GE“小而美”的雄心

【无所不能 文丨芸豆】天然气发电的春天来临了。

2017年上半年，中国天然气消费量1146亿立方米，同比增长15.2%。对比过去两年年均6%左右的增速，中国天然气消费实现华丽转身。

技术突破、天然气国际市场价格大幅下降、国内天然气价格走低的大好形势下，2017年，全国政府核准的天然气项目像雨后春笋一般出现。根据“十三五”规划，2020年天然气发电装机规模要达到1.1亿千瓦以上，占发电总装机比例超过5%。

毋庸置疑，这是一个天然气发电市场处于井喷的时代。

“从大到小”的能源趋势

作为低碳能源，相比煤、油等化石能源，天然气更加清洁高效；相比可再生能源，天然气作为能源供应更加稳定，模式更灵活成熟。能源“十三五”规划中提到，到2020年天然气消费比重力争达到10%，加快建设天然气分布式能源项目。

分布式是“从大到小”的能源趋势。曾经以煤为主、大型设施和能源系统集中化的能源结构，正在随着天然气和可再生能源的加速发展，趋向于可以就地消纳的分布式能源系统。

在大型集中式发电基地陷入困境时，比如输电通道受阻、弃风限电严重、远离负荷中心、配套线路建设成本高、配套建设多浪费等情况下，分布式发电往往可以高效、环保地解决痛处。

据统计，截至2016年底，全国共计51个天然气分布式能源项目建成投产，装机容量达到382万千瓦。根据相关规划，到2020年底，全国将建成天然气分布式能源项目147个，装机容量将达到1654万千瓦。

天然气分布式能源项目以天然气为燃料，能源利用有三个层级：

第一层是用天然气发电；第二层利用发电余热生产蒸汽，供热；第三层利用生产蒸汽之后的余热制冷。通过冷、热、电三联供等方式实现能源的梯级利用，能源综合利用率一般都会达70%以上，并就近消纳。

中国是全世界第一个明确地提出热电比要求的国家。

在2016年，能源局、发改委等五部委联合印发《热电联产管理办法》，对热电联供进行了明确规定，并提高了热电联供的要求比例。热电联供分为两类，一类用于工业（叫做热电联产，CHP），另一类用于居民采暖（叫区域供热，DH）。

国家要求工业应用的天然气发电项目热电联供比例要达到40%。广东地区要不低于50%。北方地区区域供热热电比要提高到60%，这是对整个天然气发电行业的新要求。

新的热电比要求提出后，小型分布式能源项目和大型天然气发电项目都要在保证出力和效率的前提下，满足供热挑战。这对整个联合循环产品的选型、优化、开发和相应的配置提出了新的要求。

GE“小而美”的雄心

今年4月，广西、桂林、华能桂林燃气分布式能源项目“首次点火”成功。

“首次点火”是指将燃气轮机启动并加载至全速运行的过程，此项目将会为周边生物、制药、科技企业提供热负荷，并为周边公共、商业用地和居民提供冬暖夏凉的空调负荷。

这是通用电气（GE）与华能桂林燃气分布式能源有限责任公司合作的燃气分布式能源项目，华能桂林能源项目是桂林首个、广西目前最大的燃气发电项目。

根据GE的官方资料，“小而美”的燃气分布式能源项目采用燃气-蒸汽联合循环冷、热、电三联供机组，清洁高效：设计每年的发电量高达10亿千瓦时， 年供热224万吉焦。节约标煤13万吨，减少70%二氧化碳， 527吨二氧化硫， 1560吨氮氧化物和85%粉尘排放。

华能桂林能源项目外景

项目的核心，是三台“量身打造”的6F.01燃气轮机。

目前，国内基本都是以联合循环的方式使用天然气发电。天然气与空气在燃机燃烧做功后的烟气经过余热锅炉，二次转化成高温高压蒸汽以后，推动蒸汽轮机做功，以此最大化燃料利用效率。

面临中国市场对热电联供方面“以热定电”的特殊要求，此次应用的新型的6F系列燃机在效率升级的同时，提高了余热锅炉和汽机的效率，在汽机进行抽汽、热电联供的情况下，保持效率的稳定性，且热电比例可以根据实际企业蒸汽需求随时调整。

GE燃气发电事业部产品管理与应用部总经理滕飞对无所不能介绍，该燃气轮机“单机能达到5.2万千瓦，联合循环能够达到接近8万千瓦，燃料设计利用效率高达81.15%，联合循环的发电效率最高达到56%。”

据了解，除了桂林的项目，北京华电北燃能源有限公司也已于2016年从GE订购了三台6F.01燃气轮机，应用于通州运河核心区区域能源系统建设项目的能源中心工程中，为当地提供冷热电联产的能源供应。GE后续的重点还有协鑫集团河北黄骅、湖南浏阳项目，以及GE跟国电投合作的其他6F.01燃气轮机项目。