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随着世界能源紧缺、气候变化和环境污染等问题日益严峻,分布式能源与清洁能源的推广应用已成必然趋势,电力系统逐步由集中式发电向分布式发电转变。分布式发电主要是指由热电联合发电、风力发电、太阳能发电等分别产生的电能,而这些电厂产生的电能并不能与传输系统直接相接,并且具有稳定性差的特点,因此,为了更好地完成电能的传输,保证能量不在运输的过程中流失,必须将它们集成到一个系统进行统一管理,而这种具有分布式管理的系统被称之为“虚拟电厂”,它不仅可以保证分布式能源所构成的系统得到大量的能量存储,还可以利用能源控制管理来保证供能的稳定性。 本文首先对虚拟电厂进行详细介绍,并通过与微电网的比较得出虚拟电厂的优越性。然后,以德国罗伊特林根的小型家庭为研究对象,对虚拟电厂中的热电联合发电进行研究,根据德国工程师协会的标准VDI4655计算以及MATLAB/Simulink仿真验证,得出德国小型家庭一年所需能量负荷变化趋势。之后,根据热能负荷曲线选取六种热电联合发电的设备规格,计算热能存储量,比较六种设备的投资回收期,以及CO2排放量来得出哪种设备和燃料更适合小型家庭热电联合发电。最后根据计算结果评估小型家庭热电联合发电的经济性。