天然气发电技术范文10篇

时间:2023-04-06 16:15:15

天然气发电技术

天然气发电技术范文篇1

在“西部大开发”战略的指引下,史无前例的“西气东输”工程全面施工,引进液化天然气和管道气项目也全面开展。国家重点支持发展的天然气燃气—蒸汽轮机联合循环发电工程首批联合招标项目装机总容量8000MW,计划于2005~2006年建成发电。以引进技术形成自主开发能力为目标的燃气轮机制造产业也在分阶段实现。我国天然气燃气轮机和联合循环发电进入一个新的发展时期。

据统计,2001年世界天然气消费量达24049亿立方米,天然气在世界能源消费结构中的比例达24.7%。第16世界石油大会报告认为2010年全球天然气消费量将增加到49000亿立方米,且预计到2040年天然气在世界能源消费结构中的比例将上升到51%。

当今世界主要工业发达国家能源结构中天然气所占比例为:美国25.8%,英国38.1%,俄罗斯54.6%。而我国仅为2.5%。

此外在1995年世界电力结构中天然气发电占18.54%,当时我国是1.4%。近期我国天然气燃气轮机发电装机容量将有增加,但预计到2006年天然气发电在电力结构中的比重仅达2.7%。

以上统计说明,我国在天然气应用和天然气发电上与世界工业发达国家相比有巨大差距,努力推动我国天然气发电的任务是紧迫的,也是有很大发展空间的。

一优质燃料天然气应主要用于燃气轮机联合循环的高效发电。

天然气是化石能源中最洁净的燃料,在燃烧性能、热值、运输等各方面都是最优质的燃料。燃气轮机和联合循环发电应用热力学上布雷顿循环和朗肯循环相结合,既有利于高品位能量的转换,又能充分利用较低品位的能量,具有能源综合利用和最高效率的优点。当今燃气—蒸汽轮机联合循环发电热效率已达到60%,远高于常规或超临界火力发电水平,(见表1)。

应用天然气燃料燃气/蒸汽联合循环发电的另一个优点是最低的环境污染排放。燃气轮机具有优良的燃烧特性,控制低污染排放技术水平不断提高。天然气燃气/蒸汽轮机联合循环机组与常规火力发电机组相比具有最低的污染排放,被称为“绿色能源”,是可持续发展最有希望的发电技术(见表2)。

表2装机容量500MW燃用天然气电厂和燃煤电厂的环境影响比较

注:1原煤热值按全国平均值19678kJ/kg(4700kcal/kg)计;

2原煤含硫按1.1%,灰份按27%计;

3年耗煤量150万吨,除尘效率98.5%;

4燃天然气电厂值取国外资料

由于天然气燃气-蒸汽联合循环是最理想的发电方式,世界燃气轮机发电装机容量大幅度增长。1996年6月到1997年5月世界燃气轮机订货总功率数28222MW,1998年6月到1999年5月订货总功率翻了一番,达到64254MW。燃气轮机发电已是电力结构中的重要组成部分,在新增发电容量中更占主要份额。据报告美国南方电力公司发电新增装机容量中燃气轮机和联合循环占90%以上。

二我国燃气轮机发电应是电力结构中的又一重要组成部分

世界能源结构中,煤炭仍是最丰富的资源。预测全球石油储量尚可开发60年,天然气有120年,煤炭则有200年。我国对煤炭的依赖尤为重要。中国是煤炭大国,现探明的天然气储量有限,应用天然气还要依靠进口,在天然气发电方面也刚起步。我国以燃煤火电为主的状况将会持续一个漫长的岁月。

但是我国应积极发展天然气燃气轮机发电,目的是优化我国电力结构,提升我国电力技术水平。这就要求充分发挥天然气燃气-蒸汽联合循环发电的优点,来加速发展我国天然气发电。

燃气轮机联合循环发电与常规火力发电相比,除具有热效率高、排放污染少外,还具有灵活机动、调峰性能好,以及投资低、建设周期短、占地面积少等一系列优点。

燃气轮机和联合循环发电在电力结构中最适当的位置或用途是:

1人口密集地区、经济发达地区;2负荷中心或电网末梢,以及用电极度紧张地区;

3主要用于电网的调峰

随着我国国民经济高速发展和人民生活水平的提高,在相当长的时期内,我国一方面会存在电力紧张的状况,另一方面电力负荷常常是多变、复杂且具有不稳定性,例如:

1随着电力总量增长,负荷峰谷差矛盾十分突出;

2社会专业化生产规模的提高,促进地区性电力负荷分布不平衡;

3农村城市化和偏远地区经济发展,全国大电网建设仍跟不上广大地区发展用电需求;

4电力负荷的季节性变化也越来越大。

此外大型水电站和核电站建成后在电网中以基本负荷发电,电网则急需配置充分的调峰机组。

可见,我国必须将火电、水电、核电和各种先进的发电技术相结合,也必须加快发展天然气燃气轮机发电技术。燃气轮机应以其自身特点在电网中发挥重要作用。燃气轮机发电应是电力结构中的又一重要组成部分。

三燃用天然气的分布式燃气轮机冷、热、电联供,可望为解决电力负荷峰谷差找到有效途径。

随着经济发展和人民生活水平的提高,用于空调、取暖的电力负荷明显增加,造成日负荷和季节性负荷的峰谷差,这是世界各工业国家普遍存在的问题。我国现今人均用电拥有量远远低于工业发达国家的水平。我国电力的增长,其中一大部分将是满足生活用电的增长。生活用电包括取暖、空调等各方面的电力消耗,伴随着电力负荷的增长又加剧峰谷差的扩大。

按深圳市统计为例,2000年月最大负荷为210~339.5万千瓦,月用电量为83177~187048万千瓦时,季节性峰谷差达129.5万千瓦;2002年月最大负荷为296.7~480万千瓦,月用电量为112630~261780万千瓦时,季节性峰谷差达183.3万千瓦。据预测今年深圳市最高负荷将达到600万千瓦,季节性峰谷差将超过200万千瓦。据深圳市供电部门预计,深圳市现有空调负荷很可能超过100万千瓦。

在电力发展中可按满足高峰负荷来扩大装机容量,必须配备一批调峰机组或增加备用容量。这将会带来电网调整的困难,也影响电网建设的经济性。当代电力系统在继续发展以大型机组为核心大电网的同时,又注重中、小型发电的互补作用。以天然气直燃的微型燃气轮机分布式冷、热、电联供,可使用管网或车运天然气,大大减少在电网上的耗电,可化解电网峰谷差矛盾,提高电网的安全性和经济性,这已成为当代电力发展中的又一热点。

微型燃气轮机简单循环效率达40%,寿命45000小时。微型燃气轮机用于能源综合利用的冷、热、电联供热效率可达80~90%。目前美国、欧洲、日本都已批量生产微型燃气轮机,其性能见表3。

表3先进微型燃气轮机主要性能指标

性能指标

高效率燃料—电力转换效率至少为40%,热电联产效率>85%

环境氮氧化物(NOx)<7ppm(燃天然气)

耐久性大修期之间可靠运行1000小时,运行寿命至少为45000小时

发电费用系统成本<500美元/kW,发电费用能与市场应用替代方案(包

括电网)具有竞争力

燃料适应性可选用多种燃料,包括柴油、乙醇、垃圾掩埋场瓦斯和生化燃料

我国科技部863计划中有自主产权微型燃气轮机的开发项目,正在试制100kW涡轮初温900℃,简单循环供电效率29%的微型燃机,2004年将制成样机。我国发展天然气微型燃气轮机的冷、热、电联供的条件逐步具备,这将为我国解决峰谷差矛盾找新的出路。

四应根据天然气燃气轮机联合循环发电的特点研究制定合理的政策,进一步推动天然气发电的发展。

当前我国天然气燃气轮机联合循环发电正处于起步阶段,国家尚无完善的政策法规按燃机电厂在电网中发挥的特殊作用来制定合理的电价。而天然气作为优质燃料,价格偏高,且国内价格比现行国际价格更高。天然气燃气轮机联合循环发电在经济上与常规燃煤火力发电机组相比还缺少竞争力,而这点常常会限制新颖发电技术发挥作用,影响我国电力建设的普遍水平(见表4)。

表4天然气燃气/蒸汽联合循环与常规火力机组的燃料成本的比较

天然气燃气/

蒸汽联合循环发电常规燃煤火力发电

燃料单价1.45/m3360元/标煤吨

燃料热值8942kcal/m37000kcal/kg

热效率55.4%35%

单位燃料消耗量0.162kg/kw•h0.370kg/kw•h

燃料成本0.2354元/度0.1332元/度

在市场经济发展规律支配下,根据同网、同质、同价和公平竞争的原则,天然气燃气-蒸汽联合循环发电的重要作用,应在经济价值上合理的反映出来。

例如天然气燃气轮机在电网中担当调峰或作备用容量,首先会使机组频繁起停,直接影响经济性和降低设备维修间隔周期,增加运行成本。根据燃气轮机经济性和可靠性的统计规律,机组起停一次相当于10~20个当量运行小时。承担电网调峰作用的燃气轮机,年起停次数一般大于300次以上,相当于增加了3000~6000个运行小时数。如果实际运行3500小时,机组当量运行小时数已达6500~9500小时。

再考虑到调峰机组在负荷低谷时段不发电,在高峰或平峰时段也常减负荷,机组年运行小时数经折合后约为3500小时。若是担当电网备用的机组其年运行小时数更低。年运行小时数低的调峰机组比以基本负荷连续长期运行机组的运行成本将随运行小时数的减少而成比例增加。因电网需要而担当调峰任务的机组,折合年运行小时3500小时,但发电的价值却与7000小时左右的基本负荷相当。

调峰机组只能依靠合理的峰谷电价差来弥补其调峰带来的经济损失。发改委[2003]14号文确定峰、谷时段电价差在2~5倍之间。实际价格差应取在上限才趋向合理。

此外,对燃气轮机低排放污染的优点在电价上也应反映。这项电价的补偿应与常规燃煤火力发电因必须采用脱硫工艺而得到的补偿相当。例如深圳妈湾4#机组总投资15亿,其中海水脱硫设备投资2.17亿,约占总投资额的14.5%。其4#机组的电价由当前的0.52元/度提高到0.57元/度。燃气-蒸汽联合循环电厂的环保电价补偿政策可参考这种电价补偿的方法来制定。

天然气发电技术范文篇2

关键词:天然气燃气-蒸汽联合循环发电价格政策

在“西部大开发”战略的指引下,史无前例的“西气东输”工程全面施工,引进液化天然气和管道气项目也全面开展。国家重点支持发展的天然气燃气—蒸汽轮机联合循环发电工程首批联合招标项目装机总容量8000MW,计划于2005~2006年建成发电。以引进技术形成自主开发能力为目标的燃气轮机制造产业也在分阶段实现。我国天然气燃气轮机和联合循环发电进入一个新的发展时期。

据统计,2001年世界天然气消费量达24049亿立方米,天然气在世界能源消费结构中的比例达24.7%。第16世界石油大会报告认为2010年全球天然气消费量将增加到49000亿立方米,且预计到2040年天然气在世界能源消费结构中的比例将上升到51%。

当今世界主要工业发达国家能源结构中天然气所占比例为:美国25.8%,英国38.1%,俄罗斯54.6%。而我国仅为2.5%。

此外在1995年世界电力结构中天然气发电占18.54%,当时我国是1.4%。近期我国天然气燃气轮机发电装机容量将有增加,但预计到2006年天然气发电在电力结构中的比重仅达2.7%。

以上统计说明,我国在天然气应用和天然气发电上与世界工业发达国家相比有巨大差距,努力推动我国天然气发电的任务是紧迫的,也是有很大发展空间的。

一优质燃料天然气应主要用于燃气轮机联合循环的高效发电。

天然气是化石能源中最洁净的燃料,在燃烧性能、热值、运输等各方面都是最优质的燃料。燃气轮机和联合循环发电应用热力学上布雷顿循环和朗肯循环相结合,既有利于高品位能量的转换,又能充分利用较低品位的能量,具有能源综合利用和最高效率的优点。当今燃气—蒸汽轮机联合循环发电热效率已达到60%,远高于常规或超临界火力发电水平,(见表1)。

应用天然气燃料燃气/蒸汽联合循环发电的另一个优点是最低的环境污染排放。燃气轮机具有优良的燃烧特性,控制低污染排放技术水平不断提高。天然气燃气/蒸汽轮机联合循环机组与常规火力发电机组相比具有最低的污染排放,被称为“绿色能源”,是可持续发展最有希望的发电技术(见表2)。

表2装机容量500MW燃用天然气电厂和燃煤电厂的环境影响比较

注:1原煤热值按全国平均值19678kJ/kg(4700kcal/kg)计;

2原煤含硫按1.1%,灰份按27%计;

3年耗煤量150万吨,除尘效率98.5%;

4燃天然气电厂值取国外资料

由于天然气燃气-蒸汽联合循环是最理想的发电方式,世界燃气轮机发电装机容量大幅度增长。1996年6月到1997年5月世界燃气轮机订货总功率数28222MW,1998年6月到1999年5月订货总功率翻了一番,达到64254MW。燃气轮机发电已是电力结构中的重要组成部分,在新增发电容量中更占主要份额。据报告美国南方电力公司发电新增装机容量中燃气轮机和联合循环占90%以上。

二我国燃气轮机发电应是电力结构中的又一重要组成部分

世界能源结构中,煤炭仍是最丰富的资源。预测全球石油储量尚可开发60年,天然气有120年,煤炭则有200年。我国对煤炭的依赖尤为重要。中国是煤炭大国,现探明的天然气储量有限,应用天然气还要依靠进口,在天然气发电方面也刚起步。我国以燃煤火电为主的状况将会持续一个漫长的岁月。

但是我国应积极发展天然气燃气轮机发电,目的是优化我国电力结构,提升我国电力技术水平。这就要求充分发挥天然气燃气-蒸汽联合循环发电的优点,来加速发展我国天然气发电。

燃气轮机联合循环发电与常规火力发电相比,除具有热效率高、排放污染少外,还具有灵活机动、调峰性能好,以及投资低、建设周期短、占地面积少等一系列优点。

燃气轮机和联合循环发电在电力结构中最适当的位置或用途是:

1人口密集地区、经济发达地区;摘要:本文对使用优质燃料天然气高效发电的燃气-蒸汽联合循环发电的应用特点加以分析,提出燃气-蒸汽联合循环发电在电力结构中的作用,提出研究、制定合理价格政策的建议,以推动我国天然气燃气轮机发电事业。

关键词:天然气燃气-蒸汽联合循环发电价格政策

在“西部大开发”战略的指引下,史无前例的“西气东输”工程全面施工,引进液化天然气和管道气项目也全面开展。国家重点支持发展的天然气燃气—蒸汽轮机联合循环发电工程首批联合招标项目装机总容量8000MW,计划于2005~2006年建成发电。以引进技术形成自主开发能力为目标的燃气轮机制造产业也在分阶段实现。我国天然气燃气轮机和联合循环发电进入一个新的发展时期。

据统计,2001年世界天然气消费量达24049亿立方米,天然气在世界能源消费结构中的比例达24.7%。第16世界石油大会报告认为2010年全球天然气消费量将增加到49000亿立方米,且预计到2040年天然气在世界能源消费结构中的比例将上升到51%。

在电力发展中可按满足高峰负荷来扩大装机容量,必须配备一批调峰机组或增加备用容量。这将会带来电网调整的困难,也影响电网建设的经济性。当代电力系统在继续发展以大型机组为核心大电网的同时,又注重中、小型发电的互补作用。以天然气直燃的微型燃气轮机分布式冷、热、电联供,可使用管网或车运天然气,大大减少在电网上的耗电,可化解电网峰谷差矛盾,提高电网的安全性和经济性,这已成为当代电力发展中的又一热点。

微型燃气轮机简单循环效率达40%,寿命45000小时。微型燃气轮机用于能源综合利用的冷、热、电联供热效率可达80~90%。目前美国、欧洲、日本都已批量生产微型燃气轮机,其性能见表3。

表3先进微型燃气轮机主要性能指标

性能指标

高效率燃料—电力转换效率至少为40%,热电联产效率>85%

环境氮氧化物(NOx)<7ppm(燃天然气)

耐久性大修期之间可靠运行1000小时,运行寿命至少为45000小时

发电费用系统成本<500美元/kW,发电费用能与市场应用替代方案(包

括电网)具有竞争力

燃料适应性可选用多种燃料,包括柴油、乙醇、垃圾掩埋场瓦斯和生化燃料

我国科技部863计划中有自主产权微型燃气轮机的开发项目,正在试制100kW涡轮初温900℃,简单循环供电效率29%的微型燃机,2004年将制成样机。我国发展天然气微型燃气轮机的冷、热、电联供的条件逐步具备,这将为我国解决峰谷差矛盾找新的出路。

四应根据天然气燃气轮机联合循环发电的特点研究制定合理的政策,进一步推动天然气发电的发展。

当前我国天然气燃气轮机联合循环发电正处于起步阶段,国家尚无完善的政策法规按燃机电厂在电网中发挥的特殊作用来制定合理的电价。而天然气作为优质燃料,价格偏高,且国内价格比现行国际价格更高。天然气燃气轮机联合循环发电在经济上与常规燃煤火力发电机组相比还缺少竞争力,而这点常常会限制新颖发电技术发挥作用,影响我国电力建设的普遍水平(见表4)。

在市场经济发展规律支配下,根据同网、同质、同价和公平竞争的原则,天然气燃气-蒸汽联合循环发电的重要作用,应在经济价值上合理的反映出来。

例如天然气燃气轮机在电网中担当调峰或作备用容量,首先会使机组频繁起停,直接影响经济性和降低设备维修间隔周期,增加运行成本。根据燃气轮机经济性和可靠性的统计规律,机组起停一次相当于10~20个当量运行小时。承担电网调峰作用的燃气轮机,年起停次数一般大于300次以上,相当于增加了3000~6000个运行小时数。如果实际运行3500小时,机组当量运行小时数已达6500~9500小时。

再考虑到调峰机组在负荷低谷时段不发电,在高峰或平峰时段也常减负荷,机组年运行小时数经折合后约为3500小时。若是担当电网备用的机组其年运行小时数更低。年运行小时数低的调峰机组比以基本负荷连续长期运行机组的运行成本将随运行小时数的减少而成比例增加。因电网需要而担当调峰任务的机组,折合年运行小时3500小时,但发电的价值却与7000小时左右的基本负荷相当。

调峰机组只能依靠合理的峰谷电价差来弥补其调峰带来的经济损失。发改委[2003]14号文确定峰、谷时段电价差在2~5倍当今世界主要工业发达国家能源结构中天然气所占比例为:美国25.8%,英国38.1%,俄罗斯54.6%。而我国仅为2.5%。

此外在1995年世界电力结构中天然气发电占18.54%,当时我国是1.4%。近期我国天然气燃气轮机发电装机容量将有增加,但预计到2006年天然气发电在电力结构中的比重仅达2.7%。

以上统计说明,我国在天然气应用和天然气发电上与世界工业发达国家相比有巨大差距,努力推动我国天然气发电的任务是紧迫的,也是有很大发展空间的。

一优质燃料天然气应主要用于燃气轮机联合循环的高效发电。

天然气是化石能源中最洁净的燃料,在燃烧性能、热值、运输等各方面都是最优质的燃料。燃气轮机和联合循环发电应用热力学上布雷顿循环和朗肯循环相结合,既有利于高品位能量的转换,又能充分利用较低品位的能量,具有能源综合利用和最高效率的优点。当今燃气—蒸汽轮机联合循环发电热效率已达到60%,远高于常规或超临界火力发电水平,(见表1)。

应用天然气燃料燃气/蒸汽联合循环发电的另一个优点是最低的环境污染排放。燃气轮机具有优良的燃烧特性,控制低污染排放技术水平不断提高。天然气燃气/蒸汽轮机联合循环机组与常规火力发电机组相比具有最低的污染排放,被称为“绿色能源”,是可持续发展最有希望的发电技术(见表2)。

表2装机容量500MW燃用天然气电厂和燃煤电厂的环境影响比较

注:1原煤热值按全国平均值19678kJ/kg(4700kcal/kg)计;

2原煤含硫按1.1%,灰份按27%计;

3年耗煤量150万吨,除尘效率98.5%;

4燃天然气电厂值取国外资料

由于天然气燃气-蒸汽联合循环是最理想的发电方式,世界燃气轮机发电装机容量大幅度增长。1996年6月到1997年5月世界燃气轮机订货总功率数28222MW,1998年6月到1999年5月订货总功率翻了一番,达到64254MW。燃气轮机发电已是电力结构中的重要组成部分,在新增发电容量中更占主要份额。据报告美国南方电力公司发电新增装机容量中燃气轮机和联合循环占90%以上。

二我国燃气轮机发电应是电力结构中的又一重要组成部分

世界能源结构中,煤炭仍是最丰富的资源。预测全球石油储量尚可开发60年,天然气有120年,煤炭则有200年。我国对煤炭的依赖尤为重要。中国是煤炭大国,现探明的天然气储量有限,应用天然气还要依靠进口,在天然气发电方面也刚起步。我国以燃煤火电为主的状况将会持续一个漫长的岁月。

但是我国应积极发展天然气燃气轮机发电,目的是优化我国电力结构,提升我国电力技术水平。这就要求充分发挥天然气燃气-蒸汽联合循环发电的优点,来加速发展我国天然气发电。

燃气轮机联合循环发电与常规火力发电相比,除具有热效率高、排放污染少外,还具有灵活机动、调峰性能好,以及投资低、建设周期短、占地面积少等一系列优点。

燃气轮机和联合循环发电在电力结构中最适当的位置或用途是:

1人口密集地区、经济发达地区;2负荷中心或电网末梢,以及用电极度紧张地区;

3主要用于电网的调峰

随着我国国民经济高速发展和人民生活水平的提高,在相当长的时期内,我国一方面会存在电力紧张的状况,另一方面电力负荷常常是多变、复杂且具有不稳定性,例如:

1随着电力总量增长,负荷峰谷差矛盾十分突出;

2社会专业化生产规模的提高,促进地区性电力负荷分布不平衡;

3农村城市化和偏远地区经济发展,全国大电网建设仍跟不上广大地区发展用电需求;

4电力负荷的季节性变化也越来越大。

此外大型水电站和核电站建成后在电网中以基本负荷发电,电网则急需配置充分的调峰机组。

可见,我国必须将火电、水电、核电和各种先进的发电技术相结合,也必须加快发展天然气燃气轮机发电技术。燃气轮机应以其自身特点在电网中发挥重要作用。燃气轮机发电应是电力结构中的又一重要组成部分。

三燃用天然气的分布式燃气轮机冷、热、电联供,可望为解决电力负荷峰谷差找到有效途径。

随着经济发展和人民生活水平的提高,用于空调、取暖的电力负荷明显增加,造成日负荷和季节性负荷的峰谷差,这是世界各工业国家普遍存在的问题。我国现今人均用电拥有量远远低于工业发达国家的水平。我国电力的增长,其中一大部分将是满足生活用电的增长。生活用电包括取暖、空调等各方面的电力消耗,伴随着电力负荷的增长又加剧峰谷差的扩大。

按深圳市统计为例,2000年月最大负荷为210~339.5万千瓦,月用电量为83177~187048万千瓦时,季节性峰谷差达129.5万千瓦;2002年月最大负荷为296.7~480万千瓦,月用电量为112630~261780万千瓦时,季节性峰谷差达183.3万千瓦。据预测今年深圳市最高负荷将达到600万千瓦,季节性峰谷差将超过200万千瓦。据深圳市供电部门预计,深圳市现有空调负荷很可能超过100万千瓦。

之间。实际价格差应取在上限才趋向合理。

天然气发电技术范文篇3

关键词:电力体制;改革;燃气;发电;创新

伴随着市场经济的快速发展和市场经济制度的不断完善,电力体制改革已经刻不容缓。2015年,国务院颁布中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见,提出了供给侧改革的目标,传统的燃气发电企业面临的发展压力越来越大,如何适应改革的要求和市场经济的发展要求,对自身的经营管理方式进行创新,是每一个燃气发电企业在未来发展当中面临的共同问题。

一、多元化燃料供应

最近几年,天然气的价格一路攀升,广东省传统燃气发电企业的成本也在不断攀升,对企业效益和发展产生了很大的影响,加上天然气的供应受季节的影响比较明显。要想实现供给侧改革及转型发展的目标,企业应该打破传统燃料供应单一制,构建起多元化的燃料供应体系。一方面,燃料供应商要通过合作机制来寻求发展机会,积极的与上游企业进行协商,正确以最优惠的价值来购买天然气,用单独支付管道输送费的方式来降低企业燃料成本,在此基础上围绕周边地区来寻找低价的液态天然气,在多种气源主体之下来保证燃料的供应,也可以利用或者自建LNG接收站的方式,实现自主进口LNG的供应,也可以达到降低成本的目的。另一方面,要对燃料供应进行必要的改进和完善,比如说探索液化石油气发电技术等,液化石油气与天然气还有一定区别的,在石油生产当中也会生产液化石油气,也可以用与发电,在一定程度上代替天然气发电,这样可以在天然气供应不及时的季节,保证企业正常的电力生产。

二、综合绿色能源供应商转变

绿色清洁能源是未来我国能源供应的重要发展方向,也符合我国未来社会经济的发展需要,在这种情况下传统燃气发电企业要抓住这一机遇,积极向绿色能源供应商转变。(一)提高传统燃气发电技术水平。虽然国内的燃气发电就技术在不断的提高,能量转化率不断提高,但是与国外发达国家的燃气发电技术相比仍然有比较大的差距。要想降低企业的生产成本,增强企业在未来电力市场上的竞争力,就必须从技术上入手,提高燃气发电的技术水平。广东燃气企业可以成立一个技术研发与改进小组,针对企业的发电机组与生产线等进行改进,以降低燃气的使用成本。另外,也可以从国外引进更加先进的燃气发电技术、发电机组,淘汰落后的燃气发电机组,虽然短时间内成本会上升,但是从长远来看对降低企业发展成本和提高竞争力具有重要意义。(二)积极探索建设其它绿色能源发电项目。燃气发电企业也可以考虑其它发电方式,比如说固体废物发电、风能、潮汐发电等,这样可以摆脱单一的燃料来源对企业生产和发展的限制,为后期走上多元化发展之路创造良好的条件。传统的燃气发电企业一般都是在城市周围,在城市规模不断扩大的情况下,每天产生的固体废物也不断增加,这些固体废物一般采用的是露天堆放或者填埋的处理方式,少数固体废物可以回收利用。如果能够使用这些固体废物进行发电,不仅可以解决城市固体废物的处理问题,还能更早更多的社会经济效益。

三、重视和加强内部管理创新

(一)将财务费用管理创新作为改革的重点。财务费用管理是燃气发电企业的内部管理的重中之重,在财务费用管理当中,在供给侧改革不断深入的情况下,可以将全面财务预算管理作为未来改革的方向,在此基础上强化决断管理,将企业经营管理中的成本费用科学的划分为可以控制的具体指标,将成本费用细化、责任到人,构建起一个严格的预算内外指出控制机制。除此之外,要构建起一个多元化的融资渠道,在金融贷款之外,可以通过上市融资、风投资金等形式进行融资,保证企业发展中资金供应的充足性。(二)积极向轻资产运营方向转变。传统燃气发电企业几乎无一例外的都是走的重资产发展模式,在未来的发展当中可以探索向轻资产运营模式转变的可行性。比如说借助于自身在发电服务上的经验,积极开拓发电项目承建业务、发电线路管理服务外包服务业务等,这些对于燃气发电企业来说都是依托现在的人才和技术可以完成的。除此之外,还可以积极向其它领域发展,比如说建筑施工领域、居民用电维修服务领域等,通过这些领域可以丰富企业的经营形式、扩大企业的业务收入来源,也可以有效的分散经营风险,减少电力市场化改革对企业发展带来的负面影响。

总之,电力体制改革对广东传统燃气发电企业来说是一把双刃剑,广东燃气发电企业要抓住这一机遇,对自己的经营管理进行改革与调整,走上做多元化、轻资产发展之路,实现企业转型发展的目标。

参考文献:

[1]方洁.燃气发电企业成本费用难题及解决对策[J].山西财税,2017(11):34-35.

[2]沈威,陈俏慧.光伏发电与燃气发电对燃气企业业务拓展影响[J].煤气与热力,2017,37(9):29-33.

天然气发电技术范文篇4

关键词:电力体制;改革;燃气;发电;创新

伴随着市场经济的快速发展和市场经济制度的不断完善,电力体制改革已经刻不容缓。2015年,国务院颁布中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见,提出了供给侧改革的目标,传统的燃气发电企业面临的发展压力越来越大,如何适应改革的要求和市场经济的发展要求,对自身的经营管理方式进行创新,是每一个燃气发电企业在未来发展当中面临的共同问题。

一、多元化燃料供应

最近几年,天然气的价格一路攀升,广东省传统燃气发电企业的成本也在不断攀升,对企业效益和发展产生了很大的影响,加上天然气的供应受季节的影响比较明显。要想实现供给侧改革及转型发展的目标,企业应该打破传统燃料供应单一制,构建起多元化的燃料供应体系。一方面,燃料供应商要通过合作机制来寻求发展机会,积极的与上游企业进行协商,正确以最优惠的价值来购买天然气,用单独支付管道输送费的方式来降低企业燃料成本,在此基础上围绕周边地区来寻找低价的液态天然气,在多种气源主体之下来保证燃料的供应,也可以利用或者自建LNG接收站的方式,实现自主进口LNG的供应,也可以达到降低成本的目的。另一方面,要对燃料供应进行必要的改进和完善,比如说探索液化石油气发电技术等,液化石油气与天然气还有一定区别的,在石油生产当中也会生产液化石油气,也可以用与发电,在一定程度上代替天然气发电,这样可以在天然气供应不及时的季节,保证企业正常的电力生产。

二、综合绿色能源供应商转变

绿色清洁能源是未来我国能源供应的重要发展方向,也符合我国未来社会经济的发展需要,在这种情况下传统燃气发电企业要抓住这一机遇,积极向绿色能源供应商转变。(一)提高传统燃气发电技术水平。虽然国内的燃气发电就技术在不断的提高,能量转化率不断提高,但是与国外发达国家的燃气发电技术相比仍然有比较大的差距。要想降低企业的生产成本,增强企业在未来电力市场上的竞争力,就必须从技术上入手,提高燃气发电的技术水平。广东燃气企业可以成立一个技术研发与改进小组,针对企业的发电机组与生产线等进行改进,以降低燃气的使用成本。另外,也可以从国外引进更加先进的燃气发电技术、发电机组,淘汰落后的燃气发电机组,虽然短时间内成本会上升,但是从长远来看对降低企业发展成本和提高竞争力具有重要意义。(二)积极探索建设其它绿色能源发电项目。燃气发电企业也可以考虑其它发电方式,比如说固体废物发电、风能、潮汐发电等,这样可以摆脱单一的燃料来源对企业生产和发展的限制,为后期走上多元化发展之路创造良好的条件。传统的燃气发电企业一般都是在城市周围,在城市规模不断扩大的情况下,每天产生的固体废物也不断增加,这些固体废物一般采用的是露天堆放或者填埋的处理方式,少数固体废物可以回收利用。如果能够使用这些固体废物进行发电,不仅可以解决城市固体废物的处理问题,还能更早更多的社会经济效益。

三、重视和加强内部管理创新

(一)将财务费用管理创新作为改革的重点。财务费用管理是燃气发电企业的内部管理的重中之重,在财务费用管理当中,在供给侧改革不断深入的情况下,可以将全面财务预算管理作为未来改革的方向,在此基础上强化决断管理,将企业经营管理中的成本费用科学的划分为可以控制的具体指标,将成本费用细化、责任到人,构建起一个严格的预算内外指出控制机制。除此之外,要构建起一个多元化的融资渠道,在金融贷款之外,可以通过上市融资、风投资金等形式进行融资,保证企业发展中资金供应的充足性。(二)积极向轻资产运营方向转变。传统燃气发电企业几乎无一例外的都是走的重资产发展模式,在未来的发展当中可以探索向轻资产运营模式转变的可行性。比如说借助于自身在发电服务上的经验,积极开拓发电项目承建业务、发电线路管理服务外包服务业务等,这些对于燃气发电企业来说都是依托现在的人才和技术可以完成的。除此之外,还可以积极向其它领域发展,比如说建筑施工领域、居民用电维修服务领域等,通过这些领域可以丰富企业的经营形式、扩大企业的业务收入来源,也可以有效的分散经营风险,减少电力市场化改革对企业发展带来的负面影响。

总之,电力体制改革对广东传统燃气发电企业来说是一把双刃剑,广东燃气发电企业要抓住这一机遇,对自己的经营管理进行改革与调整,走上做多元化、轻资产发展之路,实现企业转型发展的目标。

参考文献:

[1]方洁.燃气发电企业成本费用难题及解决对策[J].山西财税,2017(11):34-35.

[2]沈威,陈俏慧.光伏发电与燃气发电对燃气企业业务拓展影响[J].煤气与热力,2017,37(9):29-33.

天然气发电技术范文篇5

燃料电池发电是将燃料的化学能直接转换为电能的过程,其发电效率不受卡诺循环的限制,发电效率可达到50%一70%,被誉为二十一世纪重要的发电新技术之一。目前,国际上磷酸型燃料电池已进入商业化,其它几种燃料电池预计在2005年一2010年200KW一将全面进入商业此。对于这种蓬勃发展的发电新技术,国家电力公司应该采取怎样态度?要不要发展?怎样发展?这些问题亟待解决。

l燃料电池发电的技术特点和应用形式

1.1技术特点

燃料电池发电是在一定条件下使燃料(主要是H2)和氧化剂(空气中的02)发电化学反应,将化学能直接转换为电能和热能的过程。与常规电池的不同:只要有燃料和氧化剂供给,就会有持续不断的电力输出。与常规的火力发电不同,它不受卡诺循环的限制,能量转换效率高。与常规发电相比燃料电池具有以下优点:

(1)理论发电效率高,发展潜力大。燃料电池本体的发电效率可达到50%一60%,组成的联合循环发电系统在(10-50)MW规模即可达到70%以上的发电效率。

(2)污染物和温室气体排放量少。与传统的火电机组相比,C02排出量可减少40%一60%。Nox(<2ppm)和SOx(<1ppm)排放量很少。

(3)小型高效,可提高供电可靠性。燃料电池的发电效率受负荷和容量的影响较小。

(4)低噪音。在距发电设备3英尺(1.044米)处噪音小于60dB(A)。

(5)电力质量高。电流谐波和电压谐波均满足IEEE519标准。

(6)变负荷率高。变负荷率可达到(8%一lO%)/min,负荷变化的范围大(20%一120%)。

(7)燃料电池可使用的燃料有氢气、甲醇、煤气、沼气、天然气、轻油、柴油等。

(8)模块化结构,扩容和增容容易,建厂时间短。

(9)占地面积小,占地面积小于lm2/KW。

(10)自动化程度高,可实现无人操作。

总之,燃料电池是一种高效、洁净的发电方式,既适合于作分布式电源,又可在将来组成大容量中心发电站,是2l世纪重要的发电方式。制约燃料电池走向大规模商业化的主要因素是:高价格和寿命问题。

2.1燃料电池的应用形式

(1)现场热电联供,常用的容量为200KW一1MW。

(2)分布式电源,容量比现场用燃料电池大,约(2-20)MW。

(3)基本负荷的发电站(中心发电站),容量为(100-300MW)。

(4)燃料电池还可用于100W-100KW多种可移动电源、便携式电源、航空电源、应急电源和计算机电源等。

2为什么要在我国电力系统发展燃料电池发电技术?

2.1采用燃料电池发电是提高化石燃料发电效率的重要途径之一

以高温燃料电池组成的联合循环发电系统,可使发电效率达到60%-75%(LHV),这一目标将在2005年左右实现。预计到2010年,发电效率可超过72%。煤气化燃料电池联合循环(IGFC)的发电效率可达到62%以上。以燃料电池组成的热电联产机组的总热效率可达到85%以上。燃料电池本体的发电效率基本不随容量的变化而变化,这使得燃料电池既可用作小容量分散电源,又可用于集中发电应用范围广泛。

2.2燃料电池发电可有效地降低火力发电的污染物和温室气体排放量

燃料电池发电中几乎没有燃烧过程,NOx排放量很小,一般可达到(O.139一0.236)kg/MW·h以下,远低于天然气联合循环的NOx排放量(1kg/MW·h一3kg/MW.h)。由于燃料进入燃料电池之前必须经过严格的净化处理,碳氢化合物也必须重整成氢气和CO,因此,尾气中S02、碳氢化合物和固态粒子等污染物排量也污染物的含量非常低。与常规燃煤发电机组相比,C02的排放量可减少40%一60%.在目前CO2分离和隔绝技术尚不成熟的状况下,通过提高能源转换效率减少CO2排放是必然的选择。

2.3采用燃料电池发电可提高供电的灵活性和可靠性

燃料电池具有高效率、低污染、低噪声、模块化结构、体积小、可靠性高等突出特点,是理想的分布式电源。与目前一些可做为分布式电源的内燃机相比,燃料电池的发电效率更高、污染更低。在250KW-lOMW的功率范围内,具有与目前数百兆瓦中心电站相当甚至更高的发电效率。作为备用电源的柴油发电机由于污染和噪声大不宜在未来的城市中应用。低温燃料电池不仅发电效率高,而且启动快、变负荷能力强,是很好的备用电源。现代社会对供电的可靠性和环境的兼容性要求越来越高,高效、低污染的分布式电源系统日益受到重视。近年来美国、加拿大、台湾相继发生因自然灾害或人为因素造成的大面积停电,许多重要用户长期不能恢复供电,给社会和经济造成了巨大的损失。北约轰炸南联盟,使电力系统严重受损。这些由不可抗力引起的电网破坏无不使人引发出一个重要的思考:提高我国电力系统供电的可靠性和供电质量,虽然主要依靠电网的改造和技术革新,但如果在电网中有许多分布式电源在运转,供电的可靠性将会大大提高。

对于象军事基地、指挥中心、医院、数据处理和通讯中心、商业大楼、娱乐中心、政府要害部门、制药和化学材料工业、精密制造工业等部门,对电力供应的可靠性和质量要求很高。目前采用的备用电源效率低、污染严重、电压波动大。而采用燃料电池作为分布式电源向这些部门提供电力,会使供电的可靠性和电力质量大大提高。他们将是燃料电池发电技术的第一批用户。

对于边远地区,负荷小且分散,若建设完善的电网,不仅投资大,线损大,且电网末端地区电力质量不稳定。对于这些区域若辅助燃料电池发电的分布式电源,更能有效地解决这些地区的电力供应问题。燃料电池的重量比功率和体积比功率均比常规的小型发电装置大,因此,它也是理想的移动电源,适合于各种建设工地、野外作业和临时急用。

2.4发展燃料电池发电技术是提高国家能源和电力安全的战略需要

美国已将燃料电池发电列为国家安全关键技术之一。美、日之所以能在燃料电池技术方面处于世界领先地位,与国家从战略高度予以组织、资助和推动密不可分。在目前复杂的国际环境下,高技术的垄断日趋严重,掌握清洁高效发电的高新技术对未来国家的能源和电力安全具有重要的战略意义,而燃料电池发电技术,正是这种高效清洁的高新发电技术之一。燃料电池突出的优点,以及发达国家竟相投入巨资研究开发的行动,足以说明燃料电池发电技术在21世纪会起到越来越重要的作用。

2.5发展燃料电池发电技术是国电公司“加强技术创新,发展高科技,形成高新技术产业”的需要

燃料电池发电技术是电力工业中的高新技术,己受到普遍重视。美国燃料电池发电技术的研究开发主要由美国能源部组织实施,其中一个重要的目的就是形成新的高技术产业,为美国的经济注入新的活力。日本的东京电力公司、关西电力公司及其它公用事业单位是日本燃料电池开发及商业化的主要承担者和推动者,其目的也是为电力公司注入新的经济增长点以获得巨大的经济效益和社会效益。

国家电力公司处在完成“两型”、“两化”、“进入世界500强”的历史时刻,恰逢党中央国务院号召全国各行业“加强技术创新,发展高科技,实现产业化”的有利时机,在国家电力公司内不失时机地进行燃料电池发电技术的研究开发是非常必要的。采取引进、消化、吸收和再创新的技术路线,以高起点,在尽可能短的时间内初步形成自主产权的燃料电池发电关键技术,不仅可以使我国在燃料电池发电技术领域与国外的差距大大缩小,而且,对国家电力公司进行发电系统的结构调整、技术创新、形成高新技术产业、实现跨越式发、提高国际竞争能力都具有非常重要的意义。

2.6燃料电池发电技术在我国有广阔的发展前景

未来二十年,随着我国“西气东送”,全国天然气管网的不断完善及液化天然气(LNG)的广泛应用,燃用天然气的燃料电池发电将会有很大市场。煤层气也是燃料电池的理想燃料。我国丰富的煤层气资源也将是燃料电池发电的巨大潜在能源之一。燃料电池可与常规燃气一蒸汽联合循环结合,形成更高效率的发电方式。与煤气化联合循环(IGCC)结合,形成数百兆瓦级的大型、高效、低污染的中心发电站,比IGCC效率更高,污染更小。

燃料电池可与水电、风电和太阳能发电等结合,在高出力时,利用电解水制氢,低出力时用燃料电池发电,达到既储能,又高效发电的目的。采取气化或厌氧处理的方法将生物质变为燃料气,通过燃料电池发电,提高能源转换效率,并降低污染物排放量。对一些经济欠发达但有丰富的沼气资源的地区,利用燃料电池发电技术有可能更有有效地解决这些地区的电力供应问题。

2.7与国外有较大的差距

在燃料电池发电技术方面,我国与国际先进水平有较大的差距。在MCFC和SOFC技术方面,国外已分别示范成功了2MW和100KW的燃料电池发电机组,而我国在这方面才刚刚起步,2000年才可望研制出2KW左右的试验装置。在PAFC和PEFC技术方面,国内与国外的差距更大。倘若我们现在不开始研究开发燃料电池发电技术,等到燃料电池完全成熟后再引进,不但会受制于人,还将付出更大的经济代价,更谈不上尽快形成燃料电池发电的产业化。若不能形成燃料电池的产业化并在电力系统广泛应用,那么,也谈不上提高发电效率和降低污染物的排放。只有从现在开始,在国外的基础上,高起点研究,经过10-20年的努力,有可能在国电公司形成燃料电池的产业和广泛的商业应用。

2.8在我国电力系统发展燃料电池发电技术是市场经济条件下的迫切要求

分散式电源作为大电网的有效补充己得到许多国家的重视,而电源提供者的多元化更是一种趋势。我国电网的容量大、技术水平和可靠性还较低、抵御各种灾害的能力较差,在这种情况下,小型高效的燃料电池分布式电源随着技术的商业化市场潜力巨大。

倘若电力系统不及时进行研究开发,在未来几年内,有可能被国外企业和国内其它其它行业或民营企业占领燃料电池分散电源市场。在市场经济条件下,国电公司既是用户,又是开发者。对于燃料电池这样重要的发电高新技术,应不失时机地着手研究开发,联合国内一些基础研究单位,争取纳入国家的攻关计划,获得国家支持,在尽可能短的时间内,形成燃料电池发电技术研究开发的优势,开发燃料电池发电关键技术和成套技术,形成国电公司的高新技术产业,既可优化调整电力结构,又能满足市场的不同需求。

3国外燃料电池发展计划及商业化的预测

研究美、日、欧洲等国家和地区燃料电池的发展进程及商业化的预测,对我们制定燃料电池的发展战略和预测应用前景会有一定的参考价值。

3.1美国燃料电池发电技术研究开发状况

(1)美国燃料电池发电技术的研究开发计划

1997年,美国总统克林顿颁发了"改善气候行动计划”,燃料电池被确定为一项关键技术,联邦政府为此制定了一项“美国联邦燃料电池发展计划”,目的是通过燃料电池的商业化来减少温室气体排放量。在这项计划中,对每一个燃料电池的新用户资助l000/KW的优惠。结果,仅在1998年,就有42台200kwPAFC发电机组投入运行。

美国政府鼓励在一些对环境敏感的地区建立燃料电池发电站。此外,政府已促使美国所有的军事基地安装200KW燃料电池发电机组。通过这些措施,加速燃料电池的商业化,并提高国家能源的安全性。美国政府投入巨资研究开发燃料电池发电技术的另一个目的,就是要保持美国在这一领域的领先地位。随着商业化过程不断深入,将逐步形成新的高技术产业,为美国的经济注入新的活力,提供更多的就业机会。

美国DOE的燃料电池发展计划如下:

PAFC己商业化,不再投入资金进行研究开发。PAFC目前的发电效率为40%一45%(LHV),热电联产的热效率为80%(LHV)。

已完成250KW和2MWMCFC的现场示范,预计2002年进行20MW的示范;2003年左右,使250KW和MW级MCFC达到商业化;2010年,燃用天然气的250KW一20MWMCFC分散电源达到商业化,100MW以上MCFC的中心电站也进入商业化;2020年,100MW以上燃煤MCFC中心发电站进入商业化。MCFC技术目标是运行温度为650℃,发电效率达到60%(LHV),组成联合循环的发电效率为70%(LHV),热电联产的热效率达到85%(LHV)以上。

目前,己完成25kw和100kwSOFC现场试验,正在进行SOFC的商业化设计。预计2002年左右,进行MW级SOFC示范;2003年左右,100kw一1MWSOFC进行商业化:2010年,250kw一20MW燃用天然气的SOFC以分布式电源形式进入商业化,100MW以上燃用天然气的SOFC以中心电站形式进入商业化;2020年,100W及以上容量的燃煤S0FC以中心电站的形式进入商业化。SOFC技术目标是:运行温度为1000℃,发电效率达到62%(LHV),组成联合循环的发电效率达到72%(LHV),热电联产的热效率达到85%(LHV)以上,燃煤时发电效率可达到65%(LHV),这一目标预计2010完成。

美国是最早研究开发PEFC的国家,但在大容量化和商业应用方面已落后于加拿大。目前美国生产的质子交换膜仍居世界领先水平。美国在PEFC的开发方面是面向家庭用分散式电源,实现热电联供。PlugPower公司与GE合作,计划2001年使10kwPEFC进入商业化,价格达到S750-1000/kw,大批量生产后,使PEFC的价格达到$350/kw。

(2)市场预测

美国能源部(DOE)对美国潜在的燃料电池市场的预测认为:在2005年一2010年,美国年需求燃料电池发电容量约2335MW一4075MW。现在美国的燃料电池年生产能力为60MW,商业化的价格为$2000一$3000/kw,若年生产能力达到100MW/a,商业化的价格则可达到$l000-$1500/Kw。若能达到(2000-4000)MW/a的生产能力,燃料电池的原材料费仅$200一$300/kw。那么燃料电池的价格则有可能达到$900-$l100/kw,此时可完全与常规的发电方式竞争。

3.2日本燃料电池发电技术的发展进程及应用前景预测

(1)发展进程

日本在PAFC研究方面,走的是一条引进合作、消化吸收、再提高的路线。1972年东京煤气公司从美国引进两台PAFC燃料电池发电机组,大阪煤气公司也在1973年引进两台PAFC机组。日本政府于1981年设立了以开发节能技术为宗旨的“月光计划”,燃料电池发电是其中一项重要内容。此后,日本国内的电力公司、煤气公司和一些大型的制造厂纷纷投入燃料电池的研究开发,并与美国IFC合作,使日本的PAFC得到更大的发展。目前,日本的PAFC技术已赶上了美国,商业化程度超过了美国。5MW(富士电机制造)和11MW(东芝与IFC合制)均在日本投运,日本公司制造的PAFC机组已运行了近100多台。

日本有关MCFC的研究是从1981年开始的,通过自主开发并与美国合作。1987年10kwMCFC开发成功,1993年100kw加压型MCFC开发成功,1997年开发出1MW先导型MCFC发电厂,并投入运行。MCFC已被列为日本“新阳光计划”的一个重点,目标是2000年一2010年,实现燃用天然气的10MW一50MW分布式MCFC发电机组的商业化,并进行100MW以上燃用天然气的MCFC联合循环发电机组的示范,2010年后,实现煤气化MCFC联合循环发电,并逐步替代常规火电厂。

日本的SOFC技术也是从1981年的“月光计划”开始研究的,立足于自主开发。1989年一1991年,开发出l00W一400WSOFC电池堆,1992年一1997年开发出l0kw平板型SOFC。SOFC的研究进展也远远落后于NEDO原来的计划。“新阳光计划”中预计2000年一2010年,使SOFC达到MW级,并形成联合循环发电。日本的PEFC也被列入“新阳光计划”,目前开发的容量为(1-2)kw。

(2)政府采取的措施

日本政府在“月光计划”和“新阳光计划”中,先后资助了3台200kw、2台lMW和l台5MW的PAFC;1台100kw和1台1MW的MCFC示范电站研究开发、建设及运行。

在通产省和NEDO的统一组织和管理下,使公用事业单位(电力公司和煤气公司)和开发商及研究单位紧密结合,实现燃料电池研究开发和商业示范应用一体化。日本电力公司和煤气公司,过去十年来安装了约80多台燃料电池机组,装机容量达到20.1MW,燃料电池及电厂的费用主要由业主承担,但是制造商和政府也各承担一部分。这种政府和企业联合研究开发的方式促进了日本燃料电池的发展。使用燃料电池发电享有许多优惠政策:燃料电池的相关设备,在未超过一定规模时,其工程计划仅须申报即可动工。对500kw以下的常压燃料电池生产与使用的审批手续大大简化。在医院、旅馆、办公大楼等安装的燃料电池发电机组,政府提供的经费资助。新建的燃料电池发电设备享有10%的免税额,并获有30%的加速折旧。对装设于电力公司或自备发电用的燃料电池项目,日本开发银行将提供投资额40%的低息贷款。

(3)市场预测

1990年,日本通产省发表了“长期电源供需展望”报告,预计日本国内的燃料电池发电容量到2000年约2250MW;2010年约10720MW,电力系统用5500MW,其中约有2400MW是MCFC和SOFC高温型燃料电池;2010年煤气化MCFC和SOFC达到实用化;发电效率达到50%一60%。由于燃料电池发电技术仍有许多技术上的难题没有突破,进展速度低于预期值,因此日本目前已将原目标做了修正,预计2000年燃料电池装机容量将达到200MW,其中分布式电源l12MW,工业用热电联产型为88MW;2010年将达到2200MW,其中分布式电源型为735MW,工业用热电联产型为1465MW。

3.3其它国家和地区的发展进程

目前,欧洲的燃料电池发电技术远远落后于美国和日本。80欧洲又重新开始研究燃料电池发电技术。它们采用向美国、日本购买电池组,自行组装发电厂的方式来发展PAFC发电技术。1990年成立了一个“欧洲燃料电池集团(EFCG)”。意大利已完成了一座1MW的PAFC示范工程,由IFC供应,BOP由欧洲制造。意大利、西班牙与美国IPC合作,于1993年在米兰建了一座l00kwMCFC电厂,1996年投运。德国正在开发250kwMCFC。德国西门子公司于1998年收购了美国西屋公司的管形SOFC技术后,现在拥有世界上最先进的平板型和管形SOFC技术。

加拿大在PEFC方面居世界领先地位,在继续开发交通用PEFC的同时,目前也将PEFC应用于固定电站,已建成250kwPEFC示范电站,目标是在近几年内使250kw级PEPC商业化。澳大利亚在1993年一1997年,共投资3000万美元,研究开发平板型SOFC,目前正在开发(20一25)kwSOFC电池堆。韩国电力公司于1993年从日本购进一座200kwPAFC进行示范运行。

3.4国外发展燃料电池发电技术的经验总结

回顾国外燃料电地发展的道路,有许多值得我们吸取和借鉴的经验。下面归纳几点:

美国在燃料电池发电技术的研究开发方面始终处于世界领先地位。除了雄厚的财力之外,还有三方面重要的原因:一是政府将燃料电池发电技术视为提高火力发电效率、减少污染物和温室气体排放的重要措施,列入政府的“改变气侯技术战略”中,并大力投入资金和力量研究开发;二是燃料电池技术提高到“国家能源安全并大力投入资金和力量研究开发;二是将燃料电池技术提高到“国家能源安全关键技术”的战略高度,DOD和DOE均投入资金研究开发;三是对燃料电池的应用前景充满信心,希望能形成新的高技术产业,给美国的经济注入新的活力,政府和企业共同投入资金研究开发,力图保持领先地位。

日本走的是一条通过与美国合作、引进技术并消化吸收实现产业化的路线,并在PAFC的商业化方面己超过了美国,在MCFC的研究开发方面也接近美国。成功的重要经验也是政府对燃料电池给予高度重视,先后列入了“月光计划”和“新阳光计划”,大力投入研究开发。另一条经验是研究机构、企业和用户联合,组成从研究、开发到商业应用一体化集团,既承担研究开发的风险,也享受成功的优惠。

加拿大Ballard公司在PEFC方面成功的经验告诉我们:只要坚定不移地进行研究开发,一个小公司也能在10-20年内成为举世瞩目的燃料电池技术拥有者。

燃料电池起源于欧洲,但是,现在欧洲的燃料电池技术已远远落后于美国和日本。主要原因是政府和企业对燃料电池发电技术重视不够。目前,欧洲已经意识到这一点,成立了-个燃料电池发电技术集团,引进美国、日本的技术,并进行研究开发。

4各种燃料电池发电技术综合比较

(1)AFC:与其它燃料电池相比,AFC功率密度和比功率较高,性能可靠。但它要以纯氢做燃料,纯氧做氧化剂,必须使用Pt、Au、Ag等贵金属做催化剂,价格昂贵。电解质的腐蚀严重,寿命较短,这些特点决定了AFC仅限于航天或军事应用,不适合于民用。

(2)PAFC:以磷酸做为电解质,可容许燃料气和空气中C02的存在。这使得PAFC成为最早在地面上应用或民用的燃料电池。与AFC相比它可以在180℃一210℃运行,燃料气和空气的处理系统大大简化,加压运行时,可组成热电联产。但是,PAFC的发电效率目前仅能达到40%一45%(LHV),它需要贵金属铂做电催化剂;燃料必须外重整:而且,燃料气中C0的浓度必须小于1%(175℃)一2%(200℃),否则会使催化剂中毒;酸性电解液的腐蚀作用,使PAFC的寿命难以超过40000小时。PAFC目前的技术已成熟,产品也进入商业化,做为特殊用户的分散式电源、现场可移动电源和备用电源,PAFC还有市场,但用作大容量集中发电站比较困难。

(3)MCFC:在650℃一700℃运行,可采用镍做电催化剂,而不必使用贵重金属:燃料可实现内重整,使发电效率提高,系统简化;CO可直接用作燃料;余热的温度较高,可组成燃气/蒸汽联合循环,使发电容量和发电效率进一步提高。与SOFC相比,MCFC的优点是:操作温度较低,可使用价格较低的金属材料,电极、隔膜、双极板的制造工艺简单,密封和组装的技术难度相对较小,大容量化容易,造价较低。缺点是:必须配置C02循环系统;要求燃料气中H2S和CO小于0.5PPM;熔融碳酸盐具有腐蚀性,而且易挥发;与SOFC相比,寿命较短;组成联合循环发电的效率比SOFC低。与低温燃料电池相比,MCFC的缺点是启动时间较长,不适合作备用电源。MCFC己接近商业化,示范电站的规模已达到2MW。从MCFC的技术特点和发展趋势看,MCFC是将来民用发电(分散电源和中心电站)的理想选择之一。

(4)SOFC:电解质是固体,可以被做成管形、板形或整体形。与液体电解质的燃料电池(AFC、PAFC和MCFC)相比,SOFC避免了电解质蒸发和电池材料的腐蚀问题,电池的寿命较长(已达到70000小时)。CO可做为燃料,使燃料电池以煤气为燃料成为可能。SOFC的运行温度在1000℃左右,燃料可以在电池内进行重整。由于运行温度很高,要解决金属与陶瓷材料之间的密封也很困难。与低温燃料电池相比,SOFC的启动时间较长,不适合作应急电源。与MCFC相比,SOFC组成联合循环的效率更高,寿命更长(可大于40000小时);但SOFC面临技术难度较大,价格可能比MCFC高。示范业绩证明SOFC是未来化石燃料发电技术的理想选择之一,既可用作中小容量的分布式电源(500kw一50MW),也可用作大容量的中心电站(>l00MW)。尤其是加压型SOFC与微型燃气轮结合组成联合循环发电的示范,将使SOFC的优越性进一步得到体现。

(5)PEFC:PEPC的运行温度较低(约80℃),它的启动时间很短,在几分钟内可达到满负荷。与PAFC相比,电流密度和比功率都较高,发电效率也较高(45%一50%(LHV)),对CO的容许值较高(<10ppm)。PEFC的余热温度较低,热利用率较低。与PAFC和MCFC等液体电解质燃料电池相比,它具有寿命长,运行可靠的特点。PEFC是理想的可移动电源,是电动汽车、潜艇、航天器等移动工具电源的理想选择之一。目前,在移动电源、特殊用户的分布式电源和家庭用电源方面有一定的市场,不适合做大容量中心电站。

5结论

选择适合于我国电力系统发展的燃料电池发电技术,应综合考虑以下几点:较高的发电效率;环保性能好;既能作为高效、清洁的分布电源,又具有形成大容量的联合循环中心发电站的发展潜力;既能以天然气为燃料,又具有以煤为燃料的可能性;技术的先进性及商业化进程;运行的可靠性和寿命;降低造价的潜力;国内的基础。综合考虑以上几点,对适合于我国电力系统发展的燃料电池发电技术,提出以下几点选择意见:

(1)优先发展高温燃料电池发电技术。即选择MCFC和SOFC为我国电力系统燃料电池发电技术的主要发展方向,这两种燃料电池既能以天然气为燃料作为高效清洁的分布电源,又具有形成大容量的联合循环中心发电站(以天然气或煤为燃料)的发展潜力。

(2)MCFC和SOFC各有特点,都存在许多问题,尚未商业化。若考虑技术难度和成熟程度以及商业化的进程,对于MCFC,应走引进、消化吸收、研究创新,实现国产化的技术路线,并尽快投入商业应用:对于SOFC,应立足于自主开发,走创新和跨越式发展的技术发展路线。

(3)随着氢能技术的发展,PEFC在移动电源、分散电源、应急电源、家庭电源等方面具有一定优势和的市场潜力,国家电力公司应密切跟踪研究。

(4)AFC不适合于民用发电。PAFC技术目前已趋于成熟,与MCFC、SOFC和PEFC比较,已相对落后。因此,AFC和PAFC不应做为国家电力公司研究开发的方向。

天然气发电技术范文篇6

我国的分布式能源发展方兴未艾,从7-8年前的分布式能源概念的引进提出,到大家现在普遍的认知,能源专家和有关部门做了大量推动和普及工作。分布式发电有时也称为分散式发电,电力的生产和使用在同一地点或限制在局部区域内,在集中供电的大电网覆盖地区,电力用户一侧建设的电源点或电力消费限制在配电网内的电源点可作为分布式发电看待。

分布式发电主要包括热电联产、用户侧太阳能光伏发电、燃料电池、农村小水电、小型独立电站、废弃生物质发电、煤矸石发电,以及余热、余气、余压发电等。热电联产受供热范围限制,一般要按照热用户的位置分散布点;离网的分散电源点受人口密度限制,布点也是分散的;各种废弃物资源数量有限,受能量密度限制,也需要分散利用。以上条件决定了分布式发电有其存在的必要性,也决定了分布式发电的独特优势。

燃天然气冷热电联供分布式能源系统项目具有节约能源、改善环境、提高供能质量、增加电力供应,应对突发事件等综合效益,是城市治理大气污染、调整燃料结构和提高能源综合利用率的必要手段之一,是提高人民生活质量、全面建设小康社会的公益性基础设施,是建设节约型社会的重要措施,符合国家可持续发展战略、节能中长期专项规划和中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)。

分布式能源发展

中国电机工程学会热电专业委员会1999年的济南年会、2000年的宁波年会、2001年的重庆年会和2002年昆明年会中均有一些学术论文积极宣传、推广小型全能量系统,实现小型热、电、冷联产。2002年9月份热电专委会还专门在南京召开“天然气在热电联产应用专题研讨会”。2003年海口年会论文集,2003年12月又在上海召开分布式能源热电冷联产研讨会,出版论文集并提出“关于发展分布式能源热电冷联产的建议”。2004年10月在北京与国际分布式能源联盟共同主办了“第五届国际热电联产分布式能源联盟年会”。

分布式能源发电是以“效益规模”为法则的第二代能源系统,它是工业文明时期以“规模效益”为法则的第一代能源系统的发展与补充,特别是以天然气为燃料的分布式发电,实行热电冷联产,可以大幅度提高能源转换效率与减少能源输送损失。针对我国天然气供应不足,天然气对于发电来说,重点要转到分布式发电系统,而不宜多用于大型燃气蒸汽联合循环发电。随着我国天然气在能源利用中比重的不断增加和天然气管网的建设,以及规划了不少的引进LNG项目,还有风能、太阳能、生物能源发电的兴起,使容量在数千瓦到5万千瓦的分散在重要用户附近,向一定区域供应电力、热力和冷源的分布式供电系统也逐渐的增加。

一批燃气-蒸汽,热、电、冷联产的机组开始在上海、北京、广州等大城市出现。到2004年,在上海已建成8项6528kw,连同计划建设的共13项16808kw;北京市已建3项5467kw,连同拟建的共14项66285kw,还有广州2项1847kw,连同拟建共11项67257kw等等。上海市、北京市还组织力量制订了“上海市燃气空调、分布式燃气热电联产系统发展规划”及编制了“建筑物分布式供能系统的可行性研究报告”、“分布式能源系统工程技术规程”。北京市也组织起草相关文件,组织对分布式发电接入电力系统的技术规定的研究,编制了《北京市燃气冷热电联供分布式能源系统技术要点》(讨论稿),为分布式供电系统顺利健康发展准备条件。据不完全统计目前我国分布式能源装机总容量已近

500万千瓦。

我国分布式热电联产的发展目标:2010年前建设100项分布式热电联产系统的示范工程。

具体实施指标分解:

2004-2005年:建设15-20项,总装机容量达到5万千瓦;

2005-2007年:建设35-40项,总装机容量达到15万千瓦;

2007-2010年:建设35-40项,总装机容量达到30万千瓦。

2004年9月19日,上海市人民政府办公厅发出沪府办(2004)52号:“上海市人民政府办公厅转发市发展改革委等五部门关于本市鼓励发展燃气空调和分布式供能系统意见的通知”该文件鼓励支持发展燃气空调和分布式供能系统,政府给予资金补助,支持并网;进口设备免税,建立专业化的能源服务公司;市内由局、委制订设计,施工等标准促进燃气空调和分布式供能系统的推广。

在国际上,尤其是在经济发达或较发达的国家中,由于经济发展带动电力负荷持续增长;电力市场化改革的逐步推行以及对供电可靠性、电能质量要求的提高和对电价的关注;新型发电技术和储能技术的发展;环境保护问题日益突出并受到重视。在上述条件的综合作用下,分布式能源系统由于可以达到很高能量利用效率而得到了快速的发展,是世界能源工业发展的重要趋势。美国在1978年公共事业管理政策法颁布后,正式开始推广建设分布式能源系统,日本、德国、荷兰、丹麦和加拿大等国家的分布式能源系统也得到很快发展。我国的台湾省也于2003年完成了“台湾地区应用分散型电力可行性研究”报告。

应积极支持分布式能源的发展

分布式能源发电是以“效益规模”为法则的第二代能源系统,它是工业文明时期以“规模效益”为法则的第一代能源系统的发展与补充,特别是以天然气为燃料的分布式发电,实行热电冷联产,可以大幅度提高能源转换效率与减少能源输送损失。针对我国天然气供应不足,天然气对于发电来说,重点要转到分布式发电系统,而不宜多用于大型燃气蒸汽联合循环发电。

为了促进分布式供电系统的发展,需要遵循“认真研究,积极试点,统一规划,有序推进”的原则。首先是要做好统一规划。将分布式供电系统规划纳入统一的电力规划和城镇化发展规划中,并与新能源发电规划及配电网规划和天然气管网等规划统筹安排,协调发展;二是规范分布式供电系统接入电网的原则与技术条件。

电网对于符合于上网条件的分布式供电系统,应当允许其及时接入系统,并提供相应的配电装备。对于分布式系统多余的上网电能要优先吸取;三是分布式供电系统的电价由政府相关部门核定,并按照电源与电网互惠互利和能效优先的原则确定上网与下网的电价。四是要重视分布式供电系统中的动力和能源转换设备的开发与国产化供应,以适应分布式供电系统的发展的需要和尽可能的降低其造价成本。这些都是保证我国分布式供电系统顺利健康发展所应予考虑与重视的。

虽然在相当长的时间内,分布式供电系统还难以成为我国主要供电、供热形式,但可以预见,随着我国经济社会快速发展,城镇化的迅速推进和作为城镇主体形态的城市群空间格局的形成,以及人民生活水平的提高,建设资源节约型和环境友好型社会的思想深入人心和全面落实,分布式供电系统将会迅速发展,且会在上海、北京等沿海及内地的大城市群中首先兴起。现在,上海规划到转

年前建成100项容量为150万kw的分布式热电联产系统的示范工程,到2020年在2010年基础上再翻一备达到300万kw,北京等城市也在做这方面的规划。

分布式能源发电发展的建议

分布式能源发电的发展问题包括政策、市场规则、技术性能和经济性诸多方面,认识这些问题和采取切实有效的对策是促进分布式发电发展的关键所在。

在现有管理和监管体制下,制订者和执行者很难认识到分布式发电的价值,特别是对分布式发电的环境效益。建议电力体制改革最终形成的市场机制和规则应公平对待集中发电和分布式发电,分布式发电的环境效益等公共效益能以某种与电力市场协调的方式得以体现。在能源政策中提出能源资源合理利用的强制性要求。

(1)、当前最急迫的是在“能源法”、“电力法”等有关法律制定、修订颁布之前,国家主管部门、监管部门应组织研究制定分布式能源系统的准入、运行标准,鼓励分布式能源系统的建设、并网;

(2)、要选择一批示范工程项目,明确其市场准入,总结建设、运行经验,积极推广;

(3)、加强对分布式能源系统的前景进行科学预测与规划;

(4)、制订分布式能源系统技术规范和用能标准,杜绝以建设分布式能源系统为名,建设国家明令禁止的小凝汽式发电机组。

2、研究制定分布式能源系统接网技术标准和费用标准。分布式能源系统需要和电网并网的,必须满足并网的技术条件和规范,与电网企业签定并网协议。需要向电网企业购售电的,与电网企业签定购售电协议;

3、积极组织研究配电网的结构、分布式能源系统发电设备的特性,以及使用分布式能源系统给电力系统带来的稳定问题、电压问题、铁磁谐振问题及技术保护措施等;

4、积极组织研究与分布式能源系统相适应的变频技术、换流技术、滤波技术、继电保护技术等涉及电力系统安全稳定运行的技术;

5、积极组织协调分布式能源系统设备的配套生产,实现国产化批量生产;

6、积极扶持为分布式能源系统规划、设计、建设、运行、维护等服务的能源公司。

天然气发电技术范文篇7

关键词:燃气发电厂;节能减排;运行方式优化

天然气具有污染小、燃烧热值高的优点,以天然气取代传统的煤炭、石油等化石燃料进行发电具有良好的经济效益和环境效益,符合可持续发展的理念。与发达国家相比,我国的天然气发电起步较晚,由于燃料政策以及工业基础薄弱的限制,从20世纪50年代开始发展十分缓慢,一直到80年代,改革开放之后,随着我国经济发展对于电能的需求不断增加,天然气发电规模才快速扩大。当前,我国的燃气发电装机主要分布在油气资源相对充足的内陆边远地区和沿海经济发达地区,为我国的油气开发以及经济特区的建设做出了十分重大的贡献。到了21世纪,国家开始重视环境污染,开始优化能源结构,我国燃气发电进入了快速发展阶段。随着一批大型燃气-蒸汽联合循环发电厂建成投产,标志着我国燃气发电进入国际先进技术水平。

一、燃气电厂节能减排的意义

(一)降低企业生产成本,向节能降耗要效益

由于常规煤炭发电污染物排放给环境带来的巨大污染,世界各国都十分重视燃气发电建设。在我国,由于天然气价格一直居高不下,天然气的输送无法完全满足企业发电的需求,这给企业带来了巨大的生产成本,燃气发电厂的燃料成本要远远高于燃煤发电厂。很多燃气发电厂只能依靠国家政策性的财政补贴维持运转,根本谈不上盈利。因此,在燃气电厂中开展节能减排,降低企业运行成本,提高企业的经济效益。

(二)充分发掘节能潜力,应对电力行业改革

电力行业由于需要消耗大量的能源,因此,本身具有巨大的节能潜力。随着电力行业改革的不断深化发展,发电企业将面临着竞价上网的局面,因此发电企业要想生存下去,就需要不断的降低自身的发电成本,提升效益,只有这样才能够在激烈的市场竞争当中站住脚跟。燃气电厂通过引进新技术、新装备,开展技术改良,优化运行环节,强化检修管理等多种手段来提高效率,降低成本。对于燃气电厂来说,坚持不懈地做好节能减排的工作,够有效的挖掘企业的节能潜力,实现效益的最大化,积极电力行业改革带来的冲击。

(三)响应国家号召,创建资源节约型企业

长期以来,由于我国天然气资源的短缺以及勘探和开采技术落后,严重的制约了我国天然气发电的发展,造成我国天然气发电起步相对较晚,与国外发达工业国家相比,我们还有很长一段路要走。即使现在,我国仍然需要大量进口天然气,才能满足国内的需求。当前,能源短缺是一个世界性的问题,作为一个经济迅速发展的国家,我国的能源问题尤其严峻。节能减排作为一项长期的战略决策,需要企业贯彻执行。为了相应国家的号召,各个发电企业纷纷开展创建节约型企业的活动,在活动中发现自身存在的问题和不足,进而加强运行管理、检修管理、物资管理以及办公生活区的节能管理,广泛使用节能新技术产品,对辅机进行变频改造等一系列节能办法的实施,降低了厂用电率,避免了浪费,减少了物料消耗,实实在在地降低了电厂的运营成本。

二、燃气轮机的经济运行

(一)燃气轮机的定期水洗

燃气轮机运行过程中,压气机吸入的空气中可能含有灰尘、砂土、昆虫和碳氧化合物,这些杂质的大部分污染物可由压气机入口的进气滤网过滤掉,那些未被进气滤网过滤掉的杂质如碳氢化合物等,会粘附并聚集在压气机叶片等内部部件上,将会使压气机叶片结板腐蚀或堵塞压气机内部通道,影响压气机正常工作,导致燃气轮机的出力性能下降,运行效率降低,主要表现在有功的减少和热耗的增加。通过对燃机的定期清洗可以去除压气机叶片等内部部件上的积垢,恢复燃机的出力,提高燃机的效率。

(二)压气机入口空气冷却技术

燃气机的性能在很大程度上受到入口空气温度的影响。随着入口温度的不断升高,空气的流量和质量都会持续下降,导致压气机的功耗不断增大,这时燃气轮机的出力和效率都会收到影响。燃气轮机的发电能力和发电效率与环境温度息息相关,温度越高,发电能力和效率就会越低。而夏季的环境温度较高,此时正是用电的高峰,这就造成了用电高峰的时候,燃气轮机效率处于低谷的矛盾,导致燃气轮机发电的经济性受到很大的影响。针对这一问题,可以对压气机的入口空气进行冷却降温,从而有效的提升燃气轮机的性能。根据制冷驱动源的不同,入口空气冷却方式可分为蒸发冷却、电制冷机冷却、吸收机制冷及蓄能冷却等。水的蒸发能够迅速带走大量的热量,蒸发冷却正是采用这一原理,向压气机的入口喷射水雾,从而确保压气机入口保持在较低的温度。实践经验表明,在发电容量一定的前提下,通过加装冷却系统来降低压气机入口温度具有较高的经济性。因此,燃气电厂应该根据自身的实际情况对现有设备进行技术改造和升级,从而实现提高效率,节能减排。

(三)压气机进气滤网反吹扫

在压气机的入口都安装了进气过滤系统,从而防止杂物被吸入,保证空气的纯净。当入口的滤网由于长期杂物污染或者在冬季结霜时,就会导致进气不足,压气机压力降低,燃气轮机的出力和效率会受到很大损失。为了确保压气机进气通常,应该定期通过脉冲空气自动反吹扫系统对进气滤网表面进行清理。根据实践经验,定期对压气机进气口滤网进行清理,能够有效降低气压损失,确保燃气轮机的出力和效率维持在正常水平。对于维护燃机的性能,脉冲空气自动反吹扫系统不可缺少,其重要性是显而易见的。

三、给水泵的经济运行

作为燃气发电厂中最大的辅机之一,给水泵的能耗十分巨大。发电机组容量越高,给水泵的能耗也随之提高。根据相关调查显示,当前国内燃气电厂在很大程度上存在给水泵能耗高和效率低的问题,对电厂的经济效益产生负面影响。因此,要实现燃气电厂的节能减排,必须采取相应的措施提升给水泵的运行效率。当前,燃气电厂主要使用定速泵和调速泵两种锅炉给水泵。定速泵在机组满负荷时具有较高的效率,在机组低负荷运转的时候,需要降低锅炉的给水压力,从而确保锅炉内部给水量和蒸汽量的平衡。由于定速泵出水压力不会发生变化,因此需要在管道上增加节流阀或旁路运行以降低母管压力。对于调速泵来说,可以通过调整转速来改变出水口的压力大小。实践表明:相对于定速泵来说,调速泵在水流量降低到原来的一半时,对于电能的消耗也相应的减少50%。在燃气电厂的实际生产过程当中,一般同时采用定速泵和调速泵相结合的方式,从而达到最佳的运行效率。

(一)定速泵的经济运行

1)选用合适的流量裕量和水泵扬程。定速泵采用过大的裕量是没有益处的,对于多级泵的过大裕量,可以考虑拆除多余的叶轮级。2)选用额定功率匹配的电动机。电动机的选择对于运行效率具有直接的影响。应该根据发电运行的实际情况选择功率合适的电动机,从而保证电机的输出功率达到最佳,从而最大限度避免电能的浪费。3)水泵运行时长的控制。在联合循环机组冷启动的过程当中,有相当长的一个阶段之内由于锅炉水受热膨胀导致水位上涨,这个时候没有必要给水。因此在适当的时候启动水泵对锅炉进行补水能够有效节省电能。

(二)液耦式调速泵的经济运行

液力耦合器在水泵的经济运行当中发挥着十分重要的作用,能够根据机组负荷的大小及时调整水泵的出力大小,当机组运行负荷降低时可以使水泵出力明显降低,从而达到节能减排的作用。在实际使用过程当中应该保证给水量足够的前天之下,使水泵能够较长的时间运行在低功率状态,从而实现良好的节能效果。

四、余热锅炉的经济运行

顾名思义,余热锅炉就是将工业生产过程当中产生的废气、废液中的余热以及其它可燃物质燃烧后产生的热量用于水的加热,通过对工业过程余热的回收,生产热水或者蒸汽供给其它工业过程使用,也被称为热回收蒸汽发生器。燃气———蒸汽联合循环发电技术是目前世界上最先进的发电技术之一,作为燃气-蒸汽联合循环的重要组成部分,随着燃机余热锅炉,英文简写为HRSG,技术的不断成熟和完善,其在节能和环保方面具有优势不断凸显,被公认为21世纪最有前途的发电技术之一。其主要工作原理是通过布置大量的换热管来吸收燃机排气的余热,产生蒸汽供汽轮机发电或作为供热及其他工业用汽。通过对锅炉工艺流程的设计,使之产生多个压力级的蒸汽,实现余热的梯级利用,尽可能的降低烟囱排烟温度,将废气中的热量充分利用,尽可能的提高余热锅炉的运行效率。

作者:吴主辉 单位:浙江大唐国际江山新城热电有限责任公司发电部

参考文献:

[1]李树荣.晋江燃气电厂工程建设的体会与思考[J].能源与环境,2011(06).

[2]陈广才.浅谈燃气电厂的社会效益与经济效益[J].中国科技信息,2008(20).

天然气发电技术范文篇8

20世纪80年代以来,面对改革开放带来的经济高速发展态势,能源供应难以满足迅速增长的需求,节能受到必要的重视,节能取得了显著的成绩。市场经济初步建立以来,能源供需关系出现了重大的变化。能源价格经过改革调整,已基本反应了市场的能源边际成本。能源相对价格水平已经不低,有效的引导了市场条件下的能源消费,盲目性生产基本消除。企业竞争促使成本下降,降低能源成本成为许多产品增强市场竞争力的重要内容,节能的微观经济性成为关键驱动力;产业结构的调整和变化,以及市场对企业生产的硬约束,带来了明显的节能效果。

在新的市场条件下,解决能源短缺已不是节能和提高能效的驱动力。一些能源供应部门反而出现了由于供应能力过剩而要开辟新的消费市场,以刺激能源消费的动机和做法,力图争取更大的市场份额和经济利益。

为了经济发展的目标,必然要鼓励终端消费包括能源消费的扩张,鼓励新的消费以拉动需求,包括新的用能途径,其中建筑用能、交通用能的上升将比较明显。

另一方面,对能源部门的经济效益和相关社会问题的关注和实际影响,大于节能的呼声。对长期的能源平衡和能源安全的关注难以和短期的、直接经济运行的利益取向有机地联系起来。

原有节能管理体系及机制的功能和效果受到挑战。由于能源供需的形势发生变化,控制供应的节能管理方式已不起作用。政府在投资和项目设定方面的直接控制力减弱,直接用于节能项目的财政支持数量甚微。随着政府机构的改革,能源和节能主管行政编制大幅度减小,20世纪80年代以来建立起来的能源和节能管理组织体系的许多部分已经不复存在。新的节能管理体制有待在新的市场条件下在政府职能中进一步确定和落实。

中国能源效率的提高不能单纯依靠市场机制。市场约束和产业升级仍将在相当一段时间内起到提高能效的促进作用,使按GDP的计算的能源消费效率提高。

加入WTO以后,中国的劳动力成本可能还将在相当长的一个时期内保持竞争力,但资源性的成本,包括土地的价格,特别是能源的成本将不具有竞争性。

如上所述,中国可能还要经过二三十年的努力,才能在能源技术的平均水平上,赶上国际先进水平。

可以预见,如果中国真正能够实现在下世纪中叶达到现代化的目标,中国将会面对重大的能源挑战。使中国的能源效率提到一个没有先例的高度,光靠市场经济的自发作用,是远远不够的,必须在政策介入方面找到新的途径。在现阶段,提高全民的资源忧患意识,在市场经济的自然作用之外,采取适当的政策措施仍然十分必要。除信息、标准、技术推广等措施之外,还要进一步考虑长期的能源价格政策。同时,推动环境保护,也是节能的重要驱动力。中国还要及早考虑可持续发展的消费方式的设计和引导实施。没有这些努力,就难以实现有中国特色的现代化。长期坚持节能优先必须成为中国可持续发展能源战略的一个重要基本点。

二、适应终端能源需求的变化趋势,实现能源结构的转变,加快发展天然气

中国长期以来能源结构以煤为主,是造成能源效率低下、环境污染严重的重要原因。近年来终端能源需求的结构和总量变化,以及以中心城市为开端的环保要求,使优化一次能源结构成为能源发展的重要趋势。

但是,石油进口的快速增长,加之国际油价在去年在大幅上扬,使能源供应保障问题受到多方关注。天然气的开发利用,需要重新大规模建设天然气的长距离输运基础设施。对天然气成本和价格的估计引起了对未来相关能源成本的激烈讨论和担心。优化能源结构能否实现仍然有着不确定性。

当前和今后几十年内,石油和天然气仍将是世界范围的主要能源。特别是天然气的发展方兴未艾。天然气的利用不仅有很好的环境效果,建立在天然气基础上的能源技术,也是当前和今后长时期内能源效率最高的技术。我国的天然气基础比较薄弱,在形成天然气基础设施网络的时期,需要大量的投入和政策支持。十五期间正在实施的西气东送工程意义重大,天然气基础管网一旦建成,将带动天然气开发的进程,可望使天然气的实际成本明显降低。在天然气的发展问题上,需要国家的支持和协调。

三、从实际出发,实施煤炭的清洁利用

优化能源结构和充分合理利用我国的煤炭资源并不矛盾。在能源结构优化的过程中,煤炭必然将退出一些使用领域,但是煤在中国能源中的地位仍然将十分重要。目前我国煤炭的使用技术和方式与可持续发展的社会经济发展目标有很大的差距,是我国环境污染的主要来源。在可持续发展能源战略中,煤炭的利用,首先要解决相应的环境污染问题。

从世界能源系统的发展趋势看,未来煤炭的主要应用途径仍然是发电。在有天然气可以利用的地方,天然气燃气蒸汽联合循环技术可以达到更高的发电效率,也有更好的环保性能。但是只要采取适当的措施,燃煤电厂仍然可以做到清洁发电,效率的提高也还有较大余地。从中国的实际情况出发,煤的清洁利用首先要解决的是落实目前直接燃煤的大气污染问题。其中,燃煤电厂的脱硫问题应该首先予以解决。燃煤电厂脱硫技术是十分成熟技术,现在是干不干的问题。目前煤炭供应过程和转换过程中,有大量可以立即行动而且对煤炭的清洁利用有明显实效的事情可做。如煤炭的筛选和洗选,更加合理的煤质管理和配送,型煤的利用,水煤浆利用等等,都大有潜力煤炭的气化和液化有可能作为远期技术储备。有必要认真分析比较先进的燃煤发电技术和将煤炭转换成或液体燃料后再用于发电的效率、环境影响、以及经济性。至少在相当时期内,先进的燃煤发电技术还将有很大的竞争力。如果考虑以煤为原料提供液体或气体燃料的话,则必须全面分析评估其经济可行性,还要考虑全过程的环境影响。除此以外,还必须考虑能源系统的总体效率。另一方面,越来越迫近的全球气候变化的限制因素,将使煤炭的使用逐渐受到碳排放的严重制约。这些因素在煤炭的气化和液化技术开发和未来应用

时必须充分予以考虑。

四、系统考虑电源结构,水电、核电要实施长期的发展计划

中国的石油和天然气资源相对人口而言十分有限。在未来的终端能源消费结构中,电力的比例将不断扩大。和石油和天然气相对便宜的国家相比,中国有可能必须使电力在终端能源的中的比例高于这些国家。对发电能源结构要有长期的规划,避免临时和缺乏系统规划的选择。

首先要尽量利用水力资源。中国水力资源丰富,目前利用率很低,发展潜力巨大。水电项目可以很好的和防洪、抗旱、农业灌溉结合起来,取得更大的综合社会经济效益。当然,水电大坝的建设可能存在对流域生态环境的影响,需要在大坝设计和建设时给予充分和恰当地考虑。采取必要措施,使这些不利影响减到最小。和煤炭生产、运输、发电过程中产生的种种环境问题比较起来,水电是一种对环境和生态影响小得多的清洁能源。如果把水电的巨大综合社会经济效益考虑在内,发展水电的优越性就更加突出。十五规划提出的西电东送,为开发水电提供了更好的机遇,应当加强实施,消除各种体制上的障碍,使我国的水电发展能够长期、稳定地得到较快的发展,避免出现新的反复。

在考虑是否发展天然气发电时,不但要在不同电源方案中进行综合比较,还应该对同一能源的不同使用方向的合理性进行比较分析。天然气是否应该用来发电,不仅要和煤电比,更要考虑在我国天然气资源相对不足的长期条件下,是否首先应用天然气替代大量中小燃煤锅炉窑炉。从环境保护的角度来看,要使中小型锅炉或窑炉能达到较高的污染排放控制水平是十分困难的,相对而言,电厂排污控制则可行得多。为了实现我国能源的可持续发展,必须尽快解决现有的一些体制性障碍,使资源的配置符合全社会环保效果最大化和成本最小化的原则。

核电是一种可靠的清洁的能源,核电的安全性已经达到很高的水平。在现有技术条件下,核废料的处理也可以得到妥善的解决。和燃煤电厂实际带来的环境和人身安全问题相比,核电的优越性是十分明显的。发展核电符合我国实现可持续发展能源战略方向。应把重点放到经济性以及安全性的选择上来,通过引进和国产化,使核电产业尽快达到经济规模,使核电的成本降下来。以实现核电发展的长期目标。

五、推动环境保护,为可持续发展能源战略的实施创造必要的外部条件

环境保护是可持续发展的一个基本点,也是推动能源技术发展的基本动力之一。

当前在发达国家,环境保护要求已经成为决定能源结构,从而决定能源成本的重要因素。我国的环境保护将在今后逐步成为能源结构选择的越来越重要的因素,能源结构的清洁化,对能效的提高也有很大的推动作用。

为了实现可持续发展的能源战略,应该在能源发展的各个环节充分考虑环保的需要。能源基础设施庞大,使用期很长。能源系统一旦建成,改变起来不但成本很高,还要用几十年的时间。所以在能源建设中不但要考虑环境保护现在的要求,而且要充分预见今后的环境要求。

六、做好可再生能源发展的战略安排

中国在可再生能源发展方面做了很多工作。过去的重点放在解决农村和边远地区的能源供应上。近几年来,现代商品化可再生能源逐渐成为发展的重点。其中,太阳能热水器已形成规模市场,大型风力发电也有多种示范。但总的说来,商品化可再生能源的发展仍然十分有限。

随着农村经济的不断发展,以及城市地区扩大了对农村地区的经济辐射作用,农村地区从传统可再生能源向商品化石能源的转换步伐加大。特别是在经济发达地区和城市周边地区,农村能源商品化的比例已经不小。但是目前的现代可再生能源技术还不能适应这个转换过程,或是技术不够成熟,或是成本太高,难以和传统的化石能源竞争。中国发展可再生能源必须考虑农村发展的要求。我国城市化的过程还要持续几十年。我们不可能要求农民长期使用落后的传统可再生能源,也不可能让农民一下子跳越到比商品化石能源还贵的现代可再生能源系统上去。我们必须在借鉴先进再生能源技术的同时,自主开发适合于国情的技术。这不仅对我国是十分有益的,而且可以为很多发展中国家提供新的选择。

天然气发电技术范文篇9

20世纪80年代以来,面对改革开放带来的经济高速发展态势,能源供应难以满足迅速增长的需求,节能受到必要的重视,节能取得了显著的成绩。市场经济初步建立以来,能源供需关系出现了重大的变化。能源价格经过改革调整,已基本反应了市场的能源边际成本。能源相对价格水平已经不低,有效的引导了市场条件下的能源消费,盲目性生产基本消除。企业竞争促使成本下降,降低能源成本成为许多产品增强市场竞争力的重要内容,节能的微观经济性成为关键驱动力;产业结构的调整和变化,以及市场对企业生产的硬约束,带来了明显的节能效果。

在新的市场条件下,解决能源短缺已不是节能和提高能效的驱动力。一些能源供应部门反而出现了由于供应能力过剩而要开辟新的消费市场,以刺激能源消费的动机和做法,力图争取更大的市场份额和经济利益。

为了经济发展的目标,必然要鼓励终端消费包括能源消费的扩张,鼓励新的消费以拉动需求,包括新的用能途径,其中建筑用能、交通用能的上升将比较明显。

另一方面,对能源部门的经济效益和相关社会问题的关注和实际影响,大于节能的呼声。对长期的能源平衡和能源安全的关注难以和短期的、直接经济运行的利益取向有机地联系起来。

原有节能管理体系及机制的功能和效果受到挑战。由于能源供需的形势发生变化,控制供应的节能管理方式已不起作用。政府在投资和项目设定方面的直接控制力减弱,直接用于节能项目的财政支持数量甚微。随着政府机构的改革,能源和节能主管行政编制大幅度减小,20世纪80年代以来建立起来的能源和节能管理组织体系的许多部分已经不复存在。新的节能管理体制有待在新的市场条件下在政府职能中进一步确定和落实。

中国能源效率的提高不能单纯依靠市场机制。市场约束和产业升级仍将在相当一段时间内起到提高能效的促进作用,使按GDP的计算的能源消费效率提高。

加入WTO以后,中国的劳动力成本可能还将在相当长的一个时期内保持竞争力,但资源性的成本,包括土地的价格,特别是能源的成本将不具有竞争性。

如上所述,中国可能还要经过二三十年的努力,才能在能源技术的平均水平上,赶上国际先进水平。

可以预见,如果中国真正能够实现在下世纪中叶达到现代化的目标,中国将会面对重大的能源挑战。使中国的能源效率提到一个没有先例的高度,光靠市场经济的自发作用,是远远不够的,必须在政策介入方面找到新的途径。在现阶段,提高全民的资源忧患意识,在市场经济的自然作用之外,采取适当的政策措施仍然十分必要。除信息、标准、技术推广等措施之外,还要进一步考虑长期的能源价格政策。同时,推动环境保护,也是节能的重要驱动力。中国还要及早考虑可持续发展的消费方式的设计和引导实施。没有这些努力,就难以实现有中国特色的现代化。长期坚持节能优先必须成为中国可持续发展能源战略的一个重要基本点。

二、适应终端能源需求的变化趋势,实现能源结构的转变,加快发展天然气

中国长期以来能源结构以煤为主,是造成能源效率低下、环境污染严重的重要原因。近年来终端能源需求的结构和总量变化,以及以中心城市为开端的环保要求,使优化一次能源结构成为能源发展的重要趋势。

但是,石油进口的快速增长,加之国际油价在去年在大幅上扬,使能源供应保障问题受到多方关注。天然气的开发利用,需要重新大规模建设天然气的长距离输运基础设施。对天然气成本和价格的估计引起了对未来相关能源成本的激烈讨论和担心。优化能源结构能否实现仍然有着不确定性。

当前和今后几十年内,石油和天然气仍将是世界范围的主要能源。特别是天然气的发展方兴未艾。天然气的利用不仅有很好的环境效果,建立在天然气基础上的能源技术,也是当前和今后长时期内能源效率最高的技术。我国的天然气基础比较薄弱,在形成天然气基础设施网络的时期,需要大量的投入和政策支持。十五期间正在实施的西气东送工程意义重大,天然气基础管网一旦建成,将带动天然气开发的进程,可望使天然气的实际成本明显降低。在天然气的发展问题上,需要国家的支持和协调。

三、从实际出发,实施煤炭的清洁利用

优化能源结构和充分合理利用我国的煤炭资源并不矛盾。在能源结构优化的过程中,煤炭必然将退出一些使用领域,但是煤在中国能源中的地位仍然将十分重要。目前我国煤炭的使用技术和方式与可持续发展的社会经济发展目标有很大的差距,是我国环境污染的主要来源。在可持续发展能源战略中,煤炭的利用,首先要解决相应的环境污染问题。

从世界能源系统的发展趋势看,未来煤炭的主要应用途径仍然是发电。在有天然气可以利用的地方,天然气燃气蒸汽联合循环技术可以达到更高的发电效率,也有更好的环保性能。但是只要采取适当的措施,燃煤电厂仍然可以做到清洁发电,效率的提高也还有较大余地。从中国的实际情况出发,煤的清洁利用首先要解决的是落实目前直接燃煤的大气污染问题。其中,燃煤电厂的脱硫问题应该首先予以解决。燃煤电厂脱硫技术是十分成熟技术,现在是干不干的问题。目前煤炭供应过程和转换过程中,有大量可以立即行动而且对煤炭的清洁利用有明显实效的事情可做。如煤炭的筛选和洗选,更加合理的煤质管理和配送,型煤的利用,水煤浆利用等等,都大有潜力。一、长期坚持节能优先战略

20世纪80年代以来,面对改革开放带来的经济高速发展态势,能源供应难以满足迅速增长的需求,节能受到必要的重视,节能取得了显著的成绩。市场经济初步建立以来,能源供需关系出现了重大的变化。能源价格经过改革调整,已基本反应了市场的能源边际成本。能源相对价格水平已经不低,有效的引导了市场条件下的能源消费,盲目性生产基本消除。企业竞争促使成本下降,降低能源成本成为许多产品增强市场竞争力的重要内容,节能的微观经济性成为关键驱动力;产业结构的调整和变化,以及市场对企业生产的硬约束,带来了明显的节能效果。

在新的市场条件下,解决能源短缺已不是节能和提高能效的驱动力。一些能源供应部门反而出现了由于供应能力过剩而要开辟新的消费市场,以刺激能源消费的动机和做法,力图争取更大的市场份额和经济利益。

为了经济发展的目标,必然要鼓励终端消费包括能源消费的扩张,鼓励新的消费以拉动需求,包括新的用能途径,其中建筑用能、交通用能的上升将比较明显。

另一方面,对能源部门的经济效益和相关社会问题的关注和实际影响,大于节能的呼声。对长期的能源平衡和能源安全的关注难以和短期的、直接经济运行的利益取向有机地联系起来。

原有节能管理体系及机制的功能和效果受到挑战。由于能源供需的形势发生变化,控制供应的节能管理方式已不起作用。政府在投资和项目设定方面的直接控制力减弱,直接用于节能项目的财政支持数量甚微。随着政府机构的改革,能源和节能主管行政编制大幅度减小,20世纪80年代以来建立起来的能源和节能管理组织体系的许多部分已经不复存在。新的节能管理体制有待在新的市场条件下在政府职能中进一步确定和落实。

中国能源效率的提高不能单纯依靠市场机制。市场约束和产业升级仍将在相当一段时间内起到提高能效的促进作用,使按GDP的计算的能源消费效率提高。

加入WTO以后,中国的劳动力成本可能还将在相当长的一个时期内保持竞争力,但资源性的成本,包括土地的价格,特别是能源的成本将不具有竞争性。

如上所述,中国可能还要经过二三十年的努力,才能在能源技术的平均水平上,赶上国际先进水平。

可以预见,如果中国真正能够实现在下世纪中叶达到现代化的目标,中国将会面对重大的能源挑战。使中国的能源效率提到一个没有先例的高度,光靠市场经济的自发作用,是远远不够的,必须在政策介入方面找到新的途径。在现阶段,提高全民的资源忧患意识,在市场经济的自然作用之外,采取适当的政策措施仍然十分必要。除信息、标准、技术推广等措施之外,还要进一步考虑长期的能源价格政策。同时,推动环境保护,也是节能的重要驱动力。中国还要及早考虑可持续发展的消费方式的设计和引导实施。没有这些努力,就难以实现有中国特色的现代化。长期坚持节能优先必须成为中国可持续发展能源战略的一个重要基本点。

二、适应终端能源需求的变化趋势,实现能源结构的转变,加快发展天然气

中国长期以来能源结构以煤为主,是造成能源效率低下、环境污染严重的重要原因。近年来终端能源需求的结构和总量变化,以及以中心城市为开端的环保要求,使优化一次能源结构成为能源发展的重要趋势。

但是,石油进口的快速增长,加之国际油价在去年在大幅上扬,使能源供应保障问题受到多方关注。天然气的开发利用,需要重新大规模建设天然气的长距离输运基础设施。对天然气成本和价格的估计引起了对未来相关能源成本的激烈讨论和担心。优化能源结构能否实现仍然有着不确定性。

当前和今后几十年内,石油和天然气仍将是世界范围的主要能源。特别是天然气的发展方兴未艾。天然气的利用不仅有很好的环境效果,建立在天然气基础上的能源技术,也是当前和今后长时期内能源效率最高的技术。我国的天然气基础比较薄弱,在形成天然气基础设施网络的时期,需要大量的投入和政策支持。十五期间正在实施的西气东送工程意义重大,天然气基础管网一旦建成,将带动天然气开发的进程,可望使天然气的实际成本明显降低。在天然气的发展问题上,需要国家的支持和协调。

三、从实际出发,实施煤炭的清洁利用

优化能源结构和充分合理利用我国的煤炭资源并不矛盾。在能源结构优化的过程中,煤炭必然将退出一些使用领域,但是煤在中国能源中的地位仍然将十分重要。目前我国煤炭的使用技术和方式与可持续发展的社会经济发展目标有很大的差距,是我国环境污染的主要来源。在可持续发展能源战略中,煤炭的利用,首先要解决相应的环境污染问题。

从世界能源系统的发展趋势看,未来煤炭的主要应用途径仍然是发电。在有天然气可以利用的地方,天然气燃气蒸汽联合循环技术可以达到更高的发电效率,也有更好的环保性能。但是只要采取适当的措施,燃煤电厂仍然可以做到清洁发电,效率的提高也还有较大余地。从中国的实际情况出发,煤的清洁利用首先要解决的是落实目前直接燃煤的大气污染问题。其中,燃煤电厂的脱硫问题应该首先予以解决。燃煤电厂脱硫技术是十分成熟技术,现在是干不干的问题。目前煤炭供应过程和转换过程中,有大量可以立即行动而且对煤炭的清洁利用有明显实效的事情可做。如煤炭的筛选和洗选,更加合理的煤质管理和配送,型煤的利用,水煤浆利用等等,都大有潜力。煤炭的气化和液化有可能作为远期技术储备。有必要认真分析比较先进的燃煤发电技术和将煤炭转换成或液体燃料后再用于发电的效率、环境影响、以及经济性。至少在相当时期内,先进的燃煤发电技术还将有很大的竞争力。如果考虑以煤为原料提供液体或气体燃料的话,则必须全面分析评估其经济可行性,还要考虑全过程的环境影响。除此以外,还必须考虑能源系统的总体效率。另一方面,越来越迫近的全球气候变化的限制因素,将使煤炭的使用逐渐受到碳排放的严重制约。这些因素在煤炭的气化和液化技术开发和未来应用

时必须充分予以考虑。

四、系统考虑电源结构,水电、核电要实施长期的发展计划

中国的石油和天然气资源相对人口而言十分有限。在未来的终端能源消费结构中,电力的比例将不断扩大。和石油和天然气相对便宜的国家相比,中国有可能必须使电力在终端能源的中的比例高于这些国家。对发电能源结构要有长期的规划,避免临时和缺乏系统规划的选择。

首先要尽量利用水力资源。中国水力资源丰富,目前利用率很低,发展潜力巨大。水电项目可以很好的和防洪、抗旱、农业灌溉结合起来,取得更大的综合社会经济效益。当然,水电大坝的建设可能存在对流域生态环境的影响,需要在大坝设计和建设时给予充分和恰当地考虑。采取必要措施,使这些不利影响减到最小。和煤炭生产、运输、发电过程中产生的种种环境问题比较起来,水电是一种对环境和生态影响小得多的清洁能源。如果把水电的巨大综合社会经济效益考虑在内,发展水电的优越性就更加突出。十五规划提出的西电东送,为开发水电提供了更好的机遇,应当加强实施,消除各种体制上的障碍,使我国的水电发展能够长期、稳定地得到较快的发展,避免出现新的反复。

在考虑是否发展天然气发电时,不但要在不同电源方案中进行综合比较,还应该对同一能源的不同使用方向的合理性进行比较分析。天然气是否应该用来发电,不仅要和煤电比,更要考虑在我国天然气资源相对不足的长期条件下,是否首先应用天然气替代大量中小燃煤锅炉窑炉。从环境保护的角度来看,要使中小型锅炉或窑炉能达到较高的污染排放控制水平是十分困难的,相对而言,电厂排污控制则可行得多。为了实现我国能源的可持续发展,必须尽快解决现有的一些体制性障碍,使资源的配置符合全社会环保效果最大化和成本最小化的原则。

核电是一种可靠的清洁的能源,核电的安全性已经达到很高的水平。在现有技术条件下,核废料的处理也可以得到妥善的解决。和燃煤电厂实际带来的环境和人身安全问题相比,核电的优越性是十分明显的。发展核电符合我国实现可持续发展能源战略方向。应把重点放到经济性以及安全性的选择上来,通过引进和国产化,使核电产业尽快达到经济规模,使核电的成本降下来。以实现核电发展的长期目标。

五、推动环境保护,为可持续发展能源战略的实施创造必要的外部条件

环境保护是可持续发展的一个基本点,也是推动能源技术发展的基本动力之一。

当前在发达国家,环境保护要求已经成为决定能源结构,从而决定能源成本的重要因素。我国的环境保护将在今后逐步成为能源结构选择的越来越重要的因素,能源结构的清洁化,对能效的提高也有很大的推动作用。

为了实现可持续发展的能源战略,应该在能源发展的各个环节充分考虑环保的需要。能源基础设施庞大,使用期很长。能源系统一旦建成,改变起来不但成本很高,还要用几十年的时间。所以在能源建设中不但要考虑环境保护现在的要求,而且要充分预见今后的环境要求。

六、做好可再生能源发展的战略安排

中国在可再生能源发展方面做了很多工作。过去的重点放在解决农村和边远地区的能源供应上。近几年来,现代商品化可再生能源逐渐成为发展的重点。其中,太阳能热水器已形成规模市场,大型风力发电也有多种示范。但总的说来,商品化可再生能源的发展仍然十分有限。

随着农村经济的不断发展,以及城市地区扩大了对农村地区的经济辐射作用,农村地区从传统可再生能源向商品化石能源的转换步伐加大。特别是在经济发达地区和城市周边地区,农村能源商品化的比例已经不小。但是目前的现代可再生能源技术还不能适应这个转换过程,或是技术不够成熟,或是成本太高,难以和传统的化石能源竞争。中国发展可再生能源必须考虑农村发展的要求。我国城市化的过程还要持续几十年。我们不可能要求农民长期使用落后的传统可再生能源,也不可能让农民一下子跳越到比商品化石能源还贵的现代可再生能源系统上去。我们必须在借鉴先进再生能源技术的同时,自主开发适合于国情的技术。这不仅对我国是十分有益的,而且可以为很多发展中国家提供新的选择。

天然气发电技术范文篇10

能源是人类生存的基本条件和人类社会发展的原动力。随着人类文明的进步,能源问题成为人们日益关注的焦点问题。目前全世界都在推动第二代能源系统的建设,积极试点,认真进行立法准备,抓紧开发配套相关设备。第二代能源系统具有六个方面的主要特征,一是燃料的多元化;二是设备的小型、微型化;三是冷热电联产化;四是网络化:五是智能化控制和信息化管理;六是高标准的环保水平。而其中燃料的多元化,设备的小型、微型化,冷热电联产化和环保要求则代表着能源技术发展的几个重要方向:可再生能源的开发利用、分布式供电技术的兴起与冷热电三联产系统的发展。

本文通过对分布式供电特点及其发展趋势的阐述,强调分布式供电对电力工业的重要作用,指出可再生能源为分布式供电提供了更广阔的发展前景;分布式供电技术发展的主要方向之一为冷热电三联产技术。

2分布式供电

2.1分布式供电概述及其特点

顾名思义,分布式供电是相对于传统的集中式供电方式而言的,是指将发电系统以小规模(数千瓦至50MW的小型模块式)、分散式的方式布置在用户附近,可独立地输出电、热或(和)冷能的系统。这个概念是从1978年美国公共事业管理政策法公布后正式先在美国推广,然后被其它先进国家接受的。当今的分布式供电方式主要是指用液体或气体燃料的内燃机、微型燃气轮机和各种工程用的燃料电池。因其具有良好的环保性能,分布式供电电源与“小机组”己不是同一概念。

与常规的集中供电电站相比,分布式供电具有以下优势:没有或很低输配电损耗;无需建设配电站,可避免或延缓增加的输配电成本;适合多种热电比的变化,系统可根据热或电的需求进行调节从而增加年设备利用小时;土建和安装成本低;各电站相互独立,用户可自行控制,不会发生大规模供电事故,供电的可靠性高;可进行遥控和监测区域电力质量和性能:非常适合对乡村、牧区、山区、发展中区域及商业区和居民区提供电力;大量减少了环保压力。

二十世纪初以来电力行业流行的观点是,发电机组容量越大,则效率越高,单位kw投资越低,发明成本也越低,因而随着能源产业的发展,电力工业发展方向是“大机组、大电厂和大电网”。但是,在许多特殊情况下,分布式供电是集中供电不可缺少的重要补充:

●分布式供电可以满足特殊场合的需求例如,而印瞒设电网的西部熟顷地区或散布的用户:对供电安全稳定性要求较高瞅糊昭户,如医院、银行等;能源需求较为多样化的用户,需要电力的同时还需要热或冷能的供应。这种供电方式最大的优点是不需远距离输配电设备,输电损失显著减少,运行安全可靠,并可按需要方便、灵活地利用排气热量实现热电联产或热电冷三联产,提高能源利用率。

●分布式供电方式可以弥补大电网在安全稳定性方面的不足在世界上大型火电厂建设的趋势有增无减之时,电网的急速膨胀对供电安全与稳定性带来很大威胁,而各种形式的小型分布式供电系统,使国民经济、国家安全至关重要而又极为脆弱的纽带--大电网不再孤立和笨拙。直接安置在用户近旁的分布式发电装置与大电网配合,可大大地提高供电可靠性,在电网崩溃和意外灾害(例如地震、暴风雪、人为破坏、战争)情况下,可维持重要用户的供电。

●分布式供电方式为能源的综合梯级利用提供了可能在常规的集中供电方式中,能量形式相对单-。当用户不仅仅需要电力,而且需要其它能量形式如冷能和热能的供应时,仅通过电力来满足上述需要时难以实现能量的综合梯级利用:而分布式供电方式以其规模小、灵活性强等特点,通过不同循环的有机整合可以在满足用户需求的同时实现能量的综合梯级利用,并且克服了冷能和热能无法远距离传输的困难。

●分布式供电方式为可再生能源的利用开辟了新的方向相对于化石能源而言,可再生能源能流密度较低、分散性强,而且目前的可再生能源利用系统规模小、能源利用率较低,作为集中供电手段是不现实的。分布式供电方式为可再生能源利用的发展提供了新的动力。我国的可再生能源资源丰富,发展可再生能源是二十一世纪减少环境污染和温室气体排放以及替代化石能源的必然要求,因此为充分利用量多面广的可再生能源发电,方便安全地向偏僻、少能源地区供电,建设可再生能源分布式供电应受到高度重视。

还应指出,对目前世界能源产业面临亟待解决的四大问题:合理调整能源结构、进一步提高能源利用效率、改善能源产业的安全性、解决环境污染,单-的大电网集中供电解决上述问题存在困难,而分布式供电系统恰好可以在提高能源利用率、改善安全性与解决环境污染方面做出突出的贡献。因此,大电网与分散的小型分布式供电方式的合理结合,被全球能源、电力专家认为是投资省、能耗低、可靠性高的灵活能源系统,成为二十-世纪电力工业的发展方向。这就是说,世界电力工业已经开始向传统电力工业的模式告别,走向依靠大型发电站和小型分布式供电广泛结合的过渡的“分散式”电力系统,从而大大改善供电效率、供电品质和减轻当今电力行业对环境影响形成的负担、减少兴建和改善输配电线路。而且,由于近来美国加州供电危机的影响,国外有的观点甚至认为今后在大力发展分布式供电的情况下,大型中心电站将走向衰落。

2.2分布式供电发展趋势

2.2.1分布式供电的主要方式

分布式发电方式多种多样,根据燃料不同,可分为化石能源与可再生能源;根据用户需求不同,有电力单供方式与热电联产方式(CHP),或冷热电三联产方式(CCHP);根据循环方式不同,可分为燃气轮机发电方式,蒸汽轮机发电方式或柴油机发电方式等。表1列出了主要的分布式供电方式。

在产业革命后的200年中,煤炭一直是世界范围内的主要能源,而随着科技、经济的发展,石油在一次能源结构中的比例不断增加,于20世纪60年代超过煤炭。此后,石油、煤炭所占比例缓慢下降,天然气比例上升;同时,新能源、可再生能源逐步发展,形成了当前的以化石燃料为主和新能源、可再生能源并存的格局。然而,虽然可再生能源是取之无尽的洁净能源,但其能源密度低,稳定性较差,需要蓄能调节,长期稳定运行困难,且由于技术不够成熟,可再生能源一次投资较大,经济性差;而化石能源的发电技术不仅更加成熟,而且效率更高。因此,作为分布式供电的发电技术,化石能源目前仍是国际上的主要方向。

表1主要的分布式供电方式

发电技术

能源种类

内燃机发电技术

燃气轮机发电技术

微型燃气轮机发电技术

常规的燃油发电机发电技术

燃料电池发电技术

化石能源

太阳能发电技术

风力发电技术

小水利发电技术

生物质发电技术

可再生能源

氢能发电技术

二次能源

垃圾发电技术

一般废弃物

2.2.2分布式供电的主要动力-微型燃气轮机

以化石能源为能源动力的分布式供电方式多种多样(见表1)。随着微型燃机技术的不断完善,微型燃机发电机组已成为分布式供电的主力。

微型燃气轮机是功率为数百KW以下的、以天然气、甲烷、汽油、柴油等为燃料的超小型燃气轮机。它的雏形可追溯到60年代,但作为-种新型的小型分布式供电系统和电源装置的发展历史则较短。

微型燃气轮机大都采用回热循环。通常它由透平、压气机、燃烧室、回热器、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接受透平排气的预热,然后进入燃烧室与燃料混合、燃烧。大多数微型气轮机由燃气轮机直接驱动内置式高速发电机,发电机与压气机、透平同轴,转速在50000-120000rpm之间。一些单轴微型燃气轮机设计,发电机发出高频交流电,转换成高压直流电后,再转换为60Hz480v的交流电。

目前,开发微型透平的厂商主要集中在北美,欧洲有瑞典和英国。表2为部分新一代微型燃气轮机的主要技术参数。

与柴油机发电机组相比,微型燃机具有以下一系列先进技术特征:

(1)运动部件少,结构简单紧凑。重量轻,是传统燃机的1/4;

(2)可用多种燃料,燃料消耗率低,排放低,尤其是使用天然气;

(3)低振动,低噪音,寿命长,运行成本低;

(4)设计简单,备用件少,生产成本低;

(5)通过调节转速,即使不是满负荷运转,效率也非常高;

(6)可遥控和诊断:

(7)可多台集成扩容。

因此,先进的微型燃气轮机是提供清洁、可靠、高质量、多用途的小型分布式供电的最佳方式,使电站更靠近用户,无论对中心城市还是远郊农村甚至边远地区均能适用。有理由相信,一旦达到适当的批量,微型燃机轮机有能力与中心发电厂相匹敌。对终端用户来说,与其它小型发电装置相比,微型燃气轮机是一种更好的环保型发电装置。

表2新一代微型燃气轮机的主要技术参数供应商燃料转速电功率(KW)效率(%)压比进口温度(ºC)出口温度(ºC)排气温度(ºC)排放(NOx)功率范围(KW)

Allied

Signal天然气650007528.53.7930650240<25ppm75

Bowman天然气1150004522.54.3-650305-35,45,50,60,80,200

Capstone天然气9600030-3.2840-270-24,30,60,125-250

GE/Elliott天然气1160004530---316<9ppm45,80,200

NREC(样机)天然气

柴油

丙烷5000070333.3870-200-30-200

2.2.3分布式供电发展方向-冷热电三联产系统

虽然回热等有效提高微型燃气轮机系统热转功效率的手段得到应用,微型燃机发电效率己从17%-20%上升到当前的26%-30%,但以微型燃气轮机作为动力的简单的分布式供电系统的热转功效率依然远小于大型集中供电电站。如何有效提高分布式供电系统的能量利用效率是当前分布式供电技术发展所面临的主要障碍之一。

正如常规的集中供电电站可以通过功热并供提高能源利用率一样,分布式供电系统在用户需要的情况下,同样可以在生产电力的同时,提供热能或同时满足供热、制冷两方面的需求。而后者则成为一种先进的能源利用系统-冷热电三联产系统。

与简单的供电系统相比,冷热电三联产系统可以在大幅度提高系统能源利用率的同时,降低环境污染,明显改善系统的热经济性。因此,三联产技术是目前分布式供电发展的主要方向之一。

2.2.4以可再生能源为基础的分布式供电方式的发展前景

由于矿物能源的有限性和污染性,可再生能源的利用与研究已引起广泛的重视。20世纪70年代以来,可再生能源已经引起了科学家的关注,研究和开发工作取得了重大进展和成就。进入21世界,可再生能源问题明确地摆到了政府决策者、科学家和社会各界面前,成为重点发展的热门研究课题。根据国家“863”专家委员会提供的文件,在全球资源与环境问题的强大驱动下,预计在未来10年左右的时间内,可再生能源研究将取得突破性进展。据国际能源机构预测,到2060年全球可再生能源的比例将发展到世界能源构成的50%以上。

我国可再生能源资源丰富、量多面广。例如,太阳能在我国2/3国土上的年辐射量超过600MJ/cm2,每年地表吸收的太阳能大约相当于17万亿吨标准煤的能量;而地热资源的远景储量为1353.5亿吨标准媒,探明储量为31.6亿吨标准煤。效率差、密度低、不稳定等缺陷成为以往可再生能源利用的主要障碍,很难将其与集中供电相结合。通过与分布式供电方式相结合,新型可再生能源分布式发电系统可以在能的梯级利用的基础上实现效率的大幅度提高;同时,分布式发电系统对能源密度的要求也远低子集中供电方式;而且,通过与现代蓄能技术相结合,可以在很大程度上克服可再生能源不稳定的缺陷。如今,分布式供电方式为可再生能源利用的发展提供了新的动力,在供能效率和经济性的提高以及能源供给安全性方面具有不可替代的作用;而可再生能源也为分布式供电提供了更加广阔的发展前景。

可再生能源系统具有运行费用低、环保性能好等突出优势。比如,为适应北京2008年举办奥运会的要求,以及北京日趋严格的环境排放标准,我们建议在奥运村建设示范项目“太阳能与热泵高效复合能源系统”:将性能好、技术含量高的热泵技术和太阳能利用技术相结合。此项目利用太阳能等环境能源作为辅助能源,可确保奥运村对电、冷和热的供应万无一失。它充分体现了“绿色奥运”、“科技奥运”的宗旨,将有力推进北京和全国清洁能源利用的发展。该项目由于采用太阳能热水器,系统省去热水器装机负荷以及运行负荷;由于采用太阳能热水器作为冬季热泵供热的热源,实现了寒冷地区的热泵冬夏两季运行,省去了系统供热空调装机负荷。另外,该系统通过将太阳能和天然气或电能适当结合,克服了传统太阳能利用的不连续、不稳定的缺陷--夏季系统可以输出空调用冷和生活热水,冬季系统可以输出空调用热,仅太阳能环境能源的利用就使系统节电能20%-30%;年总能耗比传统技术方案降低了60%左右,节能效果非常明显。该项目设备总投资费用虽然比传统技术高20%多(其中太阳能热水器设备费约占总投资的60%),但运行费用降低50%左右,所追加投资仅需2年左右就可全部回收。

目前,对以太阳能、地热能等为主的可再生能源的研究和利用受到世界范围的重视。随着对可再生能源的能量聚集、转化、储存和利用等方面研究的深入,无论是从环境保护的角度,还是从技术经济、社会发展的角度来看,以可再生能源为基础的分布式供电方式具有不可替代性,必将成为未来很有发展前景的供能手段之一。

2.3我国需要分布式供电

目前我国正处在经济高速发展时期,提高资源综合利用效率,是我国能源工业能否持续支撑国家现代化建设的关键所在。我国能源利用水平距世界发达国家还有很大的差距,日益增长的电力需求远未得到满足,“大机组、大电厂、大电网”的大规模、集中式的电网供电依然是我国目前能源工业的主要发展方向。

但是,我国需要分布式供电。这是因为:

(1)我国幅员辽阔,但物产资源相对贫乏,而且经济发展不平衡。对于西部等边远、落后地区而言,由于其远离经济发达地区,形成一定规模的、强大的集中式西北电网系统需要很长时间和巨额的投资,这无法满足目前西部经济快速发展的需要。而分布式供电系统可以借助西部天然气资源丰富、可再生能源多种多样的优势,在不长的时间内,以较小的投资为代价,为西部经济发展提供有力的支撑;对于东南沿海经济发达地区,由于生活水平的日益增加,已经出现了类似于西方发达国家的对于能源产品需求多样化的趋势。与集中式供电相比,分布式供电显现了突出的优点,为解决上述问题提供-个更加圆满的方案。

(2)随着经济建设的飞速发展,我国集中式供电电网的规模迅速膨胀。这种发展所带来的安全性问题是不容忽视的,如纽约市、台湾岛二次大停电己为我们敲响了警钟。为了及时抑制这种趋势的蔓延,只有合理地调整供电结构、有效地将分布式供电和集中式供电结合在一起,构架更加安全稳定的电力系统。

(3)纵观西方发达国家的能源产业的发展过程,可以发现:它经历了从分布式供电到集中式供电,又到分布式供电方式的演变。造成这种现象不仅仅是由于生活水平提高的需求,而且也是集中式供电方式自身所固有的缺陷造成的。毋庸置疑,随着社会的发展,我国能源产业也将面临类似的问题。因此,虽然从目前能源产业的发展情况来看,集中式供电是我国能源系统发展的主要方向,但从长远看,构造一个集中式供电与分布式供电相结合的合理能源系统,增加电网的质量和可靠性,将为我国能源产业的发展打下坚实的基础。

所以,我国近期在发展大机组、大电厂的同时,应不失时机、因地制宜地兴建分布式供电设施。可以预见,随着西部大开发的深入进行,特别是“西气东输”工程的开展,我国沿线区域和边远地区的分布式供电将得到极大的发展。

还应指出,对北京而言,这种分布式能源系统,不仅是保证2008年奥运会顺利进行所必须的,而且它将为首都经济提供一个有广阔前景的技术产业,为北京的发展做出贡献。

3冷热电联产

3.1冷热电联产系统概述及其特点

传统动力系统的技术开发以及商业化的努力主要着眼于单独的设备,例如,集中供热、直燃式中央空调及发电设备。这些设备的共同问题在于单一目标下的能耗高,在忽视环境影响和不合理的能源价格情况下,具有-定的经济效益。但是,从科技技术角度出发,这些设备都尚未达到有限能源资源的高效和综合利用。

冷热电联产(CCHP)是-种建立在能的梯级利用概念基础上,将制冷、供热(采暖和供热水)及发电过程-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。与集中式发电-远程送电比较,CCHP可以大大提高能源利用效率:大型发电厂的发电效率-般为35%-55%,扣除厂用电和线损率,终端的利用效率只能达到30-47%。而CCHP的能源利用率可达到90%,没有输电损耗;另外,CCHP在降低碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力:据有关专家估算,如果从2000年起每年有4%的现有建筑的供电、供暖和供冷采用CCHP,从2005年起25%的新建建筑及从2010年起50%的新建建筑均采用CCHP的话,到2020年的二氧化碳的排放量将减少19%。如果将现有建筑实施CCHP的比例从4%提高到8%,到2020年二氧化碳的排放量将减少30%。

3.2冷热电联产系统方案选择

典型冷热电三联产系统一般包括:动力系统和发电机(供电)、余热回收装置(供热)、制冷系统(供冷)等。针对不同的用户需求,冷热电联产系统方案的可选择范围很大:与热、电联产技术有关的选择有蒸汽轮机驱动的外燃烧式和燃气轮机驱动的内燃烧式方案;与制冷方式有关的选择有压缩式、吸收式或其它热驱动的制冷方式。另外,供热、供冷热源还有直接和间接方式之分。

在外燃烧式的热电联产应用中,由于背压汽轮机常常受到区域供热负荷的限制不能按经济规模设置,多数是相当小的和低效率的;而对于内燃烧式方案,由于技术的不断进步,已经生产出了尺寸小、重量轻、污染排放低、燃料适应性广、具有机械效率和高排气温度的燃气轮机,同时燃气轮机的容量范围很宽:从几十到数百KW的微型燃气轮机到300MW以上的大型燃气轮机,它们用于热电联产时既发电又产汽,兼有高发电效率(30%-40%)和高的热效率(70%-80%)。现在,在有燃汽和燃油的地方,燃气轮机正日益取代汽轮机在热电联产中的地位。

压缩式制冷是消耗外功并通过旋转轴传递给压缩机进行制冷的,通过机械能的分配,可以调节电量和冷量的比例;而吸收式制冷是耗费低温位热能来制冷(根据对热量和冷量的需求进行调节和优化),把来自热电联产的一部分或全部热能用于驱动吸收式制冷系统。

目前最为常见的吸收式制冷系统为溴化锂吸收式制冷系统和氨吸收式制冷系统。前者制冷温度由于受制冷剂的限制,不能低于5℃,-殷仅用于家用空调;后者的制冷温度范围非常大(+10℃--50℃),不仅可用于空调,而且可用于0℃以下的制冷场所。同时,氨吸收式制冷系统可以利用低品位的余热,所需热源的温度只要达到80℃以上就能利用,从而使能源得到充分合理的利用;而月氨吸收式制冷系统还具有节电、设备易于制造和维修、对安装场所要求不高、系统运行平稳可靠、噪声小、便于调节、可以在同一系统内提供给用户不同温度的冷量、单个系统的制冷量很大等优点。

4结论

随着人民生活水平的提高,能源消费日益增长,能源动力系统愈来愈向大容量、高度集中的模式发展。然而,分布式供电是集中供电不可缺少的重要补充。它因灵活的变负荷性、低的初投资、很高的供电可靠性、很小的输电损失和适合可再生能源等特点在世界范围内越来越受到重视。