燃氣電站發(fā)展現狀分析

發(fā)布時(shí)間：2015-07-02

隨著(zhù)“十五”發(fā)展規劃實(shí)施，國家對環(huán)境污染治理力度逐漸加大，傳統煤電發(fā)展模式遭遇極大困難。一方面煤價(jià)日益高漲，嚴重壓縮煤電企業(yè)利潤空間；另一方面國家下大力氣治理環(huán)境污染，嚴格煤電機組“環(huán)境一票否決”審批制度，要求新建、改擴建、現役發(fā)電機組配套上馬脫硫脫硝設施，關(guān)停小煤電機組，導致火力電機企業(yè)成本陡然增大，面臨很大經(jīng)營(yíng)困難。順應形勢發(fā)展，發(fā)電企業(yè)將目光轉向清潔能源、新能源、可再生能源等發(fā)電產(chǎn)業(yè)。

目前根據技術(shù)發(fā)展成熟情況，國內能夠大規模開(kāi)發(fā)利用的新能源主要集中在風(fēng)能、天然氣、太陽(yáng)能等。風(fēng)能因其蘊藏量巨大，可再生，分布廣，無(wú)污染等特性，風(fēng)力發(fā)電成為世界能源發(fā)展的重要方向。但風(fēng)能大規模集中上馬對電力系統運行安全穩定性帶來(lái)很大安全隱患，另外風(fēng)電投入巨大，選址要求高，受季節影響較大等等，目前風(fēng)電發(fā)展受到限制。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統廣泛建立于距離電網(wǎng)較遠的偏遠山區無(wú)電區海島荒漠地帶等向獨立，地理分布、季節變化、晝夜交替會(huì )嚴重影響其發(fā)電量；當大規模使用占用的面積比較大，光伏發(fā)電系統成本比較高使得初始投資高，嚴重制約大規模開(kāi)發(fā)利用。

天然氣發(fā)電具有污染小，啟動(dòng)快，受地理條件限制小，施工工期短，造價(jià)穩定等諸多優(yōu)點(diǎn)，受到眾多發(fā)電企業(yè)青睞，得到快速發(fā)展。分布式發(fā)電指利用各種可用和分散存在的能源，進(jìn)行發(fā)電供能的技術(shù)。以天然氣發(fā)電的分布式能源系統因其具有可靠、高效、清潔、環(huán)保、配置靈活等優(yōu)勢而具有巨大的發(fā)展潛力，受到國內外眾多發(fā)電企業(yè)重視。

1 燃氣電站發(fā)展現狀

目前國內燃氣發(fā)電成熟模式基本可分為兩種：一種是以發(fā)電為主的9E、9F 級燃氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組。另一種就是以GE公司LM2500 系列航改燃氣輪機為代表的分布式能源電站工程。

9E、9F 級以發(fā)電為主的聯(lián)合循環(huán)機組是GE、三菱、西門(mén)子等眾多國際大廠(chǎng)商生產(chǎn)的機組。其中9F 級燃機主要以GE 的MS9001FA/B，西門(mén)子SGT5-4000F，三菱重工的M701F 等為代表。目前國類(lèi)較多采用的是GE 的MS9001FA/B 燃機，這類(lèi)機組主要集中分布在華東、華南、華北等經(jīng)濟較為發(fā)達地區，9F 級燃氣輪機主要靠國外引進(jìn)。9E 級燃機初期以全套引進(jìn)為主，目前采取引進(jìn)國外技術(shù)，國內加工生產(chǎn)為主，逐步實(shí)現燃機技術(shù)國產(chǎn)化。9E 級燃機構造與9F 級燃機類(lèi)似，一般采用“一拖一”模式，即由一臺燃氣輪機組、一臺余熱鍋爐和一臺汽輪機組構成燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)模式，其中燃氣輪機由壓氣機、燃燒室和透平三大部分構成。

以天然氣發(fā)電的分布式能源電站工程發(fā)電機組一般采用“一拖一”或“二拖一”設計模式?！岸弦弧蹦Ｊ街赣蓛膳_燃氣輪機組、兩臺余熱鍋爐和一臺汽輪機組構成燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)模式。目前這類(lèi)分布式能源電站燃氣輪機整套引進(jìn)，汽輪發(fā)電機國內配套生產(chǎn)。燃氣輪機主要以GE 公司生產(chǎn)的LM2500、LM6000 系列航改燃機為主，發(fā)電功率涵蓋了從20MW 至60MW 各等級。分布式能源一般布置在工業(yè)園區等企業(yè)、人口稠密地區，不僅能起到電源點(diǎn)支撐作用，能源利用效率高，還輸出熱源、冷源，做到冷熱電三聯(lián)產(chǎn)。

不管是高參數大容量的9E、9F 級燃機，還是分布式能源站燃機，核心技術(shù)都掌握在外國公司手中，燃氣機組設備引進(jìn)價(jià)格高昂，現場(chǎng)技術(shù)服務(wù)、維護成本昂貴，同時(shí)涉及到燃機運行維護的技術(shù)話(huà)語(yǔ)權都受制于人。

由于燃氣機組具有啟?？?，對負荷調節速度快，運行穩定，各級電力調度機構將燃氣機組作為調峰調頻重要手段。因此目前9F、9E 級燃機運行方式一般以晝開(kāi)夜停的兩班制運行為主，承擔調峰調頻作用，主要輸出電能和部分對外供熱。分布式能源站機組運行時(shí)一般以其供汽/ 熱量來(lái)決定負荷，調整運行方式，在用電高峰時(shí)也參與頂峰調頻。

2 燃氣發(fā)電面臨問(wèn)題

通過(guò)長(cháng)時(shí)間的運行實(shí)踐，燃氣電站在減輕環(huán)境污染，豐富電網(wǎng)運行調度方式，優(yōu)化能源結構方面確實(shí)了發(fā)揮積極作用，但燃氣電站在運行生產(chǎn)中也遭遇很多困難。燃氣發(fā)電主要面臨以下問(wèn)題。

1）因各地方紛紛跑馬圈地搶上燃氣設備，導致天然氣供應量不足、供應不穩定，燃氣價(jià)格大漲，導致燃氣發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)成本大幅上揚，目前燃機發(fā)電企業(yè)普遍面臨虧損，無(wú)利可圖的局面。

2）目前很多燃機發(fā)電企業(yè)的燃氣機組基本采用兩班制運行，作為主力調峰調頻機組使用。燃機機組啟停頻繁，導致設備經(jīng)常出現故障，通過(guò)調研發(fā)現故障主要集中在燃機壓氣機、發(fā)電機和燃燒器與熱通道等關(guān)鍵設備上，降低發(fā)電設備可靠性，給電廠(chǎng)帶來(lái)重大經(jīng)濟損失，成為燃機安全運行的重大威脅。

3）國內燃機企業(yè)在消化吸收燃機運行、管理技術(shù)、積累燃機運行維護經(jīng)驗、研究解決燃機運行等受各方面因素制約，燃機運行管理還面臨著(zhù)不少的困難和問(wèn)題。燃機發(fā)電企業(yè)在技術(shù)上嚴重依賴(lài)于制造廠(chǎng)家，燃機備品備件國產(chǎn)化程度較低，大部分備品供應渠道由設備廠(chǎng)家壟斷，價(jià)格昂貴。燃機設備一旦出現故障，修復周期長(cháng)、價(jià)格貴、費用高并且處于不可控狀態(tài)，極大地增加了燃機的運行維護成本，導致燃機設備故障的維修周期和維修費不可控，給燃機企業(yè)的生產(chǎn)運營(yíng)造成巨大壓力。

4）目前國內沒(méi)有建立統一的燃機發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策、運行考核規定。國家對燃機發(fā)電進(jìn)行差價(jià)補貼，補貼由電網(wǎng)公司支付，使電網(wǎng)公司的既得利益受到威脅。電網(wǎng)公司一般對燃氣電站機組運行方式采取調峰運行，機組出力進(jìn)行限制，導致燃機機組運行小時(shí)少，設備頻繁運行，降低設備可靠性。另外，分布式能源一般對當地用電大戶(hù)采用直供電模式，導致電網(wǎng)公司的壟斷利潤減少。分布式能源與當地電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，發(fā)生事故時(shí)對電網(wǎng)的沖擊大、引發(fā)意想不到的操作造成電網(wǎng)的故障率增多等不確定因素，導致電網(wǎng)相關(guān)部門(mén)對分布式能源發(fā)展持消極態(tài)度。

3 結束語(yǔ)

綜上所述，為了解決燃機發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方面出現的困難，促進(jìn)燃氣發(fā)電企業(yè)健康良好發(fā)展，燃氣發(fā)電企業(yè)、政府相關(guān)部門(mén)和電網(wǎng)公司應該攜手合作，采取針對性措施，解決燃氣發(fā)電企業(yè)面臨實(shí)際問(wèn)題，保持燃氣發(fā)電持續快速健康發(fā)展。目前主要措施如下。

1）國家相關(guān)部門(mén)應規范燃氣發(fā)電企業(yè)審批制度，科學(xué)規劃，長(cháng)期、優(yōu)先保障燃氣電站項目燃料源供應，保證天然氣價(jià)的相對穩定，保證燃氣電站用天然氣充足。建立健全“碳交易”平臺建設，推動(dòng)燃氣發(fā)電企業(yè)試點(diǎn)交易。相關(guān)部門(mén)采取實(shí)際行動(dòng)推動(dòng)推行各燃機企業(yè)試行“大用戶(hù)直供電”試點(diǎn)工作，拓展燃氣發(fā)電企業(yè)生存空間。

2）電力調度機構要對各燃機發(fā)電企業(yè)實(shí)行綜合調度，以最大限度發(fā)揮大容量燃氣－蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組高效、節能環(huán)保、安全穩定的優(yōu)勢，合理安排燃機的運行和啟停方式以及調峰策略，優(yōu)化燃氣機組運行方式。

3）各燃機發(fā)電企業(yè)應加強內部運行管理，節能減排，提高能源利用效率。燃機發(fā)電企業(yè)要加強設備運行維護管理，對燃機的關(guān)鍵部位運行參數加以重點(diǎn)監視、跟蹤分析，監測預警，制定完善事故應急預案并做好演練，防止發(fā)生重大設備事故。各燃機發(fā)電企業(yè)做好燃機運行技術(shù)消化吸收和研究探索工作，提升燃機技術(shù)掌控水平和故障分析能力。

4）政府和相關(guān)行業(yè)要扶持國內發(fā)電企業(yè)開(kāi)展燃機技術(shù)研究，做好燃機引進(jìn)技術(shù)消化吸收工作。各燃機相關(guān)研發(fā)企業(yè)要加大投資研發(fā)力度，加快推進(jìn)燃機國產(chǎn)化步伐，提升國內燃機的修造能力，打破廠(chǎng)家在燃機售后服務(wù)方面的技術(shù)壟斷，為國內燃機企業(yè)提供技術(shù)支持。

（來(lái)源：華電電力科學(xué)研究院、廣東省粵電集團有限公司珠海發(fā)電廠(chǎng) 張平 童萌）