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　　未來20年中(zhong)國能(neng)源技(ji)術發展方向(xiang)——分布式(shi)能(neng)源及相關技(ji)術
　　所謂(wei)“分(fen)(fen)布(bu)式能源(yuan)”是指分(fen)(fen)布(bu)在(zai)用(yong)(yong)戶端的(de)(de)能源(yuan)綜(zong)合(he)利(li)用(yong)(yong)系(xi)統。一次能源(yuan)以(yi)氣(qi)體燃料為(wei)主(zhu)(zhu)，可再(zai)生能源(yuan)為(wei)輔，利(li)用(yong)(yong)一切可以(yi)利(li)用(yong)(yong)的(de)(de)資源(yuan)；二(er)次能源(yuan)以(yi)分(fen)(fen)布(bu)在(zai)用(yong)(yong)戶端的(de)(de)熱電冷（植）聯產為(wei)主(zhu)(zhu)，其他能源(yuan)供應(ying)系(xi)統為(wei)輔，實現(xian)以(yi)直接滿足用(yong)(yong)戶多種需(xu)求(qiu)的(de)(de)能源(yuan)梯級(ji)利(li)用(yong)(yong)，并(bing)通過(guo)能源(yuan)供應(ying)系(xi)統提供支持和補充(chong)；在(zai)環境保(bao)護(hu)上，將部分(fen)(fen)污染分(fen)(fen)散化(hua)、資源(yuan)化(hua)，爭取實現(xian)適度排(pai)放的(de)(de)目標(biao)；在(zai)管理(li)體系(xi)上，依托智能信(xin)息化(hua)技術實現(xian)現(xian)場無人(ren)職守，通過(guo)社會(hui)化(hua)服務(wu)體系(xi)提供設計、安裝(zhuang)、運行(xing)、維修一體化(hua)保(bao)障。 　　分(fen)(fen)布(bu)式能源(yuan)技術的(de)(de)基礎(chu)科學(xue)主(zhu)(zhu)要在(zai)以(yi)下幾(ji)個方面：　　
　　1、動力與能源轉換設備；
　　2、一(yi)次和二次能源相關技術；
　　3、智能控制與群控優(you)化技術(shu)；
　　4、綜合系統優化技術；
　　5、資源深度利用技術。
　　動力與能源轉換(huan)設備：
　　主(zhu)要(yao)是指(zhi)一些基于(yu)傳統(tong)技(ji)術(shu)的(de)完善和新技(ji)術(shu)的(de)發展。
　　（1）小型(xing)燃氣輪機--在小型(xing)航空渦輪發(fa)動機技術的(de)(de)基礎(chu)上(shang)，實現(xian)地面發(fa)電和(he)供熱的(de)(de)聯產技術。目前中國在這一技術上(shang)已經可(ke)以開發(fa)相應(ying)產品，主要的(de)(de)問題是需要設備(bei)的(de)(de)能源轉換效率，可(ke)靠性，延長設備(bei)檢修周期，設備(bei)的(de)(de)自動智能控制水(shui)平(ping)；
　　（2）微型燃氣輪機(ji)--這(zhe)是基于汽車(che)發(fa)動機(ji)增壓渦輪技(ji)術(shu)的延伸(shen)，關鍵技(ji)術(shu)在于精密鑄造(zao)和燒結金(jin)屬陶(tao)瓷轉子(zi)，空(kong)氣或磁懸(xuan)浮軸承，回熱利(li)用(yong)技(ji)術(shu)，永(yong)磁發(fa)電技(ji)術(shu)，可控硅變頻控制技(ji)術(shu)等。由于技(ji)術(shu)層次并(bing)不高，其中許多(duo)項(xiang)目已經有(you)專家在研究，只要真正重視。
　　（3）燃(ran)(ran)(ran)氣內燃(ran)(ran)(ran)機--內燃(ran)(ran)(ran)機技術(shu)對于中(zhong)國已經成熟，但是燃(ran)(ran)(ran)氣內燃(ran)(ran)(ran)機的制造水平與(yu)國際(ji)先進設備還存在比較大(da)的差(cha)距，主要是轉換效率、排放控(kong)制、電子控(kong)制和(he)設備大(da)修周期等，此外，國外正(zheng)在發展的預燃(ran)(ran)(ran)、回(hui)熱、增壓渦輪技術(shu)，以及電子變(bian)頻等技術(shu)，都是發展的重要方向(xiang)；
　　（4）斯特林發(fa)動(dong)機--外(wai)燃式斯特林技(ji)術(shu)中國已經(jing)有了比較大的突破，上海711所已經(jing)可以生產該技(ji)術(shu)的產品，目前主要是設備可靠性(xing)和發(fa)電效率(lv)，以及自動(dong)化控制水(shui)平；
　　（5）燃(ran)料電池(chi)--該(gai)(gai)技(ji)術有(you)質子交換膜、固體(ti)氧(yang)化物(wu)、熔融硅酸(suan)鹽(yan)和(he)氫氧(yang)重整等多種技(ji)術方式，該(gai)(gai)技(ji)術應用極為(wei)廣泛，污染極小，而且可(ke)以同燃(ran)氣輪(lun)機技(ji)術整合，發電效率將可(ke)能(neng)達到80%，是未來有(you)發展價值的技(ji)術；
　　（6）微型蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)輪機--蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)輪機是傳統的技術，但(dan)是利用(yong)一(yi)部噪音小(xiao)(xiao)、振動小(xiao)(xiao)、運行方(fang)便可靠的小(xiao)(xiao)型蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)輪機代替熱交換(huan)器，將其中一(yi)部分能量轉換(huan)為價值較高(gao)的電能，或者利用(yong)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)管網中較低(di)品位(wei)的蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)為制冰(bing)機組提供低(di)溫冷(leng)能，可以更好地(di)利用(yong)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)中的能量；
　　（7）微型水(shui)(shui)(shui)(shui)輪機(ji)和微型抽水(shui)(shui)(shui)(shui)蓄能(neng)電站--小(xiao)型、微型水(shui)(shui)(shui)(shui)輪機(ji)組不僅可以(yi)在(zai)有水(shui)(shui)(shui)(shui)位落差的地方使用，而且可以(yi)廣泛利(li)用在(zai)分布式能(neng)源(yuan)項目上(shang)。利(li)用自來水(shui)(shui)(shui)(shui)管網的水(shui)(shui)(shui)(shui)能(neng)壓(ya)力，或(huo)者建筑物可能(neng)產生的落差進行發(fa)電，并在(zai)用電低谷進行抽水(shui)(shui)(shui)(shui)蓄能(neng)，新型的微型水(shui)(shui)(shui)(shui)輪發(fa)電機(ji)組將何以(yi)采用電子變(bian)頻控制技術(shu)，調整電能(neng)品(pin)質(zhi)；
　　（8）太陽(yang)能發電(dian)和太陽(yang)熱發電(dian)--利用太陽(yang)能量的發電(dian)技(ji)術，將(jiang)(jiang)太陽(yang)熱發電(dian)與(yu)沼氣(qi)利用整(zheng)合(he)，將(jiang)(jiang)光伏電(dian)池與(yu)建筑材料整(zheng)合(he)，利用光導纖維(wei)與(yu)照(zhao)明(ming)技(ji)術整(zheng)合(he)等等；
　　（9）風(feng)(feng)能--風(feng)(feng)力(li)發(fa)(fa)(fa)電是能源(yuan)發(fa)(fa)(fa)展的一個重要(yao)方向，在大(da)型(xing)風(feng)(feng)場大(da)量利用(yong)大(da)型(xing)風(feng)(feng)機(ji)發(fa)(fa)(fa)電將何以代替現有的火(huo)力(li)發(fa)(fa)(fa)電系(xi)統，但是對(dui)于居住分散的用(yong)戶小型(xing)的風(feng)(feng)力(li)發(fa)(fa)(fa)電系(xi)統更加具有普及意義(yi)，小型(xing)風(feng)(feng)力(li)發(fa)(fa)(fa)電系(xi)統主要(yao)需(xu)要(yao)解決(jue)的是成本(ben)、可靠性和蓄能問題；
　　（10）余熱(re)制冷(leng)(leng)系統(tong)(tong)--利用(yong)動力機產生的(de)余熱(re)供熱(re)制冷(leng)(leng)是分布式熱(re)電冷(leng)(leng)三聯供系統(tong)(tong)的(de)重要(yao)環節(jie)，尤(you)其是制冷(leng)(leng)，可以(yi)(yi)采用(yong)吸收式制冷(leng)(leng)，也可以(yi)(yi)采用(yong)吸附式，以(yi)(yi)及余熱(re)--動力轉換--低(di)溫制冷(leng)(leng)等技術，這些技術均比較(jiao)成(cheng)熟(shu)，關鍵是系統(tong)(tong)的(de)集成(cheng)率，以(yi)(yi)及造價等問題；
　　與分布式(shi)能(neng)源系統相關的一次(ci)和二次(ci)能(neng)源相關技術：
　　（1）天然氣系統(tong)的優化利用，以及(ji)管道輸送技術；
　　（2）液(ye)化(hua)天(tian)然氣(qi)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)和利(li)用(yong)(yong)--分散化(hua)的(de)液(ye)化(hua)天(tian)然氣(qi)生(sheng)(sheng)產(chan)技術可以利(li)用(yong)(yong)石(shi)油開采(cai)中的(de)伴生(sheng)(sheng)氣(qi)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)，減少溫室氣(qi)體排(pai)放，資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)的(de)綜合(he)利(li)用(yong)(yong)率，液(ye)化(hua)天(tian)然氣(qi)利(li)用(yong)(yong)中對于冷(leng)能(neng)的(de)有效利(li)用(yong)(yong)可以有效節能(neng)等(deng)等(deng)，在(zai)液(ye)化(hua)天(tian)然氣(qi)利(li)用(yong)(yong)中，將產(chan)生(sheng)(sheng)大量的(de)新(xin)課題；
　　（3）煤(mei)層(ceng)氣(qi)和礦(kuang)(kuang)井(jing)瓦斯(si)(si)(si)利(li)用，可(ke)能有(you)60%以(yi)(yi)上的礦(kuang)(kuang)工(gong)是死在中國的礦(kuang)(kuang)井(jing)里，而瓦斯(si)(si)(si)爆炸是元兇之一，減(jian)少礦(kuang)(kuang)工(gong)死亡和煤(mei)層(ceng)氣(qi)和礦(kuang)(kuang)井(jing)瓦斯(si)(si)(si)資源的利(li)用有(you)著密切(qie)關聯，利(li)用煤(mei)層(ceng)氣(qi)和礦(kuang)(kuang)井(jing)瓦斯(si)(si)(si)發(fa)電(dian)等(deng)技術不(bu)僅可(ke)以(yi)(yi)挽救無數礦(kuang)(kuang)工(gong)的生命，還能有(you)效減(jian)少溫室氣(qi)體排放，緩解全(quan)球(qiu)變暖(nuan)問題；
　　（4）可燃冰--存在(zai)于海(hai)底和高(gao)寒地區的(de)天然氣水(shui)化(hua)合物(wu)是(shi)人類未來的(de)主要能(neng)源，它是(shi)為(wei)分布式(shi)能(neng)源系統提(ti)供燃料的(de)重要途徑(jing)；
　　（5）煤地(di)下(xia)(xia)氣(qi)化--中國目前有100億噸以上的(de)煤炭資源在開發過程中被遺棄在地(di)下(xia)(xia)，如何利用(yong)可控地(di)下(xia)(xia)氣(qi)化技術將其變為氣(qi)體(ti)燃料回收(shou)利用(yong)是中國煤炭工業的(de)重要(yao)課題；
　　（6）地熱--利(li)用和開發地熱資源，將(jiang)地下低(di)品(pin)位熱能轉換為(wei)高品(pin)位的電能或冷能是技術(shu)的關鍵(jian)；
　　（7）深(shen)層(ceng)海水冷能--利用沿(yan)海深(shen)層(ceng)海水的(de)(de)低溫資源，解(jie)決(jue)沿(yan)海城(cheng)市的(de)(de)制(zhi)冷問(wen)題，；
　　（8）水(shui)能(neng)--利(li)用水(shui)利(li)資(zi)源，特別是小(xiao)型水(shui)電設施解決農村以水(shui)代柴，保護植被；
　　（9）沼氣--利(li)用城市垃(la)圾、農村廢(fei)棄物(wu)資(zi)(zi)源(yuan)等進行發(fa)電或熱電聯產(chan)，減少溫室氣體(ti)排放，資(zi)(zi)源(yuan)綜合利(li)用水平；
　　（10）甲醇(chun)(chun)--利用煤等礦物(wu)資源生(sheng)產甲醇(chun)(chun)，以(yi)代(dai)替石油(you)。甲醇(chun)(chun)可以(yi)滿足燃料電池對氫的需(xu)要(yao)；
　　（11）乙(yi)醇--利用(yong)植物(wu)資源生產乙(yi)醇，以(yi)代替(ti)石油和其(qi)他礦物(wu)燃(ran)料，乙(yi)醇可以(yi)作為(wei)燃(ran)料直接使用(yong)，也可以(yi)作為(wei)燃(ran)料電池的氫(qing)分離的原料；
　　（12）氫--對于氫的利(li)用(yong)將(jiang)決定(ding)人類的未(wei)來，如何(he)從(cong)水(shui)中低成本地(di)重整氫氣將(jiang)是技術的關鍵；
　　（13）壓(ya)(ya)(ya)縮空氣--利用(yong)低估電力或(huo)其他能源生產高壓(ya)(ya)(ya)空氣，作為汽車(che)和其他動力設(she)備，以及分布式能源的動力源，主要(yao)解決高增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)比壓(ya)(ya)(ya)縮技術(shu)、設(she)備小型化、材料和效率等問(wen)題(ti)。
智(zhi)能控制與群控優化(hua)技術：
　　（1）分(fen)布式能(neng)源機(ji)組和系(xi)統自(zi)身的智能(neng)化控制--解決設備“無人(ren)職守”問題，能(neng)夠(gou)根據(ju)需求進行調節，自(zi)動跟(gen)蹤(zong)電(dian)、熱、冷(leng)負荷；
　　（2）分布(bu)式(shi)能(neng)源(yuan)與載體的(de)信息(xi)互動--解決分布(bu)式(shi)能(neng)源(yuan)系統(tong)成為智能(neng)化建(jian)(jian)筑(zhu)的(de)一(yi)個(ge)組成部分，與建(jian)(jian)筑(zhu)系統(tong)的(de)需(xu)求進(jin)行優化整合，建(jian)(jian)筑(zhu)的(de)能(neng)源(yuan)可靠性和(he)節能(neng)性；
　　（3）分(fen)布式(shi)能(neng)源機(ji)組的聯合控制--分(fen)布式(shi)能(neng)源采用模(mo)塊化組合設計，需要對模(mo)塊組合聯合控制，根(gen)據需求(qiu)變(bian)化進行智能(neng)調節，決定每一模(mo)塊的運行狀態和模(mo)塊之間的調節優化關系；
　　（4）遠程遙控--通(tong)過(guo)電(dian)話線(xian)、因特網、無線(xian)網絡和電(dian)源線(xian)對設備進行遠程監(jian)視控制；
　　（5）群控(kong)優(you)化(hua)(hua)--根據一個(ge)區域內各(ge)(ge)(ge)種用戶對于電力、熱力、制冷等需(xu)求的(de)變化(hua)(hua)，以及燃(ran)料(liao)、氣溫變化(hua)(hua)趨(qu)勢(shi)、蓄能量庫存等等因素，優(you)化(hua)(hua)控(kong)制各(ge)(ge)(ge)個(ge)用戶的(de)分布(bu)式能源系統(tong)，以及公(gong)共能源系統(tong)，進行多系統(tong)容錯(cuo)優(you)化(hua)(hua)，減少冗余，各(ge)(ge)(ge)系統(tong)的(de)需(xu)求適(shi)應性；
　　（6）智能電(dian)網技術--必須建(jian)立電(dian)網信息化管理(li)系統。
　　（7）信息化計量(liang)與結算(suan)系統--建(jian)立(li)網絡化能源(yuan)(yuan)系統的各(ge)種(zhong)能源(yuan)(yuan)產品和各(ge)個用戶(hu)與分布式能源(yuan)(yuan)設施擁有者(zhe)之間、各(ge)時段間根據預約定價進行計量(liang)和結算(suan)的智能系統；
　　（8）自動信息(xi)發(fa)(fa)布(bu)系(xi)統--對(dui)于用戶(hu)與臨(lin)近用戶(hu)能(neng)源(yuan)使用狀態、用戶(hu)與臨(lin)近用戶(hu)的分(fen)布(bu)式能(neng)源(yuan)系(xi)統伺(si)服(fu)狀態、以及燃料系(xi)統和(he)公(gong)共能(neng)源(yuan)供應系(xi)統的運行(xing)狀態信息(xi)進(jin)行(xing)發(fa)(fa)布(bu)，以便智能(neng)化(hua)(hua)建(jian)筑、用戶(hu)能(neng)源(yuan)管理系(xi)統、分(fen)布(bu)式能(neng)源(yuan)設施、儲能(neng)設施、設備(bei)運行(xing)服(fu)務機構、以及燃料供應者和(he)公(gong)共電網能(neng)夠根據每一信息(xi)源(yuan)所發(fa)(fa)布(bu)的實時(shi)信息(xi)進(jin)行(xing)狀態優化(hua)(hua)調整(zheng)，實現資源(yuan)共享(xiang)。
　　綜(zong)合系(xi)統優化(hua)技術：
　　（1）多種能源系統(tong)(tong)整(zheng)合優(you)化(hua)--將各種不同的(de)(de)(de)能源系統(tong)(tong)進(jin)行聯合優(you)化(hua)，例(li)如：將分布(bu)式(shi)(shi)能源與傳統(tong)(tong)能源系統(tong)(tong)整(zheng)合后，進(jin)行聯合優(you)化(hua)；或(huo)者，將分布(bu)式(shi)(shi)能源系統(tong)(tong)與冰蓄(xu)冷(leng)系統(tong)(tong)整(zheng)合并進(jin)行聯合再優(you)化(hua)，將微型燃氣輪機與熱(re)泵系統(tong)(tong)整(zheng)合優(you)化(hua)，以及太(tai)陽能與分布(bu)式(shi)(shi)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)優(you)化(hua)整(zheng)合等(deng)等(deng)，達到取長補短(duan)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，發揮各個系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)綜合優(you)勢；
　　（2）將(jiang)分(fen)布式能源(yuan)與(yu)交通系統(tong)整合(he)優(you)化--利用低谷電(dian)(dian)力(li)為電(dian)(dian)動(dong)汽(qi)(qi)車蓄電(dian)(dian)或燃料電(dian)(dian)池汽(qi)(qi)車儲氫等(deng)，將(jiang)燃料電(dian)(dian)池和混合(he)動(dong)力(li)汽(qi)(qi)車作(zuo)為電(dian)(dian)源(yuan)形(xing)成隨著(zhu)人(ren)流移動(dong)的電(dian)(dian)源(yuan)和供(gong)水系統(tong)。實現節約投(tou)資(zi)經(jing)費；
　　（3）分布(bu)式(shi)能源系統電網接入研究--解決(jue)分布(bu)式(shi)能源與現有電網設(she)施的兼容、整(zheng)合(he)等問(wen)題；
　　（4）蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)技術--通過蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)技術的開發應用，解(jie)決能(neng)源的延時性調節問題(ti)，能(neng)源系統的容錯能(neng)力，其中包括蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)、蓄(xu)(xu)(xu)熱(re)(re)(re)、蓄(xu)(xu)(xu)冷和(he)蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)四個(ge)技術方向。蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)包括化(hua)學蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)：電(dian)池(chi)；物(wu)理蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)：飛輪和(he)水能(neng)、氣能(neng)。蓄(xu)(xu)(xu)熱(re)(re)(re)包括項變蓄(xu)(xu)(xu)熱(re)(re)(re)、熱(re)(re)(re)水、熱(re)(re)(re)油(you)和(he)蒸(zheng)汽(qi)等多(duo)種形(xing)式。蓄(xu)(xu)(xu)冷：冰和(he)水。蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)包括物(wu)理蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)：機械蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)、水蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)、以(yi)及記憶(yi)金屬蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)等多(duo)種方式；
　　（5）地源(yuan)蓄能(neng)技術--利用(yong)地下水(shui)和(he)土壤將冬季的(de)冷和(he)夏季的(de)熱(re)蓄能(neng)儲存，進(jin)行季節性調節使用(yong)，結合(he)熱(re)泵技術進(jin)行直(zhi)接利用(yong)，減少城市熱(re)島(dao)效應；
　　（6）網(wang)絡式能源系(xi)統(tong)--互聯網(wang)式的分(fen)布式能源梯級利用(yong)系(xi)統(tong)是未來能源工業的重要形態。　　資源深度(du)利用(yong)技術：
　　（1）天(tian)然(ran)氣凝(ning)結水技術--利用天(tian)然(ran)氣燃(ran)燒(shao)后(hou)的化(hua)學反(fan)應結果回收水，解決部分城市(shi)水資源(yuan)緊缺問題；
　　（2）將分布式能(neng)源與大棚結(jie)合的技術--將分布式能(neng)源系統發(fa)電設備排除的余(yu)熱、二氧化(hua)碳和(he)水(shui)蒸汽注入大棚，作為氣(qi)(qi)體肥料(liao)和(he)熱源，解決城市綠化(hua)和(he)蔬果供(gong)應，同時減少溫室(shi)氣(qi)(qi)體和(he)其他污染(ran)物排放問題；
　　（3）利用發電制冷(leng)的冷(leng)卻水(shui)生產生活(huo)(huo)熱(re)水(shui)的技(ji)術(shu)--利用熱(re)泵的技(ji)術(shu)，將低(di)品位(wei)熱(re)源(yuan)轉換為較高品位(wei)的生活(huo)(huo)熱(re)水(shui)，減少(shao)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)；
　　（4）空(kong)調系統(tong)廢熱回(hui)收技術--發展全新風(feng)(feng)空(kong)調系統(tong)中有效利(li)用回(hui)風(feng)(feng)中的(de)余熱和余冷，減少能耗；
　　（5）污(wu)水水源熱泵系統(tong)--利(li)用生活污(wu)水中的熱量；
　　（6）小型生(sheng)物(wu)質沼(zhao)氣(qi)生(sheng)產技術--利用民用設施污水、垃圾和大棚(peng)廢(fei)棄生(sheng)物(wu)質就地生(sheng)產沼(zhao)氣(qi)的技術。
　　未來20年中國能源技術(shu)發展方向(xiang)——分布(bu)式能源及相關技術(shu)