欧美分布式发电比较(1)

摘要：在欧洲，分布式能源不再是一项新技术。自1973年能源危机以来，企业积极开展各种活动，希望为其传统节能产品找到替代市场。因此，欧洲的工业企业对热电联产有很好的了解。从1978年到1984年，巨大的市场力量推动了热电联产技术在住宅和服务业的应用。关键词：欧美分布式发电比较1。回顾分布式能源在欧洲不再是一项新技术。自1973年能源危机以来，企业积极开展各种活动，希望为其传统节能产品找到替代市场。因此，欧洲的工业企业对热电联产有很好的了解。从1978年到1984年，巨大的市场力量推动了热电联产技术在住宅和服务业的应用。当时欧洲各大汽车公司提出分布式发电方案，即对现有的甲烷内燃机进行改造，配备热交换器，回收废气、冷却水和机油的余热。发动机、机电和热部件与消声保护壳集成在一起。1982年汉诺威博览会上展出了15个以上不同系列的分布式发电设备，其中菲亚特的“图腾”车型是工业，生产的产品之一，其发电能力为15千瓦，供热功率为34千瓦，平均总发电效率为28，平均净效率为26，结构紧凑(约1立方米)，催化消声器和计算机控制面板用于运行管理。欧洲家已经安装了大约2000个“图腾”单元，主要是在服务业。分布式发电较有趣的例子是多服务开发的系统。该公司位于维琴察市，人口约10万，通过自己的渠道销售沼气和电力。1982年至1986年，公司选择年热负荷不低于5000小时的用户10户，安装总发电量465kW的“图腾”机组31台，接入中压电网。每台机组平均运行时间约为5250小时，比传统系统节能35%。这些设备仍在运行。从经济学角度看，1987年系统内部收益率达到21.4。虽然分布式发电在技术和经济方面取得了良好而令人鼓舞的成就，但到了20世纪80年代末，菲亚特和其他欧洲汽车制造商不再对这一领域感兴趣。主要原因，至少在意大利是这样的：1)电力部门不允许在公寓住宅区安装图腾(这些居民是TOEM计划的较终用户)，因为公寓居民不具备正规公司的组织结构，所以无权自行向每家每户售电。此外，图腾设备较早用于服务行业，用户的分散也导致营销和维护成本的增加。直到1992年，相关法律规定公共电网必须以配套价格购买可再生能源或热电联产发电，厂商对图腾不再感兴趣。2)审批、环境控制、公共利益关系中的官僚行为——15kW机组和150MW机组不能区别对待，担心小机组数量增加。事实上，不可能每个消费者都自己处理各种设备问题，这必然会导致更高的成本，较终导致停机。3)缺乏对天然气部门和输配供应商的重视，尤其是他们推广的小型燃气锅炉。然而，正是小型燃气锅炉避免了一般锅炉的共性及其带来的各种麻烦。4)用户技术知识缺乏，维护安装人员缺乏。事实上，分布式发电设备的安装和维护需要发动机机械，并网和三相负荷管理、水路循环热技术、传感器和计算机管理方面的熟练技术人员。以上困难始终是分布式发电推广应用的主要障碍。2.分布式发电和电力系统美对分布式发电感兴趣主要是因为装机容量不足，尤其是加州危机。相反，在2001年，欧盟 #p#分页标题#e#

由于公司私有化，欧洲需要几年时间才能避免类似加拿大危机的情况。或者说，为了履行京都议定书，需要多少高效的煤/燃料联合循环电厂来节约资源？在欧洲，即使电网先立，美市场也不会开放。理论上讲，有可能几年后，经济自由化进程结束，剩余电量转移成为可能。然而，官僚或财政障碍仍然存在。例如，在意大利，光伏屋顶计划使光伏生产商能够在平等的基础上与电网公司交换电力，但不能用于销售，因为意大利的财政政策要求从事销售活动的法人应具有增值税登记号和相关账簿。由于小用户比供应商交的税高，分布式发电使得小电网能够存在，并向邻近用户售电，在供应范围内，根据热负荷需求生产的电力可以盈利。欧洲大规模市场的想法并非没有缺陷，因为一旦1000兆瓦的电厂和1000瓦的屋顶光伏发电通过计算机网络进行实时“对话”，如果电力王获得优势，它的选择就会强加给欧洲人。关于供电的可靠性，在欧洲，尤其是城市，一般都是在地下铺设中等负荷的电网，而美的干式变压器则是挂在电线杆上。毫无疑问，电网和自发电必须保证电力交易系统所要求的可靠性(每年停电12秒)。3.预期效率和可靠性分布式发电效率和电网上发电厂效率之间的比较。多年来，欧洲一直非常重视限制对进口燃料的依赖(但进展不大)。为此，其动力系统的燃油效率高于现在日益依赖进口燃油的美。欧洲有一种特殊情况，就是工业企业用热风烘干，所以电效率低于25的燃气发电机没有市场。服务业用电多，它所用的燃气发动机净功率效率可以根据发动机的大小从32提高到36-38。热负荷用户的情况比较复杂。一方面，自用发电有限，降低了分布式发电的经济效益。另一方面，如果根据热负荷选择高效设备(如燃料电池)的规格，可能会出现售电或者至少是换电的问题。再看美，其效率比欧洲低，高耗电(包括夏季)使机组的电热指标更接近用户需求。至于小型分布式发电机的可靠性，欧洲的情况正逐渐接近美。

比如，几十年前在欧洲，即使偏远地区也有维修人员以合理的价格提供小轿车的维修服务。近几年来，劳动力成本的提高和技术的不断进步，小轿车可望在一定时间内使用而无须维修，而后再转买或报废。这与美情形已相近了。在美，考虑成本及距离等因素，频繁且要求专业维修的机械设备是没有市场的。为降低成本，工业生产更侧重设备的可靠性而不是效率。4．发电成本的估计发电成本与电价、燃气的价格密切相关。各电价和燃料价格的高低取决于税收，而税收因燃料用途的不同而变化。为此，发电成本很难一概而论。比如，在意大利，小规模热用户的天然气价格为0.70欧元/m3。如果天然气用于热电联产，每千瓦电量所消耗的0.25m3天然气将转移到用电税收上，实际燃气费则降低0.22欧元/m3。这样，分布式发电在服务业应用时，其电效率的要求就可适当放宽，而家庭户用可能存在多余电量的问题。 维修成本是内燃机机组发电成本的重要组成之一，其中包括更换机油、火花塞及清洗热交换器的费用等。以意大利的Totem机组为例，这些维修费用一般为0.030欧元/kWh，而兆瓦级发动机为0.015欧元/kWh,与0.02欧元/kWh的平均输电成本不相上下。但是在欧洲，安装成本中还必须考虑行政管理的成本以及在市区降低噪音措施的费用等。5．新型发电机与内燃机的比较 燃气发动机式分布发电在过去的十几年中虽然已安装了成千万台，但仍能未得到推广，其主要原因一方面是分布式发电应用存在着各种障碍，另一方面是采用的技术不恰当。目前市场上对开发新型发动机有三种主要方案： 1.斯特林发动机：有适合家用的1kWe型号（ATAG方案）和适合服务业的型号（美的25kWe）。因使用率高且日常维修少，这种发动机可与高效锅炉相媲美。为了使用户能够接受，斯特林发动机的可靠性和价格便宜还有待证实。 2.小型和微型燃气透平：以回热循环工作，有各种规格机型满足服务业的要求。因为空气过量，燃料使用的效率不够高，为吸引欧洲用户的兴趣，电效率不得低于30，且性能要可靠。与内燃机相比，燃气透平的优点是普通维修的成本低、结构紧凑、振动小，但电效率和总效率不及前者。 3.燃料电池：鉴于低温技术已接近市场化且满足氢气更新剂的要求，燃料电池的电效率高于并网电站的效率，且燃料消耗低于锅炉。尽管燃料电池是模块式的，但更新剂却不是，这就意味着小容量机组在价格上不会有明显的降低。欧洲和美的服务业对燃料电池都极为感兴趣。另外，在美，许多无电网地区家庭对燃料电池有着浓厚的兴趣。但燃料电池在欧洲因电网覆盖面大而存在着不确定性。6．结论 分布式发电的发展将有赖于电力市场的开放、官僚作风的克服及其权利的下放和日新月异的现代电子通讯技术等，并通过热电联供的方式达到更高的效率。 为此，在推广应用传统技术（如燃气和燃油发动机）的同时，应更加注重创新与管理。另外，必须看到内燃机已发展得相当完善，改进的空间有限，应积极为成本和性能可与发动机相比、已处于工业实验阶段的新技术进入市场创造机会。 来源：找论文网#p#分页标题#e#