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中国航发陈斌:燃气轮机在综合能源应用中的增量储能功能

北极星电力网新闻中心  来源:北极星电力网    2021/4/9 8:58:24  我要投稿  

北极星火力发电网讯:“目前燃机调峰技术成熟,响应能力优越,调峰性能好,且能作为系统支撑电源。与煤电调峰相比,在环保、调峰性能、初始投资方面有较大优势;与储能、光热相比,在成本和规模化应用方面有突出优势;与抽蓄相比,气电建设不受地域、资源限制。”中国航发燃气轮机有限公司产品研发中心副总经理陈斌在“第三届综合能源服务产业创新发展大会”上发表了以《燃气轮机在综合能源应用中的增量储能功能》为主题的演讲。

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陈斌_副本.jpg

中国航发燃气轮机有限公司产品研发中心副总经理陈斌

以下为发言实录:

各位领导,各位嘉宾,非常高兴能够参加这次大会,来向各位介绍一下中国航发有限公司的产品,燃气轮机综合应用。我们公司是军工行业,之前主要针对军用市场。

在今年,综合能源概念被推广,上午领导专家也进行了详细介绍,我们在这里主要是针对综合能源这一块。国家近年来大力发展综合能源服务,我们和综合能源服务去进行结合去推广。

我们对综合能源理解主要是包含三大类技术,一个是单项技术,储能设备,转换设备,还有能源调控的设备,这些单向的技术。以及储能、供能、用能多能耦合技术,还有把能源数字化进行调控的技术。目前,各类技术已经达到了成熟,我们下一步要做的是怎么把它怎么结合起来用。

在单项技术里面,传统储能属于电化学,已经相对成熟了,但它的容量、安全性、使用寿命,还有充放电灵活性方面还需要进一步提升。

目前燃机调峰技术成熟,响应能力优越,调峰性能好,且能作为系统支撑电源。与煤电调峰相比,在环保、调峰性能、初始投资方面有较大优势;与储能、光热相比,在成本和规模化应用方面有突出优势;与抽蓄相比,气电建设不受地域、资源限制。

使用燃气轮机,它自己本身不具备储能的功能,但它和有储能功能的化学能结合起来以后,就能实现储能的增量。而且由于中小燃气轮机的结构非常小,重量轻,结构简单,可以使用油、天然气等多种燃料,它的运行可靠性很高,在污染物排放和控制还有很大优点。

综合能源系统里面包括了供能的燃机,还跟风力发电,光伏发电结合起来。再配上智能设备和供暖设备,可以实现包括从发电到供暖、到制冷的整个综合能源的解决方案,并且与电网相连,实现了能源之间的转换和梯级利用,它的能源利用效率是非常高的。按照国家的要求,分布式能源最低利用效率是75%以上,现在使用我们设备最高的已经达到85%。

中过航发燃气轮机都是自主研发的,形成了完整的产品体系。从表里面可以看出来,有一系列的产品来满足不同市场需求。因为以往是向军方提供产品,市场方面做的特别少,所以大家对我们还不是了解。

现在重点关注的包括区域热电联供,还有电转气。电转气主要把风能、光能转化成化学能,再通过燃气轮机转为电能,实现储能的功能。但现在P2G技术也存在问题,他们也正在进行攻关,我们也针对这块做了我们的技术攻关。

燃气轮机调控能力相对来说比较成熟的,我们AEG7的燃机3分钟起动,20秒完成加载,非常适合作为系统的支撑电源。跟煤电相比它的优势很大,我们的重型燃机能达到每分钟10%的负荷调整,轻型燃机能达到300%的调整,在这块非常适合。

在能源数字转化方面,主要是利用数字信息提升能源系统运行控制、市场交易等环节的智能化水平。在燃机为主体的综合能源解决方案里面,主要是燃机是不是能够接入整个数字系统里面。目前燃机数字系统是百分之百可转化的,我们已经为50余台燃机提供了100%国产化控制产品和控制服务。

整个来看,我们燃机是在综合能源服务中非常适合的能源转换设备,并可承担储能的工作。相对其他设备来说,我们转换损失少,能效高,应用前景比较广阔。而且在双碳目标中,目前我们做的是碳达峰工作,我们现在提供的是过渡产品,使用低碳的燃气发电,满足达到碳排放的要求。目前,AGT2燃机已经实现了60%富氢燃料,已经策划开发纯氢燃烧的燃气轮机。

我们做了一些综合能源的方案,比如像机场的设备等,从整体来看,使用燃机发电来满足供电,使用高温烟气来制冷制热,满足它的需求。

我们也做了对比,从综合供能来看,它的成本降低40%。这是选用某国际机场为案例分析,传统供能每年需要6900万的费用,使用之后成本降低很多。

这是智能微网综合方案。这个项目大概分析,成本降低也是40%左右。包括投资回报敏感性也做了初步分析,目前来看,我们的国产化燃机还是不错的,尤其是最近推出10MW的高效率燃气轮机,它已经超过了国外的燃机。

AGT10燃气轮机,从整个结构来看,通过增加压气机,同时降低了燃烧温度,从而使可靠性寿命得到了延长。从整体来看,功率增加了31%,效率增加11%,排气流量增加24%,但排气温度反而下降了。

它尽量继承了7兆瓦燃气轮机的设计,不需要重新设计,只需要在系统当中进行改进,相对来说它的技术风险大为降低,研制周期降低。

目前10兆瓦燃机已经进行了大量实验。在前年我们做了一共300小时考核实验,因为当时按军品要求去进行考核。76秒就能完成启动,加载40秒,同时它的振动也非常小,大概14左右。

刚才也说了目前技术路线首先使用采用富氢燃料,目前我们正在开发纯氢燃烧,同时还有氨和甲醇燃烧,大概三到五年内就能实现无碳综合能源供应。谢谢各位。

(来源:北极星电力网,发言为北极星电力网根据速记整理,未经本人审核,如需转载请完整转载全文不允许删减)

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