編者按：2020年9月17～18日，以“塑造新模式•激活新動(dòng)能”為主題的“第十六屆中國(guó)分布式能源國(guó)際論壇暨2020綜合能源展覽會(huì)”在山東濟(jì)南召開(kāi)，本次論壇由中國(guó)能源網(wǎng)主辦，中國(guó)能源研究會(huì)分布式能源專業(yè)委員會(huì)、水發(fā)能源集團(tuán)有限公司聯(lián)合主辦。會(huì)上，華電通用輕型燃機(jī)設(shè)備有限公司技術(shù)部經(jīng)理史煒發(fā)表了“航改型燃機(jī)在分布式能源系統(tǒng)中的應(yīng)用”的主旨演講。

以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實(shí)錄進(jìn)行整理。

尊敬的各位來(lái)賓，各位專家，大家上午好。

我來(lái)自華電通用輕型燃機(jī)設(shè)備有限公司的史煒，也很榮幸大會(huì)能給我們這樣一個(gè)平臺(tái)，在這邊進(jìn)行關(guān)于分布式能源的交流。從昨天到今天，包括我們前面幾位同仁，也都介紹各個(gè)功率段的一些設(shè)備，包括他們的一些應(yīng)用的場(chǎng)景做了一個(gè)廣泛的介紹。其實(shí)我這邊今天要分享的主題是關(guān)于航改型燃機(jī)在分布式能源系統(tǒng)中的應(yīng)用。

在我今天分享的過(guò)程當(dāng)中，可能我分享的內(nèi)容也稍微做了一些調(diào)整。

關(guān)于分布式能源基本概念，我就不再多說(shuō)了，因?yàn)樵谧亩际菍＜?，我們無(wú)非是對(duì)于這個(gè)能源的一個(gè)提及利用，從規(guī)模上來(lái)講可以分為樓宇式包括區(qū)域式。

因?yàn)楸旧磉M(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)比較晚，好多朋友有一種誤解，說(shuō)你們是不是把舊的航空發(fā)動(dòng)機(jī)改造，然后用在發(fā)電或者驅(qū)動(dòng)上面，是一個(gè)比較大的誤解。首先它的技術(shù)本身當(dāng)然是來(lái)源于航空發(fā)動(dòng)機(jī)，但是它在這個(gè)生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，它和航空發(fā)動(dòng)機(jī)可能是同一個(gè)工廠，不同的生產(chǎn)線，造出來(lái)的也都是新機(jī)，并不是舊的報(bào)廢的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。從天上到地下必須要做一些改變，比如前端風(fēng)扇，包括增加進(jìn)氣導(dǎo)葉，支撐系統(tǒng)等等。所謂的航改型燃?xì)廨啓C(jī)，另外一個(gè)命名區(qū)別于重型燃?xì)廨啓C(jī)，它的得名主要就來(lái)源于它的體積小，重量輕。大家可以想象一下，如果是很重的一個(gè)疙瘩掛在飛機(jī)下面也飛不起來(lái)。

分為GE系列，普惠FTE系列，羅羅RB211系列。

原型機(jī)大家都可以看到，波音空客，通過(guò)改造得來(lái)的航改型燃?xì)廨啓C(jī)。主要是引進(jìn)了LM2500以及LM6000，從這個(gè)功率帶來(lái)講，主要負(fù)責(zé)的大概在20兆瓦到60兆瓦之間，這個(gè)功率段區(qū)域性分布式能源運(yùn)用當(dāng)中非常適用的功率段。

首先它的啟動(dòng)非常的快速，負(fù)荷調(diào)節(jié)非常的靈活。這個(gè)主要得益于它的多軸設(shè)計(jì)，因?yàn)橹匦驮瓩C(jī)大多數(shù)都是多軸的設(shè)計(jì)，多軸設(shè)計(jì)意味著它的軸性更加的靈活，效率更高。包括我們對(duì)重型燃機(jī)來(lái)講有一個(gè)最低運(yùn)行負(fù)荷的限制，但是我們航改型燃?xì)廨啓C(jī)自由的調(diào)節(jié)，沒(méi)有這個(gè)方面的限制。其次我們說(shuō)航改型燃?xì)廨啓C(jī)可以無(wú)限次啟停，啟停不損傷壽命，前面可能也有同行提到了關(guān)于重型燃機(jī)來(lái)講，在多次啟停下面，包括在分標(biāo)準(zhǔn)公眾號(hào)運(yùn)行下面，可能都會(huì)對(duì)它的壽命產(chǎn)生影響，但是對(duì)于航改型燃?xì)廨啓C(jī)來(lái)講，采用了大量航空的材料，包括采用了薄壁中空的結(jié)構(gòu)，所以使得它在多次啟停上面沒(méi)有任何壽命的限制。實(shí)實(shí)在在的運(yùn)行生命，可能隨著啟停次數(shù)增多，壽命會(huì)大大的減少。

還有一點(diǎn)，我剛才也提到體積非常小，重量非常輕，跟同級(jí)別的航改型燃?xì)廨啓C(jī)相比，大約在三到五分之一。

大家可以看到，這個(gè)燃機(jī)倉(cāng)，發(fā)電機(jī)包括控制倉(cāng)是放在三個(gè)拖車(chē)上面，只要用一個(gè)車(chē)頭就可以方便的把整個(gè)機(jī)組進(jìn)行一個(gè)移動(dòng)，可以進(jìn)行快速的配置，也被譽(yù)為我們說(shuō)輪子上的發(fā)電站。它主要的應(yīng)用場(chǎng)景是在一些場(chǎng)景救災(zāi)，包括在一些電網(wǎng)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)，布置調(diào)控用電等等，因?yàn)樗呐渲檬欠浅？焖俚?，基本上在兩周之?nèi)就可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電。

對(duì)于LM、TM這個(gè)系列當(dāng)中的一些應(yīng)用，它的其實(shí)用途也是非常的廣泛。其實(shí)我們大家可能在國(guó)內(nèi)知道的比較多的M2500，在西氣東輸?shù)脑鰤荷厦嬗玫谋容^多，包括像美國(guó)的也是用的2500的原型機(jī)。對(duì)于分布式能源來(lái)講，整個(gè)需求的變化也非常大，其實(shí)這么一些特點(diǎn)，也決定了其實(shí)航改型燃機(jī)是非常適合應(yīng)用于我們說(shuō)這個(gè)分布式能源系統(tǒng)的。

這個(gè)是主要的一些性能參數(shù)，我這邊就不著重講了，主要提一點(diǎn)，大家可以看到M6000這塊燃機(jī)，單機(jī)循環(huán)效率可以達(dá)到42%，對(duì)于同級(jí)別的重型燃機(jī)來(lái)講，一般的效率也就是在38%左右，所以說(shuō)這幾個(gè)點(diǎn)差距是非常大的。

這是非常典型的，在我們?nèi)A電新裝，在上海的閔行區(qū)，我們公司也就在能源站的旁邊，也是來(lái)自于工業(yè)區(qū)燃煤鍋爐改造。在改造的過(guò)程當(dāng)中，最早說(shuō)2017是上了兩臺(tái)LM6000，隨著負(fù)荷的不斷增加，還有三期另外的兩臺(tái)2055+G4，目前運(yùn)行小時(shí)基本上在8200小時(shí)左右。

這個(gè)是華潤(rùn)常州的一個(gè)項(xiàng)目，也是燃煤鍋爐的改造，也是工業(yè)園區(qū)，目前配置了兩臺(tái)6000，通過(guò)不同的配置，很好的滿足蒸汽負(fù)荷的變化。

這是美國(guó)紐約Pouch熱電，首先LM6000的占地非常小，我們也可以說(shuō)它對(duì)環(huán)境是非常有效的，你看一墻之隔旁邊就是購(gòu)物中心，就是居民區(qū)，對(duì)于我們能源站來(lái)講是非常環(huán)保的，從環(huán)保，噪音，各個(gè)方面來(lái)講都是符合我們說(shuō)分布式能源站的需求。

這個(gè)是我們LM6000的成套機(jī)組的主要的一些設(shè)備，都是一個(gè)集成化，模塊化的一個(gè)布置。

下面是我重點(diǎn)要今天跟大家分享的內(nèi)容。其實(shí)我們說(shuō)這個(gè)分布式能源，并不僅僅是天然氣，而且大家昨天也好，今天也好都提到了，對(duì)于光伏、風(fēng)電等等這些可再生能源，在分布式能源中的比重增加，其實(shí)對(duì)這個(gè)電網(wǎng)穩(wěn)定性提出了非常大的挑戰(zhàn)。因?yàn)轱L(fēng)電也好，光電也好它的波動(dòng)性非常大。在我們國(guó)家來(lái)講，電力輔助服務(wù)的市場(chǎng)也比較晚，昨天今天大家也提到市場(chǎng)化的交易。我們國(guó)家目前也出臺(tái)了一些方案等等，來(lái)健全和完善我們這個(gè)電力輔助服務(wù)的這一塊的市場(chǎng)交易，這個(gè)電力輔助服務(wù)主要包括可以啟動(dòng)，包括調(diào)峰，調(diào)頻，以及旋轉(zhuǎn)備用等等這樣的一些功能。

對(duì)于能夠提供電力輔助服務(wù)的這一些機(jī)組或者說(shuō)廠家來(lái)講，政府是會(huì)有補(bǔ)貼的。

這個(gè)是一個(gè)非常典型的案例，這個(gè)是美國(guó)的加州電網(wǎng)，這張圖又被叫做鴨子圖，大家可以看到這個(gè)形狀非常像一個(gè)鴨子，這是原來(lái)2014年加州電網(wǎng)對(duì)于凈負(fù)荷的預(yù)測(cè)，實(shí)際的電網(wǎng)需求扣除風(fēng)電和光伏發(fā)電所發(fā)的功率。大家可以看到這個(gè)鴨子的肚子基本上是中午到下午的時(shí)間段，這個(gè)時(shí)間段正好是光伏和風(fēng)電資源非常豐富的階段。在這個(gè)階段大家可以看到，隨著時(shí)間從2012年到2020年，鴨子肚子越來(lái)越大，這意味著風(fēng)電和光伏的時(shí)間段不斷地增加，對(duì)其他發(fā)電的需求比較小。大家看到到了傍晚的時(shí)候，也就是在鴨子頭的位置，這個(gè)頭越投越高，因?yàn)榇蠹以诎淼臅r(shí)候，大家下班回家了等等，這個(gè)時(shí)候用電的需求在不斷地增加。但是這個(gè)時(shí)候光伏和風(fēng)電的資源不斷地削減，這個(gè)時(shí)候非常大的爬坡率，需要人員，需要發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行填補(bǔ)，這個(gè)是我們說(shuō)在風(fēng)電和光伏這些可再生能源的占比不斷增加的情況下，會(huì)給我們的電網(wǎng)穩(wěn)定性特別更大的挑戰(zhàn)。

對(duì)于航改型燃?xì)廨啓C(jī)，在電網(wǎng)穩(wěn)定性，包括電力輔助服務(wù)的需求的匹配度是非常高的。在啟動(dòng)，調(diào)峰，互補(bǔ)等等，都可以平衡可再生能源的間歇性和波動(dòng)性，以及各類的電網(wǎng)輔助服務(wù)?？梢赃_(dá)到30兆瓦每分鐘，跟同級(jí)別的重型燃機(jī)來(lái)比的話，基本上是8到10倍的差距，它的啟動(dòng)也非?？?，5分鐘就可以達(dá)到滿負(fù)荷，這些啟停等等這樣一些特點(diǎn)，非常適用于我們說(shuō)的對(duì)于電網(wǎng)穩(wěn)定性的一個(gè)補(bǔ)充。

對(duì)于黑啟動(dòng)來(lái)講，大家知道，在大面積停電等等這樣的情況下，需要黑啟動(dòng)的電源點(diǎn)把這個(gè)激活，對(duì)外部的資源需求是非常小的，最小的2500的話，只需要200多千瓦的這么一個(gè)功率輸入就可以把整個(gè)機(jī)組給帶起來(lái)，從而激活我們說(shuō)作為電網(wǎng)的黑啟動(dòng)服務(wù)電，激活整個(gè)電網(wǎng)。

我前面也提到，對(duì)于現(xiàn)代化的電網(wǎng)來(lái)講，分布式能源系統(tǒng)當(dāng)中，不僅僅是天然氣的分布式能源，還有和可再生能源的一個(gè)互相的結(jié)合。下面我們來(lái)看一些案例，這個(gè)是M6000風(fēng)電互補(bǔ)的項(xiàng)目，這是在美國(guó)，對(duì)風(fēng)電廠的波動(dòng)進(jìn)行了補(bǔ)償，大家可以看到右邊圖當(dāng)中，黑色的曲線是風(fēng)電的波動(dòng)，紅色和綠色的曲線是預(yù)期的電力輸出和燃機(jī)實(shí)際的電力輸出，很好的匹配和補(bǔ)償了風(fēng)電廠的波動(dòng)。

這是另外一個(gè)LM6000的，混合系統(tǒng)的概念，它是結(jié)合了電池儲(chǔ)能，以及燃?xì)廨啓C(jī)以及控制系統(tǒng)。

這個(gè)控制系統(tǒng)大家可以看左邊這張圖的話，這就是一個(gè)功率輸出的適宜，在電網(wǎng)需要快速輸出及時(shí)響應(yīng)的時(shí)候，儲(chǔ)能可以快速的放電，前面一分多鐘可以由儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行供電，儲(chǔ)能電池的系統(tǒng)供電越來(lái)越少，反過(guò)來(lái)達(dá)到滿負(fù)荷之后，也可以給電池系統(tǒng)進(jìn)行充電，這個(gè)是在世界首例的美國(guó)南加州執(zhí)行的一個(gè)項(xiàng)目，包括說(shuō)將來(lái)我們說(shuō)燃機(jī)在燒氫氣能源的技術(shù)有了突破之后，大家也可以想象到氣峰，氣荒多余的用地，用氫帶來(lái)燃?xì)廨啓C(jī)，可以帶來(lái)100%的清潔能源的使用。

對(duì)于華電通用來(lái)講，簡(jiǎn)單介紹一下，是中國(guó)華電集團(tuán)和美國(guó)GE的一家合資公司，既不是代理商，對(duì)于我們這個(gè)合資公司來(lái)講，華電集團(tuán)是51%的控股方。我們是GE全球第三家航改型燃?xì)廨啓C(jī)裝備公司，目前休斯敦工廠關(guān)停，我們也是中國(guó)唯一的一家關(guān)于航改型燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售服務(wù)的綜合基地。

我們主要有三大業(yè)務(wù)板塊，LM業(yè)務(wù)，TM業(yè)務(wù)。目前LM業(yè)務(wù)，包括發(fā)電集團(tuán)內(nèi)，發(fā)電集團(tuán)外的項(xiàng)目，還有馬來(lái)西亞的幾臺(tái)機(jī)組。TM我們?nèi)ツ暌彩菍?shí)現(xiàn)了在巴哈馬，用于災(zāi)后重建。第三塊就是備件以及服務(wù)這塊。

雖然我們成立時(shí)間不長(zhǎng)，我們是2012年成立的，但是我們一直致力于本地化的發(fā)展，通過(guò)銷售的本地化，我們目前其實(shí)在國(guó)內(nèi)機(jī)組的保有量是最大的，也可以給大家提供學(xué)習(xí)、交流、考察等等各種各樣的機(jī)會(huì)。

關(guān)于生產(chǎn)的本地化，我們可以給本地的客戶提供更靈活的交期，以及生產(chǎn)進(jìn)度更易控制，包括零部件的本地化可以很大的降低成本。

關(guān)于服務(wù)的本地化，我們目前是建立了將近30人的服務(wù)團(tuán)隊(duì)，而且都是國(guó)內(nèi)的工程師，我們公司也有全球唯一的一位具備燃燒調(diào)整資質(zhì)的工程師，之前是一位，現(xiàn)在可能會(huì)有兩位，因?yàn)橛幸晃豢煲玫竭@個(gè)證書(shū)了。

我們可以實(shí)現(xiàn)沒(méi)有語(yǔ)言的識(shí)別化，包括沒(méi)有時(shí)差，所有的服務(wù)都可以在本地進(jìn)行完成。

另外一塊就是對(duì)數(shù)字化這塊，我們現(xiàn)在也是不斷地在建立數(shù)字化的服務(wù)方案，包括一站式的服務(wù)平臺(tái)，包括遠(yuǎn)程診斷的中心，包括將來(lái)能夠?qū)崿F(xiàn)仿真劑的培訓(xùn)，也可以給我們國(guó)內(nèi)的用戶，帶來(lái)多種多樣服務(wù)的方式以及更迅捷，更快速的服務(wù)。我今天的分享就到這里，謝謝各位。