科技情报开发与经济SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT＆ECONOMY2009年第19卷第21期
当前，我国面临的最大挑战是人口、资源和环境问题，我国实现可持续发展的唯一选择就是全力提高资源的利用效率，最大限度地减少环境污染，而分布式能源系统将会使这一问题得到一定程度的缓解。
1分布式能源系统的概念及特点
1.1分布式能源系统的概念
分布式能源是指分布在用户侧的能源梯级利用和可再生能源及资源综合利用设施，如以太阳能发电、太阳能热水器、热电联产、沼气利用等。分布式能源直接安装在用户端，通过在现场对能源实现温度对口梯级利用，尽量减少中间输送环节的损耗，实现对资源利用的最大化。
在分布式能源系统中，一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，利用一切可以利用的资源；二次能源以分布在用户端的热电冷（植）联产为主，其他中央能源供应系统为辅，实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用，并通过中央能源供应系统提供支持和补充；在环境保护上，将部分污染分散化、资源化，实现适度排放的目标；在管理体系上，依托智能信息化技术实现现场无人值守，通过社会化服务体系提供设计、安装、运行、维修一体化保障；各系统在低压电网和冷、热水管道上进行就近支援，互保能源供应的可靠。分布式能源实现多系统优化，将电力、热力、制冷与蓄能技术结合，实现多系统能源容错，将每一系统的冗余限制在最低状态，利用效率发挥到最大状态，以达到节约资金的目的。
1.2分布式能源系统的特点
分布式能源技术是未来世界能源技术的重要发展方向，它具有能源利用效率高，环境负面影响小，提高能源供应可靠性和经济效益好等特点。
（1）能源利用效率高。由于分布式能源可用发电后工质的余热来制热、制冷，因此能源得以合理的梯级利用，用户可根据自己所需来向电网输电和购电，能源的利用效率达到80％以上。
（2）投资小，损耗低。由于其投资回报的周期较短，因此投资回报率高，可降低一次性的投资和成本的费用；靠近用户侧的安装可就近供电，因此可降低网损（包括输电和配电网的网损）。
（3）污染小。分布式能源系统采用天然气做燃料或以氢气、太阳能、风能为能源，可减少有害物的排放总量，减轻环保的压力；大量的就近供电减少了大容量远距离高电压输电线的建设，由此减少了高压输电线的电磁污染。另外，由于实现了优质能源梯级合理利用，SO2和固体废弃物排放几乎为零，温室气体（CO2）减少50％以上，NO x减少80％，TsP减少95％。
（4）为可再生能源的利用开辟了新的途径。相对于化石能源而言，可再生能源能流密度较低、分散性强，而且目前的可再生能源利用系统规模小、能源利用率较低，用于集中供能是不现实的，而分布式能源系统为可再生能源利用的发展创造了条件。
（5）安全性和可靠性高。分布式能源系统发电方式灵活，在公用电网故障时，可自动与公用电网断开，独立向用户供电，提高了用户自身的用电可靠性；当所在地的用户出现故障时，可主动与公用电网断开，减小了对其他用户的影响。
（6）解决了边远地区的供电问题。由于我国许多边远及农村地区远离大电网，因此难以从大电网向其供电，采用太阳能光伏发电、小型风力发电和生物质能发电的独立发电系统，可以解决我国边远地区或未连接电网的农村地区的用电问题。
2我国发展分布式能源的必要性
2.1能源安全战略的需要2022年新年祝福语图片
我国煤炭、石油和天然气的绝对资源数量十分可观，但由于人口众多，能源资源的人均占有量只相当于世界平均数的一半，是一个能源资源相对贫乏的国家。在探明的化石能源资源储量中，世界石油、煤炭和天然气的结构关系为20％，60％和20％，而我国为5％，91％和4％。化石能源的储藏特点决定了我国以煤为主的能源结构短期内不会改变。近年来随着我国经济的飞速发展，能源消费量剧增，煤炭消费量占到我国一次能源生产和消费总量的70％左右，石油进口量也以每年10％的速度递增。化石能源资源的有限与过度开采、国际能源战略格局的最新变化，以及国内日益增加的石油消耗、我国石油对外依存度的逐年加大，都为中国未来的能源安全提出了新的课题。面对变化，做出调整，立足
国际国内两个市场，发展多元化的优质能源结构，加速开发和引进天然气，大力发展分布式能源，在若干应用领域替代石油产品，已成为我国重要的能源策略。
2.2缓解环境压力的需要
快速的经济增长与掠夺式的资源开发，使得我国的生态环境付出了沉重的代价，目前我国已成为世界上污染最严重的国家之一。自20世纪90年代中期以来，我国经济增长有2/3是在环境污染和生态破坏的基础上实现的，大气污染造成的损失已经占到了GDP的3％。据统计，全国SO2排放量的90％，NO x排放量的60％都来自于燃煤，其中电力行业的SO2排放量占总排放量的40％左右。全国流经城市的河流中，90％的河段受到比较严
文章编号：1005－6033（2009）21－0125-04收稿日期：2009－05－13分布式能源——
—中国能源可持续发展的有效途径
刘翠玲1，张小东2
（1.山西省科技情报研究所，山西太原，030001；2.太原市科技应用推广站，山西太原，030002）
摘要：阐述了分布式能源系统的概念与特点，从能源安全、环境压力、提高能效、电力
发展等方面论述了我国发展分布式能源的必要性。根据国内外分布式能源发展的现
状，提出了我国发展分布式能源的主要形式及建议，指出分布式能源系统是保证我国
能源可持续发展战略实施的有效途径之一，发展潜力巨大。
关键词：分布式能源；可持续发展；能源利用效率
中图分类号：F407.2文献标识码：A
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重的污染，75％的湖泊出现了负营养化问题，酸雨的影响面积占到国土面积的1/3，是目前世界三大酸雨区之一。受环境容量的限制，传统的高速度、高消耗、高污染、低效率的经济增长模式已经无以为继。分布式能源系统由于实现了优质能源梯级合理利用，能效可达80％以上，超过燃煤火电机组1倍，SO2和固体废弃物排放几乎为零，温室气体（CO2）减少50％上，NO x减少80％，成为中国能源技术发展的方向。同时国际及我国更严格的污染排放标准及环保条例的执行也促进了分布式能源系统的推广。
2.3提高能效的需要
由于种种原因，我国的能源利用率仅有33％，比发达国家低近10％，主要产品单位能耗比世界平均水平高30％。国家能源研究中心的数据表明，每创造100万美元GDP，中国能耗是美国的2.5倍，欧盟的5倍，日本的9倍。在总能源消耗中，生产用能，特别是工业能源消费始终是能源消耗的主要部分，约占总能耗的70％。如集中供电系统，发电厂最终只能将燃料能源燃烧产生的1/3热能转化成电能，而近50％的热能流失，传输环节损耗近10％的热能。而分布式能源系统直接安装在用户端，通过在现场对能源实现梯级利用，减少中间输送环节损耗，实现资源利用最大化，对提高能源利用效率具有非常重要的意义。
2.4电力发展的需要
随着我国经济的迅速发展，对电力的需求也在快速增长，但由于电源和电网建设相对滞后，全国范围内电力短缺现象十分严重，使得近几年来在全国各地拉闸限电的情况有增无减，严重影响了经济的发展。在2020年中国国内生产总值比2000年翻两番，全面实现小康社会的大目标下，三产和建筑能耗将快速增加，空调制冷和采暖用电负荷也将大幅增长，这使终端能耗结构发生重大变化。如果仅依靠几条主要线路传输电力，集中供电系统的供电线路拥堵问题将日益凸显。分布式能源站由于实现了热电冷三联供，加之蓄冷空调等技术的应用，将有利于改善电力供应的紧张局面。
3国内外分布式能源发展现状
3.1国外分布式能源发展状况及政策支持
（1）丹麦是世界上能源利用效率最高的国家，自1990年以来，丹麦大型凝气发电厂容量没有增加，新增电力主要依靠安装在用户侧的、特别是工业用户和小型区域化的分布式能源电站（热电站）和可再生能源项目，热电发电量占总发电量的61.6％。2005年7月，丹麦政府宣布计划铺设全球最长的智能化电网基础设施，这将使分布式能源系统成为丹麦主要的供电渠道。
丹麦对于分布式能源采取了一系列明确的鼓励政策，先后制定了《供热法》《电力供应法》和《全国天然气供应法》等，在法律上明确了保护和支持立场。《电力供应法》规定，电网公司必须优先购买热电联产生产的电能，而消费者有义务优先使用热电联产生产的电能（否则将做出补偿）。
（2）1988年，荷兰启动了一个热电联产激励计划，制定了重点鼓励发展小型的热电机组的优惠政策。实践证明，荷兰的分布式能源为电力增长做出巨大贡献，热电联产装机容量由1987年的2700MW猛增到1998年的7000MW，占总发电量的48.2％。荷兰实行了能源税机制，标准为6.02欧分/kWh，但绿电力可返还2欧分。
荷兰颁布了新的《电力法》，赋予分布式能源（热电联产）特别的地位，使电力部门须接受此类项目电力，政府对其售电仅征收最低税率。由荷兰能源分配部门起草的《环境行动计划》中，电力部门将积极使用清洁高效能源技术以承担其对环境的责任。其中分布式能源是最为重要的手段，将负担40％
的二氧化碳减排任务。
软件工程师要学哪些（3）日本是亚洲能源利用效率最高的国家，自1981年东京国立竞技场第一号热电机组运行起，截至2000年，分布式能源项目共1413个，总容量2212MW。
分布式能源能够在日本快速发展，关键是政府的有效干预。1986年5月日本通产省发布了《并网技术要求指导方针》，使分布式能源可以实现合法并网。1995年12月又更改了《电力法》，并进一步修改了《并网技术要求指导方针》，使拥有分布式能源装置的业主，可以将多余的电能反卖给供电公司，并要求供电公司为分布式能源业主提供备用电力保障。此外，分布式能源业主不仅能够得到融资、政府补贴等优惠政策，还能享受减免税等鼓励。
（4）美国在1978年颁布公共事业管理政策法后，正式开始推广建设分布式能源系统。目前，美国已有6000多座分布式能源站。美国计划到2020年一半以上新建办公或商用建筑采用分布式能源系统，同时1.5％现有建筑进行改建分布式能源站。按照美国能源部CCHP2020纲领的描述，部分新建建筑采用CCHP 后，美国CO2可以减排19％。
1987年美国颁发能源法，明确电力公司必须收购热电联产的电力产品，其电价和收购电量以长期合同形式固定。并于2001年为热电联产系统提供税收减免和简化审核等优惠政策。美国西部各州的电力企业已开始将提高能源利用率列为长期资源投资战略中的重要一环。在华盛顿州，电力公司PG＆E计划
通过投资研发高效节能技术来增强分布式能源系统，通过分布式能源系统来满足未来50％的能源需求。
3.2我国分布式能源发展现状
我国分布式能源系统的应用刚刚起步，国内的一些科研单位、高校、供电部门等正在开展这方面的研究，有些已有工程及产品，如中科院在西藏建立了多座小型太阳能光伏发电系统（总量达420kW）。另外，还开始了分布式能源的模型研究、分布式能源并网系统研究、储能产品的开发等。
随着我国能源结构的调整及天然气在能源利用中比重的不断增加，以及风能、太阳能、生物能源发电的兴起，分布式供电系统在我国广泛引起重视，目前，我国以天然气为燃料的分布式能源系统建设已进入实质性开发实施阶段，在北京、上海、广州等大城市的居民小区、商城楼宇、大学城都有一批热、电、冷联产示范工程投运。如：上海浦东国际机场能源中心4000kW燃气轮机热电联供项目；上海黄埔区中心医院1000kW燃气轮机热电联供项目；北京中关村软件园热电冷联产项目等。另外新的北京南站的能源中心使用的电力燃气发电机组，单台持续输出功率1570kW，并且和电网并联，成为国家863课题的示范工程之一。
为推动分布式能源的发展，我国政府及其相关部门制定了热电联产的专项规定。《中华人民共和国节约能源法》第39条明确，国家鼓励发展下列通用节能技术：推广热电联产、集中供热；提高热电机组
的利用率；发展热能梯级利用技术，热、电、冷联产技术和热、电、煤气三联供技术，提高热能综合利用率。原国家计委、原国家经贸委、建设部、国家环保总局“关于发展热电联产的规定”中曾明确提出：以小型燃气发电机组和余热锅炉等设备组成的小型热电联产系统，具有效率高、占地小、保护环境、减少供电线损和应急突发事件等综合功能，在有条件的地区应逐步推
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广。在国家发展改革委《能源发展“十一五”规划》中，电力工业发展重点包括推进热电联产、热电冷联产和热电煤气多联供。《2010年热电联产发展规划及2020年远景发展目标》提出：到2020年，全国热电联产总装机容量将达到2亿kW，其中城市集中供热和工业生产用热的热电联产装机容量都约为1亿kW。预计到2020年，全国总发电装机容量将达到9亿kW左右，热电联产将占全国发电总装机容量的22％，在火电机组中的比例为37％左右。
4我国发展分布式能源的思路
4.1我国发展分布式能源的主要形式
（1）燃气热电冷三联产技术。这是分布式能源的典型形式。天然气是一种清洁原料，它的烟气中不含SO2，所以其中的水蒸气的冷凝潜热几乎90％以上的热量都被利用。由于在燃气轮机中30％～40％
的能量直接转化为电能，一次转化效率也高于一般火电机组，再加上排气和能量利用，比如加热、制冷，用于各种不同能级的用户，整个系统达到能量的梯级利用，使总能量利用效率达到最高。所以说利用天然气作为能源的最高效率就是热电冷三联产。
（2）分布式煤气化能源系统。煤气化分布式能源系统联合循环发电就是以煤气化得到的煤气作为燃料，来代替常规系统中的气体或液体燃料，以达到提高热效率的目的。其流程为：将煤气化产生的煤气经过脱硫等净化处理，把煤气中的灰、含硫化合物等杂质除掉，成为清洁的、具有一定压力的洁净煤气，供给燃气轮机做功发电，其尾气供给余热式溴化锂吸收式制冷／制热系统以向用户提供供暖、空调以及生活热水。在我国富煤区大力发展分布式煤气化能源系统，通过燃气输配管道将气化产物供给用户，可以达到高效利用能源的目的。
（3）分布式煤层气能源系统。我国有丰富的煤层气资源，现已查明的浅层煤层气就有30多万亿m3，相当于约400亿t标准煤。若全部用以发电的话可发电100万亿kWh，这一巨大的资源宝库，是建设分布式能源系统的物质基础。
煤层气的产地多在煤矿附近，煤矿的生产需要很多电力。用煤层气就地建设一个分布式能源系统，平时可供给煤矿部分生产用电力，故障时可供给保安电力。这不仅省去大量的输变电系统的建设和运行的费用，也省去了输变电过程中约7％的电能损耗。
（4）分布式可再生能源系统。分布式能源系统适于与太阳能、地热、风能等系统规模小、能量密度低的可再生能源相结合，为可再生能源的利用提供了新的思路。分布式可再生能源系统是分布式能源系统未来发展的一个重要方向。在这样的分布式能源系统中，产出的将不只是冷、热、电，还可能有一些化学品或其他产品。但由于可再生能源本身的一些特点和其利用技术水平的限制，在当前一段时间内，它与常规能源互补的分布式系统更为现实可行，这也将进一步促进可再生能源利用技术的发展。
（5）分布式生物质能源系统。生物质包括各种速生的能源植物及各种废弃物，是洁净的可再生能源。作为唯一能转化为液体燃料的可再生能源，生物质以总产量巨大、可储存、碳循环等优点已引起全球的广泛关注。生物质气化或裂解产生的燃料气和高品位液体燃料可以作为小型或微型燃气轮机为核心的分布式能源系统理想的燃料。对于清洁液体燃料十分匮乏的我国，当前可以将生产液体燃料的分布式能源系统作为发展的重点（可同时或以后生产氢），也可以将发电与生产燃料结合起来，建立综
合的多能源输出系统。
（6）以垃圾为燃料的分布式能源系统。从生态角度看，垃圾是一种污染源，而从资源角度看，垃圾是地球上唯一正在增长的资源。能源专家测算，2t城市垃圾焚烧所产生的热量相当于1t 煤燃烧的能量。
如果我国能将垃圾分类处理并充分有效地用于发电，每年将节省煤炭5000万t～6000万t。通过水煤浆技术处理，变垃圾直接焚烧为加工利用，从而达到简化焚烧系统复杂性、提高燃烧效率和控制二次污染的多重目的。因此，垃圾发电将是形成分布式能源系统和电力生产“一次能源”多样性的重要内容。
4.2对我国发展分布式能源的建议
（1）由于分布式能源在能源系统中处于辅助地位，许多分布式能源技术还比较新，大多数人对分布式能源的重要性还没有深刻认识，因此，分布式能源在发展中遇到的困难比较多，包括行业利益、对科学原理的不理解、政策法规不配套、缺少相应规范等。因此，必须加强对分布式能源系统的宣传，让更多的人认识到其优点，认识到发展分布式能源系统是科学的选择，是发展的必然趋势。在此基础上，制定更完善的政策、法规和技术规程。因为从一些国家的成功经验中可以看到，国家层面的法律保证和政府层面的执法决心和政策的可落实性以及执行层的力度是发展分布式能源技术、实现可持续发展的关键保障。
（2）我国对分布式能源系统的研究和应用尚处在起步阶段，要在未来的竞争中占有一席之地，首先应加大对分布式能源技术的研究力度，尤其要吸引社会资本的参与，让企业研发成为主角，国家给予政策支持，科研院所给予技术、理论支持。
（3）目前，分布式发电已成为世界电力发展的新方向，它的大规模应用将对能源，尤其是电力系统
的产业结构调整和技术进步产生深刻的影响。由于用途的多样性，应当发展多种形式和用途的分布式能源系统。如与可再生能源利用相结合，既可降低可再生能源利用的难度，扩大其应用范围，也使分布式能源系统有更大的用武之地。
可以预测，在中国的能源结构调整中，分布式能源系统将成为未来能源可持续发展的一个重要领域。
参考文献
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（责任编辑：王永胜）────────────────
第一作者简介：刘翠玲，女，1964年生，1985年毕业于太原工业大学煤化工专业，副研究员，山西省科技情报研究所，山西省太原市迎泽大街366号，030001.
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科技情报开发与经济
SCI -TECH INFORMATION DEVELOPMENT ＆ECONOMY 2009年第19卷第21期
Distributed Energy Resources :the Effective Ways for the Sustainable
Development of China ’s Energy Resources
LIU Cui-ling ,ZHANG Xiao-dong
ABSTRACT :This paper expounds the concept and features of distributed energy resources system ,discusses the necessity
of developing the distributed energy resources in China from aspects of the energy security ,environmental pressure ,energy efficiency improvement ,and power development ,etc .,and based on the present situation of the distributed energy resources in China and foreign countries ,puts forward some main forms of and suggestions on the development of the distributed energy resources in China ,and points out that the distributed energy resources system ,which is one of the effective ways for guaranteeing the implementation of the sustainable development strategy in China ,possesses great development potential .KEY WORDS :distributed energy resources ;sustainable development ;efficiency of energy utilization
现在，中国能源消耗问题十分严峻，能源利用率低。怎样才
能使有效的能源获得最大的利用率，怎样能使我国的能源问题得到进一步的解决，怎样为我们的子孙后代实现能源的可持续发展，是我们现在和将来需要解决的问题。
1中国能源现状
我国现在所使用的能源架构多是煤炭为主，加上石油、生物
柴油、
电力能源等构成的。这些能源作为不可再生资源，如今呈现量增价扬的态势。尤其是石油，现在已成为名副其实的“黑金”。国际油价更是一路飚高。按照现在的开采及开发数量，50年后石油及煤矿开采即将面临瓶颈。2006年，中国能源消费总量为24.6亿t 标准煤，其中煤炭消费量占69％，这样的能源结构带来
了包括能源安全、
减少温室气体排放在内的许多压力，中国可再生能源的发展关系到整个世界的可持续发展问题。1.1煤炭现状
安全模式进不去中国现在所使用的最主要能源，即煤炭是我国能源的支柱，在中国，山西省是产煤大省，负担全国70％的煤炭能源产量。从世界范围来说，煤炭也是最主要的能源之一。虽然煤炭出产量大，但是出产的原煤利用率并不高，有很大一部分在提取之后就
被浪费了。如果提高煤炭的使用率，
在节约能源上下工夫，可以大大改善煤炭使用状况，有利于节能和环保。1.2石油现状
石油，不可再生资源，可用于生产、生活等各个方面，跟煤炭一样，都是我国能源的根本。如今的石油价格一路飙升。许多国家调高关税，限制出口。我国自2008年8月20日起，正式上调
煤炭出口关税税率。这次上调税率囊括了所有的煤炭品种，煤炭
出口关税统一提高到10％。即使这样也有很多企业愿意出口，去
获得更大利润。为此，
我国应该出台一系列限制本国能源出口的措施，除了调整关税税率外，也应调整国内能源价格，限制国家能源无节制的外流。1.3生物柴油现状
据统计，截至2007年底，我国生物柴油行业年产能超过300万t 。据不完全统计，现有产能1万t 及以上的生物柴油企业有26家，其中，产能小于5万t 的有13家，5万t～10万t 之间有7家，产能达到和超过10万t 的有6家。以生物柴油7000元/t 计
算，产值在3亿元以下的有13家，
3亿～10亿元之间有12家，10亿元以上的只有1家。除了现有产能外，我国还有多项大规模的生物柴油项目正在建设中，累计约300万t 。仅从产能来看，我国生物柴油行业已经形成了一定规模。然而，由
于原料短缺及价格高涨等原因，目前，我国很多企业处于部分停产或完全停产状态，行业发展陷入危机。
2生产车间标语
能源消耗结构分析及解决方案
2.1描写英雄人物的成语
能源消耗结构分析
文秘职责进入WTO 以后，中国的劳动力成本可能还将在相当长的一个时间内保持竞争力，但资源性的成本，包括土地的价格，特别是能源的成本将不具有竞争性。煤炭生产的成本由于安全性的考虑和环境的压力，有可能明显上升。石油的价格已经国际化，由于资源的分布和长距离运输，天然气的价格可能要高于很多国家。中国可能还要经过二三十年的努力，才能在能源技术的平
文章编号：1005－6033（2009）21－0128-03
收稿日期：2009－06－15
从能源科技看能源可持续发展
任丽芳1，黄诗鸿2，陈明3
（1.太原生产力促进中心，山西太原，030009；2.辽宁留学服务有限公司大连分公司，辽
宁大连，116001；3.大连大商集团股份有限公司，辽宁大连，116001）摘要：分析了中国能源现状及能源消耗结构，提出能源可持续发展的措施，指出应不
断发展新的能源，使中国能源呈现多元化、
可持续的发展。关键词：能源科技；开发利用；持续发展中图分类号：F407.2文献标识码：A
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