GE使用分布式能源技术来提高能效

浏览次数:117 发布日期:2019-05-27
中国和美国在北京发表了一份关于气候变化的联合声明,宣布了各自在2020年后应对气候变化的目标。中国首次正式提出中国的碳排放在2030年达到峰值并努力达到早期高峰。计划到2030年,非化石能源将占一次能源消耗的约20%。 中美气候协议的出台为中国制定了高度的非化石能源发展目标,为新一轮能源结构转型带来了巨大挑战。 事实上,中国的能源消费结构正朝着低碳化的方向发展。 2019年,中国的煤炭和石油消费均创下新低,能源结构进一步改善。 2019年,煤炭仅占中国一次能源消费结构的67.5%,创历史新低;石油占17.8%,是1991年以来的最低值。在过去十年中,天然气占中国能源消费结构的两倍,达到5.1%。未来,天然气将成为中国能源结构调整中最依赖的能源形式之一。 天然气已经开始对中国的能源消费结构产生重大影响,其需求正以每年8%的速度增长。中国的天然气市场将是2025年当前规模的2.5倍。 天然气已从区域和边际燃料转移到全球能源格局的焦点。随着跨国天然气管道的出现,海上液化天然气进口的扩大以及中国页岩气开发的不断进步,未来中国天然气供应将得到可靠保障,如何有效利用这种清洁能源成为业界最关注的问题。话题。 为什么分发? 天然气分布式技术将成为新兴天然气时代最突出的受益者。据中国科学院工程热物理研究所院士徐建中介绍,中国的能源效率低,浪费惊人。 “能源效率约为36%,比发达国家低约10%。产品能耗与国际先进水平存在较大差距。因此,科学的能源使用是非常必要的,科学能源使用的模式和重要途径是提供能源。该系统围绕用户构建,并在本地使用。分布式能源系统的应用符合科学的能源要求。 这在GE的《分布式能源白皮书》中有描述,其中分布式能量是指在使用点或附近发电。分布式能源技术可以是固定的(通常称为电气应用)或移动的(离岸和机车应用)。可以用马力(hp)或发电容量(kW或MW)来测量分布式能量系统的潜在输出。 由于其小而灵活的特性,分布式能源系统的优势也很突出。首先,它们可以在短短几天或几个月内快速安装,而传统的大型发电厂需要更长的时间来建造。当存在未满足的能量需求并且必须快速增加供应时,这种快速部署特征尤其有用。在需要恢复供电的自然灾害或不稳定的能源系统中,分布式能源的快速构建变得非常重要。 其次,分布式能源技术规模小,按需建设,并可随着需求的增加逐步增加供应。因此,一次性采购,建设和运营成本的要求很低。相比之下,大型发电厂的建设需要大规模的资金投入,完成后,规模无法随意调整。在一些缺乏支持大型项目资金的发展中国家,如果使用分布式能源技术,就没有必要在基础设施建设上投入大量资金。 第三,分布式能量系统通常部署在用户附近,并且可以独立地输出电能,热能和冷能形式。发电站之间的互联网使得电,热和冷能够在整个大区域内灵活地部署,从而最大限度地提高能源效率。同时,每个电站独立运行,大大提高了供电可靠性,减少了大规模供电事故的可能性。传统的输电和配电方法无法实现这些目标。 与大规模电力系统和远距离传输产生的发电方式不同,分布式能源系统主要适用于以下三类用户:一是既有电又热的终端用户(如酒店,大型)商业综合体等)。分布式发电可以大大提高能源利用效率80%以上,远远高于中国目前的能源效率。与传统的燃煤发电相比,使用天然气,如清洁能源,可以减少环境污染。第二个是需要可靠电力的最终用户(大型数据中心,医院,机场等)。独立电源保证供电,而GE航空衍生燃气轮机从启动到满负荷仅需10分钟,这种灵活的启停发电设备也是城市调峰的选择之一。此外,在偏远地区(如山区,独立岛屿),分布式能源系统可以使用其他来源,如生物质气体和沼气,以确保基本电网未覆盖的区域的正常和有效电力供应。 纵观电力系统发展的历史,分散式发展的趋势是不可阻挡的。自托马斯爱迪生于1882年建立第一座发电厂以来,分布式能源技术如今越来越多地用于在使用点或附近提供电能和机械能。分布式能源技术可以创建分散的能源系统,通过分布式发电机满足整个网络的现场能源需求。 政策也强烈支持这种能源的有效利用。在国家颁布的“十二五”规划中,“优先发展大中城市,工业园区,热电联产单位”,“促进分布式能源系统的推广和应用”的战略目标明确说明。《国家能源局关于对〈发展天然气分布式能源的指导意见〉征求意见的函》指出,在“十二五”初期,中国计划建设1000个天然气分布式能源项目。 随着政策的推进和天然气资源的不断扩大,分布式能源系统的应用已成为一种不可忽视的能源利用方式。 GE的机会 中国第一个迪士尼乐园将建成——上海迪士尼度假区。无论是美丽的灯光还是令人兴奋的游戏,所需的电力,冷量,热量甚至压缩空气都是由集中式分布式能源系统提供的,也称为“绿色电力核心”。 。分布式能源中心的第一阶段将使用五台GE 4.4 MW J624 Jenbacher设备,提供冷,热,电和压缩空气,总体能效高达85%,实现环保和高效的度假村运营。与此同时,剩余电力将整合到区域电网中。 迪士尼等由分布式能源系统高效供电的项目正在中国各地蔓延。特别是对于一些关键部门,可靠的电力供应更加紧迫。目前,中国某些地区,特别是东南沿海城市的数据中心产业,夏季经常面临电力短缺。受电力局“向人民用电”政策的影响,一些数据中心可能需要在高峰时段切断电源,这极大地影响了数据中心的连续运行,给数据中心带来了成本压力。 。 GE分布式能源亚太区市场开发总监沉俊军表示,除了停电的情况外,数据中心在扩建过程中也可能遇到电力瓶颈。 “本地变电站通常可以满足数据中心第一阶段和第二阶段的电源要求。然而,当建造第三阶段和第四阶段时,变电站可能无法满足电力需求。“ 正是这些瓶颈遇到了上述瓶颈,分布式能源系统在数据中心的应用日益广泛。 在北京昌平的中石油数据中心,100%的电力和冷却也由分布式能源提供。双回路市电用作备用电源,取代了柴油发电机的功能。这是中国唯一一个已完全部署分布式能源和冷却的数据中心。这也是应用于国内数据中心的GE分布式能源解决方案的典型案例。 在中国,典型的分布式能源应用主要基于航空工程,工业轻型燃气轮机驱动的联合循环,热电联供,辐射相邻的工业园区和新区,提供电力和工业,加热蒸汽,或建筑一体化。机体是供气单元,由燃气内燃机和吸收式制冷机组供电,供应建筑群所需的电,生活热水和空调冷却水。 GE在分布式能源市场上的竞争优势之一是其提供最完整产品线的能力。 GE可提供200 kW至100 MW的发电设备,如内燃机和航空衍生产品。它还可以根据客户的耗电量和日常运营情况为客户量身定制分布式能源解决方案。为了加快设备的本地化并进一步降低成本,GE还找到了中国最佳的合作伙伴——中国华电集团。作为中国最大的发电集团之一,华电长期参与分布式能源,投资于中国的多个分布式能源项目。 2019年8月,中国华电集团与通用电气公司为分布式能源产业成立了合资公司——华电通用轻型涡轮设备有限公司。 10月24日,合资公司组装生产的第一台航空工程燃气轮发电机组成功上市,标志着中国分布式能源产业在技术和产品领域取得的重大进展。随着越来越多的项目的到来,分布式能源市场也将迎来新的爆发。据GE《分布式能源白皮书》称,2012年,分布式能源技术投资达到1500亿美元,其中包括燃气轮机,往复式发动机和太阳能光伏产品,用于全球电力,电力,机械传动和推进应用。到2020年,对分布式能源技术的投资将从1500亿美元增加到2060亿美元。这意味着分布式的“黄金时代”即将到来。