“9HA - 湾区蓝,新引擎”GE - 哈电气电峰会于广州召开

2018年07月25日

2018年7月25日,GE发电携手哈电集团和广东省能源研究会在广州举办“9HA - 湾区蓝,新引擎”气电峰会。约150位来自粤港澳大湾区发电行业客户,研究机构专家和政府机关代表参加了此次活动,共同探讨大湾区能源建设新格局带来的气电发展机遇,为守护大湾区的碧水蓝天确定行动目标。

“哈电集团不断加强H级燃机联合循环配套能力,从GE公司引进先进的联合循环汽轮机、发电机技术。在引进消化吸收的基础上,加强国产化能力,使产品性能得到全方位提升,” 哈尔滨电气股份有限公司副总裁曲哲表示,“同时9HA配套的锅炉技术,已完全实现哈电集团自主研发设计和生产制造,这些将为国内用户在前期项目建设、后期生产运营服务阶段提供坚实保障和强有力的支持。”

图:哈尔滨电气股份有限公司副总经理曲哲

 

作为全球领先的发电设备制造商之一,GE一直在关注中国和大湾区的能源需求发展,并结合 经济性、环境效益以及技术性等维度寻找解决方案。“世界上目前有25%的人住在城市,10%的人口住在千万人口级别的城市,也有很多城市有百万级的人口规模,所以,发电站的占地面积需要尽量小,尽量紧凑,功率密度要大。燃气发电在这方面有优势,而GE HA级燃气轮机恰好完美地回答了这一问题,”GE发电天然气发电业务中国区总经理杨成文表示。

图:GE发电天然气发电业务中国区总经理杨成文

 

区域天然气发电市场前景广阔

广东是我国经济总量最高的省份,也是用电量第一的省份。在全国进行“蓝天保卫战”的背景下,以及调整优化能源结构的过程中,广东明确了理顺机制、降低成本、完善设施、扩大利用的天然气发展方针,把天然气培育成广东能源的主体之一。《广东省“十三五”能源结构调整实施方案》预计,到2020年广东气电规模将达2,300万千瓦,占全省电力装机总规模的比重将提高到17.2%。

当前,粤港澳大湾区城市群发展规划即将发布实施。湾区建设,能源先行。如何在5.6万平方公里土地上,为6800万常住人口提供清洁、高效、灵活、先进、可靠的能源供给,实现能源升级和对煤电的替代也成为峰会的焦点。

 “党的十九大吹响了打赢污染防治战的号角,广东将大力淘汰落后的煤电机组,推动能耗高、环保水平低的燃煤电场实施煤改气或者关闭,并推进燃机发电永续发展,”广东省能源研究会副理事长曾乐民表示,“世界级大湾区发展经验表明,绿色、低碳、高效、智慧将是粤港澳大湾区能源发展的重点方向,清洁、高效、灵活的燃气发电前景必然十分广阔。”

图:广东省能源研究会副理事长曾乐民

 

GE-哈电9HA联合循环发电解决方案——为湾区而来

大湾区电厂以纯凝发电为主,选型自由度较高,但新建电厂需要在有限空间内完成减排、调峰等使命,同时维持成本竞争力。9HA的环境绩效、经济绩效以及灵活性均有明显优势。

一般两台660MW燃煤机组的能耗在280克标准煤/kWh左右,如果把消耗的天然气也转化成标准煤,在同一个计算单元下比较,两台9HA.01和9HA.02机组大概在180克标准煤/kWh到190克标准煤/kWh之间,能耗优势明显。

与两台660MW燃煤机组电厂相比,9HA燃气电厂的氮氧化物(NOx)、硫化物(SOx)、烟尘、二氧化碳(CO2)排放均有明显降低,甚至大幅度优于超低排放燃煤电厂。9HA燃机电厂的氮氧化物、硫化物、烟尘和二氧化碳浓度,分别仅为660MW燃煤电厂的38.9%,16.7%,50%和42.0%。

此外,“煤机超低排放以高昂的投资和运行成本为支撑。污染物排放,也不光是气体排放,还有水资源、土地污染等方面。燃煤机组容易对水体、土壤造成二次污染,燃机就没有这个问题,用水很清洁,这是它的特别优势,”东北电力设计院副总工程师魏显安表示。

按火电工程限额设计参考造价指标(2015年水平)计算:新建2X660MW 超超临界建设成本达3373元/kW。静态投资445,236万元。超低排放模块静态投资46,552万元。为满足超低排放,燃煤机组初投资已占全厂初投资的10%以上,而其运行过程中需要的各种运行费用和可能出现的二次排放治理也是一笔很大的投入。

而燃机电厂的排放基本上都是通过燃机技术从源头上控制,对于特殊地区,需要脱硝装置来实现个位数NOx排放,但其总投资比燃煤电厂低很多。而且其排放稳定,随着技术的发展,排放指标会更加具有优势。

除出色环境效益外,9HA机组的占地、灵活性与施工建设成本均明显低于燃煤机组。其中,9HA燃气电厂占地约为660MW煤电厂占地的三分之一,厂房紧凑,单位面积功率很大,非常适合“寸土寸金”的大湾区建设。在单位千瓦造价上,9HA燃气电厂约在2,500-2,700元/kw左右,而煤电则在3,200元/kw以上。(参考:《9HA联合循环和660MW超超临界煤电厂比较分析》)

广东地区大多数应用是属于纯凝机组,纯凝机组的重要使命为调峰,即随着电网负荷的变化快速跟进。9HA机组负荷变化率每分钟都在65MW到90MW,而660MW煤电机组为每分钟10MW左右。9HA调峰机组热态启动在30分钟内可以实现从燃机点火到联合循环满负荷,在满足排放前提下负荷可以低至33%,具备深度调峰能力。

9HA燃机还有一大亮点——模块化设计。相比传统的燃机外壳包装模式,在运往安装现场之前,各个模块早已在严格控制的环境下安装完成。9HA模块化设计可减少现场98%的阀门安装工程量、54%的燃机焊接量、50%的电气端子安装(使用FFB现场总线时)和41%的管道系统连接。通过现场工作量的减少,安装成本和返工率也有可观降低,同时安装质量也大幅提高。

自上市以来,GE的HA级燃气轮机已经成功造就了全球最为高效的50赫兹与60赫兹电厂,并保持吉尼斯世界纪录。2016年6月,全球首个配置GE 9HA燃机的法国电力公司(EDF)布尚电厂以62.22%的实测联合循环全厂效率被吉尼斯世界纪录认定为全球最高效的50赫兹电厂。2018年3月,配置GE 7HA燃气轮机的日本中部电力株式会社西名古屋电厂一期实测联合循环全厂效率达63.08%,被吉尼斯世界纪录认定为全球最为高效的60赫兹电厂。在巴基斯坦的HA项目上,9HA机组的联合循环净效率已经达到了63%。联合循环效率超过64%的9HA.02燃机已于2018年起接受订购。GE还在不断地将更多技术储备转化到产品和实际应用当中,不断提升HA级燃机的性能,继续向着净效率65%的目标不断迈进。

时至今日,HA级燃气轮机的运行时数已超130,000小时,同时也成为全球增速最快的燃气轮机机组。GE HA级燃气轮机已经在全球累计销售78台套,足迹遍布全球近20个国家和地区,其中有28套机组已正式并网发电。

2017年3月,哈电集团授予了GE华电天津军粮城项目9HA燃机合同,标志着GE H级燃机正式进入中国市场。今年8月,GE 9HA.01燃机将从法国贝尔福工厂正式启程发运,这台燃机上也将装配首台套应用到9HA 机组上的,应用增材制造技术制造的微孔预混燃烧室,进一步减少排放并提高灵活性。

为中国客户量体裁衣,GE携手哈电带来“本土化设备+本土化服务+金融”解决方案

GE是最早进入中国的发电设备制造商。早在上世纪80年代,GE就已经为南方省份提供燃气轮机,并为之进行服务。今天,GE与哈电正推进在未来几年之内,实现9HA实现所有9HA部件本土化制造和本土化维修。帮助客户打赢“蓝天保卫战”,向低碳化目标前行。

即将于2018年底在秦皇岛成立的哈电通用燃气轮机(秦皇岛)有限公司,将进一步推进9HA燃机国产化的进程,降低产品成本。

目前,在大湾区,有55台套各类机组接受GE的服务,服务团队平均供职GE时间达11.4年,在台风等恶劣天气情况下保电、降低排放、为客户提供长期技术服务方面,积累了丰富经验。针对大湾区用电客户四个最重要的需求:可靠性、降本增效、减排合规以及生产运营上的可预见性。GE发电服务完全可以做到更贴近客户,更了解需求,快速制定个性化解决方案。

除了本土化设备生产与服务以外,GE还可为客户提供融资领域的支持。GE金融可按客户需求提供股权投资、设备租赁、项目贷款等金融服务。或通过资本运作引入其它投资者,在不影响客户控股的情况下,连接各方。

数字化发电为机组“做乘法”

通过软件开启数字化转型是众多电厂实现电力资产运营全生命周期效益最大化的新选择。GE提出的智慧发电,主张通过数字化来运营平台,通过平台产生连接,通过连接形成大数据,最终通过大数据来形成洞见,洞见带来优化,优化最终带来效率, 而智慧发电最终实现的就是帮助发电企业提质增效,节约成本,适应未来,融会贯通。

中国大唐集团总经理助理吕庭彦以GE与大唐共同组建的北京国际电力数据监测诊断中心为例,介绍了数字化解决方案在燃机运维中的应用。“发电数字化实时连续进行监测,不仅能够提升主机和辅机的可靠性,也可以实现效率优化。当全厂热效率下降的时候,我们可以发现问题出自主机哪一段,或者哪一个辅机,影响因子多少,如何用最经济的手段提升这些地方的效率,怎么最省钱,效率最高,” 吕庭彦表示。

图:中国大唐集团总经理助理吕庭彦

2017年12月全面上线之后,该中心已经对大唐集团6家电厂13台机组机群进行管理。超过10,875个传感器如全天候在岗的卫士一般不间断监测电厂总体与主要部件情况,每天产生2.3GB数据。通过GE特色软件,大唐在北京即可监测2000公里以外的电厂,通过防止跳机和部件损伤,避免了相当的经济损失,实现机组可靠高效运行。

 “粤港澳大湾区的发展预示着地区发电行业将面临一次变革,”杨成文表示,“实现‘湾区蓝’需要各方共同努力才能实现。作为发电设备和服务的提供商,GE做了充分准备,有能力提供最先进的、最适合湾区区域特点的发电解决方案。我们期待与合作伙伴哈电一道,以优质的产品、服务和创新性的解决方案服务业主,帮助大湾区实现蓝天梦。”

 

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