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摘要：随着社会的发展和科技的进步，分布式发电方式越来越多得被应用到电力系统当中，凭借投资少、发电方式灵活的优势备受电力企业的青睐，分布式发电的应用不仅改变了传统的发电方式，还能满足电力系统及其负荷的特定要求，能够为电力企业带来更大的经济利润。本文对分布式发电的定义和几种常见的发电技术做出来简单介绍，深入研究了分布式发电在电力系统当中的应用，对其未来发展方向进行了展望，希望对促进电力系统的发展有所帮助。
关键词：电力系统；分布式；发电；应用
由于城市居民和商户以及农村用电区域具有很大的随意性和波动性，给供电企业带来了很大的难题。温度的变化、降水降雪或大风天气都会影响人们的用电需求，另外，电力系统当中的集中发电以及远距离传输本身存在一定的弊端，阻碍电力企业的进步发展。针对这一问题，电力企业不得不加快改革步伐。随着科学技术的进步，电力专家经过研究发现，提出了发电方式灵活、与环境兼容的分布式发电方式，不仅解决了上述问题，还能提高电力系统的安全性和稳定性，对电力企业的发展具有重要意义。
1．分布式发电技术的概述
1.1分布式发电的定义
至今对于分布式发电没有统一的定义。由于各国政策的不同，不同国家对于分布式发电的定义也有所不同。国际大电网委员会将分布式发电定义为“非经规划的或中央调度型的电力生产方式，通常与配电网连接，一般发电规模在5MW～100MW”。通常分布式发电是指靠近用户或负荷，通过配置小容量的发电设施（几十千瓦到几十兆瓦），满足特定用户的需要，来达到经济、高效、可靠地发电，是相对于传统集中式发电而言。目前在分布式发电应用中，分布式电源主要作为备用电源使用，可以满足商用、民用和医疗卫生行业等。许多文献中也称分布式发电为分散电源、分布式电源或嵌入式发电。广义上的分布式发电技术包括DG、热电联产、冷热电联产以及各种靠近用户的储能技术。
1.2分布式发电技术简介
1.2.1微型燃气轮机技术
微型燃气轮机是以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型气轮机。其发电效率可达30%，如实行热电联产，效率可提高到75%。微型燃气轮机的特点是体积小、质量轻、发电效率高、污染小、运行维护简单。它是目前最成熟、最具有商业竞争力的分布式发电电源。
1.2.2燃料电池技术
燃料电池的工作原理是富含氢的燃料（如天然气、甲醇）与空气中的氧气结合生成水，氢氧离子的定向移动在外电路形成电流，类似于电解水的逆过程。它并不燃烧燃料，而是通过电化学的过程将燃料的化学能转化为电能。
1.2.3光伏电池技术
光伏电池是将可再生的太阳能转化成电能的一种发电装置。国外开发的屋顶式光伏电池发电技术已得到广泛的关注。虽然光伏电池与常规发电相比有技术条件的限制，如投资成本高、系统运行的随机性等，但由于它利用的是可再生的太阳能，因此其前景依然被看好。
1.2.4风力发电技术
风力发电机组从能量转换角度分成两部分：风力机和发电机。风速作用在风力机的叶片上产生转矩，该转矩驱动轮毂转动，通过齿轮箱高速轴、刹车盘和联轴器再与异步发电机转子相联，从而发电运行。风力发电技术在新能源领域已经比较成熟，经济指标逐渐接近清洁煤发电。我国可利用风能十分丰富，风力发电前景广阔。
2.分布式发电在电力系统的应用研究
2.1太阳能发电技术
太阳能光伏发电技术利用半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能。太阳能光伏发电根据是否并网可以分为独立运行系统和并网运行光伏系统。独立运行的光伏发电系统需要蓄电池作为储能装置，主要用于无电网的边远地区和人口分散地区，如牧场的牧民以及高原地区的移动基站等。在有公共电网的地区，光伏发电系统与电网连接并网运行。光伏发电具有不消耗燃料、不受地域限制、规模灵活、无污染、安全可靠、维护简单等优点，但是光伏电池光电转换效率比较低，同时光伏电池的输出功率受日照强度、天气等因素影响，因而光伏发电的成本比较高。
2.2风力发电技术
风力发电技术是将风能转化为电能的发电技术。风力发电作为一种绿色能源有着改善能源结构、经济环保等方面的优势，是未来能源电力发展的一个趋势。风力发电形式可分为离网型和并网型。离网型风力发电机单机功率从几十W到几十kW不等，可以为边远地区的边防连队哨所及海岛驻军等公共电网覆盖不到的地方提供电能。并网型风力发电场通常由多台大容量风力发电机组成，它们之间通过会流母线，链接到到升压变压器进而接入电网实现并网发电。并网型风力发电场具有大型化、集中安装和控制等特点，是大规模开发风电的主要形式，也是近几年来风电发展的主要趋势。但是风能具有很大的随机性、不可预测性和不可控性，风电场出力波动范围通常较大，速度也较快，对电网安全稳定及正常调度运行造成一定的影响。
2.3微型燃气轮机发电技术
微型燃气轮机发电是指利用小型热力发电机获得电能。微型燃气轮机一般以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料，单机功率范围为25～300kW。先进微型燃气轮机具有多台集成扩容、多燃料、低燃料消耗率、低噪音、低排放、低振动、低维修率、可遥控和诊断等一系列先进技术特征，除了分布式发电外，还可用于备用电站、热电联产、并网发电、尖峰负荷发电等。但是微型燃气轮机与现有的其它发电技术相比，效率较低。
2.4燃料电池发电技术
燃料电池（FuelCell）是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料电池按电解质可以划分为6个种类，即碱性燃料电池、磷酸盐型燃料电池、熔融碳酸盐型燃料电池、固体氧化物型燃料电池、固体聚合物燃料电池及生物燃料电池。燃料电池具有以下特点：第一，效率高且不受负荷变化的影响；第二，清洁无污染、噪音低；第三，安装周期短、安装位置灵活，可省去配电系统的建设。能量转化效率高，负荷响应快，运行质量高，燃料电池电站占地面积小，建设周期短。但是燃料电池造价昂贵，技术发展还不够完善，并没有开始大规模的应用。
3.分布式发电的未来研究方向
第一，现有分布发电技术的完善和新型技术的研发，如开发新的电解质材料和催化剂，提高燃料电池的性能、使用寿命、性能价格比等。第二，采用新的算法（如遗传算法等）建立分布式发电的等值模型，研究分布式发电的极限功率及其对电力系统稳定的影响，研究分布式电源故障时对电网暂态的影响及相应的控制策略。第三，通过负荷灰色预测技术、专家系统预测技术、神经网络预测技术及小波分析预测技术建立精确的随机性负荷模型，从而建立分布式发电的发电量预报。
4.结语
由于环境问题越来越突出，分布式发电方式应运而生，不仅解决了电力系统负荷问题，还有利于资源的合理利用，减少了资源的浪费，对电力企业的发展和社会的环境保护具有重要意义。电力企业应该加大分布式发电方式的应用，在实践中不断完善，只有这样才能更好的促进电力系统的完善，避免电力资源的浪费，从而促进电力企业的可持续发展和社会的稳定和谐。
参考文献：
[1]纪云平，姬忠凯.分布式发电及效益的研究[J].农村电气化.2011（05）
[2]梁才浩，段献忠.分布式发电及其对电力系统的影响[J].电力系统自动化.2001（12）
[3]闫禄川，孙文瑶.浅谈分布式发电在我国农村电网的发展前景[J].科技资讯.2011（14）
[4]郭烈锦，赵亮.基于可再生能源的分布式多目标供能系统（一）[J].西安交通大学学报.2002（05）
[5]汪宝，匡洪海，郑丽平，丁晓薇.分布式发电与配电网的协调发展与技术展望[J].电气技术.2017（03）