分布式能源网络系统的探索与实践

随着人类社会的不断进步和发展,人们对能源品质和数量的需求日益提高.长期以来,在中国能源结构中,以煤和石油为代表的化石能源占比过高,导致区域环境问题不断恶化,可再生能源利用与分布式能源普及应用是解决这一问题的重要手段之一.通过对国外分布式能源和微网的发展趋势,以及对国内分布式能源发展现状和面临的困境进行分析,提出基于可再生能源和天然气融合的分布式能源网络将成为分布式能源的重要发展方向之一.本文给出分布式能源网络的定义和特征,并以中德生态园和河北廊坊分布式能源网络为例,介绍两个典型的分布式能源网络项目,包括物理网络结构、系统结构和实施方法与效果.最后提出分布式能源网络系统的未来发展方向将是能源互联网,并总结出以能源互联网为代表的未来能源体系的基本特征.     

氢能与燃料电池汽车

由于经济发展、人口增长、环境保护、化石能源枯竭等原因,发展洁净型可再生能源已成为非常紧迫的任务.20世纪形成的以化石燃料为主体的世界能源结构,在21世纪将转变为以可再生能源等为主的新的能源结构.洁净型可再生能源中最引人注目的是氢能,2000年世界氢能大会认为,21世纪将进入氢能时代.     

北京市碳黑气溶胶排放清单估算及预测

碳黑气溶胶是含碳燃料不完全燃烧的产物, 能够改变大气辐射性质, 并能危害人体健康. 北京是以煤炭为主要能源的特大城市, 目前正在调整能源结构、减少污染排放以达到绿色奥运的目标. 使用2000年的北京市能源统计数据, 结合碳黑排放因子, 计算北京市的碳黑气溶胶排放清单, 排放总量估算为7.77 Gg. 焦炭、原煤、非商品能源秸秆是北京碳黑排放清单中最重要的排放源. 根据北京奥运能源规划, 预计2008年北京排放碳黑气溶胶2.97 Gg(不包括非商品能源). 如果2008年农村非商品能源的碳黑排放量保持2004年水平不变, 农村非商品能源将是2008年北京碳黑的最大排放源.     

绿色梦想正在实现——生物质能发展动向

石油资源逐渐衰竭,原油价格节节攀升,全球变暖和环境污染日益凸显,促使人们不得不去寻找可以替代石油的可再生清洁能源.生物质能源就是世人寄予厚望的替代能源.     

我国深地储能机遇、挑战与发展建议

<正>能源清洁化和低碳化是全球能源发展的不可逆趋势^[1].图1给出了全球可再生能源装机容量及其增长速率(2017～2022年)^[2],年平均增长速度为8.88%.其中,风电和光伏发电装机容量增加幅度最为显著,其次为生物质发电,水力发电增加不显著.中国作为能源消费大国,能源消费主要以煤炭为代表的化石能源为主,但能源清洁化已经成为国家能源发展重大的战略部署.     

新能源

地球上的各种能源,有的已被大规模开发和广泛利用,如煤炭、石油、天然气、水力等,称常规能源;还有一些能源,如太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、生物质能等,是正在研究开发和利用的能源,被通俗地称为新能源.其实太阳能、风能等,人类很早就已开始利用,这里把它称作新能源,是指在新技术的基础上进行大规模开发利用而言.新能源与常规能源的区分也是相对的,今天的新能源将来也会成为常规能源.如核裂变,过去是新能源,现在由于技术基本成熟,许多国家已把它看作常规能源.上述这些新能源都是可再生能源和清洁能源,被作为未来经济和社会可持续发展的能源基础,受到了高度重视.     

The development of new solar energy

随着我国经济的飞速发展,对能源的需求也越来越大,但传统能源的不可再生性又制约着经济的发展,同时,生态环境、经济能源的矛盾也越来越凸显,而太阳能则是一个行之有效、取之不尽的清洁能源,是人们发展低碳经济不可或缺的重要手段.文章就此阐述了笔者对发展太阳能新型能源的一些见解.     

未来的人类能源

作为现代人类赖以生存的第一能源,石油正在以飞快的速度被消耗,为此,世界各国的能源专家都致力于寻找和开发石油的替代能源.除了广为人知的太阳能、潮汐能等能源外,还有许多种能源也被科学家设想为可以有效利用的"石油后"能源.     

德国农民种庄稼生产沼气

近年来,德国联邦可再生能源联合会大力在农村推广沼气.由于有不菲的政府补贴,不少农民都乐意把庄稼用于生产沼气.据联邦可再生能源联合会的专家估计,沼气在不远的未来将成为一种经济型能源,不仅能满足农村的能源需求,还可将多余的能源输送到城市.     

美国的能源互联网与电力市场

受早期计算机工业发展的启发,美国北卡罗莱纳州立大学的Alex Q.Huang教授在2007年提出了"能源互联网"(Energy Internet)这一概念,并主持开发了未来可再生电能传输及管理系统(FREEDM Systems).作为一个全新的居民配电基础设施,能源互联网支持大规模的分布式可再生能源的即插即用.能源互联网的发展依赖于一系列萌芽期的新兴技术,如双向通信、双向潮流,电力系统控制和电力电子器件技术等.能源互联网的全面建设发展给我们带来了机遇和挑战.值得一提的是,在能源互联网的蓝图下,能源细胞(Energy Cell)作为全新的电力市场参与者,将大大促进了多样化,高度市场化的零售电市场发展.个体居民用户将在未来的电力市场当中扮演及其重要的角色.