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分布式能源系统——黑暗中的灯塔

日期:2016-09-07    来源:中能网

国际燃气网

2016
09/07
08:20
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关键词: 分布式能源 燃气 电力

    2012年10月28日至30日,在肆虐加勒比海诸国,造成伤亡惨重后,飓风“桑迪(Sandy)”横扫美国的东海岸。美国东部地区大部遭遇末日般的狂风暴雨、暴雪和洪涝灾害,飓风导致大范围的停电、断水、通信和交通中断,一些地区发生火灾,数百栋房屋焚毁,交通事故不断,2万架次航班被迫取消。全美17个州820万户被困在家中的居民遭受断电之苦,其影响波及美国5000多万人口。“桑迪”毁坏了大量公共设施、民房、建筑,数十万人无家可归,113人死于非命,损失超过500亿美元,这是美国历史上被看成是“世界末日”的影响最大的自然灾害。
 
    灾难毁坏了大纽约、新泽西地区的电力系统,数以百万的家庭供电中断。由于电力中断造成电动水泵驱动的排水系统无法工作,纽约的地铁、通往外部的荷兰隧道和无数建筑的地下室都被洪水灌满。被困在曼哈顿高楼大厦中的纽约人被折腾苦了,断电、断水、断暖、断炊、断电梯,上上不去,下下不来;澡没法洗,厕所没法冲,甚至饮水都成了问题;电视看不见,电脑不能用,手机、iPad没法充电,断电使电讯及无线网络无法正常使用,人们一夜之间回到了原始社会。“桑迪”摧毁的电力系统迟迟无法恢复,纽约长岛的4.5万用户在风暴过去15天后,仍生活在无电可用的困境之中。愤怒至极的民众在电力公司门前抗议,而电力公司抱怨由于电价低,投资不足,电网过于陈旧而无法应对灾难。专家们也在质疑,按照目前的电网技术模式,即便增加投资,在这样的灾难之中能够保障电力供应吗?
 
    其实,并非所有住在美国东海岸的人们都陷入无电的尴尬。在纽约、新泽西地区那些拥有分布式能源系统的建筑、学校、酒店、居民区,甚至家庭,都没有陷入无电可用的困境。埋在地下的天然气管网始终保障了供气,而依靠天然气的分布式能源装置和屋顶光伏电站也始终保障了用户的电力、热力供应。在曼哈顿,人们不得不排队等待在拥有分布式能源供电的酒店租到一个房间,等着进去洗个澡、充充电、上上网、看看电视,享受享受人间的生活。
 
    媒体和好莱坞抓住了这一末日情景充分发挥,营造了令人心惊胆战的末日故事。在传媒消费的世界里,“桑迪”是末日景象的前兆。被传为“世界末日”的2012年12月21日“冬至”,在玛雅人的历法上其实是一个新时代的开启。据玛雅长老们解释,玛雅的历法由公元前3114年开始,5125年为一个长周期,每394年一个轮回,现在已经过了13个轮回,结束时间为2012年12月21日,并非指这一时间是世界的末日,而是一个新的长周期和轮回的开始。人类将开启一个新的纪元。如果说,火创造了人类的文明,能源技术推动了人类的社会进步,那么新的能源技术自然将为人类开启一个新的时代。靠天然气管网系统支撑的燃气分布式能源系统在灾后黑暗中的北美东海岸就像星星之火,为人类能源的利用方式带来了新的时代。
 
    分布式能源,其实早在4个月前的印度大停电中也曾大显身手。2012年7月30日,印度当地时间凌晨2时30分,因天气炎热居民大量使用空调、农民大量偷电灌溉、各邦电力公司肆无忌惮地超负荷用电,印度北方电网出现了大范围的“崩溃”。北方电网包括首都新德里在内的9个邦,占印度全国负荷18%约3567万千瓦停电。3.7亿人在酷暑中被惊醒,在黑暗闷热中不知所措。一个个陷入瘫痪的城市路灯、红绿灯熄灭,铁路交通中断,地铁停运,电梯无法运行,供水系统瘫痪,加油站无法工作,居民被迫在盛夏酷暑中忍受没有电扇、空调、冰箱和水的煎熬,因电视、广播和互联网中断而陷入末日般的恐慌……
 
    印度停电虽然是家常便饭,但印度的电力公司应对停电却比美国更有效率。到2012年7月30日清晨经过印度电力部门的积极抢修,就已经恢复了60%的供电;下午1点,70%的停电用户恢复供电,首都新德里全面恢复供电;下午4点半,恢复了85%的供电;随后95%的电力用户也都陆续恢复了供电,人们松了一口气。然而,在印度北部电网恢复供电数小时后,于7月31日下午1点05分,包括首都新德里在内,被同步交流电网紧紧绑在一起的印度北部电网、东部电网和东北电网像多米诺骨牌一样陆续陷入“大崩溃”,全国28个邦中有20个邦再次陷入黑暗,覆盖6.7亿人口的大范围完全停电,这是人类有史以来影响人口最多的一次电力系统事故。
 
    在大停电中,印度的分布式能源在稀稀落落的夜空下,成了黑暗中的灯塔。其中最著名的就是“DLF数码城”。DLF公司是印度最大的房地产商,该公司在印度德里机场附近哈里亚拉邦葛冈镇开发建设了一个占地面积超过12平方公里的现代化“私营城市”。其中的“DLF数码城”是基于诸多标志性建筑和具有未来形态基础设施系统的典范城区。微软、诺基亚、爱立信、渣打银行等世界五百强企业,以及印度的软件和信息服务企业入驻总建筑面积超过180万平方米的现代化建筑群。
 
    印度曾经是英国的殖民地,很多印度人说英语,这为印度成就了一个世界级的现代服务业。无论你在美国打电话订一个“多米诺比萨饼”,在佛罗伦萨打电话订酒店,还是在伦敦打电话订飞机票,或者在洛杉矶向银行查账,接电话的都是万里之外的印度女孩子。而在印度中断供电对于全世界的服务业几乎是一个灾难性的问题。
 
    印度的电网公司虽然向用户征收巨额电力系统配套费,但无法承诺保障供电质量和供电的可靠性,有时甚至连建设工期也难以保障。这迫使DLF公司自己解决问题。他们异想天开地在所有大楼的地下室内,安装互联网式的分布式能源系统,通过分布式能源系统,为全部12幢建筑供电、制冷和供应生活热水。
 
    这一互联网式的分布式能源系统,由安装在不同楼宇中的59台发电机组组成,总装机18.6万千瓦,每台机组平均容量只有3150千瓦;而发电机余热为所有12栋建筑提供27.5万千瓦的空调负荷。中国远大公司为该系统提供33台余热吸收式制冷机组,形成相当于每建筑平方米103瓦供电能力和153瓦的供冷能力,100%满足了建筑内大量计算机消耗的电力和冷却及空调的需求。为保障该分布式能源系统安全可靠、高效运行,他们采用智能电网技术和智能冷网技术,以及互联网服务器式的阵列式机组布置模式,多套小容量机组平行供电,可将全部余热回收梯级利用,使系统能效提高到85%。该系统依靠从卡塔尔进口的液化天然气,通过天然气管网趸售给DLF公司,使用液化天然气备用调峰,这样能源系统完全独立于电网之外运行。在环保上,这个系统大幅度减少燃煤发电产生的粉尘、二氧化硫、氮氧化物和PM2.5,每年净减少3.6万吨二氧化碳排放,相当于种了190万棵大树。全部投资在2至3年内收回。无论经济性、社会效益和环境效益都得到了革命性的改变。
 
    美国和印度的尴尬,让全世界从事能源战略的研究者都看清了方向——未来的能源系统一定是DLF模式的扁平化的互联网系统。人类必将从传统的大型金字塔式能源系统,走向扁平化的互联网式的能源系统。
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