中國(guó)未來分布式能源技術(shù)大匯總

　　分布式能源技術(shù)是未來世界能源技術(shù)的重要發(fā)展方向，它具有能源利用效率高，環(huán)境負(fù)面影響小，提高能　源供應(yīng)可靠性和經(jīng)濟(jì)效益好的特點(diǎn)。
　　分布式能源技術(shù)是中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的必須選擇。中國(guó)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(duì)不可能支撐13億人的“全面小康”，使用國(guó)際能源不僅存在著能源安全的嚴(yán)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(guó)必須立足于現(xiàn)有能源資源，全力提高資源利用效率，擴(kuò)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(guān)鍵技術(shù)。
　　近年，美國(guó)和加拿大、英國(guó)、澳大利亞、丹麥和瑞典、意大利等國(guó)的相繼發(fā)生的大停電事故，深刻說明傳統(tǒng)能源供應(yīng)形式存在著嚴(yán)重的技術(shù)缺陷，隨著時(shí)代的發(fā)展，特別是信息社會(huì)的發(fā)展，已經(jīng)不可能繼續(xù)支撐人類文明的發(fā)展進(jìn)程，必須加快信息時(shí)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(shù)。
　　分布式能源技術(shù)的發(fā)展，為中國(guó)與世界發(fā)達(dá)國(guó)家重新回歸同一起跑線創(chuàng)造了一個(gè)新機(jī)遇，如同手機(jī)和家電一樣，它有可能使中國(guó)依據(jù)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)迅速占據(jù)世界領(lǐng)先地位。
　　分布式能源技術(shù)的基礎(chǔ)科學(xué)主要在以下幾個(gè)方面：
　　1、動(dòng)力與能源轉(zhuǎn)換設(shè)備;
　　2、一次和二次能源相關(guān)技術(shù);
　　3、智能控制與群控優(yōu)化技術(shù);
　　4、綜合系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)
　　5、資源深度利用技術(shù)。
　　動(dòng)力與能源轉(zhuǎn)換設(shè)備：主要是指一些基于傳統(tǒng)技術(shù)的完善和新技術(shù)的發(fā)展
　　(1)小型燃?xì)廨啓C(jī)——在小型航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)地面發(fā)電和供熱的聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。目前中國(guó)在這一技術(shù)上已經(jīng)可以開發(fā)相應(yīng)產(chǎn)品，主要的問題是需要提高設(shè)備的能源轉(zhuǎn)換效率，提高可靠性，延長(zhǎng)設(shè)備檢修周期，提高設(shè)備的自動(dòng)智能控制水平;
　　(2)微型燃?xì)廨啓C(jī)——這是基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)增壓渦輪技術(shù)的延伸，關(guān)鍵技術(shù)在于精密鑄造和燒結(jié)金屬陶瓷轉(zhuǎn)子，空氣或磁懸浮軸承，高效回?zé)崂眉夹g(shù)，永磁發(fā)電技術(shù)，可控硅變頻控制技術(shù)等。由于技術(shù)層次并不高，其中許多項(xiàng)目已經(jīng)有專家在研究，只要國(guó)家真正重視，中國(guó)完全可以趕超世界先進(jìn)水平;
　　(3)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)——內(nèi)燃機(jī)技術(shù)對(duì)于中國(guó)已經(jīng)非常成熟，但是燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的制造水平與國(guó)際先進(jìn)設(shè)備還存在比較大的差距，主要是轉(zhuǎn)換效率、排放控制、電子控制和設(shè)備大修周期等，此外，國(guó)外正在發(fā)展的預(yù)燃、回?zé)帷⒃鰤簻u輪技術(shù)，以及電子變頻等技術(shù)，都是發(fā)展的重要方向;
　　(4)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)——外燃式斯特林技術(shù)中國(guó)已經(jīng)有了比較大的突破，上海711所已經(jīng)可以生產(chǎn)該技術(shù)的產(chǎn)品，目前主要是提高設(shè)備可靠性和發(fā)電效率，以及自動(dòng)化控制水平;
　　(5)燃料電池——該技術(shù)有質(zhì)子交換膜、固體氧化物、熔融硅酸鹽和氫氧重整等多種技術(shù)方式，該技術(shù)應(yīng)用極為廣泛，污染極小，而且可以同燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)整合，發(fā)電效率將可能達(dá)到80%，是未來最具有發(fā)展價(jià)值的技術(shù);
　　(6)微型蒸汽輪機(jī)——蒸汽輪機(jī)是非常傳統(tǒng)的技術(shù)，但是利用一部噪音小、振動(dòng)小、運(yùn)行方便可靠的小型蒸汽輪機(jī)代替熱交換器，將其中一部分能量轉(zhuǎn)換為價(jià)值較高的電能，或者利用蒸汽管網(wǎng)中較低品位的蒸汽為制冰機(jī)組提供低溫冷能，可以更好地利用蒸汽中的能量;
　　(7)微型水輪機(jī)和微型抽水蓄能電站——小型、微型水輪機(jī)組不僅可以在任何有水位落差的地方使用，而且可以廣泛利用在分布式能源項(xiàng)目上。利用自來水管網(wǎng)的水能壓力，或者建筑物可能產(chǎn)生的落差進(jìn)行發(fā)電，并在用電低谷進(jìn)行抽水蓄能，新型的微型水輪發(fā)電機(jī)組將何以采用電子變頻控制技術(shù)，調(diào)整電能品質(zhì);
　　(8)太陽能發(fā)電和太陽熱發(fā)電——利用太陽能量的發(fā)電技術(shù)，關(guān)鍵是降低成本，同時(shí)需要研究與其他能源利用方式和載體進(jìn)行整合，將太陽熱發(fā)電與沼氣利用整合，將光伏電池與建筑材料整合，利用光導(dǎo)纖維與照明技術(shù)整合等等;
　　(9)風(fēng)能——風(fēng)力發(fā)電是世界能源發(fā)展的一個(gè)重要方向，在大型風(fēng)場(chǎng)大量利用大型風(fēng)機(jī)發(fā)電將何以代替現(xiàn)有的火力發(fā)電系統(tǒng)，但是對(duì)于居住分散的用戶小型高效的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)更加具有普及意義，小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要需要解決的是成本、可靠性和蓄能問題;
　　(10)余熱制冷系統(tǒng)——利用動(dòng)力機(jī)產(chǎn)生的余熱供熱制冷是分布式熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，尤其是制冷，可以采用吸收式制冷，也可以采用吸附式，以及余熱——動(dòng)力轉(zhuǎn)換——低溫制冷等技術(shù)，這些技術(shù)均比較成熟，關(guān)鍵是系統(tǒng)的集成和提高效率，以及降低造價(jià)等問題;
　　(11)熱泵——利用地源、水源和其他溫差資源的能源利用技術(shù)，重點(diǎn)在于提高效率和增強(qiáng)于其他能源利用技術(shù)的整合能力;
　　(12)能量回收系統(tǒng)——諸如將建筑物內(nèi)電梯下行、汽車制動(dòng)、自來水減壓等能量回收的技術(shù)以及應(yīng)用設(shè)備的研發(fā)。
　　與分布式能源系統(tǒng)相關(guān)的一次和二次能源相關(guān)技術(shù)：
　　(1)天然氣系統(tǒng)的優(yōu)化利用，以及管道輸送技術(shù);
　　(2)液化天然氣的生產(chǎn)和利用——分散化的液化天然氣生產(chǎn)技術(shù)可以充分利用石油開采中的伴生氣資源，減少溫室氣體排放，提高資源的綜合利用率，液化天然氣利用中對(duì)于冷能的有效利用可以有效節(jié)能等等，在液化天然氣利用中，將產(chǎn)生大量的新課題;
　　(3)煤層氣和礦井瓦斯利用，世界上可能有60%以上的礦工是死在中國(guó)的礦井里，而瓦斯爆炸是元兇之一，減少礦工死亡和提高煤層氣和礦井瓦斯資源的利用有著密切關(guān)聯(lián)，利用煤層氣和礦井瓦斯發(fā)電等技術(shù)不僅可以挽救無數(shù)礦工的生命，還能有效減少溫室氣體排放，緩解全球變暖問題;
　　(4)可燃冰——存在于海底和高寒地區(qū)的天然氣水化合物是人類未來的主要能源，它是為分布式能源系統(tǒng)提供燃料的重要途徑;
　　(5)煤地下氣化——中國(guó)目前有100億噸以上的煤炭資源在開發(fā)過程中被遺棄在地下，如何利用可控地下氣化技術(shù)將其變?yōu)闅怏w燃料回收利用是中國(guó)煤炭工業(yè)的重要課題;
　　(6)地?zé)?mdash;—利用和開發(fā)地?zé)豳Y源，將地下低品位熱能轉(zhuǎn)換為高品位的電能或冷能是技術(shù)的關(guān)鍵;
　　(7)深層海水冷能——利用沿海深層海水的低溫資源，解決沿海城市的制冷問題，并降低城市熱島效應(yīng);
　　(8)水能——利用水利資源，特別是小型水電設(shè)施解決農(nóng)村以水代柴，保護(hù)植被;
　　(9)沼氣——利用城市垃圾、農(nóng)村廢棄物資源等進(jìn)行發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn)，減少溫室氣體排放，提高資源綜合利用水平;
　　(10)甲醇——利用煤等礦物資源生產(chǎn)甲醇，以代替石油。甲醇可以滿足燃料電池對(duì)氫的需要;
　　(11)乙醇——利用植物資源生產(chǎn)乙醇，以代替石油和其他礦物燃料，乙醇可以作為燃料直接使用，也可以作為燃料電池的氫分離的原料;
　　(12)氫——對(duì)于氫的利用將決定人類的未來，如何從水中低成本地重整氫氣將是技術(shù)的關(guān)鍵;
　　(13)壓縮空氣——利用低估電力或其他能源生產(chǎn)高壓空氣，作為汽車和其他動(dòng)力設(shè)備，以及分布式能源的動(dòng)力源，主要解決高增壓比壓縮技術(shù)、設(shè)備小型化、材料和效率等問題。