航改機將成分布式能源系統主角,市場份額超60%,關鍵設備亟待實現國產化!
GE公司宣布以第二股東的身份和中國華電集團公司(簡稱華電集團)合資成立華電通用輕型燃機設備有限公司,共同研制、生產航改型燃氣輪機(簡稱航改機)發電系統時,引起了國內外多方的關注。許多人大感意外,不明白這一次美國為何會如此“大方”地愿意將航空發動機技術向中國開放。
業內人士將GE此舉解釋為:“看到了中國分布式能源市場的巨大發展潛力。”至此,航改機作為分布式能源的核心動力設備,開始與分布式能源產業的發展綁定在一起。
解決分布式能源核心技術瓶頸
提起分布式能源,不得不提到華電集團。其作為中國最早關注分布式能源的企業,在分布式能源領域有著驕人的業績。華電分布式能源工程技術有限公司總經理劉顯明在接受記者采訪時認為,在可再生能源中,能夠對能源結構調整起到關鍵推動作用的還是分布式能源,而航改機則將成為分布式能源系統當之無愧的主角。
“天然氣分布式能源最大的優勢是高效、節能、環保,我國也對分布式能源寄予了很大的期望,根據相關規劃,‘十二五’期間我國擬建1000個天然氣分布式能源項目。”在劉顯明看來,我國發展分布式能源的愿景很大,業內也對分布式能源的發展信心十足,但不可否認的是,我國分布式能源這十年的發展之路走得并不順暢。“很多人認為,原因在于政府和電網側,但其實真正的問題在核心技術和關鍵設備難以突破。”
這一點其實已經被越來越多的人所認識到,中國工程院院士蔣洪德就曾將燃氣輪機比喻成潔凈高效能源系統的核心動力設備。但這種核心動力設備的技術難度堪稱頂級,有人舉了一個例子:傳統的火力發電所使用的汽輪機,工作溫度一般是幾百攝氏度;而直接以天然氣為燃料的燃氣輪機,工作溫度都在1000攝氏度以上。如此高溫,尋常鋼鐵都要融化,而燃氣輪機葉片卻要保證能以每分鐘13000轉以上的速度工作。工藝要求之高,制造難度之大可想而知。
“我們深切地體會到核心技術和關鍵設備的突破對我國分布式能源產業發展所具有的戰略意義,這也是我們和GE合作研發航改機發電系統的目的之一——解決分布式能源核心技術和關鍵裝備的瓶頸問題。”
關鍵設備亟待實現國產化
“傳統火力發電廠的能源利用率在40%左右,最高能達到50%,而采用航改機的分布式能源利用效率則最高可以達到90%”。在平常人眼里,航改機最大的好處是高效、可靠、靈活、低排放,而在分布式能源建設者的意識里,航改機最大的好處絕非這么簡單。
“分布式能源要求建在用戶側,能源的密集需求區大部分是在經濟發達城市,因為這些地區對高品位能源需求大,但這些地區也有一個特點,那就是土地資源稀缺且昂貴。”劉顯明介紹,建設一個分布式能源項目大概需要上億元的投資,其中土地資源是最大成本,“而現在有些分布式能源建設并未擺脫傳統能源建設的思路,大量占地,這是不合理且不經濟的。”
如何協調分布式能源發展與土地資源間的矛盾,已經成為當今分布式能源建設者必須考慮的問題。“航改機是當今世界制造業最核心技術的完美體現,其所延伸出來的發電系統,典型特征就是體積小,重量輕,功率大”。劉顯明以GE公司的LM6000燃氣輪機系統為例介紹,其功率為42385千瓦,發動機重量卻只有5噸,而在同等條件下,傳統蒸汽輪機系統則需要300~500噸的體重。
“功率大,體積小,占地面積小,不僅能夠解決分布式能源產業發展過程中與土地資源之間的矛盾,更能夠為企業節省建設成本,帶來實實在在的經濟好處”。正因如此,目前我國已經在建和準備建設的100多個分布式能源項目中,60%以上都是采用航改機。
但航改機的身價也令人瞠目結舌,據劉顯明透露,一個分布式能源項目出于互補功能的考慮,大多需要從國外引進2套航改機發電系統,一套系統的費用在1.3~1.5億元。“核心技術和關鍵設備的費用,再加上建設所需的土地資源投入,分布式能源陷入了建不起、用不起、效益低的怪圈。”
劉顯明認為,目前我國亟待加大技術研發力度,獲取航改機的核心技術,降低成本。而華電集團也給自己設計了一個“5年國產化路徑圖”:希望通過5年的努力,實現系統集成的國產化率達到75%,核心技術的國產化率達到50%。當然,國內的其他企業也不甘落后,劉顯明表示:“現在也有一些企業在研發葉片、受熱部件,這對于分布式能源來說,都是重大的利好。”
分布式能源憑借梯級能源利用以及直供的供能方式,得到了越來越多的呼聲。但分布式能源走過十多年的發展之路,依然停留在產業的初級階段。那么,究竟是何制約著我國分布式能源產業的發展,這又將對我國能源結構調整產生何種影響?近日,記者采訪了華電分布式能源工程技術有限公司總經理劉顯明。
記者:華電集團是我國最早關注分布式能源的企業,那么,在您看來,我國推動分布式能源建設的背景是什么?目前該產業的發展情況如何?
劉顯明:分布式能源并不是當今科技發展的新成果,我國早期的供能方式就是分布式能源。早在1898年,北京就設立了一個幾百千瓦的小型發電站——頤和園電燈所,專為宮廷供電。后來,隨著人們用能需求和用能規模的擴大,供能方式也朝著“高、大、遠”的方向發展。爾后,在經歷過“美加大停電”和“印度孟買大停電”等事故后,人們又開始思考“高、大、遠”的供能方式對自身用能安全的影響,以及出于節約一次能源的戰略考慮,分布式能源開始重新走上能源發展的舞臺。當然,今天的分布式能源已經在供能方式、裝備技術、運營水平上被賦予了更新的技術、更新的理念,也將發揮著越來越重要的作用。
總體而言,分布式能源經過十余年的發展,仍然處于產業的初級階段,我將其歸納總結為:形勢總體向好,而且會越來越好。遇到的問題有很多,但隨著燃氣供應資源越來越豐富,來自用戶側的呼聲也將更加強烈。
記者:您提到,分布式能源經過十余年的發展,目前仍處于產業初級階段,究竟是何原因?
劉顯明:分布式能源產業的發展如果沒有政府,特別是中央政府的政策導向以及地方政府的優惠政策支持是難以推進的。如果把分布式能源的發展比喻成樂曲,那么政府就是樂隊指揮。而目前政府對分布式能源并沒有明確的指導部門和明確的指導政策,也沒有明確的建設標準和行業規范。
就像樂曲在指揮不到位時開奏,基調不準、前奏不夠嘹亮。樂曲最難演奏的部分是價格。比如燃氣價格、上網電價,以及核心設備的 價格。近年來,中國的分布式能源走入了建不起、用不起、沒效益的發展怪圈。
其主要原因是燃氣價格不斷攀升,電價、熱(冷)價無法聯動,扶持政策雷聲大雨點小,核心設備依賴進口導致價格偏高,投資回報低,投資商沒有信心,用戶無實惠。綜合來看,產和用都無法取得效益。所以,價格也成為制約分布式能源發展的重要因素。
因此,業內也在呼吁,希望政府盡快出臺真正能夠惠及分布式能源產業發展的扶持政策,包括補貼、上網電價等,當然,這種政策不是流于表面的,聲援式的,而是真正能夠落實和執行的。
記者:有人認為,并網難嚴重制約著分布式能源的發展,那么在您看來,分布式能源應如何協調與電網的關系?
劉顯明:突破上網瓶頸需要多方面的共同努力,包括政府的導向、業界人士的共識、技術方面的不斷突破等。我認為,分布式能源產業發展和電網建設及智能化是相輔相成、和諧共存的關系。強大的電網是分布式能源發展的基本條件,而分布式能源的發展也將使電網更強大并具有智慧。
其實,我們可以看到,電網方面已經對分布式能源的并網做出了令人樂觀的呼應。我相信,在不久的將來,分布式能源和電網將會成為一對和諧的好兄弟。當然,在這個過程中,希望政府能夠為二者搭建一個合法、合理的利益交換平臺,使得兩方能夠實現“雙贏”。
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