什么是分布式发电？

什么是分布式发电？

分布式发电正在成为一种为解决美国未来电力需求的不断普及方式，考虑到连续不断的发电接近的情况时尤为如此。与商业化发电趋向相关的是密切分布式发电，这使得开发者们可以利用这些有利的机遇——在这些机遇中，传统的公共事业部门的发电厂并不是最好的解决问题办法。
大型公共事业部门的发电厂可能常常会在一个竞争的大环境下处于一种不利的地位。它们能够以适中的价格生产出大量的电力，但是以低负荷运行这些发电厂就可能有问题。此外，输电的基本建设结构正使得公共事业部门的花费越来越多。分布式发电厂能够避免因为设备所需要的安装地点而引起的上述两方面的问题。当一个小型的发电设施在某地安装时，或者它与需要电力的一个或多个工厂相邻时，就消除发电能力的过度建设以及昂贵的输电线路的建设。
用于分布式“微型商业”化发电是一种新的概念。这总体看，一座分布式发电厂正在寻找与之相配的发电投资搭配，已获得最大利润和经济可行的目的去满足当地的或区域的电力需求。这些工厂都是一些典型的热电联产厂，其总体的热销能可高达88%。当直接将电力与热能生产分别进行比较时，这些工厂在生产出相同有用能量的情况下的cO2排放量可以减少50%。它们的燃料消耗量还可减少50%。
微型商业化发电场模式的成功取决于整体的经济情况和热电联产与分布式发电是如何进行整合的。对于分布式发电而言，商业化发电场进行良好运行的几个必要条件为：灵活的输送电、负载适当、工作循环、热电联产、电力生产，以及明确的服务范围。这些发电厂可以使用内燃机或者燃气轮机（图13.1和图13.2）。
发电厂的电力必须被迅速输出，这种输出可以根据电力来源的价格而进行。对于发电厂的输送能力而言这种微型商业化发电厂取决于基本负载、中等负载和高峰负载的需求量，有效地输送要求所有的发电机能够在30秒内启动并达到同步。在绝大多数情况下是不需要使用这种能力的，但确实应该具备这种能力，快速负载变化必须适应没有断开负载的状态，而且维护也不应受设备的迅速启动与停止所影响。这些能力使这些小型发电厂要比标准的公共事业部门的设备能够更加灵活地适应环境。



图13.1 Wartila 图12.0r/min图18.220SG涡轮机，可以提供中等负载的动力。该机功率为图2.5MW



图13.2 以天然气为动力的图1.2 MW改进型发电机组可以使用液体或气体燃料
对于分布式发电设备而言，匹配的负载能力是基础。对于独立的发电机来说，往复式发动机的效率是比较固定的，单个发电机的负载效率为40%～100%。一些发动机有可能满足一个地区从基本负载到高峰负载的需要而效率并不受太大的影响。功率范围较大的公共事业部门的发电厂并不能适应这种奢侈的要求。它们一般拥有有限的仅适用于最大效率的负载范围。
基本负载与高峰负载的差别一般为100%。比如，夏季几个月中的电力负载在夜间较低，那是许多工业用户下班了，而且运行空调机也很少了。在白天当工业用户工作空调机运行时，电力的需求量就可以达到100%甚至更多。
为了将一个分布式发电厂的费用降至最低，重要的事在于将发电设备的类型与所预计的工作任务相匹配。高峰用电需要量可以通过高峰发电设备来满足；中等的发电量则用来满足中等需求；基本的用电需求有基本的负载设备提供。
热能的生产即热电联产帮助分布式发电厂家去后顾之忧。对于是否有生产能力的设备来说，热能的生产必须是可靠的（具备或不具备发电能力）。天然气发动机具有良好的高温能力——可超过770℉——相当于一座产热能超过24M W的发电厂。热量被耗尽了的气体所补偿，而且工厂也需要安全的热量。
热电联产或分布式发电厂或者微型商业化发电厂的发电量取决于其发热主体的大小。这将保证其生产效率保持在乐观的水平上。当热需求较少时，所有的发电费用都集中在发电一侧，热动力中心并不需要发电费用。如果在热需求较低时需要电力，生产电力可以通过外部购买的方式获得，这将取决于对生产和购买所需费用的比较来决定。正常情况下当天气适宜时，从外部购买电力的费用最低，而夏季和冬季都会增加电力的需求量。
在开放的市场上会出现电网上电力低负载的情况，这就迫使公共事业部门降价，直至几乎不盈利的地步。在这种情况发生时，正在运行的发电厂就需要灵活地购买外来低价电。然而，分布式发电的目的就在于将用于高峰发电和中等发电时的对输电电网的信赖降至最低，并以最经济的方式按基本负载发电。
使用分布式发电的电力资源允许公共事业部门和其他一些能源服务的提供者们做到：
（1）在用电负荷高速增长的地区提供高峰供电电力。
（2）使输电线路避免获得允许或增加批准手续的困难。
（3）减少输电线路的费用和相应的电力损耗。
（4）在用户的工业或商业区提供内部享用的热电联产。