需求進行調節，自動跟蹤電、熱、冷負荷；
　　（2）分(fen)布式(shi)能(neng)源與載體的(de)信息互(hu)動--解決分(fen)布式(shi)能(neng)源系統(tong)成為智能(neng)化建筑的(de)一(yi)個組成部分(fen)，與建筑系統(tong)的(de)需求進行(xing)優化整合，建筑的(de)能(neng)源可靠性(xing)(xing)和節(jie)能(neng)性(xing)(xing)；
　　（3）分布式能(neng)源(yuan)機組的(de)聯合(he)控制--分布式能(neng)源(yuan)采用(yong)模塊(kuai)化組合(he)設計，需要對模塊(kuai)組合(he)聯合(he)控制，根(gen)據需求變化進行智能(neng)調(diao)節(jie)，決定每一模塊(kuai)的(de)運行狀態和模塊(kuai)之間(jian)的(de)調(diao)節(jie)優化關系(xi)；
　　（4）遠(yuan)程遙控(kong)(kong)--通過電(dian)話線(xian)、因特網(wang)、無線(xian)網(wang)絡(luo)和電(dian)源線(xian)對設備進行遠(yuan)程監視控(kong)(kong)制；
　　（5）群控優化--根據(ju)一個(ge)區域內各種用(yong)戶對(dui)于電(dian)力(li)、熱力(li)、制(zhi)冷等需求的變化，以(yi)及(ji)燃料、氣溫變化趨勢(shi)、蓄(xu)能(neng)量庫(ku)存等等因素，優化控制(zhi)各個(ge)用(yong)戶的分布(bu)式能(neng)源系(xi)統，以(yi)及(ji)公(gong)共能(neng)源系(xi)統，進(jin)行多系(xi)統容錯優化，減(jian)少冗余，各系(xi)統的需求適應性(xing)；
　　（6）智(zhi)能電網技術--必(bi)須(xu)建立電網信息化管理系(xi)統(tong)。
　　（7）信息化計量與結算(suan)系統(tong)--建立網絡化能源(yuan)(yuan)系統(tong)的各種(zhong)能源(yuan)(yuan)產品(pin)和各個用(yong)戶與分布式能源(yuan)(yuan)設施擁有者之間、各時段(duan)間根據預約定價進行計量和結算(suan)的智能系統(tong)；
　　（8）自動信息(xi)發布系(xi)統--對于用(yong)(yong)戶(hu)與(yu)臨(lin)(lin)近(jin)(jin)用(yong)(yong)戶(hu)能(neng)源(yuan)使用(yong)(yong)狀(zhuang)態(tai)、用(yong)(yong)戶(hu)與(yu)臨(lin)(lin)近(jin)(jin)用(yong)(yong)戶(hu)的(de)(de)分布式(shi)(shi)能(neng)源(yuan)系(xi)統伺服(fu)狀(zhuang)態(tai)、以(yi)(yi)及燃料系(xi)統和公共能(neng)源(yuan)供應系(xi)統的(de)(de)運(yun)行狀(zhuang)態(tai)信息(xi)進行發布，以(yi)(yi)便智能(neng)化(hua)建筑、用(yong)(yong)戶(hu)能(neng)源(yuan)管理(li)系(xi)統、分布式(shi)(shi)能(neng)源(yuan)設(she)施(shi)、儲(chu)能(neng)設(she)施(shi)、設(she)備運(yun)行服(fu)務(wu)機(ji)構、以(yi)(yi)及燃料供應者和公共電網能(neng)夠根據每一(yi)信息(xi)源(yuan)所(suo)發布的(de)(de)實時(shi)信息(xi)進行狀(zhuang)態(tai)優化(hua)調整，實現資源(yuan)共享。
　　綜合系統優(you)化技術(shu)：
　　（1）多(duo)種(zhong)能(neng)(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)(tong)整(zheng)(zheng)合(he)優(you)(you)(you)化(hua)(hua)--將(jiang)各種(zhong)不(bu)同的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)(tong)進行聯合(he)優(you)(you)(you)化(hua)(hua)，例(li)如：將(jiang)分(fen)布(bu)式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)與(yu)傳統(tong)(tong)能(neng)(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)(tong)整(zheng)(zheng)合(he)后(hou)，進行聯合(he)優(you)(you)(you)化(hua)(hua)；或者，將(jiang)分(fen)布(bu)式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)(tong)與(yu)冰蓄冷系(xi)統(tong)(tong)整(zheng)(zheng)合(he)并進行聯合(he)再優(you)(you)(you)化(hua)(hua)，將(jiang)微型燃氣輪機與(yu)熱泵系(xi)統(tong)(tong)整(zheng)(zheng)合(he)優(you)(you)(you)化(hua)(hua)，以及(ji)太陽(yang)能(neng)(neng)與(yu)分(fen)布(bu)式(shi)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)優(you)(you)(you)化(hua)(hua)整(zheng)(zheng)合(he)等(deng)等(deng)，達到取長補短的(de)(de)目的(de)(de)，發揮各個系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)綜合(he)優(you)(you)(you)勢；
　　（2）將分布式能源與交(jiao)通系統整合(he)優化--利(li)用低谷電(dian)(dian)力為電(dian)(dian)動(dong)汽(qi)(qi)車(che)蓄電(dian)(dian)或燃(ran)料電(dian)(dian)池汽(qi)(qi)車(che)儲氫等，將燃(ran)料電(dian)(dian)池和混合(he)動(dong)力汽(qi)(qi)車(che)作為電(dian)(dian)源形成隨著(zhu)人流移動(dong)的電(dian)(dian)源和供水(shui)系統。實現節約投資經費；
　　（3）分布式能源系統電網接(jie)入研(yan)究--解決(jue)分布式能源與現(xian)有電網設施的兼容、整合等(deng)問題；
　　（4）蓄(xu)能(neng)(neng)技術--通過蓄(xu)能(neng)(neng)技術的開發(fa)應用，解(jie)決(jue)能(neng)(neng)源的延時性調節問題，能(neng)(neng)源系統的容(rong)錯(cuo)能(neng)(neng)力，其中包(bao)括(kuo)(kuo)蓄(xu)電(dian)、蓄(xu)熱(re)、蓄(xu)冷和(he)蓄(xu)能(neng)(neng)四個技術方向。蓄(xu)電(dian)包(bao)括(kuo)(kuo)化學蓄(xu)電(dian)：電(dian)池；物理蓄(xu)電(dian)：飛輪和(he)水(shui)能(neng)(neng)、氣能(neng)(neng)。蓄(xu)熱(re)包(bao)括(kuo)(kuo)項變蓄(xu)熱(re)、熱(re)水(shui)、熱(re)油和(he)蒸汽等多(duo)種形式。蓄(xu)冷：冰和(he)水(shui)。蓄(xu)能(neng)(neng)包(bao)括(kuo)(kuo)物理蓄(xu)能(neng)(neng)：機械蓄(xu)能(neng)(neng)、水(shui)蓄(xu)能(neng)(neng)、以及記(ji)憶金屬蓄(xu)能(neng)(neng)等多(duo)種方式；
　　（5）地(di)源蓄(xu)能(neng)技(ji)術--利用地(di)下水和(he)土壤將冬季的冷和(he)夏季的熱蓄(xu)能(neng)儲存，進行(xing)季節性調節使用，結合熱泵技(ji)術進行(xing)直(zhi)接利用，減少城市(shi)熱島效應；
　　（6）網絡式能源(yuan)系統(tong)--互聯(lian)網式的分布(bu)式能源(yuan)梯(ti)級利用(yong)系統(tong)是未來(lai)能源(yuan)工業的重要形態。　　資(zi)源(yuan)深(shen)度利用(yong)技術(shu)：
　　（1）天然氣凝(ning)結(jie)水技術--利用天然氣燃燒后的化學(xue)反應結(jie)果回收水，解決部分城市水資源緊(jin)缺問(wen)題；
　　（2）將(jiang)分(fen)布式(shi)能源與大棚(peng)結合的技(ji)術--將(jiang)分(fen)布式(shi)能源系統(tong)發電設備排除的余熱(re)、二氧化碳和水蒸汽注入大棚(peng)，作為(wei)氣體肥料和熱(re)源，解決城市綠化和蔬果(guo)供(gong)應，同時減少溫室氣體和其他污(wu)染物排放問題(ti)；
　　（3）利用(yong)發(fa)電制冷的(de)冷卻水(shui)生產生活(huo)熱(re)水(shui)的(de)技術--利用(yong)熱(re)泵的(de)技術，將低(di)品位熱(re)源(yuan)轉(zhuan)換為較高品位的(de)生活(huo)熱(re)水(shui)，減少能源(yuan)消耗；
　　（4）空(kong)調系(xi)統廢(fei)熱回(hui)(hui)收技術--發展全新(xin)風空(kong)調系(xi)統中有效利用(yong)回(hui)(hui)風中的余熱和(he)余冷，減少能耗；
　　（5）污(wu)水水源熱(re)泵系統--利用生活污(wu)水中的熱(re)量；
　　（6）小型(xing)生物質(zhi)沼氣生產技術--利用(yong)民用(yong)設施污水、垃圾和大棚廢棄生物質(zhi)就(jiu)地生產沼氣的技術。
　　未來20年中國(guo)能源技(ji)術發(fa)展方(fang)向(xiang)——分布(bu)式能源及相關技(ji)術