建筑分布式能源系統(tǒng)包含哪些領(lǐng)域

【專家解說】：一、太陽能發(fā)電
1．太陽光伏發(fā)電
太陽光伏發(fā)電是一種利用固體(半導體)的光生伏打效應(yīng)，把光能直接變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電方式。太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽電池板、蓄電池和控制器三部分組成。隨著太陽能電池成本的不斷降低(到2020年，預測造價約為每千瓦4000美元)，太陽光伏發(fā)電將呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。
2．太陽能-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)電機組所組成。太陽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)(水或有機介質(zhì)、金屬鈉)吸熱而汽化，蒸汽進入汽輪機組作功發(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，以供陰云蔽日或陽光不足的傍晚使用。
目前這類太陽能熱動力發(fā)電系統(tǒng)的總效率可達15%-20%，最高工作溫度500℃(水，有機介質(zhì))或1000℃(液態(tài)鈉)。
二、燃料電池和微型燃氣輪機復合系統(tǒng)
燃氣輪機作為能源利用的前置級，其排氣用來加熱進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氣輪機復合供電系統(tǒng)具有下列優(yōu)點：可以在無電力供應(yīng)的地區(qū)使用；系統(tǒng)可保持自穩(wěn)定運行；啟動方便、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、地熱發(fā)電
地熱發(fā)電是高溫地熱利用最重要的方式。根據(jù)地熱流體的熱量參數(shù)和性狀，可以有兩種不同的發(fā)電形式。
1．蒸汽型地熱發(fā)電站
蒸汽型地熱發(fā)電站是把高溫地熱蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽輪發(fā)電機組發(fā)電。在引入之前，先要把地熱蒸汽中的水滴、砂粒與巖屑分離和清除干凈。
近年來，另一類也是未來地熱能的主體——干熱巖發(fā)電正在試驗之中。在這類地熱電站中，人為地將水灌入地下深層的高溫熱巖層中加熱蒸發(fā)，再將產(chǎn)生的蒸汽引向地面的蒸汽輪機組。由于深層地熱開采的技術(shù)難度很大，這種發(fā)電方式近期內(nèi)還無法進入實用階段，但前景很好。
2．熱水型地熱發(fā)電
熱水型地熱發(fā)電是當前地熱發(fā)電的主要方式。目前已采用的循環(huán)有兩種，它們是：
高壓熱水從地熱井中抽至地面閃蒸鍋爐內(nèi)，由于壓力突然降低，熱水會發(fā)生沸騰，閃蒸出蒸汽。蒸汽進入汽輪發(fā)電機組作功發(fā)電。閃蒸后剩下的熱水以及汽輪機中的凝結(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)適合于地熱水質(zhì)較好且不凝氣體含量較少的地熱資源。
(2)雙循環(huán)地熱發(fā)電系統(tǒng)
地熱水經(jīng)換熱器(鍋爐)，加熱低沸點的工作介質(zhì)(如氟里昂)，使之產(chǎn)生蒸汽，蒸汽進入汽輪發(fā)電機組作功發(fā)電，凝結(jié)水再回到換熱器循環(huán)使用。經(jīng)過換熱器的地熱水再回流到地層。這種系統(tǒng)適合于含鹽量大，腐蝕性強和不凝氣體含量較高的地熱資源。
我國的地熱資源主要集中在西藏、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)生的有機物質(zhì)。光合作用將太陽能轉(zhuǎn)換為化學能而存儲于生物質(zhì)中。所以生物質(zhì)能實際上是物質(zhì)所具有的化學能。據(jù)測算，地球上每年由光合作用而生成的生物質(zhì)能達到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，從而實現(xiàn)生物質(zhì)能的動力利用。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)利用對分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展有重大意義。
五、風力發(fā)電
風是太陽輻射引起的大氣對流運動。地球上可利用的風能為2×107 MW，特別是在臨海地區(qū)和內(nèi)陸山口地區(qū)，風力資源十分集中。
發(fā)電是風能利用的主要形式。風力發(fā)電機既可單獨供電，也可與其他發(fā)電方式(如柴油機發(fā)電、微型燃氣輪機等)復合，向一個單位或一個地區(qū)供電，或者將電力并入常規(guī)電網(wǎng)運行。我國西部地區(qū)風力資源豐富，例如新疆達坂城已建成我國最大的風力發(fā)電站，裝機容量為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，且隨著科學技術(shù)的進步和高性能新材料的研制，分布式能源在社會能源結(jié)構(gòu)中將占有愈來愈大的比重，將對社會發(fā)展產(chǎn)生舉足輕重的影響。