44、城市分布式发电的优化利用与可持续发展

城市分布式发电的优化利用与可持续发展

1. 能源现状与分布式发电的兴起

全球能源需求正以惊人的速度增长，传统发电方式在不久的将来可能难以满足这一需求。随着工业化和人口增长，能源需求预计将从2017年的75亿增长到2030年的82亿，且增长速度会更快。同时，化石燃料作为主要发电来源，其储量逐渐减少，并且是温室气体排放的关键源头，因此电力生产正逐渐向可再生能源等绿色能源转型。

分布式发电（DG）模型在当前的智能电网和电力设备中的应用日益广泛。然而，DG存在一个重要问题，即其在配电系统中的最佳区域和规模。为了解决这个优化问题，人们采用了最优潮流（OPF）技术，该技术会考虑所有输电约束和潮流限制。

2. 分布式发电相关概念与市场背景

• 分散发电 ：指在靠近用电地点的地方产生小规模电力的方式。
• 能源市场自由化 ：在自由化的能源市场中，系统运营商的主要职责之一是允许电力交易并平衡供需。辅助服务对于维持这种平衡至关重要，它能在保证可靠性、质量和安全的前提下实现电力传输。
• 电力市场放松管制 ：发电、输电和配电成为独立的活动，发电机相互竞争为不同客户供电。放松管制带来了诸多好处，如经济的电力供应、有效的容量发展规划、成本最小化、更多选择和更好的服务。位置边际价格（LMP）用于分配DG，它是与每个母线的有功潮流方程相关的拉格朗日乘数，能为市场参与者提供重要信息，帮助他们制定投标策略。

3. 分布式发电的研究现状

许多国家已经实现了可再生能源与电网的