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　　未來20年中國能源技術發展方向——分(fen)布式能源及相關技術
　　所謂“分(fen)布(bu)(bu)式(shi)能(neng)源(yuan)”是(shi)指分(fen)布(bu)(bu)在用戶端的能(neng)源(yuan)綜合利(li)(li)用系(xi)統(tong)(tong)。一次能(neng)源(yuan)以(yi)(yi)氣體(ti)燃料為(wei)主(zhu)，可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)為(wei)輔，利(li)(li)用一切可(ke)以(yi)(yi)利(li)(li)用的資(zi)源(yuan)；二次能(neng)源(yuan)以(yi)(yi)分(fen)布(bu)(bu)在用戶端的熱電冷(leng)（植）聯產為(wei)主(zhu)，其(qi)他能(neng)源(yuan)供(gong)應(ying)系(xi)統(tong)(tong)為(wei)輔，實現以(yi)(yi)直接滿(man)足用戶多種(zhong)需求的能(neng)源(yuan)梯級(ji)利(li)(li)用，并通過(guo)能(neng)源(yuan)供(gong)應(ying)系(xi)統(tong)(tong)提(ti)供(gong)支持和補充；在環境(jing)保護上(shang)，將部分(fen)污染分(fen)散化(hua)、資(zi)源(yuan)化(hua)，爭取實現適度排放(fang)的目標；在管(guan)理(li)體(ti)系(xi)上(shang)，依(yi)托智(zhi)能(neng)信(xin)息化(hua)技(ji)術(shu)實現現場無人職守(shou)，通過(guo)社會化(hua)服務體(ti)系(xi)提(ti)供(gong)設計(ji)、安裝、運行(xing)、維(wei)修一體(ti)化(hua)保障。 　　分(fen)布(bu)(bu)式(shi)能(neng)源(yuan)技(ji)術(shu)的基礎科學(xue)主(zhu)要在以(yi)(yi)下幾個方(fang)面：　　
　　1、動力(li)與能(neng)源(yuan)轉換設備(bei)；
　　2、一次和二次能(neng)源相(xiang)關(guan)技術；
　　3、智能控(kong)制與群控(kong)優化(hua)技術；
　　4、綜合系統優(you)化技術；
　　5、資(zi)源深度利(li)用技術(shu)。
　　動力與(yu)能源轉換設備(bei)：
　　主要是指一些(xie)基于傳(chuan)統技術(shu)的(de)完(wan)善和新技術(shu)的(de)發展(zhan)。
　　（1）小(xiao)型燃氣輪機(ji)--在(zai)小(xiao)型航空渦輪發動機(ji)技術的(de)(de)基礎上，實(shi)現(xian)地面發電和供熱的(de)(de)聯(lian)產技術。目(mu)前中國在(zai)這(zhe)一(yi)技術上已經可(ke)以開發相應(ying)產品，主要(yao)的(de)(de)問題是需要(yao)設備的(de)(de)能源轉換(huan)效率，可(ke)靠性，延長設備檢修周期，設備的(de)(de)自(zi)動智能控制水平(ping)；
　　（2）微型燃(ran)氣(qi)(qi)輪機(ji)--這是基于汽(qi)車發動機(ji)增壓渦輪技(ji)術(shu)(shu)的延伸，關鍵技(ji)術(shu)(shu)在于精密鑄造和燒結金屬陶瓷轉子，空氣(qi)(qi)或磁懸浮(fu)軸承(cheng)，回熱利用(yong)技(ji)術(shu)(shu)，永磁發電(dian)技(ji)術(shu)(shu)，可(ke)控(kong)硅變頻控(kong)制(zhi)技(ji)術(shu)(shu)等。由于技(ji)術(shu)(shu)層次并不高，其(qi)中許多項目(mu)已經有(you)專家(jia)在研究，只(zhi)要真正重視。
　　（3）燃(ran)氣內燃(ran)機--內燃(ran)機技術對于中國已經成熟(shu)，但是(shi)燃(ran)氣內燃(ran)機的(de)(de)制造水平與國際(ji)先進設(she)備還存在比(bi)較大(da)的(de)(de)差距，主要(yao)是(shi)轉換效率(lv)、排放控制、電(dian)子(zi)控制和設(she)備大(da)修周期等，此外，國外正在發展的(de)(de)預燃(ran)、回熱、增壓渦輪技術，以(yi)及電(dian)子(zi)變頻(pin)等技術，都是(shi)發展的(de)(de)重要(yao)方向；
　　（4）斯(si)特(te)(te)林(lin)發(fa)動機(ji)--外燃式(shi)斯(si)特(te)(te)林(lin)技術中國已經(jing)有了(le)比較大(da)的(de)突破，上海711所(suo)已經(jing)可以(yi)生產該(gai)技術的(de)產品，目前(qian)主要是設備可靠性(xing)和發(fa)電效(xiao)率，以(yi)及自動化控制水平；
　　（5）燃料(liao)電池--該技術(shu)(shu)有質子交換(huan)膜(mo)、固體氧(yang)化物、熔融硅(gui)酸(suan)鹽和氫氧(yang)重整(zheng)等多種技術(shu)(shu)方式，該技術(shu)(shu)應用極為廣泛，污染極小，而且可以同燃氣輪機技術(shu)(shu)整(zheng)合，發電效率將可能達(da)到80%，是(shi)未來有發展(zhan)價值(zhi)的(de)技術(shu)(shu)；
　　（6）微(wei)型(xing)蒸汽(qi)輪(lun)(lun)機--蒸汽(qi)輪(lun)(lun)機是傳統(tong)的(de)(de)技術，但(dan)是利用(yong)一部噪音小(xiao)、振(zhen)動小(xiao)、運行(xing)方便可靠的(de)(de)小(xiao)型(xing)蒸汽(qi)輪(lun)(lun)機代替熱交(jiao)換器，將其中一部分能(neng)量轉換為(wei)價(jia)值較高的(de)(de)電(dian)能(neng)，或者利用(yong)蒸汽(qi)管網中較低品位(wei)的(de)(de)蒸汽(qi)為(wei)制冰機組提(ti)供低溫冷能(neng)，可以更好(hao)地利用(yong)蒸汽(qi)中的(de)(de)能(neng)量；
　　（7）微型(xing)水輪(lun)機(ji)和(he)微型(xing)抽水蓄能(neng)(neng)電站(zhan)--小型(xing)、微型(xing)水輪(lun)機(ji)組不僅可(ke)以(yi)在有水位落差的(de)(de)(de)地方(fang)使(shi)用(yong)，而且可(ke)以(yi)廣泛利用(yong)在分布式能(neng)(neng)源項目(mu)上。利用(yong)自來(lai)水管網的(de)(de)(de)水能(neng)(neng)壓(ya)力(li)，或者建筑物可(ke)能(neng)(neng)產生的(de)(de)(de)落差進(jin)行發電，并在用(yong)電低谷進(jin)行抽水蓄能(neng)(neng)，新型(xing)的(de)(de)(de)微型(xing)水輪(lun)發電機(ji)組將何以(yi)采用(yong)電子變頻(pin)控制技術，調整電能(neng)(neng)品質；
　　（8）太(tai)陽(yang)能發電和太(tai)陽(yang)熱發電--利用(yong)太(tai)陽(yang)能量的發電技術(shu)，將(jiang)太(tai)陽(yang)熱發電與(yu)沼氣利用(yong)整(zheng)合(he)，將(jiang)光(guang)伏電池與(yu)建(jian)筑材料整(zheng)合(he)，利用(yong)光(guang)導(dao)纖維與(yu)照明技術(shu)整(zheng)合(he)等等；
　　（9）風(feng)能(neng)(neng)--風(feng)力發電是(shi)(shi)能(neng)(neng)源(yuan)發展的(de)(de)一個重要(yao)方向，在大型(xing)風(feng)場大量利用大型(xing)風(feng)機發電將何(he)以代替現有的(de)(de)火力發電系統，但(dan)是(shi)(shi)對于居住分散的(de)(de)用戶小(xiao)型(xing)的(de)(de)風(feng)力發電系統更加(jia)具有普及意義，小(xiao)型(xing)風(feng)力發電系統主(zhu)要(yao)需要(yao)解(jie)決的(de)(de)是(shi)(shi)成本、可(ke)靠性(xing)和(he)蓄(xu)能(neng)(neng)問題；
　　（10）余(yu)熱(re)(re)制(zhi)(zhi)冷系(xi)(xi)統(tong)--利用動力(li)機產(chan)生的余(yu)熱(re)(re)供熱(re)(re)制(zhi)(zhi)冷是(shi)分布式熱(re)(re)電(dian)冷三聯供系(xi)(xi)統(tong)的重要環節，尤其是(shi)制(zhi)(zhi)冷，可以采用吸收(shou)式制(zhi)(zhi)冷，也可以采用吸附式，以及(ji)余(yu)熱(re)(re)--動力(li)轉換--低溫制(zhi)(zhi)冷等(deng)技(ji)術，這些(xie)技(ji)術均比較成熟，關鍵是(shi)系(xi)(xi)統(tong)的集成率(lv)，以及(ji)造價等(deng)問題(ti)；
　　與分布式能(neng)源系統相關的一次(ci)和二(er)次(ci)能(neng)源相關技術：
　　（1）天然氣系(xi)統的(de)優化利用，以(yi)及管道(dao)輸送技術(shu)；
　　（2）液化天然氣(qi)(qi)(qi)(qi)的生(sheng)產和利(li)(li)用(yong)(yong)--分(fen)散化的液化天然氣(qi)(qi)(qi)(qi)生(sheng)產技術(shu)可以利(li)(li)用(yong)(yong)石油開采中(zhong)(zhong)的伴生(sheng)氣(qi)(qi)(qi)(qi)資(zi)源(yuan)，減少溫室氣(qi)(qi)(qi)(qi)體排放，資(zi)源(yuan)的綜(zong)合利(li)(li)用(yong)(yong)率，液化天然氣(qi)(qi)(qi)(qi)利(li)(li)用(yong)(yong)中(zhong)(zhong)對于冷能(neng)的有效利(li)(li)用(yong)(yong)可以有效節(jie)能(neng)等等，在(zai)液化天然氣(qi)(qi)(qi)(qi)利(li)(li)用(yong)(yong)中(zhong)(zhong)，將產生(sheng)大量的新課題；
　　（3）煤(mei)層氣和(he)礦(kuang)井瓦(wa)斯利用，可(ke)能有60%以上的礦(kuang)工是(shi)死(si)在中國的礦(kuang)井里，而瓦(wa)斯爆炸(zha)是(shi)元兇之一，減(jian)少(shao)礦(kuang)工死(si)亡(wang)和(he)煤(mei)層氣和(he)礦(kuang)井瓦(wa)斯資源的利用有著密切關聯，利用煤(mei)層氣和(he)礦(kuang)井瓦(wa)斯發電等技術不僅(jin)可(ke)以挽救無數礦(kuang)工的生(sheng)命，還能有效(xiao)減(jian)少(shao)溫(wen)室氣體排放(fang)，緩解全球變暖(nuan)問題；
　　（4）可燃(ran)冰--存在于海底和高寒地區的天然氣(qi)水化(hua)合物是人類(lei)未來的主要能(neng)源，它(ta)是為分布式(shi)能(neng)源系統(tong)提供燃(ran)料的重要途徑(jing)；
　　（5）煤(mei)(mei)地下(xia)氣(qi)(qi)化--中(zhong)國(guo)目前有100億噸以上(shang)的(de)(de)煤(mei)(mei)炭(tan)資源在開發過程中(zhong)被遺棄在地下(xia)，如何(he)利用可控(kong)地下(xia)氣(qi)(qi)化技術(shu)將其變為氣(qi)(qi)體燃料回收利用是中(zhong)國(guo)煤(mei)(mei)炭(tan)工業的(de)(de)重要課題；
　　（6）地熱(re)--利用(yong)和開發地熱(re)資源，將地下低品位熱(re)能轉換為(wei)高品位的(de)(de)電能或冷能是(shi)技術的(de)(de)關鍵(jian)；
　　（7）深(shen)層(ceng)(ceng)海水(shui)冷(leng)能(neng)--利用沿(yan)海深(shen)層(ceng)(ceng)海水(shui)的低(di)溫資(zi)源，解決沿(yan)海城(cheng)市的制(zhi)冷(leng)問題，；
　　（8）水能--利用水利資源(yuan)，特(te)別(bie)是小(xiao)型(xing)水電設施(shi)解決農(nong)村(cun)以水代柴，保護植被(bei)；
　　（9）沼氣--利(li)用(yong)城(cheng)市垃圾、農村廢棄物資(zi)源等進行(xing)發(fa)電或熱電聯產，減少溫室氣體排放(fang)，資(zi)源綜(zong)合(he)利(li)用(yong)水平；
　　（10）甲醇(chun)(chun)(chun)--利用煤等礦物(wu)資源生產甲醇(chun)(chun)(chun)，以代替石油。甲醇(chun)(chun)(chun)可以滿足燃料(liao)電池對氫的(de)需要；
　　（11）乙(yi)(yi)醇--利用(yong)植物(wu)資(zi)源生產(chan)乙(yi)(yi)醇，以代替(ti)石油(you)和其他(ta)礦物(wu)燃料(liao)，乙(yi)(yi)醇可以作為燃料(liao)直接(jie)使(shi)用(yong)，也可以作為燃料(liao)電(dian)池(chi)的氫(qing)分離的原(yuan)料(liao)；
　　（12）氫--對于氫的(de)利用將決定(ding)人類的(de)未來，如何從水(shui)中(zhong)低成本地重整氫氣將是技術的(de)關鍵；
　　（13）壓(ya)(ya)縮空氣(qi)--利用低(di)估電(dian)力或其(qi)他能源生產高壓(ya)(ya)空氣(qi)，作為汽車(che)和其(qi)他動力設備，以及分布式能源的(de)動力源，主要解決高增壓(ya)(ya)比壓(ya)(ya)縮技術、設備小型(xing)化、材料和效率(lv)等(deng)問(wen)題(ti)。
智能控(kong)制與群控(kong)優(you)化技術：
　　（1）分布式能源機組和(he)系統自身的智(zhi)能化控制(zhi)--解(jie)決設備“無人(ren)職守”問題(ti)，能夠根據需求進行調節，自動(dong)跟蹤電、熱、冷負(fu)荷；
　　（2）分布式能源與(yu)載體的(de)(de)信息互動--解決分布式能源系統(tong)成為智能化建(jian)筑的(de)(de)一個組成部分，與(yu)建(jian)筑系統(tong)的(de)(de)需求進行優化整合，建(jian)筑的(de)(de)能源可靠(kao)性和節(jie)能性；
　　（3）分(fen)布式能源機(ji)組的(de)(de)聯合控(kong)制(zhi)(zhi)--分(fen)布式能源采(cai)用(yong)模(mo)塊(kuai)(kuai)化組合設計，需要對模(mo)塊(kuai)(kuai)組合聯合控(kong)制(zhi)(zhi)，根據需求變化進行智能調(diao)節，決定每一模(mo)塊(kuai)(kuai)的(de)(de)運行狀(zhuang)態和模(mo)塊(kuai)(kuai)之(zhi)間的(de)(de)調(diao)節優化關系；
　　（4）遠程(cheng)遙控(kong)--通過電(dian)(dian)話線(xian)、因特網、無線(xian)網絡(luo)和電(dian)(dian)源(yuan)線(xian)對(dui)設備進行遠程(cheng)監視控(kong)制(zhi)；
　　（5）群控(kong)優化(hua)(hua)--根據一個(ge)區域內各種用戶(hu)對于電(dian)力(li)(li)、熱力(li)(li)、制冷(leng)等(deng)需(xu)(xu)求的(de)變化(hua)(hua)，以(yi)及燃料、氣溫(wen)變化(hua)(hua)趨勢、蓄(xu)能(neng)量(liang)庫存等(deng)等(deng)因素，優化(hua)(hua)控(kong)制各個(ge)用戶(hu)的(de)分布式能(neng)源系(xi)統(tong)，以(yi)及公共(gong)能(neng)源系(xi)統(tong)，進行多(duo)系(xi)統(tong)容錯優化(hua)(hua)，減少冗余，各系(xi)統(tong)的(de)需(xu)(xu)求適應性(xing)；
　　（6）智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)技術--必須建立電(dian)網(wang)信(xin)息化管(guan)理系統。
　　（7）信息化計(ji)量與結算系統--建立網絡化能源(yuan)系統的(de)各(ge)種能源(yuan)產品(pin)和(he)各(ge)個用(yong)戶與分(fen)布(bu)式能源(yuan)設施擁有者(zhe)之間(jian)、各(ge)時段間(jian)根據預約(yue)定價進行計(ji)量和(he)結算的(de)智能系統；
　　（8）自(zi)動信(xin)(xin)息(xi)發(fa)布(bu)系(xi)統--對于(yu)用(yong)(yong)戶與(yu)臨近用(yong)(yong)戶能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)使(shi)用(yong)(yong)狀態、用(yong)(yong)戶與(yu)臨近用(yong)(yong)戶的分布(bu)式能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)系(xi)統伺服狀態、以(yi)及燃料(liao)系(xi)統和(he)公共能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)供(gong)應系(xi)統的運(yun)行(xing)(xing)狀態信(xin)(xin)息(xi)進行(xing)(xing)發(fa)布(bu)，以(yi)便智(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)化建筑、用(yong)(yong)戶能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)管理系(xi)統、分布(bu)式能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)設(she)施、儲能(neng)(neng)(neng)(neng)設(she)施、設(she)備(bei)運(yun)行(xing)(xing)服務機構(gou)、以(yi)及燃料(liao)供(gong)應者和(he)公共電網(wang)能(neng)(neng)(neng)(neng)夠根據每一信(xin)(xin)息(xi)源(yuan)所發(fa)布(bu)的實時信(xin)(xin)息(xi)進行(xing)(xing)狀態優(you)化調(diao)整，實現資(zi)源(yuan)共享。
　　綜(zong)合(he)系統優化技術：
　　（1）多(duo)種能源系統(tong)(tong)(tong)整合(he)(he)優(you)化(hua)--將(jiang)各(ge)種不同的(de)(de)能源系統(tong)(tong)(tong)進(jin)(jin)行(xing)(xing)聯(lian)合(he)(he)優(you)化(hua)，例如：將(jiang)分(fen)布式能源與(yu)傳(chuan)統(tong)(tong)(tong)能源系統(tong)(tong)(tong)整合(he)(he)后(hou)，進(jin)(jin)行(xing)(xing)聯(lian)合(he)(he)優(you)化(hua)；或者，將(jiang)分(fen)布式能源系統(tong)(tong)(tong)與(yu)冰蓄(xu)冷系統(tong)(tong)(tong)整合(he)(he)并進(jin)(jin)行(xing)(xing)聯(lian)合(he)(he)再優(you)化(hua)，將(jiang)微型燃(ran)氣輪機與(yu)熱泵系統(tong)(tong)(tong)整合(he)(he)優(you)化(hua)，以及太陽能與(yu)分(fen)布式系統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)優(you)化(hua)整合(he)(he)等等，達到取長補短的(de)(de)目(mu)的(de)(de)，發(fa)揮各(ge)個系統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)綜合(he)(he)優(you)勢；
　　（2）將(jiang)分(fen)布(bu)式能源(yuan)與交通(tong)系統(tong)整合優化--利用(yong)低谷電力(li)為電動(dong)汽(qi)車(che)蓄電或燃料電池(chi)汽(qi)車(che)儲氫等，將(jiang)燃料電池(chi)和混合動(dong)力(li)汽(qi)車(che)作為電源(yuan)形成隨著人流移動(dong)的電源(yuan)和供(gong)水(shui)系統(tong)。實現節約投(tou)資經(jing)費；
　　（3）分布式能(neng)源系統電(dian)網接入研究--解決分布式能(neng)源與現有電(dian)網設施的兼容、整合等問題(ti)；
　　（4）蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)(neng)(neng)技術--通過蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)(neng)(neng)技術的(de)開發應用，解決能(neng)(neng)(neng)源的(de)延時(shi)性調(diao)節問(wen)題，能(neng)(neng)(neng)源系統(tong)的(de)容錯能(neng)(neng)(neng)力(li)，其中包(bao)括(kuo)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)、蓄(xu)(xu)(xu)熱(re)、蓄(xu)(xu)(xu)冷和(he)蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)(neng)(neng)四個技術方向。蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)包(bao)括(kuo)化學蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)：電(dian)池；物理蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)：飛輪和(he)水能(neng)(neng)(neng)、氣能(neng)(neng)(neng)。蓄(xu)(xu)(xu)熱(re)包(bao)括(kuo)項變(bian)蓄(xu)(xu)(xu)熱(re)、熱(re)水、熱(re)油和(he)蒸汽(qi)等(deng)多種形式。蓄(xu)(xu)(xu)冷：冰和(he)水。蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)(neng)(neng)包(bao)括(kuo)物理蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)(neng)(neng)：機械蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)(neng)(neng)、水蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)(neng)(neng)、以及記憶金屬(shu)蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)(neng)(neng)等(deng)多種方式；
　　（5）地源(yuan)蓄(xu)能(neng)(neng)技術(shu)--利用(yong)地下水和土壤將冬(dong)季(ji)(ji)的(de)(de)冷和夏季(ji)(ji)的(de)(de)熱蓄(xu)能(neng)(neng)儲存，進行季(ji)(ji)節性調節使用(yong)，結合熱泵技術(shu)進行直接利用(yong)，減少城市熱島效應；
　　（6）網絡(luo)式能(neng)源系統--互聯網式的分布式能(neng)源梯級利(li)用系統是未(wei)來能(neng)源工業的重要(yao)形(xing)態。　　資源深度利(li)用技術：
　　（1）天然氣(qi)凝結水(shui)技術--利用天然氣(qi)燃燒后(hou)的化(hua)學反(fan)應結果回收水(shui)，解決部(bu)分城市(shi)水(shui)資源緊(jin)缺問題；
　　（2）將分(fen)布式能源(yuan)(yuan)與大棚(peng)結合的(de)技術(shu)--將分(fen)布式能源(yuan)(yuan)系統發(fa)電(dian)設備(bei)排(pai)除的(de)余熱、二氧化(hua)碳和(he)(he)水(shui)蒸汽(qi)注入大棚(peng)，作為氣體(ti)肥(fei)料和(he)(he)熱源(yuan)(yuan)，解決城市綠化(hua)和(he)(he)蔬果供應，同時減(jian)少溫室氣體(ti)和(he)(he)其他污染(ran)物排(pai)放問題；
　　（3）利用發電制冷的(de)冷卻水(shui)生產生活(huo)熱水(shui)的(de)技術--利用熱泵的(de)技術，將低品位(wei)(wei)熱源轉換為較高(gao)品位(wei)(wei)的(de)生活(huo)熱水(shui)，減少能源消耗；
　　（4）空調系統(tong)廢熱(re)(re)回收技(ji)術--發展(zhan)全新風空調系統(tong)中(zhong)有(you)效(xiao)利用回風中(zhong)的余熱(re)(re)和余冷，減少能耗；
　　（5）污水水源熱泵系統--利用生活污水中的熱量；
　　（6）小型生(sheng)物質(zhi)沼氣生(sheng)產技術--利用(yong)民用(yong)設施污水、垃圾和大棚廢棄(qi)生(sheng)物質(zhi)就地生(sheng)產沼氣的(de)技術。
　　未來(lai)20年中國能源(yuan)技(ji)術(shu)發展方向(xiang)——分布(bu)式能源(yuan)及(ji)相關技(ji)術(shu)