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未來20年中國能源技術發(fā)展方向---分布式能源及相關技術
分布式能源技術是未來世界能源技術的重要發(fā)展方向,它具有能源利用效率高,環(huán)境負面影響小,提高能源供應可靠性和經濟效益好的特點。
分布式能源技術是中國可持續(xù)發(fā)展的必須選擇。中國人口眾多,自身資源有限,按照目前的能源利用方式,依靠自己的能源是絕對不可能支撐13億人的“全面小康”,使用國際能源不僅存在著能源安全的嚴重制約,而且也使世界的發(fā)展面臨一系列新的問題和矛盾。中國必須立足于現(xiàn)有能源資源,全力提高資源利用效率,擴大資源的綜合利用范圍,而分布式能源無疑是解決問題的關鍵技術。
今年以來,美國和加拿大、英國、澳大利亞、丹麥和瑞典、意大利等國的相繼發(fā)生的大停電事故,深刻說明傳統(tǒng)能源供應形式存在著嚴重的技術缺陷,隨著時代的發(fā)展,特別是信息社會的發(fā)展,已經不可能繼續(xù)支撐人類文明的發(fā)展進程,必須加快信息時代的新型能源體系的建立,分布式能源是該體系的核心技術。
分布式能源技術的發(fā)展,為中國與世界發(fā)達國家重新回歸同一起跑線創(chuàng)造了一個新機遇,如同手機和家電一樣,它有可能使中國依據(jù)市場優(yōu)勢迅速占據(jù)世界領先地位。
所謂“分布式能源”是指分布在用戶端的能源綜合利用系統(tǒng)。一次能源以氣體燃料為主,可再生能源為輔,利用一切可以利用的資源;二次能源以分布在用戶端的熱電冷(植)聯(lián)產為主,其他中央能源供應系統(tǒng)為輔,實現(xiàn)以直接滿足用戶多種需求的能源梯級利用,并通過中央能源供應系統(tǒng)提供支持和補充;在環(huán)境保護上,將部分污染分散化、資源化,爭取實現(xiàn)適度排放的目標;在管理體系上,依托智能信息化技術實現(xiàn)現(xiàn)場無人職守,通過社會化服務體系提供設計、安裝、運行、維修一體化保障;各系統(tǒng)在低壓電網和冷、熱水管道上進行就近支援,互保能源供應的可靠。分布式能源實現(xiàn)多系統(tǒng)優(yōu)化,將電力、熱力、制冷與蓄能技術結合,實現(xiàn)多系統(tǒng)能源容錯,將每一系統(tǒng)的冗余限制在最低狀態(tài),利用效率發(fā)壞發(fā)揮到最大狀態(tài),以達到節(jié)約資金的目的。
分布式能源技術的基礎科學主要在以下幾個方面:
1、動力與能源轉換設備;
2、一次和二次能源相關技術;
3、智能控制與群控優(yōu)化技術;
4、綜合系統(tǒng)優(yōu)化技術;
5、資源深度利用技術。
動力與能源轉換設備:
主要是指一些基于傳統(tǒng)技術的完善和新技術的發(fā)展。
?。?)小型燃氣輪機--在小型航空渦輪發(fā)動機技術的基礎上,實現(xiàn)地面發(fā)電和供熱的聯(lián)產技術。目前中國在這一技術上已經可以開發(fā)相應產品,主要的問題是需要提高設備的能源轉換效率,提高可靠性,延長設備檢修周期,提高設備的自動智能控制水平;
?。?)微型燃氣輪機--這是基于汽車發(fā)動機增壓渦輪技術的延伸,關鍵技術在于精密鑄造和燒結金屬陶瓷轉子,空氣或磁懸浮軸承,高效回熱利用技術,永磁發(fā)電技術,可控硅變頻控制技術等。由于技術層次并不高,其中許多項目已經有專家在研究,只要國家真正重視,中國完全可以趕超世界先進水平;
(3)燃氣內燃機--內燃機技術對于中國已經非常成熟,但是燃氣內燃機的制造水平與國際先進設備還存在比較大的差距,主要是轉換效率、排放控制、電子控制和設備大修周期等,此外,國外正在發(fā)展的預燃、回熱、增壓渦輪技術,以及電子變頻等技術,都是發(fā)展的重要方向;
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