微型燃?xì)廨啓C(jī)在分布式供能中應(yīng)用的可行性探究

馬健峰

摘 要：隨著分布式供能系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展，微型燃?xì)廨啓C(jī)制造水平也在不斷提高。微型燃?xì)廨啓C(jī)是一種新型環(huán)保的電力供應(yīng)設(shè)備，具有安全可靠、能源轉(zhuǎn)化率高、自動(dòng)化程度高等多種優(yōu)點(diǎn)，在分布式供能系統(tǒng)中應(yīng)用，能有效解決我國傳統(tǒng)電力網(wǎng)點(diǎn)分布不均勻的問題，保證居民用電的安全性和可靠度。

關(guān)鍵詞：微型燃?xì)廨啓C(jī)；分布式供能；可行性

燃?xì)廨啓C(jī)是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，葉輪在工質(zhì)（連續(xù)流動(dòng)的氣體）帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪康?，而微型燃?xì)廨啓C(jī)是一種在近幾年流行起來的小型熱力發(fā)電機(jī)，采用的是由離心式壓氣機(jī)和向心式燃?xì)馔钙浇M成的徑流式葉輪機(jī)械，其單機(jī)功率比較小，最低可達(dá)25kW，最高也僅有300kW[1]。微型燃?xì)廨啓C(jī)在能源領(lǐng)域中的應(yīng)用，掀起了一股“電源小型分散化”的技術(shù)革命，促進(jìn)了分布式供能系統(tǒng)的發(fā)展。

1.微型燃?xì)廨啓C(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

微型燃?xì)廨啓C(jī)是一種可靠性和安全性都比較高的常規(guī)發(fā)電設(shè)備，作為分布式發(fā)電體系中的核心部件，可以說是能源供應(yīng)體系變革的成果。隨著微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)體系的成熟，目前該設(shè)備除了應(yīng)用在分布式發(fā)電系統(tǒng)中，還被廣泛用于備用電站、并網(wǎng)發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)、尖峰負(fù)荷發(fā)電等領(lǐng)域，而且逐漸開始用作一些民用或軍事交通運(yùn)輸工具的動(dòng)力裝置。微型燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備之所以迅速發(fā)展，主要是因?yàn)樗母咝耘c環(huán)保性，且適用范圍廣，安全可靠，是能源供應(yīng)體系的不二選擇。

微型燃?xì)廨啓C(jī)的裝置結(jié)構(gòu)比較簡單，因此無論是在人口集中的地方還是相對(duì)較為偏僻的鄉(xiāng)村區(qū)域，具有較高的適用性，完全滿足分布式供能的要求。整體上來說，微型燃?xì)廨啓C(jī)具有以下技術(shù)特征：①能源轉(zhuǎn)化率高，熱電聯(lián)產(chǎn)中采用微型燃?xì)廨啓C(jī)，熱效率可達(dá)80%；②燃料種類豐富，該設(shè)備可使用柴油、煤油、天然氣、生物質(zhì)燃料等多種燃料，且燃料消耗率較低；③低噪音，設(shè)備運(yùn)行時(shí)噪音比較小，不會(huì)影響到居住區(qū)的環(huán)境；④故障率較低，微型燃?xì)廨啓C(jī)的平均使用年限可達(dá)4.5×104h，且運(yùn)行超過0.8×104小時(shí)才會(huì)發(fā)生故障，維修簡便且費(fèi)用較低，整體可靠性較高；⑤低排環(huán)保，微型燃?xì)廨啓C(jī)的煙霧顆粒排放量基本為零；⑥自動(dòng)化程度高，設(shè)備中配有監(jiān)控系統(tǒng)及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)發(fā)電網(wǎng)點(diǎn)的遠(yuǎn)程一體化監(jiān)控。

2.微型燃?xì)廨啓C(jī)在分布式供能中應(yīng)用的可行性探究

微型燃?xì)廨啓C(jī)作為一種環(huán)保且安全性較高的電力供應(yīng)設(shè)備，其技術(shù)特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)性能完全符合分布式供能體系的運(yùn)行要求，與傳統(tǒng)的電力集中供應(yīng)方式相比，具有很大的優(yōu)勢，且目前微型燃?xì)廨啓C(jī)的技術(shù)體系及應(yīng)用體系已較為成熟，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展其發(fā)展空間也比較大。

2.1理論優(yōu)勢

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，傳統(tǒng)的電力集中供應(yīng)已經(jīng)無法滿足居民的生活需求及工業(yè)的生產(chǎn)需求，目前各個(gè)國家都開始研究分布式供能系統(tǒng)，以期增強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)性，同時(shí)降低電力能源的供應(yīng)成本，改善電力服務(wù)質(zhì)量?？梢哉f分布式供能系統(tǒng)的發(fā)展促進(jìn)了微型燃?xì)廨啓C(jī)制造水平的提升，與傳統(tǒng)的發(fā)電站相比，該設(shè)備避免或者說降低了電力在輸送過程中的損耗，安裝成本比較低，而且使用年限長，故障率低，維修成本也比較低，即使是一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)發(fā)生故障也不會(huì)影響到其他發(fā)電網(wǎng)點(diǎn)的運(yùn)行，最重要的是環(huán)保，符合綠色能源的發(fā)展要求。

2.2技術(shù)可行性

目前微型燃?xì)廨啓C(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在生物質(zhì)能源領(lǐng)域、天然氣能源領(lǐng)域以及野外孤網(wǎng)發(fā)電等多個(gè)領(lǐng)域，且技術(shù)體系正逐步完善，可靠性比較高，而且符合國家能源發(fā)展綠色環(huán)保的基本要求。微型燃?xì)廨啓C(jī)通過余熱煙氣的回收利用，及其與熱水空調(diào)等系統(tǒng)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了冷熱電三聯(lián)供，大大提升了能源利用效率，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了一些結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的大型能源設(shè)備。

2.3市場需求

市場需求是微型燃?xì)廨啓C(jī)可以在分布式供應(yīng)中應(yīng)用的關(guān)鍵性要素。我國的電力網(wǎng)點(diǎn)分布不太均勻，尤其是在西部地區(qū)，微型燃?xì)廨啓C(jī)的使用可以解決這些區(qū)域的電力輸送問題，提供均勻分布的供電網(wǎng)點(diǎn)，切實(shí)解決缺電地區(qū)的供電問題。目前我國微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展前景較為廣闊，在上海、北京、廣州等地都已經(jīng)建立了以微型燃?xì)廨啓C(jī)為關(guān)鍵性設(shè)備的分布式能源供應(yīng)系統(tǒng)，在給居民供電的同時(shí)還可供熱或者供冷。此外，在焦化領(lǐng)域使用微型燃?xì)廨啓C(jī)，充分利用煤氣燃燒后產(chǎn)生的熱量，同時(shí)凈化煤氣，既供能又環(huán)保。

3.結(jié)語

近年來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度比較快，對(duì)能源的需求量也不斷增大[2]。微型燃?xì)廨啓C(jī)雖然結(jié)構(gòu)比較簡單，但是能量轉(zhuǎn)化率極高，而且通過余熱煙氣的回收及與熱水空調(diào)等系統(tǒng)的結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)冷熱電三聯(lián)供，又進(jìn)一步提升了能源的利用效率，而且環(huán)保性較強(qiáng)，應(yīng)用在焦化領(lǐng)域中利用煉焦產(chǎn)生的煤氣也可運(yùn)行，適用范圍廣，能夠在安裝在指定的地點(diǎn)，形成穩(wěn)定地分布式供能系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王偉亮，王丹，賈宏杰，陳沼宇，郭炳慶，周海明，范孟華.能源互聯(lián)網(wǎng)背景下的典型區(qū)域綜合能源系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析研究綜述[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2016，12：3292-3306.

[2]馬琴，郭鵬，張梅有，徐二樹，李俊強(qiáng).燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)分布式供能系統(tǒng)的對(duì)比分析[J].華東電力，2013，02：270-274.