分布式發電的案例
分布式光伏發電系統全面介紹
屋頂支架分為平面支架和斜面支架兩種，其中平面支架適用于平頂或輕型屋頂，而斜面支架適用于傾斜屋頂；地面支架分為固定式和可調式兩種，其中固定式支架適用于平坦地面，而可調式支架可根據地形和太陽的位置進行調整，使太陽能電池板的角度和方向能夠最大化地接受太陽輻射能，提高發電效率。
二、發電優勢
1.輸出功率相對較小
一般而言，一個分布式光伏發電項目的容量在數千瓦以內。與集中式電站不同，光伏電站的大小對發電效率的影響很小，因此對其經濟性的影響也很小，小型光伏系統的投資收益率并不會比大型的低。
2.污染小，環保效益突出
分布式光伏發電項目在發電過程中，沒有噪聲，也不會對空氣和水產生污染。
3.能夠在一定程度上緩解局地的用電緊張狀況
但是，分布式光伏發電的能量密度相對較低，每平方米分布式光伏發電系統的功率僅約100瓦，再加上適合安裝光伏組件的建筑屋頂面積有限，不能從根本上解決用電緊張問題。
4.可以發電用電并存
大型地面電站發電是升壓接入輸電網，僅作為發電電站而運行；而分布式光伏發電是接入配電網，發電用電并存，且要求盡可能地就地消納。
展開 什么是分布式光伏發電系統？哪些地點適合建設？
隨著全球環保意識的提高，光伏發電以發電效率高、環境污染小和能源來源豐富等優勢脫穎而出。光伏發電是指利用太陽能輻射直接轉變成電能的發電方式，能夠有效幫助減少二氧化碳。
分布式光伏發電特指在用戶場地附近建設，運行方式以用戶側自發自用、多余電量上網，且在配電系統平衡調節為特征的光伏發電設施。分布式光伏發電遵循因地制宜、清潔高效、分散布局、就近利用的原則，充分利用當地太陽能資源，替代和減少化石能源消費。
分布式光伏發電特指采用光伏組件，將太陽能直接轉換為電能的分布式發電系統。它是一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式，它倡導就近發電，就近并網，就近轉換，就近使用的原則，不僅能夠有效提高同等規模光伏電站的發電量，同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題。
哪些地點適合建設分布式光伏發電系統？
1.工業領域廠房
在用電量比較大、網購電費比較貴的工廠，通常廠房屋頂面積很大，屋頂開闊平整，適合安裝光伏陣列，并且由于用電負荷較大，分布式光伏并網系統可以做以就地消納，抵消一部分網購電量，從而節省電費。
2.商業建筑
與工業園區的作用效果類似，不同之處在于商業建筑多為水泥屋頂，更有利于安裝光伏陣列。但是往往對建筑美觀性有要求，按照商廈、寫字樓、車棚、酒店、會議中心、度假村等建筑類別的特點。用戶負荷特性一般表現為白天較高，夜間較低，能夠較好的匹配光伏發電特性。
3.農業設施
農村有大量的可用屋頂，包括自有住宅、蔬菜大棚、魚塘等，往往處在公共電網的末梢，電能質量較差。在農村建設分布式光伏系統可提高用電保障和電能質量。
4.邊遠農牧區及海島
由于距離電網遙遠，我國西藏、青海、新疆、內蒙古、甘肅、四川等省份邊遠農牧區以及我國沿海島嶼還有數百萬無電人口。
展開 智芯研報 | 碳化硅(SiC)：提升分布式太陽能發電能效的秘密武器
這正在推動發電和配電系統從以集中式的輪輻式為主的架構，重塑為更網格化的本地化發電和用電，通過智能電網互連來平穩供需。
根據國際能源署(IEA)2019年10月的燃料報告，到2024年，可再生能源發電量將增長50%。
這意味著全球可再生能源發電量將增加1200GW，相當于美國目前的裝機容量。該報告預測，可再生能源發電量其中增長的60％將采用太陽能光伏(PV)設備的形式。
圖1：2019-2024可再生能源發電量增長（按技術分類）
該報告還強調了分布式光伏發電系統的重要性，因為消費者、商業建筑和工業設施開始自行發電。它預測，到2024年，分布式光伏發電量將翻一番以上，超過500 GW。這意味著分布式光伏發電將占太陽能光伏發電增長總量的近一半。
圖2：2007-2024分布式光伏(PV)發電量增長（按細分市場分類）
太陽能優勢
為何在可再生能源發電量的增長中，太陽能光伏發電占如此領先的地位？
一個明顯的原因是太陽光照在我們所有人身上，因此它的能量被大量廣泛應用。這使發電量更接近耗電量，將電力輸送到離網點，這點對于減少配電損耗特別有用。另一個明顯的原因是有大量的太陽能。
計算地球從太陽接收多少能量有許多細微差別，一條經驗法則是，晴天時在海平面為平均每平方米1kW，或當考慮日/夜周期、入射角、季節性等因素，平均為每天每平方米6kWh。
太陽能電池利用光電效應將入射光以光子流的形式轉化為電能。
展開 光伏百科|屋頂分布式光伏發電項目開發流程詳解
五、電站運行
屋頂分布式光伏電站投入運行后，需要進行定期的檢查和維護，包括光伏板清潔、故障檢測等，可借助智能設備監測電站運行數據，以此來保障光伏電站的長期穩定運行。
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這正在推動發電和配電系統從以集中式的輪輻式為主的架構，重塑為更網格化的本地化發電和用電，通過智能電網互連來平穩供需。
根據國際能源署(IEA)2019年10月的燃料報告，到2024年，可再生能源發電量將增長50%。
這意味著全球可再生能源發電量將增加1200GW，相當于美國目前的裝機容量。該報告預測，可再生能源發電量其中增長的60％將采用太陽能光伏(PV)設備的形式。
圖1：2019-2024可再生能源發電量增長（按技術分類）
該報告還強調了分布式光伏發電系統的重要性，因為消費者、商業建筑和工業設施開始自行發電。它預測，到2024年，分布式光伏發電量將翻一番以上，超過500 GW。這意味著分布式光伏發電將占太陽能光伏發電增長總量的近一半。
圖2：2007-2024分布式光伏(PV)發電量增長（按細分市場分類）
太陽能優勢
為何在可再生能源發電量的增長中，太陽能光伏發電占如此領先的地位？
一個明顯的原因是太陽光照在我們所有人身上，因此它的能量被大量廣泛應用。這使發電量更接近耗電量，將電力輸送到離網點，這點對于減少配電損耗特別有用。
另一個明顯的原因是有大量的太陽能。
展開 分布式光伏電站整體配套解決方案
主要是因為光伏電站采用太陽能光伏發電技術，具有無污染、可再生等特點，能夠利用任何有陽光的閑置區域，包括地面、樓頂、側立面和陽臺等，廣泛應用在商場、醫院、住宅區、工廠、學校和企事業單位屋頂等地。其中，應用最為廣泛的是分布式光伏發電系統。
2.分布式發電系統介紹及構成
分布式光伏發電特指采用光伏組件，將太陽能直接轉換為電能的分布式發電系統。它是一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式，它倡導就近發電，就近并網，就近轉換，就近使用的原則，不僅能夠有效提高同等規模光伏電站的發電量，同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題。
（1）太陽能電池組件
太陽能電池組件是分布式光伏發電系統的核心部件之一，目前應用較為廣泛的太陽能電池組件是結晶硅組件，用鋼化玻璃、EVA及TPT熱壓密封而成，并加裝鋁合金邊框，具有抗風、抗冰雹、便于安裝等特點。太陽能電池通常由高純硅材料制成，是一種半導體PN結器件。按照發電效率由高至低的順序分為非晶硅薄膜太陽能電池、多晶硅電池、單晶硅電池和薄膜復合晶硅電池。其作用是將太陽能轉化為電能，存儲到蓄電池或推動負載工作。
（2）逆變器
光伏并網逆變器是一種將直流電轉換為交流電的電子器件，可以將光伏（PV）太陽能板產生的可變直流電壓轉換為市電頻率交流電（AC）的逆變器，可以反饋回商用輸電系統，或是供離網的電網使用。光伏逆變器是光伏陣列系統中重要的系統平衡（BOS）之一，可以配合一般交流供電的設備使用。太陽能逆變器有配合光伏陣列的特殊功能，例如最大功率點追蹤及孤島效應保護的機能。
（3）蓄電池
其主要功能是存儲光伏發電系統的電能，并在日照量不足，夜間以及應急狀態下為負載供電。
展開 家用光伏發電系統屬于什么類型？
隨著對環境保護和可持續發展的重視，越來越多的家庭開始安裝光伏發電系統。家用光伏發電系統是一種利用太陽能轉化為電能的裝置，能夠為家庭提供清潔、可再生能源，減少家庭支出，甚至可以賺取收益。家用光伏發電系統屬于哪種類型呢？
光伏發電系統分為獨立發電、并網發電和分布式發電，家用光伏發電系統一般采用的是分布式光伏發電，其安裝容量小、流程簡單、收益穩定，也是國家補貼相對高的一種分布式光伏發電系統。
分布式光伏發電特指采用光伏組件，將太陽能直接轉換為電能的分布式發電系統。它是一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式，它倡導就近發電，就近并網，就近轉換，就近使用的原則，不僅能夠有效提高同等規模光伏電站的發電量，同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題。
分布式光伏發電系統具有哪些特點？
一、輸出功率相對較小
一般而言，一個分布式光伏發電項目的容量在數千瓦以內。與集中式電站不同，光伏電站的大小對發電效率的影響很小，因此對其經濟性的影響也很小，小型光伏系統的投資收益率并不會比大型的低。
二、污染小，環保效益突出
分布式光伏發電項目在發電過程中，沒有噪聲，也不會對空氣和水產生污染。
三、能夠在一定程度上緩解局地的用電緊張狀況
但是，分布式光伏發電的能量密度相對較低，每平方米分布式光伏發電系統的功率僅約100瓦，再加上適合安裝光伏組件的建筑屋頂面積有限，不能從根本上解決用電緊張問題。
四、可以發電用電并存
大型地面電站發電是升壓接入輸電網，僅作為發電電站而運行；而分布式光伏發電是接入配電網，發電用電并存，且要求盡可能地就地消納。
展開 風光棄電量、棄電率“雙降” 市場化決定行業發展
4月2日，國家能源局印發《關于減輕可再生能源領域企業負擔有關事項的通知》強調，嚴格執行可再生能源發電保障性收購制度，電網企業簽訂并網協議時需承諾按國家核定的區域最低保障性收購小時數落實保障性收購政策，以切實保障可再生能源產業健康發展。
5月11日，國家能源局對2017年我國可再生能源電力發展監測評價結果予以公布，并再次強調，這一結果將“作為各地區2018年可再生能源開發建設和并網運行的基礎數據”，希望各地區能夠“高度重視可再生能源電力發展和全額保障性收購工作”“采取有效措施推動提高可再生能源利用水平”。
一系列的“嚴格落實”“首要條件”背后，是國家對可再生能源行業健康發展的切切關愛，更是對行業有序發展的殷殷重托。為實現全國“2020年棄光率低于5%、棄風率控制在5%左右、水能利用率95%以上、核電實現安全保障性消納”的目標，政府有關部門及相關能源、電網企業砥礪前行，攜手共答能源發展消納題，奮力推動我國可再生能源行業高質量發展邁出更大步伐。
完善交易市場助推能源轉型升級
6月1日下午，國家發展改革委的網站發布《關于2018年光伏發電有關事項的通知》。在明確暫停2018年普通光伏電站建設步伐、降低新投運光伏電站標桿上網電價的同時，再次強調，發揮市場配置資源決定性作用，進一步加大市場化配置項目力度。
伴隨可再生能源行業規模的不斷擴大，能夠更有效實現資源優化配置的市場化機制，已成為進一步推動能源轉型、構建現代能源體系的一個重要抓手。
3月20日，國家能源局在《分布式發電管理辦法》的征求意見稿中明確，“開展分布式發電與配電網內就近電力用戶的電力交易”，“鼓勵分布式發電參與輔助服務市場”，并要求省級電力交易中心、電力調度機構等單位為分布式發電交易提供服務。
展開 一文了解｜分布式智能電網 背景、意義與內涵
前言
2022年4月26日，中央財經委員會第十一次會議提出：“發展分布式智能電網，建設一批新型綠色低碳能源基地，加快完善油氣管網。”
那么分布式智能電網提出的意義與概念內涵是什么？這里我們做一些民間解讀，供大家參考。
分布式智能電網的提出背景
在分析之前，我們需要注意到一個信息，那就是“分布式智能電網”提出的位置，是放在“一批綠色低碳能源基地”之前的，這背后的意義是非常重要的。
綠色低碳能源基地，我們認為主要是2021年國家提出的“9+5”建設方案，即：9大清潔能源基地，包括松遼、冀北、黃河上游、黃河幾字灣、新疆等；以及5大海上風電基地，包括廣東、福建、浙江、江蘇、上海。
那么為什么“分布式智能電網”的提法，要放到“綠色低碳能源基地”之前？
其實是集中式清潔發電項目所面臨的根本矛盾所導致：即大電網的消納能力和消納水平，與全系統獲得成本之間的矛盾。
所謂“全系統獲得成本”，即一度電從發端開始，安全、穩定、可靠、按需地輸送到負荷末端，所需投入的全部成本之和。過去我們過于關注風光發電的邊際成本降低，已經低于火電的邊際發電成本，而且基地規模越大，邊際成本越低。
但是對買單的終端用戶來說，關注的是全系統獲得成本，即在負荷側最末端獲得一度電，所需付出的成本。約等于“邊際發電成本+邊際輸配電成本+邊際用戶內部成本”。
消納能力是電力系統的穩態容納能力，比如電網輸電能力、系統調節水平等；消納水平是系統的動態容納能力，比如并網技術性能、調度運行水平等。
展開 關于天然氣分布式能源：燃氣輪機和內燃機怎么選？
內燃機具有發電效率高、余熱利用形式多樣化、燃料適應性強、運行靈活性強等特點。
燃氣內燃機在分布式能源領域的應用
在燃氣分布式能源領域，燃氣內燃機發電機組可以搭配不同單機容量，以多機組合、可漸進擴充發電容量，滿足分布式能源項目經濟性和投資彈性。常見燃氣內燃機分布式能源系統主要形式如下。
不可否認，燃氣內燃機NOx排放濃度較高。雖然燃氣內燃機發電機組的NOx排放水平與傳統柴油發電機組排放相比較具有明顯優勢，但與其他類型燃氣機組相比NOx排放濃度仍然較高。
燃氣輪機分布式能源優點
燃氣輪機是以連續流動的氣體為工質帶動葉輪高速旋轉，將燃料的能量轉變為有用功的內燃式動力機械，是一種旋轉葉輪式熱力發動機。燃氣輪機具有發電功率大、電壓等級高、供電半徑大；排煙溫度高、余熱利用系統簡單；排放清潔度高等優點。
燃氣輪機在分布式能源領域的應用
常見的燃氣輪機分布式能源系統主要形式如下表：
燃氣輪機低負荷運行時，效率會大幅度降低。燃氣輪機利用壓氣機進氣導葉的開度來調節空氣進氣量，調節范圍為75%-100%。當負荷小于75%時，只能通過控制燃料來控制燃氣輪機的出力。
所以燃氣輪機低負荷運行時，效率會大幅度下降，50%負荷時效率下降5%-7%，故燃氣輪機不適宜長期低負荷運行。
另外燃氣輪機發電機組宜連續不間斷運行，對于間歇運行的分布式能源項目，發電機組的頻繁啟停將直接影響設備大修間隔，同時也會影響燃氣輪機壽命。
展開 走進了解丨微型燃氣輪機優點與應用
重型燃氣輪機裝機容量一般大于 100 MW，是迄今為止效率最高的熱功轉換類發電設備，是發電和驅動領域的核心設備，也是中型常規航空母艦上運用的主動力。
中型燃氣輪機裝機容量為 20-100 MW，小型燃氣輪機裝機容量為 1-20 MW，中小型燃氣輪機可應用于船舶動力，發電，石油開采等多種目的。微型燃氣輪機裝機容量一般小于 1MW。微型燃氣輪機發電是目前最成熟、最有商業競爭力的分布式發電設備，具有掀起“電源小型分散化”的技術革新熱潮、成為 21 世紀能源技術主流的趨勢。
設計與類型
微型燃氣輪機（Microturbine，簡稱MT）具有與重型燃氣輪機相似的循環和組件，功率重量比優于重型燃氣輪機，因為燃機機直徑的減小會導致軸轉速增加。重型燃氣渦輪發電機對于分布式電力應用來說太大且太昂貴，因此 MT 被開發用于小規模電力，例如單獨的發電或冷熱電聯產 （CCHP）系統。
微型燃氣輪機約為冰箱大小，輸出功率為 25 kW 至 500 kW，從汽車和卡車渦輪增壓器、飛機輔助動力裝置 (APU) 和小型噴氣發動機演變而來。大多數
微型燃氣輪機由壓縮機、燃燒器、渦輪機、交流發電機、換熱器和發電機組成。下圖說明了微型渦輪機的工作原理。
微型燃氣輪機可分為：單軸或雙軸、簡單循環或回熱、中冷和再熱。普通的單軸 MT 每分鐘轉速為90,000 至 120,000 轉，簡單且制造成本更低。
展開 
CO傳感器檢測系統用于便攜式發電機
在便攜式氣體生成器上增加了一種新的傳感器--一氧化碳(CO)傳感器，旨在檢測潛在的致命氣體CO的積聚。CO傳感器檢測系統被設計用來追蹤一氧化碳--無法通過鼻子嗅到、沒有味道的水平，可以在緊急情況下關閉機器。
無論是做飯、上網、洗衣服還是居家照明，許多日常活動都要用電。如果停電，便攜式發電機可以提供備用電源，讓人們可以完成其中最重要的日常工作。此外，因為便攜式發電機便于搬運，假如附近沒有用于電動工具的插座，或者您希望在遠離家門的地方享受依賴電力的娛樂活動，便攜式發電機可以靈活地提供幫助。
隨身攜帶便攜式發電機是非常有用的東西，特別是如果你生活的地區很可能會停電。同時，它們在露營者和工作場所也很受歡迎，但在使用過程中經常沒有考慮到發電機的位置以及如何設置它來排出廢氣。
一氧化碳(CO)是很多人沒有考慮到的一個風險，尤其是在高壓斷電的情況下，可能會促使人們使用便攜式發電機。根據美國疾病控制中心(CDC)的數據，美國每年有400多人死于一氧化碳中毒，4000多人住院治療，20000多人進了急診室。
防止一氧化碳中毒的部分挑戰在于這種氣體本身很難鑒別。其無色無味，且比空氣輕，所以能均勻地在房間里擴散，而不是降至較低的水平。一氧化碳中毒的癥狀類似流感，包括頭痛、頭暈、虛弱、胃部不適或嘔吐、胸痛和神志不清。
一氧化碳傳感器檢測系統使用了一氧化碳傳感器，如果在給定時間內CO濃度記錄達到或超過800ppm，或在10分鐘內平均記錄達到400ppm，就會觸發一氧化碳傳感器。如果達到這些級別，生成器將會自動關閉。控制面板上的指示燈則表明有一個相關問題被識別出來。
展開 美團分布式自動駕駛引擎
1）往分布式計算平臺的平滑遷移
在從傳統IPC向分布式計算平臺的過渡過程中，我們希望上層功能模塊在移入到分布式計算平臺上運行時無需任何適配，功能模塊也無需關心它所運行的節點是否跟上下游模塊在同一個節點上。
為完成上述目標，我們就需要自動駕駛引擎能夠提供運行環境的抽象與隔離，引擎為完成這一層抽象，必須解決三個關鍵點：分布式環境下高實時性的數據傳輸、高實時性的調度、關鍵自動駕駛數據的實時記錄。
圖1. 引擎需要將算力向端上平滑遷移
2) 拆分調度仿真任務
仿真系統是自動駕駛研發的重要手段，在自動駕駛進入到運營階段之后，仿真任務也迅速增長，目前美團自動駕駛仿真系統每天執行數百萬仿真任務，峰值流量每小時上百萬任務，仿真里程每天上千萬公里。
前面提到，不同的仿真任務對硬件算力的需求是不一樣的，比如感知預測仿真任務必須依賴GPU運行，在硬件資源（或者其硬件資源的配比）是固定的前提下，為擺脫這種仿真任務的硬性依賴進一步提升資源利用率，我們需要將仿真任務中不同的子任務按照計算屬性拆分到不同的機器上運行，其中引擎要負責完成同一任務在不同機器間的通信和執行調度，并做到這種拆分對上層仿真任務無感。
圖2. 如何在仿真環境中依據任務屬性調度任務
在美團，我們打造了統一的自動駕駛引擎來同時滿足車端計算平臺和離線仿真系統的需求，因此面向運營的分布式引擎也會遵循這一策略，使用統一的架構來滿足車端分布式計算平臺和離線仿真系統在大規模運營階段的新需要。
展開 美團分布式自動駕駛引擎
1）往分布式計算平臺的平滑遷移
在從傳統IPC向分布式計算平臺的過渡過程中，我們希望上層功能模塊在移入到分布式計算平臺上運行時無需任何適配，功能模塊也無需關心它所運行的節點是否跟上下游模塊在同一個節點上。
為完成上述目標，我們就需要自動駕駛引擎能夠提供運行環境的抽象與隔離，引擎為完成這一層抽象，必須解決三個關鍵點：分布式環境下高實時性的數據傳輸、高實時性的調度、關鍵自動駕駛數據的實時記錄。
圖1. 引擎需要將算力向端上平滑遷移
2) 拆分調度仿真任務
仿真系統是自動駕駛研發的重要手段，在自動駕駛進入到運營階段之后，仿真任務也迅速增長，目前美團自動駕駛仿真系統每天執行數百萬仿真任務，峰值流量每小時上百萬任務，仿真里程每天上千萬公里。
前面提到，不同的仿真任務對硬件算力的需求是不一樣的，比如感知預測仿真任務必須依賴GPU運行，在硬件資源（或者其硬件資源的配比）是固定的前提下，為擺脫這種仿真任務的硬性依賴進一步提升資源利用率，我們需要將仿真任務中不同的子任務按照計算屬性拆分到不同的機器上運行，其中引擎要負責完成同一任務在不同機器間的通信和執行調度，并做到這種拆分對上層仿真任務無感。
圖2. 如何在仿真環境中依據任務屬性調度任務
在美團，我們打造了統一的自動駕駛引擎來同時滿足車端計算平臺和離線仿真系統的需求，因此面向運營的分布式引擎也會遵循這一策略，使用統一的架構來滿足車端分布式計算平臺和離線仿真系統在大規模運營階段的新需要。
展開 圖文解析：10kV發電機組供電系統型式及方案
2） 型式二：
發電機組為N或N+X配置，每臺發電機組出口處設置開關柜，將發電機組輸出一分為二，分別在兩 段母線上并機運行。
如圖2所示。
3） 型式三：
發電機組2N配置，每個N的發電機組在一段母線上并機運行。如圖3所示。
2、10kV發電機組供電系統方案
三種不同型式按發電機組配置、并機方式可歸結為表 1 所示的 4 種發電機組供電系統方案。表1中并未體現型式2（圖 2）所示的發電機組N配置、 在兩段母線上并機的方案。
▼表1 發電機組供電系統方案：
未體現該方案是因為構建一個供電配電系統時，應遵循可靠性低的環節的冗余度高、可靠性高的環節冗余度低的原則。
遵循
此原則才能構建出適用、 經濟的供配電系統。
該方 案中故障率相對較高的發電機組N配置、 故障率相對較低的并機裝置和線路冗余設置， 不符合上述原則，不建議采用。
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END
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