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　　未來20年中國能源技術發(fa)展方(fang)向(xiang)——分布式能源及相關技術
　　所謂“分布(bu)(bu)式能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”是指(zhi)分布(bu)(bu)在(zai)(zai)用(yong)(yong)戶(hu)端的(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)綜合利用(yong)(yong)系(xi)(xi)統。一次(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)以氣(qi)體(ti)(ti)(ti)燃料為主(zhu)(zhu)(zhu)，可(ke)再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)為輔(fu)，利用(yong)(yong)一切可(ke)以利用(yong)(yong)的(de)資源(yuan)(yuan)；二次(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)以分布(bu)(bu)在(zai)(zai)用(yong)(yong)戶(hu)端的(de)熱電冷（植）聯產(chan)為主(zhu)(zhu)(zhu)，其(qi)他能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)供(gong)應(ying)系(xi)(xi)統為輔(fu)，實(shi)現(xian)以直接滿足(zu)用(yong)(yong)戶(hu)多(duo)種需求的(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)梯級利用(yong)(yong)，并(bing)通(tong)過能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)供(gong)應(ying)系(xi)(xi)統提供(gong)支(zhi)持和補充；在(zai)(zai)環(huan)境保護上，將部(bu)分污染分散(san)化(hua)、資源(yuan)(yuan)化(hua)，爭取實(shi)現(xian)適度排放的(de)目標；在(zai)(zai)管理體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)上，依托(tuo)智能(neng)(neng)(neng)(neng)信息化(hua)技術(shu)實(shi)現(xian)現(xian)場無人職守(shou)，通(tong)過社會化(hua)服務體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)提供(gong)設計、安(an)裝、運(yun)行、維(wei)修一體(ti)(ti)(ti)化(hua)保障。 　　分布(bu)(bu)式能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技術(shu)的(de)基礎科(ke)學主(zhu)(zhu)(zhu)要在(zai)(zai)以下幾個(ge)方面：　　
　　1、動(dong)力與能(neng)源(yuan)轉換設(she)備；
　　2、一次和二次能源(yuan)相關技術；
　　3、智能控制與群控優化技術；
　　4、綜合系統優化技術；
　　5、資源深度利用技術。
　　動力與能源(yuan)轉換(huan)設備：
　　主要是指(zhi)一些基于(yu)傳統技術的完(wan)善和新技術的發展。
　　（1）小(xiao)型燃氣輪機(ji)--在小(xiao)型航空渦輪發動機(ji)技術的基礎上，實現地面發電和供熱的聯產技術。目前(qian)中(zhong)國在這一技術上已經可以開(kai)發相應(ying)產品，主要的問(wen)題是需要設備(bei)的能源轉換效率，可靠(kao)性，延長設備(bei)檢修周期(qi)，設備(bei)的自動智能控制水平；
　　（2）微型燃(ran)氣輪機--這是基于(yu)汽車發動(dong)機增壓渦輪技(ji)術的(de)延伸，關鍵技(ji)術在于(yu)精密鑄造和燒結金屬陶瓷轉(zhuan)子(zi)，空(kong)氣或磁懸浮軸(zhou)承，回(hui)熱利(li)用(yong)技(ji)術，永磁發電技(ji)術，可控硅變(bian)頻控制(zhi)技(ji)術等。由于(yu)技(ji)術層次(ci)并不高，其中許多項目已經有(you)專(zhuan)家在研究，只(zhi)要真正重視(shi)。
　　（3）燃(ran)(ran)氣(qi)內(nei)燃(ran)(ran)機--內(nei)燃(ran)(ran)機技術對于(yu)中(zhong)國(guo)已經(jing)成熟，但(dan)是(shi)燃(ran)(ran)氣(qi)內(nei)燃(ran)(ran)機的制造水(shui)平與國(guo)際先進設備還(huan)存(cun)在比較大的差距，主(zhu)要是(shi)轉(zhuan)換效(xiao)率、排放控(kong)制、電子控(kong)制和(he)設備大修周(zhou)期等，此外，國(guo)外正在發展的預(yu)燃(ran)(ran)、回熱(re)、增壓渦輪技術，以及電子變頻等技術，都(dou)是(shi)發展的重(zhong)要方向(xiang)；
　　（4）斯特林發(fa)動(dong)機--外燃(ran)式斯特林技(ji)術中國已經(jing)(jing)有了比較大的(de)突(tu)破，上海711所已經(jing)(jing)可(ke)以生產(chan)該技(ji)術的(de)產(chan)品，目前(qian)主要是設備可(ke)靠性和(he)發(fa)電效(xiao)率，以及自(zi)動(dong)化控制水(shui)平；
　　（5）燃(ran)料電池--該(gai)技(ji)(ji)術(shu)有質子(zi)交換膜(mo)、固體氧化物(wu)、熔融硅酸鹽和(he)氫氧重整等多種技(ji)(ji)術(shu)方式，該(gai)技(ji)(ji)術(shu)應用極為廣(guang)泛，污染(ran)極小，而且可以同燃(ran)氣輪機技(ji)(ji)術(shu)整合，發電效率將(jiang)可能達到80%，是未來有發展價值的技(ji)(ji)術(shu)；
　　（6）微型蒸(zheng)汽輪(lun)機(ji)--蒸(zheng)汽輪(lun)機(ji)是傳統的技術，但是利用一部(bu)噪(zao)音小(xiao)、振(zhen)動小(xiao)、運行方便可靠(kao)的小(xiao)型蒸(zheng)汽輪(lun)機(ji)代替熱交換器，將其中一部(bu)分能(neng)量(liang)轉換為價值較高(gao)的電能(neng)，或(huo)者(zhe)利用蒸(zheng)汽管網中較低(di)品位的蒸(zheng)汽為制冰機(ji)組提(ti)供低(di)溫冷(leng)能(neng)，可以更好地利用蒸(zheng)汽中的能(neng)量(liang)；
　　（7）微(wei)(wei)型(xing)水(shui)(shui)輪機(ji)(ji)和微(wei)(wei)型(xing)抽水(shui)(shui)蓄(xu)能(neng)電(dian)站--小型(xing)、微(wei)(wei)型(xing)水(shui)(shui)輪機(ji)(ji)組不僅(jin)可(ke)以(yi)(yi)在(zai)(zai)有水(shui)(shui)位落差的(de)(de)地方使用(yong)(yong)，而且可(ke)以(yi)(yi)廣泛利(li)用(yong)(yong)在(zai)(zai)分布式能(neng)源項(xiang)目上。利(li)用(yong)(yong)自來水(shui)(shui)管網的(de)(de)水(shui)(shui)能(neng)壓力，或者(zhe)建筑物可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)的(de)(de)落差進行發電(dian)，并在(zai)(zai)用(yong)(yong)電(dian)低谷(gu)進行抽水(shui)(shui)蓄(xu)能(neng)，新型(xing)的(de)(de)微(wei)(wei)型(xing)水(shui)(shui)輪發電(dian)機(ji)(ji)組將(jiang)何以(yi)(yi)采用(yong)(yong)電(dian)子變頻控制技術，調整電(dian)能(neng)品質；
　　（8）太陽(yang)能發電(dian)和太陽(yang)熱發電(dian)--利(li)用(yong)太陽(yang)能量的發電(dian)技術(shu)，將太陽(yang)熱發電(dian)與沼氣利(li)用(yong)整合，將光(guang)伏電(dian)池與建筑(zhu)材料整合，利(li)用(yong)光(guang)導纖維(wei)與照明技術(shu)整合等等；
　　（9）風能(neng)--風力發(fa)(fa)(fa)電(dian)是(shi)能(neng)源(yuan)發(fa)(fa)(fa)展的一個重(zhong)要(yao)方向，在大型(xing)風場大量利(li)用大型(xing)風機發(fa)(fa)(fa)電(dian)將何以代替現有(you)的火力發(fa)(fa)(fa)電(dian)系(xi)統(tong)，但是(shi)對于居住分(fen)散(san)的用戶(hu)小型(xing)的風力發(fa)(fa)(fa)電(dian)系(xi)統(tong)更加具有(you)普及意義，小型(xing)風力發(fa)(fa)(fa)電(dian)系(xi)統(tong)主(zhu)要(yao)需(xu)要(yao)解決的是(shi)成本、可靠(kao)性和蓄能(neng)問(wen)題；
　　（10）余熱(re)制(zhi)(zhi)冷(leng)系統--利用(yong)動力(li)機產生的余熱(re)供熱(re)制(zhi)(zhi)冷(leng)是分布式(shi)熱(re)電冷(leng)三聯供系統的重要(yao)環節，尤其是制(zhi)(zhi)冷(leng)，可以采(cai)用(yong)吸收式(shi)制(zhi)(zhi)冷(leng)，也可以采(cai)用(yong)吸附式(shi)，以及余熱(re)--動力(li)轉換(huan)--低溫制(zhi)(zhi)冷(leng)等技(ji)術，這些(xie)技(ji)術均比較成(cheng)熟，關鍵(jian)是系統的集(ji)成(cheng)率，以及造價等問題；
　　與(yu)分布式能源系統相關(guan)的一次和二次能源相關(guan)技術：
　　（1）天(tian)然(ran)氣系統的優(you)化(hua)利用(yong)，以及管道輸(shu)送技術；
　　（2）液化天(tian)然(ran)氣的生(sheng)產(chan)和(he)利用(yong)--分(fen)散化的液化天(tian)然(ran)氣生(sheng)產(chan)技術可(ke)以利用(yong)石油開采中的伴生(sheng)氣資源，減(jian)少(shao)溫室氣體(ti)排放，資源的綜合利用(yong)率(lv)，液化天(tian)然(ran)氣利用(yong)中對于冷能的有效利用(yong)可(ke)以有效節能等等，在液化天(tian)然(ran)氣利用(yong)中，將(jiang)產(chan)生(sheng)大量的新課題(ti)；
　　（3）煤層(ceng)(ceng)氣和礦(kuang)(kuang)井(jing)瓦(wa)斯利(li)用，可能有(you)60%以(yi)上的礦(kuang)(kuang)工(gong)(gong)是死在中國的礦(kuang)(kuang)井(jing)里，而瓦(wa)斯爆(bao)炸是元兇之一，減(jian)少(shao)礦(kuang)(kuang)工(gong)(gong)死亡和煤層(ceng)(ceng)氣和礦(kuang)(kuang)井(jing)瓦(wa)斯資(zi)源的利(li)用有(you)著密切關聯，利(li)用煤層(ceng)(ceng)氣和礦(kuang)(kuang)井(jing)瓦(wa)斯發電等技術不僅可以(yi)挽救(jiu)無(wu)數礦(kuang)(kuang)工(gong)(gong)的生命，還能有(you)效減(jian)少(shao)溫室氣體排放，緩解全球變暖問題；
　　（4）可燃(ran)冰--存在于海底和高寒地區的天然氣水化合物是人(ren)類未來的主要能(neng)源(yuan)，它是為分布式(shi)能(neng)源(yuan)系統提供燃(ran)料的重要途徑；
　　（5）煤地下(xia)氣(qi)化--中國目前(qian)有(you)100億噸(dun)以(yi)上的煤炭資源在開發(fa)過程中被遺棄(qi)在地下(xia)，如(ru)何利用(yong)可控(kong)地下(xia)氣(qi)化技術將(jiang)其變為氣(qi)體(ti)燃料回收利用(yong)是中國煤炭工業的重(zhong)要課題(ti)；
　　（6）地(di)(di)熱(re)--利用和開發地(di)(di)熱(re)資源，將地(di)(di)下低品位熱(re)能(neng)轉換(huan)為高品位的(de)電能(neng)或(huo)冷能(neng)是技術的(de)關鍵；
　　（7）深層海(hai)水冷能--利用沿海(hai)深層海(hai)水的(de)低溫資(zi)源，解決沿海(hai)城市的(de)制冷問題，；
　　（8）水能--利用水利資源，特(te)別是小型水電設施解(jie)決(jue)農(nong)村以水代柴，保護(hu)植被(bei)；
　　（9）沼氣--利(li)用城市(shi)垃圾、農村(cun)廢棄物(wu)資(zi)源等進行發電或熱電聯產，減少溫室氣體排放，資(zi)源綜合利(li)用水平；
　　（10）甲醇(chun)--利用煤等礦物資源生產甲醇(chun)，以(yi)代替石油。甲醇(chun)可以(yi)滿(man)足燃料電池對氫的需要；
　　（11）乙(yi)(yi)醇(chun)--利用植(zhi)物資源(yuan)生產(chan)乙(yi)(yi)醇(chun)，以代替(ti)石油(you)和其他礦物燃(ran)料(liao)，乙(yi)(yi)醇(chun)可(ke)以作為燃(ran)料(liao)直接使用，也可(ke)以作為燃(ran)料(liao)電池(chi)的(de)氫(qing)分(fen)離的(de)原料(liao)；
　　（12）氫(qing)--對(dui)于氫(qing)的利用將(jiang)決定人類的未(wei)來，如(ru)何從水中低(di)成本地重(zhong)整氫(qing)氣(qi)將(jiang)是技術(shu)的關(guan)鍵；
　　（13）壓(ya)(ya)縮空氣--利用低估電力或其他(ta)能源(yuan)(yuan)生產高壓(ya)(ya)空氣，作為汽(qi)車和其他(ta)動力設備，以及(ji)分布(bu)式能源(yuan)(yuan)的(de)動力源(yuan)(yuan)，主要解(jie)決高增(zeng)壓(ya)(ya)比壓(ya)(ya)縮技(ji)術、設備小(xiao)型化、材料和效(xiao)率等問題(ti)。
智能控(kong)制與群控(kong)優化技術：
　　（1）分布式能源機組和系統自身(shen)的智能化控制--解(jie)決設(she)備“無人(ren)職(zhi)守”問題，能夠根(gen)據需求進行調節，自動跟蹤電(dian)、熱、冷負荷；
　　（2）分布(bu)式能(neng)(neng)源(yuan)與載體的(de)(de)信息互動(dong)--解決分布(bu)式能(neng)(neng)源(yuan)系統(tong)成(cheng)為(wei)智能(neng)(neng)化建筑的(de)(de)一(yi)個組成(cheng)部分，與建筑系統(tong)的(de)(de)需求進行優化整合，建筑的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)可靠性(xing)和節能(neng)(neng)性(xing)；
　　（3）分(fen)布式能(neng)源機組的聯(lian)合控制--分(fen)布式能(neng)源采(cai)用(yong)模塊化組合設計(ji)，需要對模塊組合聯(lian)合控制，根據(ju)需求變(bian)化進行智能(neng)調節，決(jue)定每一模塊的運行狀態和(he)模塊之間的調節優化關(guan)系(xi)；
　　（4）遠(yuan)程(cheng)遙控--通過電(dian)話(hua)線(xian)、因特網、無線(xian)網絡和電(dian)源線(xian)對設備進行遠(yuan)程(cheng)監視控制；
　　（5）群控優化--根據一個區域內各(ge)種用(yong)戶對于電力、熱力、制冷等需求(qiu)的(de)變化，以及(ji)燃料、氣溫(wen)變化趨勢、蓄能量庫存等等因(yin)素，優化控制各(ge)個用(yong)戶的(de)分布式能源系(xi)(xi)統(tong)(tong)，以及(ji)公共(gong)能源系(xi)(xi)統(tong)(tong)，進(jin)行多系(xi)(xi)統(tong)(tong)容錯(cuo)優化，減(jian)少冗余，各(ge)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)需求(qiu)適應性；
　　（6）智(zhi)能(neng)電網(wang)技(ji)術--必須(xu)建(jian)立電網(wang)信息化管理系統(tong)。
　　（7）信息化(hua)計量與結算(suan)系統(tong)--建立網絡化(hua)能源系統(tong)的各種(zhong)能源產品(pin)和各個用(yong)戶與分布(bu)式能源設施擁有者之間(jian)、各時段間(jian)根(gen)據預(yu)約定價進行計量和結算(suan)的智能系統(tong)；
　　（8）自(zi)動信息(xi)(xi)(xi)發布系統--對(dui)于用(yong)(yong)戶(hu)與臨近(jin)用(yong)(yong)戶(hu)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)使用(yong)(yong)狀(zhuang)態、用(yong)(yong)戶(hu)與臨近(jin)用(yong)(yong)戶(hu)的(de)分布式能(neng)(neng)(neng)源(yuan)系統伺服狀(zhuang)態、以(yi)及燃(ran)(ran)料系統和(he)公(gong)共能(neng)(neng)(neng)源(yuan)供應系統的(de)運(yun)行狀(zhuang)態信息(xi)(xi)(xi)進行發布，以(yi)便智能(neng)(neng)(neng)化建筑、用(yong)(yong)戶(hu)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)管理(li)系統、分布式能(neng)(neng)(neng)源(yuan)設(she)施(shi)、儲能(neng)(neng)(neng)設(she)施(shi)、設(she)備運(yun)行服務機構、以(yi)及燃(ran)(ran)料供應者和(he)公(gong)共電(dian)網能(neng)(neng)(neng)夠根據(ju)每一信息(xi)(xi)(xi)源(yuan)所發布的(de)實時信息(xi)(xi)(xi)進行狀(zhuang)態優化調整，實現資源(yuan)共享。
　　綜合(he)系統優化技術：
　　（1）多(duo)種能(neng)(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)整合(he)優(you)(you)化(hua)--將(jiang)(jiang)各種不(bu)同(tong)的能(neng)(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)進行(xing)聯合(he)優(you)(you)化(hua)，例如：將(jiang)(jiang)分布(bu)式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)與(yu)傳統(tong)能(neng)(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)整合(he)后(hou)，進行(xing)聯合(he)優(you)(you)化(hua)；或者，將(jiang)(jiang)分布(bu)式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)與(yu)冰蓄冷系(xi)統(tong)整合(he)并進行(xing)聯合(he)再優(you)(you)化(hua)，將(jiang)(jiang)微型(xing)燃氣輪機與(yu)熱泵系(xi)統(tong)整合(he)優(you)(you)化(hua)，以及(ji)太陽(yang)能(neng)(neng)與(yu)分布(bu)式(shi)系(xi)統(tong)的優(you)(you)化(hua)整合(he)等等，達到取長補(bu)短的目的，發揮各個系(xi)統(tong)的綜合(he)優(you)(you)勢；
　　（2）將(jiang)分布式能源(yuan)與交通系統(tong)整合優化--利用低(di)谷電(dian)(dian)力為電(dian)(dian)動汽(qi)車蓄電(dian)(dian)或燃料電(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車儲氫(qing)等(deng)，將(jiang)燃料電(dian)(dian)池(chi)和混合動力汽(qi)車作為電(dian)(dian)源(yuan)形成隨著(zhu)人流移動的電(dian)(dian)源(yuan)和供水(shui)系統(tong)。實現節約(yue)投資經費；
　　（3）分布式(shi)能源系統電(dian)網(wang)(wang)接入研究--解(jie)決分布式(shi)能源與現有電(dian)網(wang)(wang)設(she)施的兼容、整合等問題；
　　（4）蓄(xu)(xu)能(neng)技術(shu)(shu)--通過(guo)蓄(xu)(xu)能(neng)技術(shu)(shu)的開發應用，解決能(neng)源的延時性調節問題，能(neng)源系統的容錯能(neng)力，其(qi)中包(bao)括蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)、蓄(xu)(xu)熱(re)(re)(re)(re)、蓄(xu)(xu)冷和(he)(he)蓄(xu)(xu)能(neng)四個技術(shu)(shu)方向。蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)包(bao)括化(hua)學蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)：電(dian)(dian)池；物理蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)：飛輪和(he)(he)水能(neng)、氣能(neng)。蓄(xu)(xu)熱(re)(re)(re)(re)包(bao)括項變(bian)蓄(xu)(xu)熱(re)(re)(re)(re)、熱(re)(re)(re)(re)水、熱(re)(re)(re)(re)油(you)和(he)(he)蒸汽等(deng)多(duo)種形式。蓄(xu)(xu)冷：冰和(he)(he)水。蓄(xu)(xu)能(neng)包(bao)括物理蓄(xu)(xu)能(neng)：機(ji)械蓄(xu)(xu)能(neng)、水蓄(xu)(xu)能(neng)、以及記(ji)憶金(jin)屬蓄(xu)(xu)能(neng)等(deng)多(duo)種方式；
　　（5）地源蓄能技術--利用地下水和(he)土壤將冬季(ji)(ji)的冷和(he)夏季(ji)(ji)的熱蓄能儲存，進(jin)行季(ji)(ji)節性調(diao)節使(shi)用，結合熱泵技術進(jin)行直接利用，減少(shao)城市熱島效應(ying)；
　　（6）網(wang)絡式能源(yuan)系統(tong)--互(hu)聯網(wang)式的分布式能源(yuan)梯級利(li)用系統(tong)是未來(lai)能源(yuan)工業的重要(yao)形(xing)態(tai)。　　資(zi)源(yuan)深度利(li)用技術：
　　（1）天(tian)然氣凝(ning)結水技術--利用(yong)天(tian)然氣燃燒(shao)后的(de)化學反應結果(guo)回收水，解決部分城(cheng)市(shi)水資源緊缺問(wen)題；
　　（2）將分布式能(neng)源(yuan)與大棚(peng)結合的技術--將分布式能(neng)源(yuan)系統發電設備排除(chu)的余熱(re)、二(er)氧化(hua)碳(tan)和水蒸汽注入大棚(peng)，作為氣體肥料(liao)和熱(re)源(yuan)，解決城市(shi)綠化(hua)和蔬果供應，同(tong)時減少溫室氣體和其他污染物排放問題(ti)；
　　（3）利(li)用(yong)發電制冷(leng)的(de)(de)冷(leng)卻(que)水(shui)生(sheng)產生(sheng)活熱水(shui)的(de)(de)技術--利(li)用(yong)熱泵(beng)的(de)(de)技術，將低品(pin)(pin)位熱源轉換為(wei)較高品(pin)(pin)位的(de)(de)生(sheng)活熱水(shui)，減少能(neng)源消(xiao)耗；
　　（4）空調系(xi)統廢熱回(hui)收技術(shu)--發展全(quan)新風(feng)空調系(xi)統中(zhong)有效利用回(hui)風(feng)中(zhong)的(de)余熱和余冷，減少能耗(hao)；
　　（5）污(wu)水(shui)水(shui)源熱泵(beng)系統--利(li)用(yong)生活污(wu)水(shui)中的熱量；
　　（6）小型生物質(zhi)沼氣生產技術(shu)--利用民(min)用設施污(wu)水、垃(la)圾(ji)和大棚廢棄生物質(zhi)就地生產沼氣的(de)技術(shu)。
　　未來20年中(zhong)國能(neng)源(yuan)技術發展方向——分布式能(neng)源(yuan)及相關技術