建筑分布式能源系統(tǒng)包含哪些領(lǐng)域

【專家解說】：一、太陽(yáng)能發(fā)電
1．太陽(yáng)光伏發(fā)電
太陽(yáng)光伏發(fā)電是一種利用固體(半導(dǎo)體)的光生伏打效應(yīng)，把光能直接變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電方式。太陽(yáng)光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)電池板、蓄電池和控制器三部分組成。隨著太陽(yáng)能電池成本的不斷降低(到2020年，預(yù)測(cè)造價(jià)約為每千瓦4000美元)，太陽(yáng)光伏發(fā)電將呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。
2．太陽(yáng)能-蒸汽循環(huán)發(fā)電
該發(fā)電系統(tǒng)由集熱器、蓄熱器和汽輪發(fā)電機(jī)組所組成。太陽(yáng)輻射能被定日鏡反射后被集熱器(鍋爐)所吸收。集熱器中傳熱介質(zhì)(水或有機(jī)介質(zhì)、金屬鈉)吸熱而汽化，蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)組作功發(fā)電并將電能輸入電網(wǎng)。為保證電站工作穩(wěn)定，還需設(shè)有蓄熱器，以供陰云蔽日或陽(yáng)光不足的傍晚使用。
目前這類太陽(yáng)能熱動(dòng)力發(fā)電系統(tǒng)的總效率可達(dá)15%-20%，最高工作溫度500℃(水，有機(jī)介質(zhì))或1000℃(液態(tài)鈉)。
二、燃料電池和微型燃?xì)廨啓C(jī)復(fù)合系統(tǒng)
燃?xì)廨啓C(jī)作為能源利用的前置級(jí)，其排氣用來加熱進(jìn)入燃料電池的空氣和燃料。燃料電池是固體氧化物，工作溫度700-1000℃，用天然氣或甲烷作燃料。
該燃料電池和微型燃?xì)廨啓C(jī)復(fù)合供電系統(tǒng)具有下列優(yōu)點(diǎn)：可以在無電力供應(yīng)的地區(qū)使用；系統(tǒng)可保持自穩(wěn)定運(yùn)行；啟動(dòng)方便、快捷；SO2 和NO2 的排放量很少，是一種很有發(fā)展前景的分布式能源系統(tǒng)。
三、地?zé)岚l(fā)電
地?zé)岚l(fā)電是高溫地?zé)崂米钪匾姆绞?。根?jù)地?zé)崃黧w的熱量參數(shù)和性狀，可以有兩種不同的發(fā)電形式。
1．蒸汽型地?zé)岚l(fā)電站
蒸汽型地?zé)岚l(fā)電站是把高溫地?zé)嵴羝镏械母烧羝苯右肫啺l(fā)電機(jī)組發(fā)電。在引入之前，先要把地?zé)嵴羝械乃巍⑸傲Ｅc巖屑分離和清除干凈。
近年來，另一類也是未來地?zé)崮艿闹黧w——干熱巖發(fā)電正在試驗(yàn)之中。在這類地?zé)犭娬局?，人為地將水灌入地下深層的高溫?zé)釒r層中加熱蒸發(fā)，再將產(chǎn)生的蒸汽引向地面的蒸汽輪機(jī)組。由于深層地?zé)衢_采的技術(shù)難度很大，這種發(fā)電方式近期內(nèi)還無法進(jìn)入實(shí)用階段，但前景很好。
2．熱水型地?zé)岚l(fā)電
熱水型地?zé)岚l(fā)電是當(dāng)前地?zé)岚l(fā)電的主要方式。目前已采用的循環(huán)有兩種，它們是：
高壓熱水從地?zé)峋谐橹恋孛骈W蒸鍋爐內(nèi)，由于壓力突然降低，熱水會(huì)發(fā)生沸騰，閃蒸出蒸汽。蒸汽進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組作功發(fā)電。閃蒸后剩下的熱水以及汽輪機(jī)中的凝結(jié)水可以供給其他熱用戶利用。利用后的熱水再回灌到地層內(nèi)。這種系統(tǒng)適合于地?zé)崴|(zhì)較好且不凝氣體含量較少的地?zé)豳Y源。
(2)雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)
地?zé)崴?jīng)換熱器(鍋爐)，加熱低沸點(diǎn)的工作介質(zhì)(如氟里昂)，使之產(chǎn)生蒸汽，蒸汽進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組作功發(fā)電，凝結(jié)水再回到換熱器循環(huán)使用。經(jīng)過換熱器的地?zé)崴倩亓鞯降貙?。這種系統(tǒng)適合于含鹽量大，腐蝕性強(qiáng)和不凝氣體含量較高的地?zé)豳Y源。
我國(guó)的地?zé)豳Y源主要集中在西藏、云南、福建等省。
四、生物質(zhì)能
生物質(zhì)是指由植物光合作用而產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)。光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能而存儲(chǔ)于生物質(zhì)中。所以生物質(zhì)能實(shí)際上是物質(zhì)所具有的化學(xué)能。據(jù)測(cè)算，地球上每年由光合作用而生成的生物質(zhì)能達(dá)到3×1021 J，它在分布式能源中占有重要的份額。
生物質(zhì)能的利用與轉(zhuǎn)換，除了效率較低的直接燃燒提供熱能以外，主要是通過生物轉(zhuǎn)換(微生物發(fā)酵)和化學(xué)轉(zhuǎn)換(熱解與氣化)將生物質(zhì)變成液體燃料(甲醇、乙醇)、氣體燃料(甲烷)或固體燃料(焦炭)。醇類液體燃料和甲烷氣既可以作為發(fā)電廠的燃料，又可以作為燃料電池的燃料，從而實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能的動(dòng)力利用。由于生物質(zhì)能量多面廣且各地都存在，所以生物質(zhì)能的開發(fā)利用對(duì)分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展有重大意義。
五、風(fēng)力發(fā)電
風(fēng)是太陽(yáng)輻射引起的大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)。地球上可利用的風(fēng)能為2×107 MW，特別是在臨海地區(qū)和內(nèi)陸山口地區(qū)，風(fēng)力資源十分集中。
發(fā)電是風(fēng)能利用的主要形式。風(fēng)力發(fā)電機(jī)既可單獨(dú)供電，也可與其他發(fā)電方式(如柴油機(jī)發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)等)復(fù)合，向一個(gè)單位或一個(gè)地區(qū)供電，或者將電力并入常規(guī)電網(wǎng)運(yùn)行。我國(guó)西部地區(qū)風(fēng)力資源豐富，例如新疆達(dá)坂城已建成我國(guó)最大的風(fēng)力發(fā)電站，裝機(jī)容量為3300kW，是地區(qū)性分布式能源系統(tǒng)的重要組成之一，將在我國(guó)西部大開發(fā)中發(fā)揮重要作用。
總的說來，以可再生能源為主體且靈活多樣化的分布式能源系統(tǒng)是本世紀(jì)正在大力發(fā)展的能源優(yōu)化供應(yīng)模式。各種新的分布式能源系統(tǒng)正在不斷地推出，且隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和高性能新材料的研制，分布式能源在社會(huì)能源結(jié)構(gòu)中將占有愈來愈大的比重，將對(duì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生舉足輕重的影響。