什么是分布式发电？

传统的集中式发电厂需要通过复杂的输电线路进行长距离输电。分布式发电系统是分散的，几乎不需要长距离能源输送。DG 系统可以为各个家庭和企业供电。它们还可以连接到微电网，即一种为局部区域（例如大学、医院或军事基地）供电的小型电网。

分布式发电有助于增强电网弹性，减少发电对环境的影响并提高能源效率。它也称为分散发电或现场发电。

分布式能源资源包括一系列能源生产技术和储存系统。它们既可以利用可再生能源，也可以利用化石燃料。常见示例包括：

• 微型燃气轮机
• 燃料电池
• 太阳能光伏
• 风力涡轮机
• 热电联产 (CHP)
• 水力发电
• 电池储存
• 电动汽车 (EV)

微型燃气轮机是一种利用沼气、天然气、丙烷和其他燃料源运行的小型内燃机。大多数发电厂的发电量在 15 到 300 千瓦之间。

燃料电池通常利用氢气通过热化学过程发电。氢燃料电池可用于电动汽车和发电厂。

太阳能光伏利用光伏效应（在光照下产生电压）来发电。太阳能电池板就是一个常见的光伏系统示例。

DER 风力涡轮机也称为分布式风力。分布式风力发电装置的规模和发电量各不相同。它们的功率范围从不到 1 千瓦到 100 千瓦不等。

热电联产是指从单一能源同时生产电力和热量。热电联产技术既可以利用天然气等化石燃料，也可以利用生物质等可再生能源燃料。

虽然分布式水电不像其他分布式能源资源那样常见，但它越来越受欢迎。大多数传统水力发电站都规模巨大，采用集中式设计，但新技术正在利用地球上丰富的水源，使水力发电具有可扩展性，并且更容易在需要能源的地方部署。

电池储能系统 (BESS) 接收和储存来自 DER 的能量以备日后使用。当依赖间歇性可再生能源时，它们是防止停电的关键。

当电动汽车插入充电站时，可以发挥分布式能源资源的作用。通过车辆到电网 (V2G) 技术，存储在电动汽车电池中的未使用能量可以输入电网。

对于能源生产者生产自用能源或将其能源送回电网，能源补偿机制实行激励措施。这些激励措施有助于抵消分布式发电系统高昂的前期投资。对可再生能源系统生产者进行高额补偿的机制也可以支持进一步的清洁能源生产和脱碳。¹

分布式发电主要有三种能源补偿机制：

这一机制为 DG 系统所有者向电网输出的多余电能提供补偿。之后，所有者可以随时使用这些补偿来使用他们的电力，而不仅仅是在发电时。这使得净计量对间歇性发电系统（如太阳能电池板或风力涡轮机）的所有者特别有吸引力，因为这些系统依赖于合适的天气条件。

上网电价补贴是基于绩效的激励措施，保证能源生产商以高于市场的价格生产并向电网供应能源。这些是长期合同，通常旨在鼓励可再生能源技术的部署。它们因支持美国的太阳能光伏系统以及德国和丹麦的风力发电场而广受欢迎。²

PPA 是能源生产商和能源购买者之间的长期合同。该合同规定供应商从能源资产（最常见的是可再生能源资产）产生的每兆瓦时 (MWh) 能源所获得的价格。PPA 为发电项目提供长期现金流保障，并使分布式发电系统所有者能够享受税收抵免。

虽然分布式发电系统可以远离电网，但也可以通过互连方式与当地能源网连接。互连需要逆变器等支持技术，逆变器可将直流电 (DC) 转换为交流电 (AC)。太阳能光伏和风力涡轮机等 DER 产生直流电，而大多数能源传输和分配通过交流电进行。

然而，互连也存在一些挑战。大多数电力分配系统并非设计用于双向流动。这是从位于市中心的发电厂输送到消费者的电力，以及从消费者拥有的 DER 输送到电网的电力。因此，互连可能会造成电网拥堵并增加停电的风险。智能电网技术、高级计量基础设施 (AMI)、负荷预测以及监管机构、电网运营商和消费者之间的协调都有助于应对这些挑战。

分布式发电对于能源消费者、生产商和环境具有多种好处：