現(xiàn)在全世界供電系統(tǒng)是以大機組、大電網(wǎng)、高電壓為主要特征的集中式單一供電系統(tǒng)。雖然全世界90%的電力負荷都由這種集中單一的大電網(wǎng)供電，但是當今社會對能源與電力供應(yīng)的質(zhì)量與安全可靠性要求越來越高，大電網(wǎng)由于自身的缺陷已經(jīng)不能滿足這種要求。由于大電網(wǎng)中任何一點的故障所產(chǎn)生的擾動都會對整個電網(wǎng)造成較大影響，嚴重時可能引起大面積停電甚至是全網(wǎng)崩潰，造成災(zāi)難性后果，這樣的事故在國外時有發(fā)生；而且這種大電網(wǎng)又極易受到戰(zhàn)爭或恐怖勢力的破壞，嚴重時將危害國家的安全，如科索沃戰(zhàn)爭和剛剛結(jié)束的海灣戰(zhàn)爭等；另外集中式大電網(wǎng)還不能跟蹤電力負荷的變化，而為了短暫的峰荷建造發(fā)電廠其花費是巨大的，經(jīng)濟效益也非常低。根據(jù)西方國家的經(jīng)驗：大電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合是節(jié)省投資，降低能耗，提高系統(tǒng)安全性和靈活性的主要方法。

1 分布式發(fā)電的簡介

    分布式發(fā)電指的是在用戶現(xiàn)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的發(fā)電機組(一般低于30MW)，以滿足特定用戶的需要，支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。這些小的機組包括燃料電池，小型燃氣輪機，或燃氣輪機與燃料電池的混合裝置。由于靠近用戶提高了服務(wù)的可靠性和電力質(zhì)量。技術(shù)的發(fā)展，公共環(huán)境政策和電力市場的擴大等因素的共同作用使得分布式發(fā)電成為新世紀重要的能源選擇。

    通過分布式發(fā)電和集中供電系統(tǒng)的配合應(yīng)用有以下優(yōu)點：

    (1)分布式發(fā)電系統(tǒng)中各電站相互獨立，用戶由于可以自行控制，不會發(fā)生大規(guī)模停電事故，所以安全可靠性比較高；

    (2)分布式發(fā)電可以彌補大電網(wǎng)安全穩(wěn)定性的不足，在意外災(zāi)害發(fā)生時繼續(xù)供電，已成為集中供電方式不可缺少的重要補充；

    (3)可對區(qū)域電力的質(zhì)量和性能進行實時監(jiān)控，非常適合向農(nóng)村、牧區(qū)、山區(qū)，發(fā)展中的中、小城市或商業(yè)區(qū)的居民供電，可大大減小環(huán)保壓力；

    (4)分布式發(fā)電的輸配電損耗很低，甚至沒有，無需建配電站，可降低或避免附加的輸配電成本，同時土建和安裝成本低；

    (5)可以滿足特殊場合的需求，如用于重要集會或慶典的(處于熱備用狀態(tài)的)移動分散式發(fā)電車；

    (6)調(diào)峰性能好，操作簡單，由于參與運行的系統(tǒng)少，啟停快速，便于實現(xiàn)全自動。

2 分布式發(fā)電的分類

    根據(jù)所使用一次能源的不同，分布式發(fā)電可分為基于化石能源的分布式發(fā)電技術(shù)、基于可再生能源的分布式發(fā)電技術(shù)以及混合的分布式發(fā)電技術(shù)。

    (1)基于化石能源的分布式發(fā)電技術(shù)主要由以下三種技術(shù)構(gòu)成：①往復(fù)式發(fā)動機技術(shù)：用于分布式發(fā)電的往復(fù)式發(fā)動機采用四沖程的點火式或壓燃式，以汽油或柴油為燃料，是目前應(yīng)用最廣的分布式發(fā)電方式。但是此種方式會造成對環(huán)境的影響，最近通過對其技術(shù)上的改進，已經(jīng)大大減少了躁音和廢氣的排放污染。②微型燃氣輪機技術(shù)：微型燃氣輪機是指功率為數(shù)百千瓦以下的以天然氣、甲烷、汽油、柴油為燃料的超小型燃氣輪機。但是微型燃氣輪機與現(xiàn)有的其它發(fā)電技術(shù)相比，效率較低。滿負荷運行的效率只有30%，而在半負荷時，其效率更是只有10%～15%，所以目前多采用家庭熱電聯(lián)供的辦法利用設(shè)備廢棄的熱能，提高其效率。目前國外已進入示范階段，其技術(shù)關(guān)鍵主要是高速軸承、高溫材料、部件加工等。③燃料電池技術(shù)：燃料電池是一種在等溫狀態(tài)下直接將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔艿碾娀瘜W裝置。燃料電池工作時，不需要燃燒，同時不污染環(huán)境，其電能是通過電化學過程獲得的。在其陽極上通過富氫燃料，陰極上面通過空氣，并由電解液分離這兩種物質(zhì)。在獲得電能的過程中，一些副產(chǎn)品僅為熱、水和二氧化碳等。氫燃料可由各種碳氫源，在壓力作用下通過蒸汽重整過程或由氧化反應(yīng)生成。因此它是一種很有發(fā)展前途的潔凈和高效的發(fā)電方式，被稱為21世紀的分布式電源。

    (2)基于可再生能源的分布式發(fā)電技術(shù)主要由以下幾種技術(shù)構(gòu)成：①太陽能光伏發(fā)電技術(shù)：太陽能光伏發(fā)電技術(shù)是利用半導體材料的光電效應(yīng)直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。光伏發(fā)電具有不消耗燃料、不受地域限制、規(guī)模靈活、無污染、安全可靠、維護簡單等優(yōu)點。但是此種分布發(fā)電技術(shù)的成本非常高，所以現(xiàn)階段太陽能發(fā)電技術(shù)還需要進行技術(shù)改進，以降低成本而適合于廣泛應(yīng)用。(2)風力發(fā)電技術(shù)是將風能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電技術(shù)，可分為獨立與并網(wǎng)運行兩類，前者為微