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　　在散布式能源系列的开篇，我们将从典型项目利用的角度谈一谈散布式能源系统的概念和劣势。

　　散布式能源系统的概念

　　广义上，散布式能源系统（DES）是指散布式能源（DER）在用户端被智能地操纵并在能源供给系统中优化，是以资本、情况和经济效益最优化来肯定机组设置装备摆设和容量范围的系统。其首要劣势在在可以或许操纵现代消息和通讯手艺（ICT）在当地组合分歧的资本，以最年夜限度地知足客户的需求，同时供给洁净，靠得住和价钱公道的能源。但狭义上，散布式能源系统依照配电网的电压程度有很多分歧的界说，好比德克萨斯州电力靠得住性委员会（ERCOT）将散布式能源界说为在60千伏或以下程度的配电网毗连能源。而纽约自力系统运营商（NYISO）界说电表客户真个资本即为散布式能源。而北美电力靠得住性公司（NERC）的界说中还加上了散布式储能（DS）。在本系列中，散布式能源为包罗散布式自然气（DNG）和可再生能源资本，和散布式储能（DS）和需求响应（DR）等在配电网层级或地舆位置接近负荷中间的资本。

　　散布式能源系统的劣势

　　散布式能源系统可以或许带来一系列的益处，需要一个杰出的政策和监管情况来确保散布式能源系统现实实现这些可能的益处。并且，DES与年夜范围集中式系统的组合凡是是一种智能组合有助在实现好处最年夜化。

　　1.接近用电用户

　　按照散布式能源的界说，它们位在用户负载四周。这不但将它们与集中供给辨别开来，并且带来很多益处：

　　能源成长的当地化

　　按照本地的资本可用性，天气和地舆前提，DES能够优化供给组合。各类能源（如自然气，风能，太阳能，地热能，生物资能，海洋能和工业废热）能够整合起来，以最年夜限度地知足本地需求。这也有助在改良能源平安，天然灾难带来年夜范围停电常常严峻影响到人们的糊口、乃至危和生命。2012年10月29日飓风桑迪形成美国740万户年夜停电，银行、买卖所、病院、平安机构都没法一般工作。此时，假如用散布式能源系统取代集中供电系统，天然灾难在停电方面带来的影响将缩减到最小。

　　另外，DES的当地化为小型企业带来了在能源供给方面阐扬积极感化的潜力，使电力用户对能源系统具有更强的主导权。固然，这对保守年夜型公用事业的贸易模式可谓是庞大的挑战。

　　下降输配电本钱

　　输配电本钱本钱是电力系统总本钱的主要构成部门，一般占终究电费的30％摆布（IEA，2014b）。当地散布式发电的供电能够年夜年夜削减输电丧失。

　　假如本地的供需均衡，便可以更接近需求并最年夜限度地削减输配电收集的利用。如许的系统能够在扶植和保护年夜型根本举措措施方面节流可不雅的资金，人力和时候。DES的利用增添能够削减年夜范围根本举措措施的收入，是以电网资费需要以反应DES系统全体价值的体例来设置。

　　提高对客户需求的理解

　　DES能够按照本地能源需求量身定制，其差别很年夜水平上取决在终端用户的环境，从工业园区，贸易中间，数据中间，办公楼，医疗举措措施和交通关键到文化和体育举措措施。充实领会负荷特征（包罗当时间特征），加热和冷却需求和期望的靠得住性程度，并利用这些数据优化能源供给，以到达成立靠得住的DES的目标。位在上海陆家嘴地域高632米的128层摩天年夜楼——上海年夜厦就是一个很好的例子。该年夜楼已安装了一台带有两台1165千瓦燃气发机电组，两台1047千瓦溴化锂接收式冷水机组和两台1368千瓦换热器和辅助系统的DES。DES毗连到市政电网，和冰蓄冷系统，汽锅和电子制冷装备，以成立建筑物的完全能源系统，为总面积279700平方米供给供暖，制冷和电力办事。在采暖季候，一月的最高热负荷为10兆瓦，而十二月最低为6.1兆瓦。年度操纵时候很多在5360小时，发电量为12489兆瓦时，供热量16651千兆焦耳，每一年冷却供给31729GJ。

　　2.能源效力高

　　高能效是鞭策全球散布式能源延续摆设的主要劣势。经由过程三种利用能够实现高能效：多能源和多级能源操纵，多能互补和余热和余压的操纵。

　　多能源和多级能源操纵

　　多级能源操纵需要利用发电的余热进行进一步的发电和制冷和制热办事。全部系统的效力机能能够到达70-90％。DES能够很好地实行这类方式，由于加热和冷却产物最合适在短途运输。

　　此中一个典型案例就是上海国际旅游度假区焦点区自然气散布式能源站项目，本项目经由过程耗损单一的洁净能源自然气，为上海国际旅游度假区(迪斯尼乐土)焦点区供给冷、热、电、糊口热水、紧缩空气5种负荷，实现了能源的五联供，一次能源分析操纵率到达83.41%，远高在常规散布式供能系同一次能源操纵率年夜在70%的要求，已到达世界进步前辈程度。经由过程自然气洁净能源的高效梯级操纵，既知足了焦点区3.9平方千米区域内所有能源需求，又为把旅游度假区建成一个低碳、节能(每一年可节能21883.08吨尺度煤，每一年可减排CO2量为75541.87吨，相当在每一年少砍砍木材4万吨)。

　　多能互补

　　散布式能源能够连系和优化各类能源，包罗风能，太阳能，自然气，生物资和其他选项，包罗氢能。最好组合能够按照终究用户的地舆位置，资本天赋和消费模式进行选择。假如这类优化实行得很好，经由过程操纵互补的能源资本和手艺能够实现较高的全体系统效力。

　　这里要说的案例就是贵安新区扶植的国内首坐“1+3”多能互补散布式聪明能源站，该项目经由过程多种能源的分析操纵，实现零污染、零排放，项目设想总冷负荷15165.4kw,设想总热负荷13303.9kw,总发电功率2.8MW。

　　余热和余压的操纵

　　余热和余压可能成为各行业（如钢铁，有色金属，化工，水泥和陶瓷）未耗损能源的主要来历。例如，碳煅烧装备中的烟气能够到达850℃至900℃的温度。供给加热，冷却和电力过剩热量和残剩压力不但有助在下降能源耗损和提高能源效力，并且还削减工业污染，并为工业供给节能选择。

　　3.操纵洁净和低碳能源

　　散布式能源能够帮忙将化石燃料为主的中心能源系统改变为更洁净，更多样化的能源系统，此中包罗风能，太阳能光伏，太阳热能，生物资和地热能等可再生能源在内的各类能源，和低碳化石燃料如自然气。这能够带来很多益处。这些益处多是间接的-好比供给更洁净的发电-或是间接的，例如供给矫捷性以便整合可变发电的更高份额。

　　可变量可再生能源的整合

　　可变量可再生能源（VRE）特殊是太阳能光伏和风力发电具有需要多种具体办法将其整合到电力系统中的特征。最主要的是，它们在任什么时候刻的最年夜输出都遭到阳光和风的立即可用性的限制。是以，他们的输出常常波动，而这些波动只能猜测到必然的正确度（国际能源署，2017年）。

　　DES能够经由过程多种体例为风能和太阳能的本钱效益和平安整合供给处理方案。起首，VRE生成能够包括在DES中，在地舆上扩大其摆设，从而光滑全体输出（当斟酌多个DES时）。其次，经由过程将风能和太阳能以优化的比例连系起来，它们的组合变同性能够更低（当太阳光较少时凡是更多风，反之亦然）。第三，现代DES能够操纵数字监测和节制装备动态调剂能耗，以更好地婚配风能和太阳能的可用性。第四，柔性气体产生器等其他发电资本能够均衡残剩的可变性。第五，电动汽车等终端利用的电气化装备能够帮忙缔造新的、矫捷的需求，吸纳潜伏的风能和太阳能红利。

　　削减空气污染物排放

　　与集中的煤基发电系统比拟，散布式能源能够光鲜明显削减二氧化硫、氮氧化物和颗粒物资的排放，由于自然气发机电的排放量耕地，而散布式太阳能光伏和风力零排放。例如，上海塔项目每一年削减38吨二氧化硫排放量，贵阳项目成功削减498吨二氧化硫排放量和249吨粉尘排放量。现代DES还能够避免与保守利用生物资相干的颗粒物排放（REN21,2016）。

　　削减碳排放

　　DES能够经由过程依托低碳或无碳供能来下降二氧化碳排放量。DES的加热和制冷脱碳能力也是一个光鲜明显的益处：加热需求约占全球能源相干二氧化碳排放量的30％，此中一半用在建筑物（国际能源署，2014c）。操纵基在自然气，生物资能，沼气或低碳电力的热电联产系统，可削减供热需求发生的碳排放量。例如，上海塔项目每一年可削减二氧化碳排放量4855吨，贵安项目削减61464吨，上海迪士尼乐土项目削减75542吨。

　　削减化石燃料耗损

　　操纵洁净和可再生资本，散布式能源有助在削减化石燃料的耗损，从而间接削减与化石燃料开采和运输勾当相干的能源耗损和生态系统粉碎。例如，上海塔的项目每一年可节俭尺度煤1890吨，贵安项目24884吨，上海迪士尼乐土项目21883吨。