燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 - 图文

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燃气轮机燃气轮机分布式能源系统轮机分布式能源系统 市场前景市场前景分析前景分析 目 录 一、国内天然气发电发展概况 1 国内天然气发电发展概况 .................................................................................................. ................. 1、天然气发电简述 ............................................................ 1 2、我国分布式天然气发电现状和发展 ............................................ 2 3、我国天然气供应和利用 ...................................................... 2 二、天然气分布式能源系统简介................................3 天然气分布式能源系统简介................................................................................................ ................ 1、燃气轮机的基本原理 ........................................................ 4 ........................................................ 5 2、几种典型的供能方式

3、天然气分布式发电的应用场合 ................................................ 7 4、典型案例及其经济效益分析 .................................................. 8 三、市场定位及分析 9 市场定位及分析 .................................................................................................................. ......................... 1、具备投资能力的潜在客户和潜在项目 ......................................... 10 2、国内外燃气轮机及微燃机厂家 ............................................... 13 3、国内具备天然气分布式发电设计经验的设计院 ................................. 18 4、国内主要系统集成商及主要业绩 ............................................. 20 四、开展本项目的工作思路 23 开展本项目的工作思路 .................................................................................................... .................. 1、前期****在燃气项目中所参与的工作 ......................................... 23 2、开展本项目的参与方式 ..................................................... 24 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 一、国内天然气发电发展概况 1、天然气发电简述 天然气发电分为集中式和分布式。集中式是传统的发电方式,它是以大容量、高参数机组发电,超高压、远距离输电,机组互联、形成大电网供电模式,是目前我国主流的天然气发电模式。分布式采用完全不同集中式供电的模式,它将规模不一的天然气发电和供热制冷设备加以集成,以分散式的方式布置在用户附近。随着中国能源结构的改变和环保标准的严格执行,我国天然气发电将发生积极的变化。“十二五”期间,集中式和分布式天然气发电都将迎来发展良机,其中分布式发电将实现从无到有的突破,是国家未来推广的重点,发展空间巨大,有望获得爆发性增长,表1为中国天然气集中式和分布式发电对比。 表1:中国天然气集中式和分布式发电对比 种类 装机容量 单位投资 燃气轮机类型 联合循环式E和F级汽轮机 1 燃料效率 发电用途 集中式 10万kW以上 5000元/kW 58% 上网发电 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 前置循环式热

电联产 分布式 1-10万kW为主 8000-1万元/kW 33%(发电效率) +50%(热冷联产) 自用 2、我国分布式天然气发电现状和发展 目前,我国天然气分布式发电系统尚处于起步阶段,仅有几个实验性的项目在运行,据初步统计,已建成的天然气分布式发电仅80多万千瓦且大多是孤岛式运行,其中广州大学城分布式电站为全国最大,容量为15.6万千瓦。而在国际上,天然气分布式能源发展迅速,目前美国以天然气冷热电联供方式为主的分布式发电系统年发电量已达1600亿千瓦时,占总发电量的4.1%。 相比传统集中供应能源,天然气分布式能源系统节约投资,高效节能减排,具有优秀的社会和经济价值,但在我国目前的发展中还存在不少问题和障碍,其中包括了技术、经济及市场等方面的障碍。2011年十月份,国家发改委、财政部、住房城乡建设部、能源局四部委发布《关于发展天然气分布式能源的指导意见》,提出天然气分布式能源是当前分布式能源发展的主要形式,在“十二五”初期启动一批天然气分布式能源示范项目,“十二五”期间建设1000个左右天然气分布式能源项目,并拟建10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。未来5-10年内在分布式能源装备核心能力和产品研制应用方面取得实质性突破。初步形成具有自主知识产权的分布式能源装备体系。《指导意见》明确了我国天然气分布式发电的任务和目标,同时也对症下药解决目前天然气分布式能源发展中遇到的阻碍,例如天然气分布式能源并网和上网问题、天然气分布式能源发展的财税支持问题、决策层对天然气分布式能源认知不足等问题。 根据《指导意见》中的目标规划,2020年我国将在全国规模以上城市推广使用天然气分布式能源系统,装机规模达到5000万千瓦,初步实现装备产业化。若按8000元/千瓦装机成本计算,对应的将是4000亿元的固定资产投资。 3、我国天然气供应和利用 国家能源局制定的《天然气发展“十二五”规划》已经获得国务院批复。《规划》预计2015年我国天然气消费量为2300亿立方米左右,用气普及率将进一步提高,供应能力将 超过2600亿立方米(包括煤层气、页岩气及煤制天然气等非常规天然气和进口天然气),到2015年天然气占一次能源消费总量的比重达到 2 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 7.5%。我国通过建设液化天然气接收站,从澳大利亚、阿尔及利亚、埃及、尼日利亚、赤道几内亚等国进口液化天然气;正在建设的燃气管道将从俄罗斯、土库曼斯坦、缅甸等国进口天然气;同时国内非常规天然气(煤层气/页岩气等)潜在储量巨大,这样供给端和需求端将形成良性共振,解决我国天然气供给不足的问题。因此,发展分布式能源利用天然气是完全有保障的。 二、天然气分布式能源系统简介天然气分布式能源系统简介 天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电联产和联合循环等方式实现能源的梯级利用,综合能源利用效率在70%以上,并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式,是天然气高效利用的重要方式。与传统集中式供能方式相比,天然气分布式能源具有能效高、清洁环保、安全性好、削峰填谷、经济效益好等优点。 特点: ?燃机发电的高效率 ?燃机发电的低污染 ?节约用水,减少用地 ?运行维护方便,费用较低 ?厂用电率低 ?适宜中等或常规负荷运行,调峰方便 ?机组运行灵活 天然气分布式能源系统一般由燃气轮机系统、DCS中控系统、电气自动化系统及余热锅炉系统等组成的发电系统,是能够实现自我控制、保护和管理的系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。 3

燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 1、燃气轮机的基本原理 燃气轮机按功率大小可分为大中型燃气轮机和微型燃气轮机。 大中型燃气轮机是以连续流动的气体为工质、把热能转换为机械能的旋转式动力机械,主要由压气机、燃烧室和透平三部分构成。其工作原理为:空气和燃料分别经压气机与泵增压后送入燃烧室,在其中燃料与空气混合并燃烧,释放出热能。燃烧所产生的燃气吸热后温度升高,然后流入燃气轮机变膨胀边做功,做功后的气体排向大气并向大气放热。重复上述升压、吸热、膨胀与放热过程,连续不断地将燃料的化学能转换成热能,进而转换成机械能。 4 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 微型燃气轮机主要由压气机、涡轮、燃烧室、回热器、由燃气轮机直接驱动的内置式高速逆变发电机及电子控制部分组成。从压气机出来的高压空气先在回热器内由涡轮排气预热,然后进入燃烧室与燃料混合、燃烧,高温燃气送入涡轮做功,直接带动高速发电机发电。发电机首先发出高周波交流电,然后转换成高压直流电,再转换为交流电供用户使用。高速发电机与压气机、透平同轴,转速在50000~120000r/min之间。 2、几种典型的供能方式 1)热电联产 热电联产是一种建立在能的梯级利用概念基础上,将供热(采暖和供热水)及发电过程一体化的多联产总能系统,目的在于提高能源利用效率,减少碳化物及有害气体的排放。 5 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 一个最基本的分布式燃气轮机热电联产系统包括一个燃气轮机发电系统(压气机、燃烧室、透平)和一台余热锅炉,燃料被送进燃烧室与来自压气机的压缩气体混合燃烧,系统最终产出的热能的质与量取决于进入余热锅炉的燃机余热的温度。

2)联合循环 燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统,它将燃气轮机排除的功后高温气体通过余热锅炉回收转换为蒸汽,再将蒸汽注入蒸汽轮机再次进行发电。

3)冷热电三联供 天然气冷热电三联供技术是一项先进的供能技术,它首先利用天然气燃烧做功产生电能,再将发电设备排放的热能充分用于供热和制冷,实现了能量梯级利用,因而是一种高效的城市能源利用系统,是城市中公共建筑冷热电供应的一种新途径。 6 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 4)燃气轮机与光伏、风电等的混合微网 由于光伏发电和风力发电具有明显间歇性,输出功率受天气变化影响大,为了提高供电的可靠性,需要加入可控微源或分布式储能与光伏发电和风力发电互补形成混合微网。相比燃料电池、柴油发电机组、蓄电池等,微型燃气轮机能同时供应冷热电负荷,具有排放少、效率高、燃料适应性好和便于灵活控制等优点,已成为冷热电联供微网中最有发展前景的分布式电源。 3、天然气分布式发电的应用场合 天然气分布式能源主要应用场合如下: ?用于人口稠密的城市商业中心、住宅小区、酒店商厦、快餐店、医院等需要洗澡和生活热水、除湿热源的场合。机场、大学、机关等公用事业单位。这些 7 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 单位用电、用冷负荷都非常集中,便于集中控制和管理。分布式能源站夏季以集中供冷为主,供冷时间长,单位面积负荷大,冷负荷主要为内部负荷,伴有部分蒸汽和生活热水需求,空调能耗季节性较强。冬季供暖时间也长,商业中心电价高,采用分布式能源站经济效益极好。 ?对于原有的区域小型柴油机和燃气轮机站的改造、小锅炉煤改气改造。如果用户原有柴油发电机,只要进行改造,就能满足使用天然气作为燃料的要求。还可用于现有的城区内工业燃煤热电联供机组的替代。 ?用于有冷热负荷要求的工业园区,工业用户装机容量约是民用的4倍,潜力极大。炼油和石油化学工业是天然气最大的工业市场。中国炼油量近期3~4亿吨/年,沿海和油气田附近的炼油厂部分替代烧掉的重油和炼厂气中可用的乙烯和制氢原料,约需1500~2000万吨/年天然气;并可使能源效率大大提高。建材、食品、造纸、冶金等过程工业和工业园区,特别是在沿海地区不可能再继续烧煤的工业,都有类似的潜力,因为天然气总是比燃料油价格低。电子、家电、轻工等离散制造业工业园区也有一定需求。 ?用于集合、庆典、运动会等须保证供电安全的场合(固定或车载)以及医院、银行等须保证供电安全的单位。 ?新开发的城区和房地产小区。出于能源结构调整的要求,新开发的城镇过程不应当走烧煤污染或低效率单烧液化天然气的老路,也不应当采用分体式空调或窗式空调。 4、典型案例及其经济效益分析 1)浦东国际机场能源中心分布式能源系统 浦东国际机场的燃气轮机分布式热电联供系统为机场供电,并通过余热锅炉供热;产生的电和蒸汽通过离心式制冷机组和溴化锂热机组,向机场供冷和供暖。 该系统由1台燃气发电机组(4000kW,10.5kV)、1台余热锅炉(9.7t/h,0.9MPa饱和蒸汽)、数台离心式制冷机组和溴化锂冷热机组组成;燃料以天然气为主,0柴油作为备用;设计发电量为4000kW(实际3200kW),电力并网不上网;通过电离心式制冷机组和蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组向机场供冷和供暖,设计溴化锂空调制冷量为1500RT(冷吨)。 8 #

燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 该系统于1999年开始研制,2002年投入使用,一直正常运行。由于燃气气源压力过低,于2004年在该系统上增加了燃气增压器。全年运行4200~4300h,冬季采暖3个月,夏季制冷5个月;鉴于晚间电价低(0.26元/kW h),燃气轮机发电机在晚间停止工作,直接采用市电。 该系统工程总投资约3000万元,考虑设备折旧等因素,投资成本回收期约为8年。 2)上海交通大学分布式能源系统 上海交通大学的分布式能源系统是上海市科委的重点示范项目。 该系统采用2台30kW微型燃气轮机,带动1台20万大卡级余热溴化锂吸收式空调机,向上海交通大学软件大楼(约5000m)供冷、供热和供电(部分);发出的电接入楼内自用电力系统,不足电力从电网输入。 微型燃气轮机具有自动调峰、调频功能,可以根据楼宇对热、电、冷、热的需求自动进行调节;直接使用城市管网的天然气,排除的高温余热烟气直接排入余热吸收式溴化锂空调,所产生的7oC冷水为建筑物制冷,或60oC热水用于供暖,并可利用低品位余热,产生70oC生活用热水。 系统配置为: (1)天然气微型燃气轮机发电机组2台,输出电能60kW,即可以并网发电,也可以独立使用; (2)烟气补燃型溴化锂冷热空调机组1台,供热200kW,供冷230kW; (3)烟气型热水发生器1台,提供生活热水6m3/h(60~90oC);(4)低温余热吸附制冷机1台,供冷10kW;(5)天然气供应系统,提供2组不同压力的天然气,压力分别为不低于360kPa和不低于4.0kPa。 该系统采用了能量梯级利用机制,具有很高的能量利用率;高品位的能量用于发电,中品味的能量用于制冷或供热,低品位的能量用于提供生活用热水。 系统直接成本费用约130万元,投资成本回收期大约10年。如系统规模增大,投资成本回收期相对缩短。 三、市场定位及分析 2 9 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 电力工业“十二五”规划中,首次提出到2015年全国天然气发电装机达6000万千瓦的目标。这意味着未来5年国内天然气发电规模将从目前的2800万千瓦基础上实现翻倍增长。国家能源局能源节约与科技装备司司长李冶在论坛上表示,国家未来将力推天然气发电设备产业化发展,以市场为依托,以突破天然气发电核心技术为主要任务。业内分析认为,在燃煤发电经济效益逐年下滑、环保问题日渐突出的背景下,天然气发电作为较为清洁的一次能源发电形式,未来有望迎来发展黄金期。未来5年,国内从事天然气发电设备研发的企业将明显获益。 2011年,四部委联合下发的《关于发展天然气分布式能源的指导意见》中明确提出:天然气分布式能源在我国已具备大规模发展的条件。这份文件为国内众多翘首以待的分布式能源企业注射了一剂强心针,士气大振。2012年10月29日刚刚获批的天然气“十二五”规划中,指出天然气发电是趋势,《规划》中提到要“积极推动天然气分布式能源发展,突破分布式能源上网难”。值得注意的是,在上周发布的《中国的能源政策(2012)》白皮书中,天然气发电也是重点之一。在“推动能源的高效清洁转化”一节,白皮书提倡“有序发展天然气发电”。 中国能源经济研究中心主任林伯强称,“现在东部沿海,有不少企业对天然气发电非常感兴趣。但主要的瓶颈还是电价太低。在国外,天然气常常用于峰谷发电,此时峰谷电价是平时的两倍多,此时天然气发电有不错的经济性。” 上海社科院原院长王荣华称,天然气代替煤炭成为发电燃料更符合能源清洁化发展的趋势。中国应该加快天然气发电步伐,降低对煤炭的依赖。 中国工程院院士蒋洪德对媒体介绍,与传统的火电相比,天然气发电的二氧化碳排放量约为燃煤电厂的42%,氮氧化物排放量则不到燃煤电厂的20%,环保效益明显。此外,建设燃气电厂占用的土地面积小,一般仅为燃煤电厂占地面积的54%,这就有可能在用电紧张的城市负荷中心建设电厂,以实现就地供电。 事实上,天然气发电装机的市场效应已经开始显现。国信证券研究所认为,随着我国固定资产投资放缓,水泥、建材、钢铁等行业的余热锅炉需求量也将有所下滑,但是随着我国天然气规划上调及江浙面临的限电所带来的天然气新增装机的上升,将刺激天然气余热锅炉业务的高增长。 1、具备投资能力的潜在客户和潜在项目 10 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 在目前天然气面临如此好的机遇下,未来5年国内天然气发电的投资规模相当可观,公司介入天然气发电,将会很好的促进公司更快更好的发展,目前在天然气分布式能源方面国内具备投资能力的潜在客户和潜在项目有以下三方面: 1)分布式小型燃气轮机发电项目: 据了解,日立燃气轮机日前在国内市场上收集到的市场信息主要如下表2所示: 表2 燃气轮机市场信息(日立燃气轮机收集) 市场划分 1 分布式能源 2 BFG 3 COG 4 分布式能源 5 分布式能源 6 分布式能源 7 分布式能源 8 分布式能源 9 石化 10 COG 11 石化 12 生物能源 13 分布式能源 14 第三国 15 第三国 16 分布式能源 17 煤炭气化 18 分布式能源 19 分布式能源 中国H-15/H-25燃气轮机项目清单 项目名称 浙能/新疆阿克苏分布式能源 H25 湘潭钢铁BFG H25 原阳Ⅱ期 H25 宁波都市开发投资公司 宁波长丰热电厂 H25 宁波都市开发投资公司 宁波长丰热电厂 H25 宁波都市开发投资公司 宁波长丰热电厂 H25 安徽合肥数据中心冷热电联产H25 上海发电厂设计研究院(SPERI) 虹桥机场项目 Sinopec Engineering 哈萨克 H25 CREG贵州六盘山项目等 H25 中国海洋石油 伊拉克公司 H25 武汉 陕西省黄龙项目 H15或H25 国电集团南方分公司 坪山分布式能源 H25 广东火力工程总公司 BANGKANAI PHASE 140MW项目 H25 广州发展实业股东集团股份有限公司 PLTGU 120MW BATAM PROJECT 大连热电股份公司 区域冷暖系统 H25 新奥地下IGCC H25 广州中新知识城 H25 远大能源利用公司 廊坊数据中心 H25 日程/预计合同日期 2012.5签合同 2012.7 2012.8 2012.6 2012.9 2012.12 2012上 2012上 TBD 2012上 2012.6 2012上 2012上 2012上 2012上 2012上 2012下 2012下 2012下 11 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 20 分布式能源 21 22 23 24 25 26 27 28 分布式能源 石化 煤炭气化 分布式能源 分布式能源 石化 京能绿色能源&华润电力 亦庄冷热电联产 H25 国电滨海 冷热电联产 H25 新疆广汇 哈萨克LNG工厂 H25 Sinopec长岭制油所 H25 华能大连热电 H15 华能广州惠州热电 CSIDI福建电子炉气体发电 H25 中国石油塔北 C/C H25 宁波都市开发投资公司 宁波春晓经济开发区热电厂 H25 武汉都市开发 武汉新城国际博览中心 H25 上海欧亚商社 50~70MW C/C项目 H25 2012下 2012下 2012下 2012下 2012下 2012下 2012.9 2012.12 2012.12 TBD 2013 2013 29 分布式能源 30 分布式能源 31 分布式能源 2)适用于农村、边疆、海岛、遍远地区、自然保护区和重点环保城区的分布式微型燃气轮机发电项目 农村、边疆、海岛、遍远地区,由于运离城镇,能源保障困难,自然保护区和重点环保城区要求低排放,对环境保护有较高要求,根据实际需要,这些地区非常适合采用微燃机热电联供机组。热电联供机组,是以其综合效率高、低噪音、低振动、低故障率、寿命长的优势,迅速以分布式能源的形式被广大客户所接受。微燃机电、热联供机组,取代了常用的普通内燃发电机组和煤柴取暖炉具,是一种多项新技术集成的高技术产品,主要由高效径流式压气机;高温、高压、低排放燃烧室;气体动压轴承或磁悬浮轴承;高速发电机及逆变系统等部分组成。 冀东油田南堡4号构造人工岛远离陆地,自然条件艰苦,此前的生产、生活用电全部靠柴油发电机组发电,生产运行成本高,安全环保压力大。为深入推进节能降耗,千方百计增加效益和消减安全环保风险,2011年9月,冀东油田在组织相关部门充分论证的基础上,决定启动南堡4号构造人工岛天然气发电工程,建设安装5-7台天然气发电机组,总装机容量2500-3500千瓦。今年2月底,5台机组相继投用和并网发电,使人工岛彻底告别了柴油发电历史。 岛上天然气资源充足,更加安全可靠地保障了全岛生产、生活用电,并使用电成本下降百分之六十以上。截止2012年4月4日,冀东油田南堡4号构造人工岛天然气发电机组已安全运行1个多月,累计发电41万千瓦时,实现了人工岛天然气资源的有效利用,极大地降低了碳排放和生产运行成本。 12 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 国家电网公司科技项目“间歇式可再生能源海岛电网运行技术研究及工程示范”应用地点选择在烟台供电公司负责供电管理的长岛县,预计于2013年底投产。依托本项目研究成果,可建设海上风电及波浪能联合发电、天然气热电冷联产、海岛区域风电-海水淡化一体化、光伏发电及储能等分布式发电项目,构建海岛电网可再生能源协调运行系统,保证电网安全、稳定、可靠供电。 3)适用于商场医院学校的微燃机分布式功能系统 微燃机分布式供能系统选择微型燃气轮机发电机组(简称微燃机)作为原动机,具有系统整洁美观、运行稳定智能、安装环境要求不高、占地面积小、噪音低等优点。通过其在医院和办公楼能源中心中的实践,不仅验证了上述优点,而且通过对系统性能数据的实测,得出系统电力和余热均能被充分利用,热电比和年一次能源利用率均较高等结论 2012年7月10日发改委发布通知,下达首批国家天然气分布式能源示范项目。这批项目共4个,分别是华电集团泰州医药城楼宇型分布式能源站工程、中海油天津研发产业基地分布式能源项目、北京燃气中国石油科技创新基地能源中心项目和华电集团湖北武汉创意天地分布式能源站项目,具体如表3所示。 表3:首批分布式能源示范项 序号 1 2 3 4 项目名称 华电集团泰州医药城楼宇型分布式能源站工程 中海油天津研发产业基地分布式能源项目 北京燃气中国石油科技创新基地(A-29地块)能源中心项目 华电集团湖北武汉创意天地分布式能源站项目 项目地址 江苏 天津 北京 湖北 项目规模 4000kW 4358kW 13312kW 19160kW 2、国内外燃气轮机及微燃机国内外燃气轮机及微燃机厂家及微燃机厂家 ?大中型燃气轮机 (1)GE燃气轮机 GE能源集团的重型燃气轮机产品处于全球领先水平,他有着不断创新的历史以及技术领先的优势,致力于在各个领域提供更加清洁高效的发电设备。GE公司生产的第一台燃气轮机于1942 年问世,用于航空发动机;第一台用于机械驱动的燃气轮机于1948 年装备在机车上,燃气轮机输出功率为4800KW;1949 年GE 生产出第一台用于发电的燃气轮机,输出功率为3500KW。GE 公司动力 13

燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 系统主要生产和经营重型燃气轮机、汽轮机、核电设备、输电设备和电力驱动系统等产品。GE 公司在全球的合作伙伴有日本的日立、东芝、韩国重工、印度BHEL、中国的南汽集团等5 家。过去法国的阿尔斯通和英国的约翰·布朗工程有限公司(John Brown Engineering)曾经也是GE 公司的生产合作伙伴,现在已被GE 公司兼并。2003 年中国又多了一个GE 公司的合作伙伴,即“哈电集团秦皇岛燃气轮机生产基地”引进GE 公司MS9001FA 型燃气轮机技术,与GE 公司合作生产MS9001FA 型燃气轮机。 GE 公司生产的重型燃气轮机由五个系列组成,即MS3002、MS5000、MS6001、MS7001、MS9001,每个系列中又有若干个型号。例如:MS9001B、 MS9001E、MS9001EC、MS9001F、MS9001FA、MS9001FB、MS9001G、MS9001H 等。每个型号的燃气轮机又可分为发电和机械驱动两个类型,例如:PG6541B 型是用于发电的,M6501B 型是用于机械驱动的。 (2)西门子燃气轮机 西门子能源业务领域凭借其全面的燃气轮机产品和解决方案的组合,在世界燃气电厂市场处于领先地位。 SGT5-2000E、SGT5-4000F是西门子与合作伙伴上海电气在中国销售的主要燃气轮机产品,通过与上海电气的合作,已经基本实现了在中国的本地化生产。 其中,SGT5-2000E型燃气轮机是极其可靠的可用于单循环或联合循环的燃气轮机,它可适用于全部负载范围,尤其适合在峰值负载运行。 自2003年与上海电气合作以来,西门子一直非常重视中国燃气轮机市场。但前几年,由于“气荒”,一些燃气电站出现“断气”,严重阻碍了中国燃气轮机市场的发展。而燃气轮机巨头西门子,早已洞察了这一市场先机,抢占了竞争优势。 14 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 其凭借全面的燃气轮机产品组合,在世界燃气电厂市场中处于领先地位。 西门子燃气轮机涵盖了50Hz、60Hz发电市场中从4MW到375MW容量的产品。为确保最大的投资安全和快速盈利能力,其主要的技术重点是开发出更高效率、更安全可靠和更环保的设备,主要标准是效率、可靠性、维护便利性以及最低的生命周期成本。 (3)日立燃气轮机 日立燃气轮机的生产始于1966年,H25/H15燃气轮机于1988年首台开始商业运行,至今以应用在世界各地,其高可靠性得到了用户的认可。其中H25的输出功率为32MW,H15的输出功率为17MW。日立的燃气轮机在国内已经应用的有:太原景源热电厂和琥珀安吉热电厂。 ?微型燃气轮机 (1)Capstone微燃机 Capstone是世界领先的小型燃气轮机发电机组生产厂家。Capstone 有近6000台小型燃气轮机发电机组在全球50多个国家运行,市场占有率80%左右,连续运行时间达20,000,000小时。Capstone自90年代初开始被美国能源部(DOE)授予研发“先进的小型燃气轮机发电系统”、“热电冷联产系统”及“超低排放小型燃气轮机发电机组”研发基地。CAPSTONE微型燃气轮机应用于海上钻井平台和边远油气管道站/区发电, 因为使用伴生气是既经济又环保的燃料, 但CAPSTONE微型燃气轮机的使用范围和燃料种类可多种多样, 其它燃料有: 高低压天然气, 生物质气, 酸性油田伴生气, 柴油, 煤油, 丙烷等。主要产品型号有:C30(30kW)、C65(65kW)、C200(200kW)、C600(600kW)、C800(800kW)、C1000(1000kW)。 (2)Solar微燃机 15 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 索拉透平公司 (Solar Turbines Incorporated) 总部设在美国加利福尼亚州圣迭哥市,是卡特彼勒公司 (Caterpillar Inc.) 的子公司。索拉名列工业燃气轮机的世界首要生产厂商,目前已有13900余台套轮机在98个国家里运转超过1.7亿小时。索拉透平公司产品在全球范围的石油、天然气及发电项目的开发中扮演着重要角色。索拉的产品包括燃气轮机发动机(额定功率从1590到30000马力),气体压缩机,以及燃气轮机驱动的压缩机组、机械传动成套设备和发电机组(范围从1.1到22兆瓦)。索拉的客户把本公司的产品用于众多领域,包括天然气和原油的生产、加工及管道输送,以及在诸如化学品、药物及食品制造等加工应用中的发电和产热。 产品与服务:产品与服务:产品包括六个燃气轮机系列:土星(Saturn?)、半人马(Centaur?)、水星(Mercury?)、金牛(Taurus?)、火星(Mars?)、大力神(Titan?),以及十个离心气体压缩机系列,同时涵盖管道输送用和生产用压缩机。燃气轮机产品的功率范围为1-22兆瓦(1500-30000马力)。索拉也制造采用PLC技术的Turbotronic? 微处理机控制系统。本公司的服务项目包罗燃气轮机和气体压缩机的大修、零件更换、现场服务、机组翻新及资产管理。 市场:市场:索拉涉足两大市场区段: 油气生产与输送 和 发电。 ?国内厂商 我国自50、60年代初开始引进燃气轮机发电机组,先后测绘仿制或自行设计过多种机型,70年代后期到80年代按国家川沪输气管线计划,曾投资建成南京汽轮电机厂的燃气轮机制造车间和实验研究基地,自行设计17.8MW燃气轮机,又与美国GE合作生产MS6001B型燃气轮机,单机功率40MW,效率31.8%。此外,我国还有上汽、哈汽、东汽以及多家研究院、所,高等院校开展燃气轮机的设计制造和实验研究工作,取得不少科研成果,形成我国燃气轮机开发基础。 南京汽轮机厂 南京汽轮电机(集团)有限责任公司原名南京汽轮电机厂,创建于1956年,1995年11月改为国有独资有限责任公司,2004年9月改制为宁港合资企业,主产品有重型燃气炉发电机组及燃气/蒸汽联合循环发电设备、热电联供汽轮发电机组和大中型同步、异步交流电动机。 公司从八十年代中期开始于美国通用电气公司(简称GE公司)建立了燃气 16 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 轮机合作生产关系,与GE公司合作生产6B(42MW)系列燃气轮机。成功研制开发出的低热值气体燃料PG6581B-L型高炉煤气燃气轮发电机组已在吉林通化钢铁集团有限公司和济南钢铁股份公司投入运行,机组的机械性能、可靠性指标和环保指标均达优良。2004年7月通过了由中国机械工业联合会主持包括两位院士在内的专家组的鉴定,从而填补了国内空白,为推动我国钢铁工业企业实现清洁生产,发展循环经济做出了贡献。公司在天津滨海电力有限公司运行的S106B燃气/蒸汽联合循环发电机组和为苏丹激励电厂制造生产的S206B燃气/蒸汽联合循环发电机组,其技术经济指标已达到国外同类水平。2004年6月,公司与GE公司签订了更高功率等级的9E(125MW等级)燃机技术转让协议。 随后双方组成联合体参加国家燃气轮机电站项目招标并中标,开始了9E燃气轮机的独立生产和销售,从而使公司跻身于国家重要发电设备行列,成为我国目前生产9E燃气轮机的基地之一,奠定了在国内大型燃机制造领域的“3+1”地位。 上海汽轮机厂 上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂是由上海汽轮机厂和德国西门子公司共同投资组建的,是中国电站设备行业唯一大型合资企业。 上海电气电站设备有限公司汽轮机厂建立于1953年,是中国第一家汽轮机制造厂。占地面积月1万平方公里,拥有主要设备1300台;上汽以设计、制造火电汽轮机、核电汽轮机和中型燃气轮机为主,兼产船用汽轮机、风机等其他动力机械。 早在上世纪六七十年代,上汽厂曾尝试研制几个兆瓦的小型燃气轮机,可由于我国一直以来多煤、贫油、少气,烧天然气的燃机发电设备过去很难有市场,曾经的尝试一断就是近半个世纪。重新进军燃气轮机市场,上汽厂经历抉择之难。2008年—2009年,上汽厂刚刚涉足这一领域,投入很大,可两年只拿到4台订单,最初的燃机技术人员跳槽转行了一半。在当初一片“做燃机风险太大”的担忧中,上汽厂管理层却坚定地作出抉择:哪怕一年只做一台,哪怕去为跨国公司做利润微薄的零部件分包,也要保持燃气轮机业务不断线、人才不断档,因为,这是面向未来的产业。同时,上汽厂坚持进行专用设备和厂房投资,建设包括转子在内的全套燃机制造能力。 抉择、等待、坚持,上汽厂等到了曙光。随着国内节能减排要求日趋严格、 17 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 天然气供应不断增加,2011年至今,市场对清洁、高效的燃气轮机发电设备需求出现井喷,上汽厂的订单几何级增长。如今燃气轮机国产化率已经从全进口时代的“零”,逐步上升到95%。目前除了部分原材料进口,整个燃气轮机所有部件均已实现本土化生产。 东方汽轮机有限公司 东方汽轮机有限公司是东方汽轮机厂的承续公司,隶属于中国东方电气集团有限公司。东汽于1965年筹建,1966年开工建设,1974年建成投产,是我国研究、设计、制造设备的高新技术国有企业,是全国机械工业100强企业和三大汽轮机制造基地之一。 2003年,东汽与日本三菱重工签署了联合循环功率为398MW的M701F和联合循环功率为212MW的M701D型重型燃气轮机技术引进和合作制造协议,经过自主创新,M701F国产化率已经达到60%以上。在2005年首台M701F型重型燃气轮机厂内试车成功的基础上,2006年已有多台M701型燃气轮机在中国广东成功投运。 哈尔滨汽轮机厂 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司,是我国第一个五年计划156项重点建设项目中的两项。建厂50年来,现已发展成为一个以设计、制造大型火电汽轮机、船用汽轮机和重型燃气轮机为主的国家大型骨干企业。形成了批量生产300MW、600MW汽轮机;300MW、600MW直接空冷汽轮机;600MW超临界汽轮机;1000MW以上的超临界汽轮机、1000MW以上等级的核电汽轮机和重型燃气轮机组的生产制造能力,在全国汽轮机制造行业中处于领先地位。 在对外合作中, 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司自觉定位于国际坐标,与美国 GE 公司实现强强联合,共同生产F级重型燃气轮机。 3、国内具备天然气分布式发电设计经验的设计院国内具备天然气分布式发电设计经验的设计院 我公司开展天然气分布式发电的系统集成或者EPC项目,必然要与国内相关具有天然气分布式发电设计经验和设计资质的电力设计院合作,据市场调研,随着近年来燃气电厂或者天然气分布式发电项目的投运,国内一些电力设计院也积累了宝贵经验。下表4列出了部分电力设计院在天然气发电项目中的相关业绩。 18

燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 表4:部分电力设计院在天然气发电项目中的相关业绩 序号 电力设计院 华北电力设计院工程有限公司 主要业绩 北京草桥燃气联合循环热电厂二期工程(2×350MW) 1 华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程(2×300MW) 北京太阳宫燃气热电冷联供工程(2×350MW) 神华神东煤制油自备热电厂(3×6B)燃气发电总承工程 珠海横琴岛多联供能源站(2×390兆瓦(F级)) 广州珠江天然气发电有限公司燃气联合循环发电机组

2 广东省电力设计研究院 (2×350MW) 中海油珠海天然气发电公司热电联产项目(2×460M W) 广东惠州天然气发电厂一期燃气-蒸汽联合循环机组工程(3×390MW) 3 4 5 东北电力设计院 华润集团捐建的西藏拉萨燃机电厂 伊拉克巴格达东联合循环燃机(4×100MW)工程 华东电力设计院 望亭联合循环燃气轮机组(2×300MW) 戚墅堰电厂扩建燃气蒸汽联合循环工程(2×300MW) 巴基斯坦南迪普425MW燃机工程 6 西北电力设计院 阿曼SALALAH燃机电站工程厂 镇海燃机电厂(我国第一套) 金华燃机电厂(我国第二套) 华电半山燃机电厂 7 浙江省电力设计院 国华余姚燃机电厂 萧山燃机电厂 浙能镇海燃机电厂 巴基斯坦GUDDU747兆瓦联合循环项目 苏州工业园区北部燃机电厂(2×180MW) 吴江汾湖燃机电厂(2×180MW) 8 江苏省电力设计院 仪征燃机电厂(2×240MW) 吴江平望燃机电厂(2×180MW) 淮安燃机电厂(2×180MW) 张家港华兴电厂(2×390MW) 国电中山燃气电厂一期 乌奇燃气-蒸汽联合循环电厂 尼日利亚帕帕兰多燃机电厂(8×42MW) 9 中南电力设计院 尼日利亚欧莫托休燃机电厂(8×42MW) 赤几马拉博燃气电厂扩容项目(3×42MW) 沌口燃机调峰电厂 伊拉克燃机电厂(6×36MW) 10 山东电力工程咨询院有限公司 济南钢铁公司燃气-蒸汽联合循环一、二期(8×6BL) 委内瑞拉新中心电厂4×193MW燃气工程 福建电力勘察设计院 莆田、晋江、厦门三座燃气(LNG) 电厂勘测设计工作 投运日期 在建 2011.12 2008.4 2008年8月 在建 2006年 初设 2007年6月 2011年7月 2005.09 2005.05 在建 在建 在建 在建 在建 在建 在建 2003-2006 1998 2009 2007 在建 1997 2000 2006 19 马来西亚沙巴POWERTRONⅡ190MW联合循环电厂工程 2011 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 11 河北省电力勘察设计研究院 上海燃机电厂390MW 金陵燃机电厂390MW 郑州天然气电站(2×390MW) 12 河南省电力勘察设计院 中原天然气电站(2×390MW) 信阳燃机电站(2×390MW) 周口燃机电站(2×390MW) 华电富士康郑州分布式能源站(2×50MW) 琥珀安吉燃机燃气蒸汽联合循环热电厂 苏州高达燃气蒸汽联合循环热电厂(2×36MW +2×

13 中国联合工程公司 15MW) 胜利油田孤北燃气——蒸汽联合循环电厂(2×36MW +1×30MW) 2006年 2006年 在建 4、国内主要系统集成商及主要业绩 国内主要系统集成商为五大发电集团和天然气企业,以及部分政府投资组建的能源公司。 ?燃气电厂:燃气电厂: (1)中海油——莆田燃气电厂 —————————————————————————————————— 中国海油建成国内最大燃气蒸汽联合循环电厂 来源:中国海洋石油总公司 日期:2010-07-20 2010年7月6日10时8分,中海石油气电集团莆田燃气电厂4号机组顺利通过168小时满负荷调试,成功投入商业发电运行。至此,莆田燃气电厂总装机容量达156万千瓦,此举标志着国内装机容量最大的燃气-蒸汽联合循环电厂在中国海油诞生。莆田燃气电厂也创造了国内电厂大型燃机国产化率最高、整组启动 “零跳机”两项新纪录。 莆田燃气电厂发电项目于2005年12月20日获得国家发改委核准,项目总投资为50.8亿元人民币。电厂一期建设4套目前世界先进的39万千瓦M701F级燃气-蒸汽联合循环发电机组,预计一年发电用LNG(液化天然气)约80万吨。二期工程规划将增加4套同类型发电机组。二期工程投产后整个电厂总装机容量将超过300万千瓦。 电厂还采用技术先进的燃气-蒸汽联合循环机组发电,能有效提高能源利用率,资源利用率可达58%,而一般的同容量燃煤机组资源利用率只有38%~40%。 一期工程年发电量约56亿千瓦时,将对莆田市和海峡西岸经济区建设起到明显的推动作用,也能满足人民生活对优质、高效、清洁能源的需求,同时有利于改善福建能源结构,改善生态环境,实现能源供应多元化,保障能源安全。 莆田燃气电厂是中海石油气电集团有限责任公司控股的子公司,由气电集团、华电福建发电有限公司和福建省投资开发集团(出资比例分别为55%、25%、20%)共同投资建成。 —————————————————————————————————— (2)华能集团——长汀燃气电厂 20 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 —————————————————————————————————— 2012年2月21日,华能集团福建分公司、长汀县政府在长汀举行长汀燃气电厂项目合作签约仪式。 华能集团是国有重点企业、国家授权投资的机构和国家控股公司的试点,注册资本200亿元,为世界500强企业。 长汀燃气电厂项目,为华能集团在福建投建的首个燃气电厂项目,规划建设规模为6×350MW燃气发电机组,分三期完成。首期规划建设两台燃机,投资30亿元左右。 —————————————————————————————————— (3)华电集团——云南天燃气发电厂;江苏华电仪征燃机热电联产项目 —————————————————————————————————— 云南天燃气发电厂 云南中石油昆仑天然气利用有限公司(简称“云南昆仑天然气利用公司”)在2011年4月份已经与华电云南发电有限公司(简称“华电云南公司”)签署合作意向书,以合资方式共建天然气发电厂。 根据合作意向书,华电云南公司和云南昆仑天然气利用公司将合资建设规模为2×30万

项目一期注册资金暂定为3亿元,总投资将达28亿元,千瓦级燃气-蒸汽联合循环发电机组,

预计2013年投产。华电方面是控股方,中石油参股,据称云投集团也有意参股该项目,预计中石油将按协议为该电厂提供20年天然气。 江苏华电仪征燃机热电联产项目 江苏华电仪征燃机热电联产项目一期工程于2011年底投产,投产后将进入城市管网负责供电,并且向扬州化工产业园区供热。该项目是扬州首个燃气发电项目,早在2010年6月就获得江苏发改委批复核准,并于6月18日正式开工建设。据了解,项目投资四方于9月8日正式签定项目合作协议 (华电江苏分公司持股48%,中石油昆仑天然气公司持股20%,仪征市扬子投资发展公司持股16%和扬州化工产业园区投资发展公司持股16%)。 该工程将分2期建设6台9E燃气-蒸汽联合循环热电联产机组,一期工程计划建设3台9E机组,首台机组计划于今年年底投产,并于2012年一季度全部建成。 气源方面,中石油西气东输二线将负责该电厂的供气。该项目的部分电力将进入电网,剩下的电力将会提供给扬州化工产业园的热负荷需要。 —————————————————————————————————— (4)国电集团——中山燃气电厂 —————————————————————————————————— 中国国电集团将斥资75亿元在中山临海工业园建设占地面积达1000亩的国电(中山)燃气电厂。 中山燃气电厂于2007年投入商业运行。国电(中山)燃气电厂规划容量6×350MW燃气—蒸气联合循环发电机组,项目总投资75亿元。首期投资25亿元,建设2×350MW燃气—蒸气联合循环发电机组。 —————————————————————————————————— ?分布式能源站 —————————————————————————————————— 21 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 广州大学城分布式能源站项目 广州大学城分布式能源站位于广州市番禺区南村镇,与广州大学城一江之隔,占地面积11万平方米,是广州大学城配套建设项目,为广州大学城18平方公里区域提供冷、热、电三联供,也是全国最大分布式能源站。中国华电集团新能源发展有限公司和广州大学城能源发展有限公司按55%和45%的比例共同出资成立广州大学城华电新能源有限公司,负责广州大学城分布式能源站项目的投资、建设及经营管理。能源站总体规划为4*78MW,分二期建设,一期2*78MW于2008年7月28日正式开工建设,2009年10月实现“双投”。 广州大学城分布式能源站包括LNG燃气——蒸汽联合循环机组及配套设施、热水制备站、冷冻站等(热水制备站和冷冻站属大学城管理)。能源站以天然气为一次能源,通过燃气——蒸汽联合循环机组发电。 —————————————————————————————————— 山东长岛可再生能源海岛项目示范工程 可再生能源海岛项目示范工程应用地点选择在烟台供电公司负责供电管理的长岛县,预计于2013年底投产。依托本项目研究成果,可建设海上风电及波浪能联合发电、天然气热电冷联产、海岛区域风电-海水淡化一体化、光伏发电及储能等分布式发电项目,构建海岛电网可再生能源协调运行系统,保证电网安全、稳定、可靠供电。 该项目是国网公司重点科技项目,由山东电力集团公司牵头,山东电力研究院为项目第一承担单位,参加单位有山东电力调度中心、烟台供电公司、中国电力科学研究院、中电装备****集团有限公司、华北电力大学、山东大学、华中科技大学、大唐山东烟台电力开发有限公司。定于2013年12月完成。 该项目计划在长岛建设以下示范工程:大唐长岛海上风能及波浪能联合发电项目;大唐长岛天然气热、长岛天然气热、电、冷联产分布式能源项目;大唐长岛区域风电—海水淡化一体化项目;大唐烟台长岛太阳能光伏发电及储能项目。通过以上示范工程的建设,岛上可再生能源发电的比例将超过60%以上,形成风电、光伏发电、波浪能发电等多种可再生能源电源,燃气轮机、储能装置快速调峰电源多种能源结构的新型电力交换系统。 大唐长岛天然气热、电、冷联产分布式能源项目——计划每年向岛内引进天然气1.2亿立方米,开发建设热电冷联产分布式能源供能系统,采用燃气-蒸汽联合循环机组,实现冷热电三联产的循环利用。2011年启动并完成前期工作,2012年开工建设示范工程,安装燃气-蒸汽联合循环机组,取代现有的发电厂一座及35吨烟炉三台;同时对南长山岛、北长山岛、庙岛、小黑山岛、大黑山岛五岛屿进行供暖、制冷。目前本项目正处于前期准备阶段。 —————————————————————————————————— 文津国际大厦冷热电三联供项目 北京京能能源科技投资有限公司,属北京能源投资(集团)有限公司全资子公司。京能科技公司做为京能集团的四大业务板块之一,主要致力于新能源、可再生能源开发利用,区域能源供应、城市能源基础设施建设、节能环保等领域。 文津国际大厦冷热电三联供项目:文津国际大厦位于中关村核心区域,紧邻清华大学南门,是清华科技园三期的重点项目。文津国际大厦总建筑面积10万平米,功能齐全,由高档公寓、五星级酒店和配套商业组成,冷、热、电需求都很大,而且要求安全可靠、品质高。 文津项目环保效益,据测算,文津国际公寓燃气冷热电三联供系统,年发电量约为900万KWh,以火电机组发电标准煤耗为375g/KWh计算,扣除电网输电损失按10%计算:可替代燃煤3700吨;减排CO2 1800吨;减排SO2 33.8吨;利用发电余热供热还可对应节约部分燃煤,减少环境污染。 22 燃气轮机分布式能源系统市场前景分析 —————————————————————————————————— 重庆商业地产冷热电三联供分布式能源站项目 世界500强——法国达尔凯公司与远大空调总裁张跃齐集重庆大渡口区,为一个总投资不过3500万元的冷热电三联供分布式能源站的正式签约助威。签约的是法国达尔凯与远大空调2012年3月合资组建的北京达远能源管理有限公司与钰鑫集团旗下的重庆钰茂地产有限公司。这个项目开创了重庆商业地产引进冷热电三联供分布式能源站的先河,也是世界500强企业首次进入重庆市场进行能源管理,将从根本上改变重庆目前商业物业单纯依靠电能驱动为特点的低水平能源管理,从而为重庆全面推广高标准建筑节能提供示范。该项目引用的技术代表着目前国际上的领先水平。项目将于今年11月建成投入运行,主要对香港城的购物中心和西南假日酒店提供其所需的冷气、暖气(包括热水)和电力。 四、开展本项目的工作思路 1、前期**在燃气项目中所参与的工作燃气项目中所参与的工作 在以往的燃气项目中,****公司主要以提供燃气轮发电机组保护为主,是国内首家为单机组容量最大的燃机电站机组保护供货的厂家,先后提供的历史项目有:广东惠州3×400MW、深圳前湾3×400MW、中海福建莆田3×400MW、福建厦门2×400MW及华能北京热电厂2×340MW等燃气轮发电机组保护设备,公司是国内燃气发电机组保护业绩最好的制造商。 我国能源结构调整加快向新能源倾斜,在政策上大力推动天然气分布式能源,我公司把握市场局势,和世界著名燃气轮机制造商日立公司、美国Capstone微燃机签订战略合作协议,结合****在电力装备制造和集成领域的优势,积极开展燃气轮机的分布式能源技术支持和系统集成业务。并且相继参与完成了哈萨克斯坦燃气电站和琥珀安吉天然气热电联产工程两个分布式能源项目,在项目中承担了燃气发电机组保护、直流电源系统及电机控制系统(MCC)等辅助设备。 23

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