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[电力系统] 浅谈微型电力系统的技术发展

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作为一项在紧急状态使用的技术,微型发电机是产生电源和热源的装置。通常,这类发电机的效率在18% 和60%之间。大多数这类发电机中有热交换器,它可以利用工业过程中产生的剩余热使系统的总效率增加到90%。发电装置的剩余热也能用于制冷系统。在电力生产稳定的条件下,可以通过改装薄焰设备及废气净化器,以此减少污染物排放到空气中,其中主要是氮氧化物。与几项发电技术相关的噪音污染,可以通过在居民区内安装隔音设备来解决。在前面提到的特性,虽然费用相对较高,但与传统方式相比,使他们更具竞争力。在微型发电机中运用最多的工艺是:微型涡轮机,燃料元件,小型电力风轮机以及光电池。
此外,不必考虑不利气候条件的因素,分散发电可利用存储技术可以使微型发电机与网络连接,让间歇能源更有规律地供电,而不必顾及不利天气的影响。调速轮,电池和电容器是当前正在发展贮能的设备。具有光明前景的一种选择是利用光电池生产氢。然后,必要的时候可以在燃料元件里使用氢以此满足电量与热量的需求。
本文中,在与网络连接或者与网络分离的独立运行方式中,电力系统有两种选择,关于第一种选择,有必要强调的是电能质量,整体效率,使用灵活性和降低成本方面,这些因素是相关的。关于第二种选择,主要是保证对偏远地区的电能供应。
微型涡轮机
微型涡轮机是功率可达到300千瓦的发电机。它由一台离心压气机,一台辐形涡轮机和一台与涡轮机转子直接连接的高速发电机组成。使用永久高速发电机应避免它与电气连接获得电磁场,因为对于高旋转速率来说,这是个有利的因素。
剩余热补偿了在预热时燃烧的空气,节省30%到40%的燃料,由此可以改善能量循环效率。对于微型气体涡轮机来说,这种结构是最常用的,因为它可以使发电效率加倍。在功率为105千瓦的典型微型涡轮机中,它有30%的电效率,80%的全球性效率和167千瓦的热能(热水温度是50/70℃)......
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