【摘 要】本文介紹了分布式供電特點及其發展趨勢，強調分布式供電對電力工業的重要作用，指出可再生能源為分布式供電提供了更廣闊的發展前景，并研究了為冷熱電三聯產技術。

　　【關鍵詞】分布式供電 冷熱電三聯產系統

　　分布式供電是相對于傳統的集中式供電方式而言的，是指將發電系統以小規模(數千瓦至50MW的小型模塊式)、分散式的方式布置在用戶附近，可獨立地輸出電、熱或(和)冷能的系統。

　　一、分布式供電及其特點

　　與常規的集中供電電站相比，分布式供電具有以下優勢：沒有或很低輸配電損耗；無需建設配電站，可避免或延緩增加的輸配電成本；適合多種熱電比的變化，系統可根據熱或電的需求進行調節從而增加年設備利用小時；土建和安裝成本低；各電站相互獨立，用戶可自行控制，不會發生大規模供電事故，供電的可靠性高；可進行遙控和監測區域電力質量和性能：非常適合對鄉村、牧區、山區、發展中區域及商業區和居民區提供電力；大量減少了環保壓力。

　　1.分布式供電可以滿足特殊場合的需求
　　例如，而印瞞設電網的西部熟頃地區或散布的用戶：對供電安全穩定性要求較高瞅糊昭戶，如醫院、銀行等；能源需求較為多樣化的用戶，需要電力的同時還需要熱或冷能的供應。這種供電方式最大的優點是不需遠距離輸配電設備，輸電損失顯著減少，運行安全可靠，并可按需要方便、靈活地利用排氣熱量實現熱電聯產或熱電冷三聯產，提高能源利用率。

　　2.分布式供電方式可以彌補大電網在安全穩定性方面的不足
　　在世界上大型火電廠建設的趨勢有增無減之時，電網的急速膨脹對供電安全與穩定性帶來很大威脅，而各種形式的小型分布式供電系統，使國民經濟、國家安全至關重要而又極為脆弱的紐帶——大電網不再孤立和笨拙。直接安置在用戶近旁的分布式發電裝置與大電網配合，可大大地提高供電可靠性，在電網崩潰和意外災害(例如地震、暴風雪、人為破壞、戰爭)情況下，可維持重要用戶的供電。

　　3.分布式供電方式為能源的綜合梯級利用提供了可能
　　在常規的集中供電方式中，能量形式相對單一。當用戶不僅僅需要電力，而且需要其它能量形式如冷能和熱能的供應時，僅通過電力來滿足上述需要時難以實現能量的綜合梯級利用：而分布式供電方式以其規模小、靈活性強等特點，通過不同循環的有機整合可以在滿足用戶需求的同時實現能量的綜合梯級利用，并且克服了冷能和熱能無法遠距離傳輸的困難。

　　4.分布式供電方式為可再生能源的利用開辟了新的方向
　　相對于化石能源而言，可再生能源能流密度較低、分散性強，而且目前的可再生能源利用系統規模小、能源利用率較低，作為集中供電手段是不現實的。分布式供電方式為可再生能源利用的發展提供了新的動力。我國的可再生能源資源豐富，發展可再生能源是二十一世紀減少環境污染和溫室氣體排放以及替代化石能源的必然要求，因此為充分利用量多面廣的可再生能源發電，方便安全地向偏僻、少能源地區供電，建設可再生能源分布式供電應受到高度重視。

　　二、分布式供電發展趨勢

　　1.分布式供電的主要方式
　　分布式發電方式多種多樣，根據燃料不同，可分為化石能源與可再生能源；根據用戶需求不同，有電力單供方式與熱電聯產方式(CHP)，或冷熱電三聯產方式(CCHP)；根據循環方式不同，可分為燃氣輪機發電方式，蒸汽輪機發電方式或柴油機發電方式等。

　　發電技術能源種類內燃機發電技術燃氣輪機發電技術微型燃氣輪機發電技術常規的燃油發電機發電技術燃料電池發電技術化石能源太陽能發電技術風力發電技術小水利發電技術生物質發電技術可再生能源氫能發電技術二次能源垃圾發電技術一般廢棄物。

　　2.分布式供電的主要動力——微型燃氣輪機
　　微型燃氣輪機是功率為數百KW以下的、以天然氣、甲烷、汽油、柴油等為燃料的超小型燃氣輪機。它的雛形可追溯到60年代，但作為-種新型的小型分布式供電系統和電源裝置的發展歷史則較短。

　　微型燃氣輪機大都采用回熱循環。通常它由透平、壓氣機、燃燒室、回熱器、發電機及電子控制部分組成，從壓氣機出來的高壓空氣先在回熱器內接受透平排氣的預熱，然后進入燃燒室與燃料混合、燃燒。大多數微型氣輪機由燃氣輪機直接驅動內置式高速發電機，發電機與壓氣機、透平同軸，轉速在50000-120000rpm之間。一些單軸微型燃氣輪機設計，發電機發出高頻交流電，轉換成高壓直流電后，再轉換為60Hz480v的交流電。

　　目前，開發微型透平的廠商主要集中在北美，歐洲有瑞典和英國。與柴油機發電機組相比，微型燃機具有以下一系列先進技術特征：運動部件少，結構簡單緊湊。重量輕，是傳統燃機的1/4；可用多種燃料，燃料消耗率低，排放低，尤其是使用天然氣；低振動，低噪音，壽命長，運行成本低；設計簡單，備用件少，生產成本低；通過調節轉速，即使不是滿負荷運轉，效率也非常高；可遙控和診斷：可多臺集成擴容。

　　因此，先進的微型燃氣輪機是提供清潔、可靠、高質量、多用途的小型分布式供電的最佳方式，使電站更靠近用戶，無論對中心城市還是遠郊農村甚至邊遠地區均能適用。有理由相信，一旦達到適當的批量，微型燃機輪機有能力與中心發電廠相匹敵。對終端用戶來說，與其它小型發電裝置相比，微型燃氣輪機是一種更好的環保型發電裝置。

　　3.分布式供電發展方向——冷熱電三聯產系統
　　雖然回熱等有效提高微型燃氣輪機系統熱轉功效率的手段得到應用，微型燃機發電效率己從17%-20%上升到當前的26%-30%，但以微型燃氣輪機作為動力的簡單的分布式供電系統的熱轉功效率依然遠小于大型集中供電電站。如何有效提高分布式供電系統的能量利用效率是當前分布式供電技術發展所面臨的主要障礙之一。

　　正如常規的集中供電電站可以通過功熱并供提高能源利用率一樣，分布式供電系統在用戶需要的情況下，同樣可以在生產電力的同時，提供熱能或同時滿足供熱、制冷兩方面的需求。而后者則成為一種先進的能源利用系統——冷熱電三聯產系統。

　　與簡單的供電系統相比，冷熱電三聯產系統可以在大幅度提高系統能源利用率的同時，降低環境污染，明顯改善系統的熱經濟性。因此，三聯產技術是目前分布式供電發展的主要方向之一。

　　我國近期在發展大機組、大電廠的同時，應不失時機、因地制宜地興建分布式供電設施。可以預見，隨著西部大開發的深入進行，特別是“西氣東輸”工程的開展，我國沿線區域和邊遠地區的分布式供電將得到極大的發展。