近年来，得益于电力技巧、信息技巧、控制技巧和储能技巧的快速成长，全球分布式能源项目出现“井喷式”的成长。可再生能源发电和小型燃气轮机技巧的成熟使得平准化能源成本（LCOE）快速降低，分布式能源项目标经济性大年夜以前的成长障碍一跃成为了驱动力；储能技巧为分布式能源带来了更大年夜的灵活性，可再生能源应用可以不受制于其间歇性的特点，多余的电力和热力也可以获得储存；信息和通信技巧在电网中的应用极大年夜地进步了对能源及时数据拜访的才能，物联网作为通信基本举措措施的成长推动分布式能源体系大年夜纯真的机械设备向智能化、数字化演进。

    在技巧立异的引领下，分布式能源体系比拟于传统集中式“发电—输电—用电”模式的诸多优势获得了强化：更高的综合能源应用效力、更少的污染物和温室气体排放、强化的体系稳定性和供能安然，以及更低的用能成本。分布式能源技巧所倚赖的电力、通信、储能技巧周全进入成熟阶段，已经异常邻近打破传统能源技巧成本壁垒的均衡点。时至今日，我们即将迎来分布式能源成长的“技巧奇点”。

    分布式供能技巧

    分布式供能技巧是分布式能源体系的核心，个中包含各类发电技巧及热电联产技巧等。例如，分布式光发奋电体系的根本模块是进行光电转换的光伏阵列，分布式天然气热电联产（CHP）体系的核心是燃气轮机或者内燃机（也可以应用其他燃料或者技巧，比瘸历物质能和燃料电池）。技巧立异使得光伏组件和天然气燃气轮机等分布式供能设备可以或许适应各类用能需求，同时成本也大年夜幅降低，为分布式能源的普及创造了客不雅前提。

    天然气分布式能源技巧以燃气轮机或燃气内燃机等设备为核心，在发电的同时，应用燃机产生的余热为用户供热和制冷。采取能源梯级应用的模式，天然气冷、热、电三联供（CCHP）机组的综合能源应用效力远高于自力的发电和供热体系，如西门子SGT-300型燃气轮机机组其冷热电三联供项目标燃料应用效力平日可达到80%以上，同时用能成本可降低约40%。另一方面，更高的效力也意味着更少的排放。比拟于传统的燃煤发电和燃煤锅炉，天然气分布式能源在氮氧化物、二氧化硫和烟尘的排放上具有先天优势，燃气发电的二氧化碳排放量也仅为燃煤发电的一半。此外，燃气轮机独具的燃料灵活性也使其异常实用于分布式能源范畴。近期，中电（成都）综合能源竽暌剐限公司位于四川省成都高新科技家当开辟区西部园区的分布式能源站项目就采取了此种设备。因为四川有得天独厚的天然气资本，该公司筹划应用两台西门子SGT-800型燃气轮机燃料灵活性的特点，进一步降低能源成本。

    世界范围内，蓬勃国度在燃气轮机、燃气内燃机等核心动力设备的设计、实验和制造上仍占据主导地位，同时在关键零部件的制造过程中赓续惹人新技巧。个中，3D打印（又称“增材制造”）已经成为燃机制造企业的下一技巧冲破口。应用3D打印技巧，西门子等企业完成了叶片等零部件的试制和满负荷实验，并有望将3D打印应用于其余燃机部件的设计和批量临盆中。3D打印技巧可以大年夜幅缩短设备的研发周期，改良零部件的机能，进步设备的运行效力，充分发挥技巧立异的潜能。

    值得一提的是，分布式天然气和分布式可再生能源的多能互补具有协同效应，将成为分布式供能技巧将来成长的重要偏向。以天然气CCHP机组协同分布式光伏项目为例，可再生能源的参加使体系的综合能源应用效力以及减排效益获得进一步晋升；多能互补的体系不受单一能源品种的限制，天然气与太阳能互为弥补，加强了体系供能的安然性；在配备了储能举措措施的体系中，光伏的波动性得以克制，燃气机组也可以在恰当范围内进行灵活调剂，包管供能区域和电网的稳定运行。

    储能技巧

    储能是分布式能源体系中至关重要的一环，储能单位的存在使得本来只能“即发即竽暌姑”的电、热能的灵活应用成为可能。今朝，储能的应用处景重要分为热能储存（蓄冷和蓄热）和电能储存两部分。蓄冷和蓄热举措措施可以优化天然气分布式体系的运行并进步项目标经济效益，而电能储存则可以弥补分布式可再生能源波动性和间歇性的不足，包管体系的稳定输出。大年夜储能介质来看，可以分为电池、氢、罐热、地热、冰热等。

    此外，氢能源也逐渐成为储能和分布式能源范畴的下一立异点。作为可再生能源应用的大年夜国，德国今朝已经建成数十个“风电制氢”项目：经由过程电解水设备，应用电网无法消纳的风电临盆氢气，随后将氢气按照恰当比例混入本地的天然气管道，供邻近用户应用。这种方法将宏大年夜的天然气收集当做储能介质，进一步降低风电场的弃风率。本年5月，国内首个风电制氢项目标制氢站也正式开工。在用户侧，电解水制氢可以与分布式光伏充分结合，在储能的同时临盆氢气，全部过程中不排放任何污染物和温室气体。借助燃料电池、氢能源汽车等技巧的推广，以氢气为核心的分布式能源收集也会迎来更大年夜的成长空间。

    风电、光伏等可再生能源飞速成长，电能储存的重要性赓续上升。飞轮、超等电容、锂电池和液流电池等储电技巧可以腻滑分布式光伏的输出曲线，为体系的稳定运行供给支撑。在光伏输出大年夜于用户需求时，多余的电量可以被储存。如不雅太阳能电池板停止工作，或出现尖峰负荷、供电不足、电网断电等情况，储存的电能可以被释放出来，知足用户的用电需求，进步分布式光伏的综合应用率。跟着电动汽车的推广和能源互联网概念的鼓起，将电动汽车纳入储能收集的技巧也纷纷出现。个中，动力电池厂商、汽车制造企业以及高校已经展开相干研究，摸索在分布式能源体系中应用废旧动力电池进行储能的技巧可行性和经济效益。热储存是一种简单但根本的技巧，该技巧平日在建筑麓竽暌诡和工业过程中应用，一方面可以经由过程最优化供暖、通风和空调（HVAC）体系的方法来进步体系效力；另一方面，也可以避免岑岭时段的电价溢价。

    分布式光发奋电范畴，在技巧立异的推动下，“降本”和“增效”两个光伏体系成长根本目标都取得了积极的进展。得益于传统的晶硅材料赓续研发以及碲化镉、铜铟镓硒、钙钛矿等新型材料技巧的冲破，光伏组件能量转换效力赓续进步，抗老化、抗紫外、导热、阻燃等机能也大年夜幅晋升。金刚线切割、钝化发射区后头电池（PERC）技巧等成为行业热词，获得市场的逐渐承认；与此同时，之前甚少企业介入的全背接触式电池（IBC）、异质结电池（HIT）以及金属环绕纠缠背接触电池（MWT）等高效电池技巧也受到了越来越多企业的存眷和投入。“十三五”光伏技巧立异筹划提出，2020年前将晶硅太阳能电池效力进步到23%以上的目标，实现HIT、IBC等电池国产化等。大年夜成本来看，同样3kW范围的分布式户用屋顶光伏电站成本已经降低至3万元人平易近币以内，较十年前成本降低了50%，分布式光伏“平价上彀”的时代已经越来越近。

    信息及控制技巧

    数据、通信及控制技巧立异为智能化的综合能源治理体系奠定了物理基本。跟着信息和控制技巧在分布式能源体系中的广泛应用，基于及时数据采集的监测、分析体系可以指导能源体系以最优化的方法运行，实现高效发电、及时故障检测、需求侧治理等功能。新型智能电表和能效治理软件如微网治理体系（MGMS）麓竽暌诡能源治理体系（BEMS）都是信息和控制技巧在能源治理方面重要的硬件立异和软件立异。优胜的能源治理可以进步体系靠得住性、赞助节能增效，大年夜而为更多地安排分布式和可再生能源发电创造了可能性。可以说，能源控制和治理技巧变革正在深刻推动花费者改变其能源治理模式。

    在典范的集成多种供能技巧及储能举措措施的分布式能源体系中，作为神经中枢的能源治理体系弗成或缺。能源治理体系监测和控制供能设备的运行状况，收集并分析用户冷、热、电能负荷的信息，并在不合体系状况之间进行切换。先辈的能源治理技巧可以包管体系的能源供需均衡，进步综合能源效力，并降低用户的用能成本，这在麓竽暌诡和工业袈浒区等大年夜型分布式能源的应用处景中显得尤为重要。例如，德国弗莱建筑集团结合西门子公司在德国弗莱堡市开辟扶植“智能绿塔”（SmartGreenTower）项目就是在当缁ゎ先辈的能源治理体系的综合调剂下实现了智能、高效、经济的稳定运行。这座商住综合建筑的屋顶及幕墙覆盖太阳能电池板，为整座建筑供给可再生电力，并充当幕墙外的另一层隔热材料。建筑内部安装了容量为0.5MWh的锂电池储能单位，用来储存分布式光伏产出的多余电力，腻滑光伏体系的输出曲线，并在尖峰负荷等情况下供电。智能绿塔配备的能源治理体系控制建筑内的光伏、储能以及耗能设备。结合分布式光伏的输出功率监测与本地电价的变更，能源治理体系将尽可能地进步分布式光伏的应用率，降低电网电力的应用比例，晋升全部体系的经济性；储能单位的开关受能源治理体系的┞菲握，体系将优化太阳能电池板与电池之间的充电轮回；根据运行人员的需求，体系还可以在进步能效、降低用能成本和降低二氧化碳排放等不合情景之间进行切换。根据猜测，这套能源治理体系将在建筑照明上节俭80%的成本，供暖、通风和空调体系的成本也可以削减20%。