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燃气发电蓄势待发,为“蓝天保卫战”不断注入绿色动力

第一财经 2020-07-29 09:53:04

责编:郁赟

作为几乎能和可再生能源媲美的清洁能源,天然气燃烧中,氮氧化物的排放仅为煤炭的1/5左右,二氧化硫的排放几乎为零。大幅度加大对天然气的利用,特别是加大天然气对煤炭的替代,已经成为世界能源升级和改善环境的关键一步。尤其对于我国这样一个现行能源结构以煤炭为主的发展中大国来说,引进先进天然气发电技术,逐步将天然气培育成能源结构的重要组成部分,是在满足不断攀升的用电需求背景下推进和优化能源结构的必然选择。一直活跃在中国市场上的美国企业通用电气(GE),也始终立足于中国能源以煤为主的资源禀赋,助力我国的能源行业进行“中国特色”的尝试。特别是近年来在我国大规模应用可再生能源的背景下,GE持续地通过先进燃机技术的引入,提升天然气在电力生产中的利用效率,并促进其与可再生能源的深度融合、协同发展,支持中国走好走顺能源转型的道路。在用电需求大的长三角、大湾区、京津冀等地区,都可见GE燃机的身影。GE正通过其先进的燃气发电技术,为燃气发电厂提供高效“心脏”,助力中国实现经济的多元化发展。

燃气发电前景广阔

能燃烧完全且燃烧热值高、碳排放量低的天然气,因对环境的影响极小,在全球范围内需求迅速增加。

2018年,《加快推进天然气利用的意见》就明确提出,逐步将天然气培育成为我国现代清洁能源体系的主体能源之一。《电力发展“十三五”规划》中提出,气电装机2020年达到1.1亿千瓦以上,占总装机比例超过5%。而《国家应对气候变化规划(2014-2020年)》也提出到2020年,中国天然气消费量在一次能源消费中的比重将达到10%以上。

去年,习近平总书记就推动我国能源生产和消费革命提出了“四个革命,一个合作”的发展计划,鼓励更为绿色、低碳的能源供给,促进能源消费向节约、高效转型,并要求从制度上为我国能源行业的转型提供切实的政策支持和引导。由此,“清洁能源”转型的目标和职责进一步明确到体制、供给端和消费端,为打造符合经济社会发展所需的清洁、低碳、安全、高效能源体系提供有效的引导和规范作用。

在当前的能源转型中,以风能、太阳能为代表的可再生能源装机量正领跑全球,但同时这些能源形式存在着供能间歇性的特点,是其进行大规模应用的主要掣肘。灵活、高效的天然气发电能弥补可再生能源发电间歇性这一不足点,同时其有害气体和固体废物的排放量低,使其成为维持电网稳定、确保能源安全的可靠选择。

特别是近年来我国产业结构的调整及城乡居民生活用电比重的上升,使得多地电网的用电结构发生明显变化,平均日负荷率不断下降,对高效率、低排放的灵活发电解决方案需求更为迫切,对燃气发电调峰的需求也逐渐上升。

截至2018年,全国已有超过30个省市开展天然气发电项目。其中,京津冀、长江三角洲和珠江三角洲地区,是我国当前集中式天然气发电装机主要所在地。随着中国“蓝天保卫战”的打响以及近年来超大城市群的形成,天然气发电的优势愈发显著,由此成为中国从传统能源过渡到现代能源的桥梁。

GE助力推进中国燃气发电的普及应用

自上世纪八十年代起,GE就开始与中国合作伙伴共同探索满足不同用电场景的发电解决方案,并不断为中国提供天然气发电领域的新技术、新应用、新尝试。

为满足区域负荷中心电力安全可靠供应,并能对周边区域实施集中供热和供冷,替代城区中的分散供热锅炉和电制冷空调系统的需求,GE携手当地的发电企业,于2019年3月在深圳落地首个天然气分布式能源项目。据了解,项目采用的三台套GE 6F.03燃气轮机,其绩效与同类型燃煤机组相比,能每年减少氮氧化物排放1500吨以上,减少二氧化硫排放1200吨。该项目由此也被国家发改委和财政部认定为国家循环化改造试点示范项目。

深圳首个天然气分布式能源项目——华电坪山分布式能源项目

GE燃气发电技术在维持电网稳定性的优势,在极端天气下表现也尤为出色。此前,装载有GE9E燃气轮机的珠海洪湾电厂,在强台风来袭全厂失电的情形下,首次实现了“黑启动”,为珠澳地区电网的抢修复电提供了保障,也成为多台风天的广东地区在极端天气维护电网安全稳定的解决方案。

而在用电需求更高、调峰幅度更广的大城市集群,兼顾环保与经济性的GE 9HA燃机则是主力军。作为“制造业皇冠上的明珠”,GE的H级燃气轮机是世界上功率最高以及效率最高的燃气轮机,已被载入吉尼斯世界纪录。

GE 9HA燃气轮机

而这一头顶吉尼斯光环的GE 9HA级燃气轮机也将于今年首次在华电天津军粮城项目启用。作为华北地区“煤改气”进程的重要一部分,军粮城电厂的联合循环效率预计将达到62%以上,也将是中国最为先进的电厂之一。并网发电后,华北地区的居民和企业将享受到9HA燃机带来的清洁、高效能源,也直接惠及北方的雾霾治理。

据了解,相比同等规模的燃煤电厂,HA级燃气轮机出力更大,效率更高,启动更快速,负荷调整更灵活,能使温室气体排放减少50%,节约用水2/3,节约土地2/3,电厂单位千瓦造价节约15%~20%。通过模块化等技术,可以实现更快速的施工,这对于寸土寸金,大规模应用可再生能源的大城市集群尤为适用。

除了先进发电解决方案的引入,GE也不断与中国的合作伙伴共同推动着燃机制造的本土化。在2018年,GE就与哈电集团签署了重型燃机合资协议,在河北秦皇岛建立燃机制造基地,以实现重型燃气轮机本土化制造,推动中国高端制造产业升级。据悉,这一项目在今年也会有新进展。

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