當(dāng)然,電氣化所帶來的裝置和設(shè)備整體性能的顯著提升也是這方面發(fā)展的重要驅(qū)動力。美國能源部預(yù)計未來20至30年內(nèi),美國所使用的能源中電能所占的比例將從目前的40%左右提升至80%左右。
另一方面,從電能的來源來看,必須減少對碳排量較高而儲量有限的化石能源的依賴,大幅增加低排放而可再生的能源所占的比例。美國計劃在未來20至30年內(nèi)將能量來源中可再生能源和核能所占的比例由目前的20%左右提升至80%左右。
更多地采用基于微網(wǎng)形式的分布式電能系統(tǒng)更多地采用基于微網(wǎng)形式的分布式電能系統(tǒng)的理由在于兩個方面:一是目前風(fēng)能、太陽能作為可再生能源的兩種主要形式,其資源分布具有廣泛而分散的特點,若采用可再生能源作為電能的主要來源,分布式發(fā)電在電能生產(chǎn)中所占的比例必然會越來越大。
二是采用基于微網(wǎng)形式的分布式電能系統(tǒng),實際上是實現(xiàn)了能量來源的多源化和本地化,必將顯著提升電能系統(tǒng)的供電可靠性,并大幅減少電能在遠距離傳輸過程中的損耗,這一點更為重要。
此外,隨著近年來各種便攜式設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和無人機、移動機器人等可移動自動裝置和機器的迅猛發(fā)展,各種可離網(wǎng)的、自供電的裝置、設(shè)備或車輛將越來越多,這些顯然也是基于“迷你”微網(wǎng)形式的分布式電能系統(tǒng)的典型例子。
更多地采用直流方式進行輸配電傳統(tǒng)上在遠距離、大容量輸電領(lǐng)域直流輸電方式占有優(yōu)勢,未來還有兩大因素將會促使電能越來越多地以直流方式輸送和分配。一是在電能系統(tǒng)的“源”和“流”這兩端,即電能的生產(chǎn)和使用這兩個環(huán)節(jié),越來越多地采用直流方式。在電能的生產(chǎn)環(huán)節(jié),隨著太陽能光伏發(fā)電、燃料電池發(fā)電、可充電電池發(fā)電等越來越多的應(yīng)用,更多的電能將以直流方式生產(chǎn)。
在電能的使用環(huán)節(jié),隨著信息技術(shù)和商業(yè)活動、日常家居生活電子化的飛速發(fā)展,電子裝置和設(shè)備占總用電量的比例越來越大,而電子電路最終也是使用直流電能的。既然源和流這兩端都越來越多地采用直流方式,輸送和分配環(huán)節(jié)采用直流方式而省去交直流轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)也就成為效率更高、成本更低的合理選擇。
二是在電能的輸送和分配環(huán)節(jié),在水下輸送和地下輸送等不能采用架空線而只能采用電纜的場合,直流輸送不受電纜寄生電容影響的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來,特別是在海上電能輸送和大城市電能配送這些典型應(yīng)用場合。
原標(biāo)題:隨太陽能光伏發(fā)電、燃料電池發(fā)電、可充電電池發(fā)電等越來越多應(yīng)用