分布式发电技术 组员：白梅芳，马珍，冯雪辰， 徐康 ，郭玮 任课老师：段建东 www.themegallery.com

Contents 1 分布式发电的概念 2 分布式发电的分类 3 分布式发电的市场场景 4 分布式发电对电力系统影响 5 小结

分布式发电的概念 一种认为分布式发电（DG）指的是为满足特定用户的需要、支持现存配电网的经济运行或同时满足这2个方面的要求，且在用户现场或靠近用户现场配置功率为数千瓦至50MW的小型、与环境兼容的发电机组； 另一种是对分布式发电更广泛的定义，认为分布式发电指的是包含任何安装在用户附近的发电设施，包含DG、热电联产、冷热电联产以及各种蓄能技术等，而不论这种发电形式的规模大小和一次能源的类型。

分类 1 小水力发电 2 太阳能光伏发电 3 风力发电 4 微型燃气轮机发电 5 热电联产

分类 6 生物质能发电技术 海洋能发电技术 7 8 地热发电技术

小水力发电 水力发电是利用水的势能转化为电能的技术。小水电的容量一般为10～100MW，我国多数为库容或无库容的径流式电站，大多数小水电蓄水和调节能力较低，水能利用率不高。但是小水电成本低廉，且小水电资源几乎遍及全球，是采用分布式发电理想的电源。

小水力发电

小水电是国际公认的可再生绿色能源, 具有以下优点。 (1) 一种非消耗性电源,具有” 小、快、灵” 的特点, “就地开发、就近供电”, 使小水电电网具备相当的孤网运行能力 (2) 抗击自然灾害方面的作用: 2008年1月, 我国南方部分省(自治区) 相继发生历史罕见的低温雨雪冰冻灾害, 造成电力主网大面积停电,农村水电以其分散分布式供电的优势, 在受灾地区国家电力主网因灾解列、停运等情况下, 迅速恢复供电, 有效地降低灾害损失,彰显了小水电抗灾救灾的奇特功效。

2008年5月, 四川汶川抗震抢险中, 水利部专家认为”这次充分发挥了小水电的优势, 最主要的是这些小水电在与主网解裂的情况下, 能够发挥孤网运行的优势。” 小水电保住了救灾, 稳住了民心, 保障了通往重灾区汶川、茂县等地的电力供应。

太阳能光伏发电 光生伏打效应 物体由于吸收光子而产生电动势的现象，是当物体受光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。 光生伏打效应主要是应用在半导体的PN结上，把辐射能转换成电能。 由于半导体PN结器件在阳光下的光电转换效率最高，所以通常把这类光伏器件称为太阳能电池，也称光电池或太阳电池。

太阳能光伏发电 太阳能光伏发电系统的组成 将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作 控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用 有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。 能为AC220V的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能 太阳能控制器 蓄电池组 逆变器 太阳能电池组 太阳能光伏发电系统的组成

太阳能光伏发电

太阳能光伏发电 太阳能光伏发电系统的发电方式 光—电直接转换方式 光—热—电转换方式 通过利用太阳辐射产生 利用光电效应，将太 的热能发电，一般是由 太阳能集热器将所吸收 的热能转换成工质的蒸 气，再驱动汽轮机发电 利用光电效应，将太 阳辐射能直接转换成 电能，光—电转换的 基本装置就是 太阳能电池。 Content Layouts 效率很低而成本很高 具有永久性、清洁性和灵活性

太阳能光伏发电 日前，中国光大国际有限公司(简称“光大”)与杜邦太阳能有限公司( 简称“杜邦太阳能”) 联合宣布，已完成设置于杜邦太阳能位于深圳光明新区生产基地的屋顶型并网光伏发电项目。该项目装机容量约1. 3 MW，是国内目前面积最大的单个屋顶型薄膜太阳能光伏发电系统。采用了13 000块杜邦太阳能生产的高性能非晶硅薄膜光伏组件，安装于主厂房约23 000 m2 的屋顶，每年可发电148 万°，同时每年减少1 480 t 二氧化碳的温室气体排放。预计该系统可以持续运行25年。光大－ 杜邦太阳能的屋顶光伏发电项目已列入国家“金太阳示范工程”。

海内最大滩涂光伏电站 2011年12月31日，海内最大的滩涂光伏电站——江苏东台二期30兆瓦滩涂光伏电站乐成并网发电

光伏发电在意大利的发展 在2007年至2009年间，意大利光伏发电系统已经历了年均增长速度接近700 ％ 。影响PV-DG在意大利快速发展的因素有以下几点。 经济影响：意大利的上网电价促进了光伏发电系统的发展，光伏发电技术的成本降低了15%至20%，光伏发电的成本可由下式表示： CkWh: specific cost of produced energy [c€/kWh] cI: total turnkey cost [€/Wp] cOM: Operation and Management costs [%] i: interest rate [%] n: working life of plant[y] Yf: specific energy production [kWh/kWp y].

令COM=1%*cI，i=5%*cI, n=25年，可以由1式得到能源生产总费用与电站的承包费用和能源生产值之间的关系表格，如表1 意大利电能平均电价，范围为每度电：0.09-0.22欧元，对应不同的气候条件及电厂配置，已经达到了电网平价。对于一些用户来说，使用光伏自行发电比从电网买电更加划算。

电网的影响：光伏分布式发电和其他分布式发电比较，具有以下几个特点： 1 所有的光伏发电机是通过AC/DC转换器连接到电网的，因此只有在光伏发电机从电网突然解列时才会发生电压的变化； 这种发电方式造成的短路电流很小，但应该减少电力系统中发生孤岛效应的可能性；几种可以监视电网阻抗的逆变器已经在市场上出现，这样可以阻止在孤岛情况下的各种操作。 最新一代的AC/DC转换器应用了IGBT技术，可以工作于很高的转换频率下，它可以生产一个非常小，注入电网的电流谐波含量，从而减少对电网的谐波影响。

地域的影响：在过去5年里，意大利大约安装了4000MWp容量的光伏发电机组。其中绝大多数光伏发电机安装高楼上，一些安装于农业用地上。未来主要研究趋势是光伏建筑一体化系统和建筑上可利用的面积。 图1表明已安装的占据60%的光伏发电都建在建筑上，CNES调查研究发现，如果利用所有可利用的建筑面积，可安装容量为 60.000 MWp的机组。光伏建筑一体化可以满足意大利40%实际用电需求。管理良好的PV-DG不会对地域造成负面影响。

环境影响：光伏发电技术避免了温室气体(GHG)的产生，尤其是CO2， 8000MWp的光伏发电每年可以避免产生5百万吨CO2。 管理技术：鉴于PV-DG发电量的不确定性，需要采取一些措施。如：光伏发电产生的电能预测，能量存储技术，和需求响应策略。这些管理技术应该包含以下信息： 电网的输电和配电的配置、当前地区的分布式发电机的种类及数量、储能系统的数量及容量、非可编程发电机组输出功率的预测、能量需求的预测、电价的预测、燃料花费的预测。通过这些方法，才可以计算出机组的储能单元充电和放电的时间，什么时间可以从电网购买电能，什么时候向电网供电。最重要的还是缺乏可靠和准确的电能预测技术。

太阳能光伏发电 面临的问题 进一步降低成本。在新能源中, 太阳光伏电池发电的设备造价和成本都较高, 价格竞争实力不足。 阳光的能量密度低( 白天最大为每平方米1 kW 略强) , 因此, 有效的收集太阳能就显得尤为重要。 c) 日辐射强度从白昼到夜晚始终处于变化之中, 且从白天最大到晚上为零, 无法获得平稳的电能。

风力发电技术 风力机的基本功能：利用风轮接收风能，并 将其转换成机械能，再由风轮轴将它输送出去。 风力机的工作原理：空气流经风轮叶片产生升力或阻力，推动叶片转动，将风能转化为机械能。

风力发电技术 1-Blade 2-Hub 3-Main shaft 4-Gearbox 5-High speed shaft & brake 8 1-Blade 2-Hub 3-Main shaft 4-Gearbox 5-High speed shaft & brake 6-Generator 7-Nacelle 8-Wind sensor 9-Yaw system 10-Tower 11-Control system 3 2 7 4 5 6 1 9 10

风力发电技术 叶片 数量常为2或3，材料为GFRP或CFP 齿轮箱 增速比一般为60~80 核心部件之一，设计和制造都有相当难度。主要是材质成分、热处理和加工精度要求很高 偏航系统 作用：使风机（中轴线）始终指向来风方向； 通常以正北作为偏航角度的零点 常以电机或液压马达驱动，一些方案包含偏航刹车

风力发电技术 控制系统主要部件 主控器（核心控制模块软硬件） 变桨控制器（变桨控制模块、变桨电机伺服及电机，蓄电池） 变频器（双馈机型和同步机型） 通讯模块（系统内部通讯、风场内通讯） SCADA软件（用于远程监控）

风力发电技术 控制系统的主要功能： (1)按预先设定的风速值(一般为3～4 m/s)自动启动风力发电机组,并通过软启动装置将异步发电机并入电网。 (2)借助各种传感器自动检测风力发电机组的运行参数及状态。 (3)当风速大于最大运行速度(一般设定为25 m/s)时 实现自动停机。 (4)当出现恶劣气象(如强风、台风)情况、电网故障(如缺相) 、发电机温升过高等情况时,机组将自动停机。 (5)进行远程监控。

风力发电技术 风力发电运行方式 独立运行方式 并网运行方式 把风力发电机组输出的 电能经蓄电池蓄能,再 供应用户使用。可供边 远地区,气象台站、边 防哨所等电网覆盖不到 的地区利用 采用风力发电机与电 网连接,由电网输送电 能的方式 Content Layouts 缺点：是在无风期不能发供电， 需配备蓄电池 优点：克服风的随机性而带来的蓄 能问题

风力发电技术 面临的问题 选址。虽然风力发电不产生任何可排放物,但是, 风力发电机对周边的环境仍有一定的影响,如噪音、对通讯信号的干扰及视觉的影响 b) 风力发电产生的功率具有很大的波动性, 当风速从6 m/ s 上升到18 m/ s, 将使其产生的功率在整分钟内发生波动 c)风力发电设备的经济性随单机容量的加大而提高, 随着单机容量的增大, 杆塔高度相应增加

风力发电技术

中国风电市场将持续高速发展 根据国家能源局最新规划，2020年全国风力发电装机将达到1亿千瓦。 从2009年到2020年国内新增风电装机容量平均每年将达到740万千瓦，投入风电场的资金将达到660亿元—740亿元，其中风机设备将达到444亿元。 国家能源局已规划将在6个地区建设千万千瓦级的风电场： 甘肃酒泉1100万千瓦； 新疆哈密2000万千瓦； 内蒙西部2000万千瓦； 内蒙东部3000万千瓦； 河北1000万千瓦； 江苏1000万千瓦（含700万海上风场）

风力发电技术 新疆达板城风电场 广东南澳风电场 承德风电场

微型燃气轮机发电 微型燃气轮机是一类新近发展起来的小型热力发动机，其单机功率范围为 25~300 kW，基本技术特征是采用径流式叶轮机械（向心式透平和离心式压气机）以及回热循环。 微网是指由分布式电源、储能装置、 能量转换装置、相关负荷和监控、 保护装置汇集而成的小型发配电系统 高燃料利用效率、 低废气排放水平、 低初始安装费用、 设备小型化 是微网中具有广泛应用前景的一种分布式电源。

微型燃气轮机结构原理图

微型燃气轮机发电技术优点 不需要远距离输配电设备．显著减少输电损失。 就近利用能源，如利用油田的伴生气、农村的生物质沼气等，并且可向附近偏远地区供电。 体积小，重量轻，建造成本和运行成本都极具竞争力, 污染少，运行维护简单，发电容量小, 占地面积少, 能够为用户供热, 因此适合于企业、医院、学校及家庭分布式使用。 可按用户要求，利用排气热量实现热、电、冷三联供，提高能 源的利用率。

微型燃气轮机发电机系统应用 生物质能能源领域 天然气能源领域，冷热电联供应用 野外孤网发电应用领域 垃圾填埋场 大型畜牧养殖场 废水处理厂 楼宇、宾馆、酒店 医院、学校、办公楼 大型超市等公共场所 天然气能源领域，冷热电联供应用 海洋钻井平台 野外工程 油田、煤矿、炼焦厂 野外孤网发电应用领域

热电联产 由于微型燃气轮机发电效率极低，满负荷运行时的效率只有30%，目前多采用热电联产机组，利用设备废弃的热能，提高其效率，示范工程证明，系统总效率可达80%以上。热电联产CHP是热能与电能联合生产的一种高效能源生产方式，目前正在发展的冷热电联产CCHP是将制冷、供热及发电三者合而为一。有充足的燃气供应是发展分布式小型CHP、CCHP的前提条件。

作为能源集成系统（Integrated Energy Systems），冷热电联供系统按照功能可分成三个子系统：动力系统（发电）、供热系统（供暖、热水、通风等）和制冷系统（制冷、除湿等）。目前多采用燃气轮机或燃气内燃机作为原动机，利用高品位的热能发电，低品位的热能供热和制冷，从而大幅度提高系统的总能效率，降低了燃气供应冷热电的成本。

热电联产与燃气轮机 。 目标：能源结构更加合理、高效；减少环境污染。 热电联供是对能源的一种梯级利用方式， 是将发电后产生的余热进一步利用，从而 提高能源的综合利用率。 微型燃气轮机发电后的高温尾气洁净，便于直接利用及利用后 的直接排放；同时，微燃机的燃烧过程是一个富氧过程，尾气 中的NOx 、SOx 、CO2或CO等污染物的含量大大低于传统的 燃气发动机（活塞型），对环境保护起到正面作用。

冷热电联供示例

蒸汽轮机型冷热电联产系统 工作原理:锅炉燃料燃烧产生的高温高压蒸汽，蒸汽驱动汽轮机做功发电，发电后的排汽或汽轮机的抽汽一部分驱动吸收式制冷机组制冷，另一部分进入热交换器换热后为用户采暖或提供生活热水。

分布式燃气冷热电联供系统的主要优点包括： 1．峰谷差调节作用。燃气负荷与电力负荷在季节上大致呈互补关系，运行期间用气量稳定，减少了两方面各自的季节峰谷差。 2．能源利用总效率高，冷、热、电成本互摊，较为经济。 3．可作备用电源，提高供电安全性。设备能快速启动，冷态启动仅40min ，能起到可靠的备用电源作用，在电网崩溃和意外灾害（例如地震、暴风雪、人为破坏、战争）情况下，可维持重要用户的供电。

4．无输配电损耗，同时节约了变电设备和电网建设费用。 5．资金密度低，建设周期短，正常情况下投资回收快。微型冷热电联供系统应用于宾馆、商业区及住宅区的保值回收期为3～6年间。系统具有较好的经济可行性。

CCHP要求的用能特点为： 天然气供应充足，用电、用冷负荷都非常集中。夏季以空调制冷为主、伴有部分蒸汽和生活热水需求，供冷时间长，单位面积负荷大，同时冬季供暖时间较长。应用对象组织性强，机构统一，便于集中控制和管理。特别是气电价比低的地区采用CCHP经济效益极好。 燃气式热电冷联供系统在我国一些城市（例如，北京、上海、广州等）中得到示范应用。其中，大部分热电冷联供项目都是在商业建筑（办公楼、学校、机场等）中进行示范，例如北京燃气集团、上海浦东机场、广州大学城等燃气式热电冷联供示范项目，主要采用的技术以天然气内燃机、燃气轮机为主。

热电联产所面临的问题 分布式供能和中小型热电联供 最近几年才在我国推广，但相 关的政策和制度尚不完备，如 小型发电设备的并网制度，对 中小型热电联供系统的补贴政 策等。这使部分用户对投资热 电联供系统心存疑虑。 由于供电价格不是由热电 联动机制而定的，故电价 的不合理使用户独立发电 在经济性上毫无优势可言。 而天然气的紧缺又造成气 价飞涨和供气受限制，使 部分原本计划投资天然气 型热电联供系统的用户不 得不搁置计划。

生物质能的概念和优点 生物质是指任何可再生的或可 循环的有机物质，包括所有的 动物、植物微生物，以及由这 些生命体排泄和代谢的所有有 机物质。 优点 低污染 可再生 低密度性 储量大、分布广泛

生物质能发电类型 把固体生物转化为燃气，利用改装的内燃机或燃气轮机发电。 通过块状生物质与煤混合后燃烧，或生物质汽化后燃气在燃煤锅炉里与煤一起燃烧。 混燃发电 把固体生物转化为燃气，利用改装的内燃机或燃气轮机发电。 气化发电 通过生物质燃烧锅炉产生蒸汽，利用传统的蒸汽轮机发电 直燃发电 把生物质转化为沼气，再利用改装的柴油机技术发电。 沼气发电

生物质直燃发电 直接燃烧生物质电站中，除了凝汽和热电联供应用方式存在不同 之外，使用的蒸汽轮机和发电机没有大的差别。生物质直接燃烧 发电的关键技术设备是燃烧锅炉。

生物质气化发电 干净的燃气被送到燃气机的燃烧室中和压缩空气燃烧，生成高温高压的 气体驱动燃气机发电，从燃气机排出的气体经过余热锅炉产生高温高压 的蒸汽，驱动蒸汽轮机发电。这种发电系统能源利用率高，在国外被广 泛的应用。

生物质发电的发展前景 已将发展生物质发电、沼气、生物液体燃料和生物质固体成型燃料等生物质能清洁高效利用技术，作为今后生物质能发展的四个优先方向。 国内 主要目标是把生物质转换为电力和运输燃料，以期在一定范围内减少或代替矿物燃料的使用。 国际

2008年10月16日，省861项目、装机为30兆瓦的大唐安庆生物质能发电工程顺利竣工投产，这意味着我省第一个生物质能发电项目正式投产发电。利用生物质能发电，让秸秆变废为宝，为我省科学利用再生能源增添了新途径。

大唐安庆生物质能发电工程 蒙牛畜禽类生物质能沼气发电厂

海洋能发电

海洋能分类

世界海洋能发展现状 英国：波浪发电放首位 日本：用海洋温差发电 美国：重视海洋发电技术 美国把促进可再生能源的发展作为国家能源政策的基石，由政府加大投入，制定各种优惠政策，经长期发展，成为世界上开发利用可再生能源最多的国家，其中尤为重视海洋发电技术的研究。 法国：巨资建造发电站 法国早在20世纪60年代就投入巨资建造了至今仍是世界上容量最大，装机容量24万千瓦，年发电量5亿千瓦时的电站。 中国：在我国大陆沿岸和海岛附近蕴藏着较丰富的海洋能资源，至今却尚未得到应有的开发。

世界海洋能发展现状 印度:印度面对能源供应不足，电力短缺的困境，在海洋能等可再生能源开发利用上加大投入，从减免所得税和关税，建立专门贷款机构，吸引外资以及加快折旧等多方面实施优惠政策，使它在短短的二三年内一跃跨入世界可再生能源开发利用的先进行列。 印尼：建造波力发电站 。

海洋可再生能源估值

波浪能开发的意义 综合比较海洋能的几种形式，波浪能最具有开发利用价值。 波浪能有其独特的优点 ①波浪能是一种可再生资源，周而复始、源源不断; ②波浪能储藏量巨大，总量达到2.5 X 1 O9kW ; ③波浪能是以波动能量的形式出现，属于一种机械能，便于开发利用; ④波浪是一种有规律的运动，掌握其规律之后，可以方便开发利用; ⑤波浪能是一种清洁能源，其开发不会对环境产生不利影响。 加之我国沿海各省的波浪能总功率高达12852.OOMW。因此，开发利用波浪能必然 成为未来海洋能利用的方向。

波浪能 波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。据估算，世界海洋中的波浪能达700亿千瓦，占全部海洋能量的94%，是各种海洋能中的“首户”。 波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源。 波浪是海水的运动形式之一，它的产生是外力（如风、大气压力的变化、天体的引潮力等等）、重力与海水表面张力共同作用的结果。波浪形成时，水质点作震荡和位移运动，水质点的位置变化产生位能。波浪能的大小与波高与周期有关，波浪的波高和周期与该波浪形成地点的地理位置、常年风向、风力、潮汐时间、海水深度、海床形状、海床坡度等因素有关。

世界海洋波浪能的分布

我国波浪能分布

波浪发电装置 长期以来，世界各地出现了形形色色的海洋波能转换装置，其种类是各种海洋开发装置中最多的，因此对它们进行分类的标准也很多。 海洋式波浪力发电装置的主要组成部分可归纳如下:

一般波浪发电装置的组成 2波浪能接收器 1浮体 3波力放大器 波浪发电装置 6锚泊系统 4原动机一发电机 5电器控制与 自动控制设备

多节漂浮式波浪发电装置

多节漂浮式波浪发电装置的关键技术 1.抵抗海面恶劣环境的能力。 2.波浪能装置电能稳定输出的问题。 3.波浪能装置的效率问题。

海蛇号的能量转换问题 多节漂浮式波浪发电装置中最为重要的能量转换环节

支撑架

液压系统原理图

发电系统示意图

波浪模拟系统

该装置的工作原理

海蛇号效率问题小结 波浪的随机性很大，且波浪能的能量密度较低，提高波浪能利用装置的效率成为了关键问题。一般的波浪能发电装置例如振荡浮子式的装置的效率能到50%，海蛇号效率能到达38%-40%。振荡浮子式波浪发电装置是目前技术最为成熟的波浪发电技术，也是发电效率最高的波力发电装置，它采用振荡浮子+液压系统的结构，两种振荡浮子式波浪发电装置，利用浮子提取波浪能，再通过相应机构将往复振荡的能量转换成液压系统的能量。多节漂浮式波浪发电装置采用的是筏+液压系统的形式，它与振荡浮子式装置不同的是，一级能量转换机构不一样，它用筏来代替浮子提取波浪能。振荡浮子式的波浪发电因浮子大小的限制不可能设计的很大，造成不能设计大功率的波力发电装置，只能应用在类似航标灯这样的小功率用电器上。而漂浮式的波浪发电装置不存在这样的问题，它根据波浪的大小可以设计很多节，海蛇号就是由4节直径为3.5米的金属圆柱形浮筒组成，单机功率可达750kW。这就意味着，多节式波浪发电装置更有商业应用价值。

潮汐发电 潮汐发电要建水库，形成水头并保持水位平稳，利用水位差来发电，潮汐发电有单库单程电站、单库双程电站和双库双程电站 （1）单库单程式：仅有一个水库，水轮机是单向式的，在潮落时发电。其工作过程为涨潮时进水，不发电。落潮时，先不发电，在落潮过程中，落到一定程度，与水库水位差足够时，才可以发电。整个过程是不连续的，但发电过程是稳定的。

潮汐发电 （2）单库双程式：一个水库，用双向水轮机，涨潮落潮时都发电。其工作过程为涨潮时先不进水，由于是双向水轮机，等有一定水位差时再发电，同时也给水库充水。退潮时，水库水位差不够时停止发电，直到足够的水位差时，水轮机反向运转发电。 （3）双库式：两个水库，涨落潮时都发电。其工作过程为一个高位水库，一个低位水库，增加了水位调节的能力，实现了不间断发电，水的流向永远是从高水位库流到低水位库，发电也是单向的。如果进水阀门与泄水阀门控制得当，可使水轮机水头保持稳定。

2009年6月24日，浙江温岭江厦潮汐试验电站库区工地上，工人们正在热火朝天的修筑着库区堤坝，这是江厦潮汐试验电站自1972年开建以来的首次开修。作为我国的潮汐发电实验基地，它的规模迄今保持亚洲第一、世界第三。可以说，它的发展记录了我国潮汐能技术的进步，也代表了我国海洋能技术开发的进步。

江厦潮汐试验电站

地热发电

地球内部温度示意图

地热发电定义 地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术。其基本原理与火力发电类似，也是根据能量转换原理，首先把地热能转换为机械能，再把机械能转换为电能。地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。

世界地热资源分布

中国地热资源分布

地热资源类型 （1）蒸汽型资源 （2）热水型资源 （3）地压型资源 （4）干热岩型资源 （5）岩浆型资源 机械能（压力） 热能（温度） 化学能（天然气） （5）岩浆型资源

地热发电系统 利用地热蒸汽推动汽轮机运转，产生电能。本系统技术成熟运行安全可靠，是地热发电的主要形式。 背压式汽轮机/凝汽式汽轮机 混合蒸汽法 混合蒸汽法 混合蒸汽法 混合蒸汽法 混合蒸汽法

闪蒸地热发电 工作原理：将地热井口来的地热水，先送到闪蒸器中进行降压闪蒸（或称扩容）使其产生部分蒸汽，再引到常规汽轮机做功发电。汽轮机排出的蒸汽在混合式凝汽器内冷凝成水。送往冷却塔。分离器中剩下的含盐水排入环境或打入地下，或引入作为第二级低压闪蒸分离器中，分离出低压蒸汽引入汽轮机的中部某一级膨胀做功。用这种方法产生蒸汽来发电就叫做闪蒸法地热发电。

两级闪蒸发电系统

全流法 全流法: 它比闪蒸地热发电系统中的单级闪蒸法和两级闪燕法地热发电 系统的单 位净输出功率可分别提高60%和30%左右。全流发电系统就是试图将来自地热井的地热流体(不论 是水或是湿蒸汽) 通过一台特殊设计的膨胀机,使其一 边膨胀一边做功，最后以汽体的形式从膨胀机的排汽 口排出.为了适应不同化学成分范围的地热水，特别是 高温高盐的地热水。

地热发电的技术难题 目前，有3个重大技术难题阻碍了地热发电的发展，即地热田的回灌、腐蚀和结垢。

地热田的回灌 地热回灌是把经过利用的地热流体或其他水源，通过地热回灌井重新注回热储层段的方法。回灌不仅可以很好地解决地热废水问题，还可以改善或恢复热储的产热能力，保持热储的流体压力，维持地热田的开采条件。但回灌技术要求复杂，且成本高，至今未能大范围推广使用，如果不能有效解决回灌问题，将会影响地热电站的立项和发展．因此，地热回灌是亟需解决的关键问题。

常见的防腐措施 ②对腐蚀部件的金属表面涂敷防腐涂料，但涂层一旦划破，会加速金属材料的腐蚀。 ③采取相应的密封措施，防止空气中的氧进入系统 。 ①使用耐腐蚀的材料，采用不锈钢材质的设备及部件， 但这种措施往往成本较高 ②对腐蚀部件的金属表面涂敷防腐涂料，但涂层一旦划破，会加速金属材料的腐蚀。 ③采取相应的密封措施，防止空气中的氧进入系统 。 ④针对不同类型的局部腐蚀采取相应的防腐措施，例如选材时应尽量避免异种金属相互接触，以避免电偶腐蚀。

常用的防止或清除结垢的措施 ①用HCl和HF等溶解水垢，为了防止酸液对管材的腐蚀必须加入缓蚀剂； 常用的防止或清除结垢的措施有： ①用HCl和HF等溶解水垢，为了防止酸液对管材的腐蚀必须加入缓蚀剂； ②采用间接利用地热水的方式，在生产井的出水与机组的循环水之间加1个钛 板换热器，可以有效防止做功部件腐蚀和结垢，但造价很高； ③采用深水泵或潜水泵输送井中的流体，使其在系统中保持足够的压力，在流体上升过程和输送过程中不发生气化现象，从而防止碳酸钙沉积； ④选择合适的材料涂衬在管壁内，以防止管壁上结垢。

地热能发电小结 地热能作为一种可持续利用的能源具有经济与环境上的优势。它在开发过程中的环境影响可以通过各种措施予以减小。解决地热利用对环境影响的最优办法是采取回灌，改变单一的利用方式。因此，应加强地热勘探开发利用的投入，同时，规范和完善地热开发过程中的环境影响方面的法规，开发各种新的环境治理和预防措施，保证社会、经济与环境上的最大效益。

分布式发电的市场前景 分布式发电具有规模小、建设周期短、占地少、运行维护容易及高效、经济、可靠、污染少等特点。其理想的用途主要有以下3 个方面: a. 为35 kV 电压等级以下即中压配电网的工商业企业和居民小区、高层建筑等用户以及孤立、偏远地区的用户提供电力。 b. 用于冷热电联产( combined cooling heating and power, 缩写为CCHP) , 为用户提供综合的能源解决方案。 c. 纳入现有电力系统的负荷侧管理( DSM) 系统, 为电力企业提供紧急功率支持等服务, 此时电力企业和分布式发电厂商之间形成了服务的买卖关系。

分布式发电对电力系统影响 （1）电能质量问题 由于DG是由用户来控制的，因此将根据其自身的需要启动和停运DG，这可能使配电网的电压常常发生波动。DG的频繁启动会使配电线路上的负荷潮流变化大，从而加大电压调整的难度，调节不好会使电压超标。 (2)对继电保护的影响问题 配电网中大量的继电保护早已存在，不可能为了新增的DG而作大量改动，配电网的继电保护装置具有重合闸功能时，则当配电网系统故障时，DG的切除必须要早于重合时间，否则会引起电弧的重燃，使重合闸不成功。DG必须与之配合并适应它。

分布式发电对电力系统影响 （3）短路电流问题 虽然在许多情况下DG接入配电网侧装有逆功率继电器，正常运行时不会向电网注入功率，但当配电系统发生故障时，短路瞬间会有DG的电流注入电网，增加了配电网开关的短路电流水平，可能使配电网的开关短路电流超标。因此，大功率DG接入电网时，必须事先进行电网分析和计算，以确定DG对配电网短路电流水平的影响程度。 4）电网效益问题 DG的接入可能使配电网中的某些设备闲置或成为备用。如：当DG运行时，与配电系统相连的配电变压器和电缆线路常常因负荷小而轻载，导致配电系统部分设备成为相应的DG的备用设备，从而使配电网的成本增加，供电局的效益下降。另外还可能使配电系统负荷预测更加困难。

分布式发电对电力系统影响 （5）对可靠性的影响 如果DG仅作为备用电源可以提高系统供电的可靠性, 但如果DG 与电网并联运行, 就可能降低系统的可靠性, 例如: 对于含有大量DG 的配电系统, 如果DG 间相互协调不好, 会降低系统的可靠性。另外, 在系统中出现扰动时, 由于DG 的高度不确定性, 也可能降低系统的可靠性。于是目前在实际工程中, 系统一旦出现扰动, 通常会切除所有的DG , 使系统恢复到原来的结构。但这并不是最佳方案。

小结 分布式发电技术是一门新兴技术, 它伴随着可再生能源技术的发展而发展, 随着电力环保意识的增强而愈来愈受到重视, 电力市场改革的推进为分布式发电技术的发展提供了契机。分布式发电技术将给传统的电网结构带来更加灵活的运行控制方式, 从而为电力系统提供新的机遇与挑战。可以展望,发展中的分布式发电技术将带给用户一个更可靠、更安全、更经济的新电力系统。

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