編者按:2021年12月7-8日,以“雙碳目標(biāo)下的智慧方案與行業(yè)機(jī)遇”為主題的第十七屆中國分布式能源國際論壇于西安召開。本次會議由中國能源研究會分布式能源專業(yè)委員會、中國能源網(wǎng)主辦,陜西分布式能源股份有限公司聯(lián)合主辦。會上,西門子能源工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)事業(yè)部銷售副總經(jīng)理沈軼唯發(fā)表了“西門子能源工業(yè)型燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)品介紹及案例分享”的主旨演講。
以下內(nèi)容根據(jù)大會演講實(shí)錄進(jìn)行整理。
沈軼唯:尊敬的來賓、朋友們、專家們,大家下午好!
我是來自西門子能源的沈軼唯。
今天非常榮幸能代表西門子能源在這里向大家做相應(yīng)的匯報(bào)。在接下來20分鐘左右時間里,我將詳細(xì)為大家介紹西門子能源工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)一些產(chǎn)品介紹,并且有一些關(guān)于摻氫在內(nèi)的案例向大家進(jìn)行分享。
首先請?jiān)试S我占用一點(diǎn)時間,向大家介紹西門子及西門子能源的情況。西門子品牌目前在全球有三家持有者,首先是西門子股份公司,也是西門子品牌的所有者。其次是西門子醫(yī)療,西門子醫(yī)療在2018年獨(dú)立運(yùn)營。本著專業(yè)化運(yùn)營的策略,西門子決定在2019年開始拆分能源業(yè)務(wù),最終在2020年9月份,西門子能源成功在德國法蘭克福獨(dú)立上市。
西門子能源作為全球能源領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),在全球已經(jīng)超過了90個國家開展運(yùn)營,全球大約有九萬兩千名的員工,年度營收超過275億歐元,西門子作為傳統(tǒng)的能源企業(yè),基于西門子技術(shù)占了全球總發(fā)電量的16%。每年會拿出大約4%左右的營收,大概10億歐元左右進(jìn)行研發(fā)的投入,大部分超過一半的業(yè)務(wù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了去碳化。
我們西門子能源業(yè)務(wù)覆蓋了整個能源價值鏈,從傳統(tǒng)的發(fā)電業(yè)務(wù)到能源工業(yè),包括油氣海上平臺應(yīng)用,以及后端的輸電業(yè)務(wù),可再生能源業(yè)務(wù),寄予厚望的新能源業(yè)務(wù),西門子能源也會圍繞著氫能與大家一起尋找能源變革的最佳答案。西門子能源可以說在中國有非常悠久的合作歷史,在中國已經(jīng)超過了142年的合作,我羅列出來的這些都是非常典型且重要的項(xiàng)目,包括西門子為中國第一座水力發(fā)電站,云南石龍壩水電站提供發(fā)電機(jī)組,現(xiàn)在發(fā)電機(jī)組到目前仍舊在正常運(yùn)行狀態(tài)。包括西門子也參與了當(dāng)時世界輸電容量最大的高壓直流輸電項(xiàng)目,我們2018年在西門子的SGT800,在國內(nèi)首次應(yīng)用于江蘇省的區(qū)域性天然氣分布式能源項(xiàng)目。感謝領(lǐng)導(dǎo)們的信任,選擇了西門子產(chǎn)品。
西門子能源圍繞著氫產(chǎn)業(yè),為國家電投在北京延慶的氫能產(chǎn)業(yè)園中,提供了中國首臺兆瓦級綠色氫能設(shè)施,這個項(xiàng)目為即將在2月份舉辦的北京奧運(yùn)會提供相關(guān)綠色能源。西門子能源在中國積極開展業(yè)務(wù)的同時,西門子能源也在積極推進(jìn)本地化。西門子能源全球第三個熱部件制造廠成功落地宜興。落地宜興的這些工廠有業(yè)務(wù)范圍,包括透平葉片制造,包括備件和工具的倉庫,也包括給業(yè)主的一個培訓(xùn)中心。會為中國客戶帶來非常多的好處,比如成本更低的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù),包括更快的服務(wù)響應(yīng),包括非常簡化的采購流程和便捷的培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)分享。在這里我特別想提一句,在近兩年新冠疫情背景下,很多國外的工程師無法到中國國內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試,包括一些事情的處理,西門子培訓(xùn)中心包括備件透平制造的倉庫,其實(shí)發(fā)揮了非常非常重要的作用。
接下來給大家展示一下西門子整個燃?xì)廨啓C(jī)的產(chǎn)品序列,今天上午也提了很多光伏風(fēng)電,在新能源主導(dǎo)的能源體系下,仍然面臨很多的穩(wěn)定性、效率性上的不足,大規(guī)模單一式集中發(fā)電,效率有待提升。面對這樣的挑戰(zhàn),我相信分布式能源是非常非常優(yōu)秀的解決方案。
在這張圖上,我羅列了西門子能源所有燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)品序列,可以非常清楚地看到,從最小的兩兆瓦到單機(jī)儲率達(dá)到593兆瓦的重型9000HL機(jī)型,產(chǎn)品序列涵蓋了所有能源的相應(yīng)等級。這張圖向大家展示一下西門子能源燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)群在全球的分布,包括重型、工業(yè)和航改的燃?xì)廨啓C(jī)在全國已經(jīng)超過了60個國家,并且有超過七千臺運(yùn)行的裝機(jī)容量。燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域,除了發(fā)電行業(yè)、傳統(tǒng)油氣行業(yè),也借著分布式的主題,我們也會給很多不同需求的工業(yè)用戶提供最佳集成解決方案,包括食品加工、樓宇、化工冶煉制造、礦業(yè)水泥陶瓷的應(yīng)用場景。
我在這里詳細(xì)地給大家羅列了幾個在國內(nèi)成功運(yùn)行的項(xiàng)目,剛剛提到協(xié)鑫昆山藍(lán)天分布式能源項(xiàng)目,它也是江蘇省的首個區(qū)域型分布式能源項(xiàng)目,它是配置兩套SGT800燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組,為了更靈活運(yùn)行,所以配置一抽一備方式,另外它聯(lián)合循環(huán)處理大概135兆瓦。這個項(xiàng)目在2018年8月在昆山成功投運(yùn)。
這是我們另外一個非常典型優(yōu)秀的項(xiàng)目,它是國電投荊門高新區(qū)天然氣分布項(xiàng)目,兩套SGT800,蒸汽110噸,包括聯(lián)合循環(huán)處理可以達(dá)到15萬,在2020年的5月份成功投入運(yùn)行。多提一句,這個項(xiàng)目正在進(jìn)行摻氫燃燒項(xiàng)目的改造。我在這里把700和800機(jī)型的燃?xì)廨啓C(jī)業(yè)績列給大家看,我們可以看到SGT700在全球已經(jīng)有超過100臺的業(yè)績,包括SGT800在全球已經(jīng)有超過400多臺業(yè)績。它應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣,從分布式發(fā)電到工業(yè)用戶,到一些化纖、纖維這些,所以應(yīng)用場景非常廣泛。
我羅列了一個稍微發(fā)電量少一點(diǎn)的上海東冠紙業(yè),它也是非常非常優(yōu)秀的項(xiàng)目,配置了兩套SGT300燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù),單機(jī)處理大概8兆瓦左右。它因?yàn)樵旒埰髽I(yè)需要大量的蒸汽,包括發(fā)電自己也需要自發(fā)自用,整個綜合能源利用率已經(jīng)超過了80%,也為業(yè)主節(jié)省了約20%的電費(fèi)。我也給大家羅列的300和400在國內(nèi)的業(yè)績,同樣的情況可以看到,它的應(yīng)用場景非常廣泛。
下一節(jié)我將會和大家一起聊一聊西門子高氫燃機(jī)開發(fā)。這兩年氫能是非常非常火的話題,西門子作為全球能源領(lǐng)先的企業(yè),也不會丟失這樣的好機(jī)會。向大家展示一張非常漂亮的圖片,它是從氫氣的開發(fā)到氫能的利用,可以看出已經(jīng)延伸到各行各業(yè),包括各自的生活當(dāng)中,這張圖片也可能是未來氫能作為充分利用的一個縮影。
作為可再生能源的補(bǔ)充,氫價值鏈在未來耦合中扮演非常重要的角色。可以看到氫分為綠氫、藍(lán)氫、灰氫,通過可再生能源,從風(fēng)能、水能、太陽能,我們可以利用電解槽制完全綠色的氫氣,既可以存儲到燃?xì)廨啓C(jī)里發(fā)電,最后再回到輸電網(wǎng)。綠氫發(fā)出來的電結(jié)合藍(lán)氫,作為整個化工、冶煉、航空燃料、化學(xué)制品等等整個耦合的作用。這一章從國際能源IEA能源技術(shù)展望里摘出兩張圖片,左側(cè)是氫能制取的趨勢,右側(cè)是氫氣利用的趨勢,我們可以看到不帶CCUS捕捉的氫氣,我們稱為灰氫,灰氫在接下來數(shù)年時間里面,它的比例會越來越少,帶CCUS的,包括電解水制氫,煉化的負(fù)產(chǎn)氫都會占據(jù)一定的地位。右側(cè)這張圖表可以看出,氫能在以后的各個行業(yè),包括發(fā)電、建筑、合成、工業(yè)等等很多很多行業(yè),都會有非常重要的利用作用,包括氫能的使用會占到整個電力行業(yè)的15%。
氫這兩年特別火,西門子從很早的時候就已經(jīng)開始致力于氫氣的燃燒方面,包括燃?xì)廨啓C(jī)拆燒的一些工作。我們可以明顯地看出,2008年左右的時間,我們就已經(jīng)開始對于氫能利用和各種實(shí)驗(yàn)、各種工礦、各種機(jī)型,包括各種制造平臺都進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。底部這些可以看到,我們在瑞典有一個西門子能源測試臺,24小時不停時時測試不同工礦下燒氫的能力。最終的目標(biāo)也是到2030年,和"30·60"政策不謀而合,到2030年燃?xì)廨啓C(jī)百分之百具有摻氫的能力。
這張圖非常清楚地看到,第一列對應(yīng)的是燃?xì)廨啓C(jī)型號,第二列是整個出力,第三列就是燒氫目前達(dá)到的比例,最后一列較傳統(tǒng)天然氣發(fā)電,既可以作為燃料替代,也可以作為二氧化碳減少非常重要的途徑。
我們的氫氣燃燒包括零碳排放都需要大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,首先需要高精度流體力學(xué)仿真,很多材料其實(shí)已經(jīng)不滿足現(xiàn)在的生產(chǎn),我們要進(jìn)行增材制料,并且運(yùn)用3D打印技術(shù),并且制造出來要進(jìn)行實(shí)時測試,德國柏林。我們管它叫H2ready,目前氫能話題雖然非常火,但是整個行業(yè)包括氫氣儲運(yùn)、氫氣制取、成本,還沒有達(dá)到一個非常良好的商業(yè)模式。很多專家、客戶又會覺得氫能這波趨勢不可逆,現(xiàn)在怎么辦?在目前狀態(tài)下,不需要立刻投入摻氫運(yùn)行模式,可以提前做好準(zhǔn)備,等氫整個產(chǎn)業(yè)非常成熟以后我們可以直接利用。接下來是氫燃機(jī)需要考慮的設(shè)備和系統(tǒng),包括供給的系統(tǒng)、消防、余熱鍋爐系統(tǒng)等等,每一步都可以提前準(zhǔn)備。
接下來為大家分享幾個在國外的一些實(shí)際案例,都是比較典型的。歐盟的一個示范項(xiàng)目,它也是全球首個工業(yè)級零碳,從電到氫到電轉(zhuǎn)化的燃機(jī)釋放應(yīng)用,它是在法國。整個是有造紙廠,首先造紙廠需要蒸汽,利用了電解水制氫,作為壓縮儲存,再摻到西門子SGT400燃?xì)廨啓C(jī)裝置里面去,發(fā)出來的電自己去上網(wǎng),余熱也是燃?xì)廨啓C(jī)比較典型的好處,供自己的造紙廠去運(yùn)行。這個項(xiàng)目從2020年就開始啟動了,也配置了西門子電解制氫的裝置,我們是負(fù)責(zé)整個項(xiàng)目總的負(fù)責(zé),包括制氫的這些。這個項(xiàng)目不僅可以實(shí)現(xiàn)完全零碳的狀態(tài),也可以實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排每年達(dá)到六萬五千噸。
這個項(xiàng)目是巴西的一個項(xiàng)目,它是化工的巨頭,自己的化工冶煉會有非常多的灰氫,自己也想降低運(yùn)行成本,所以就開始考慮把尾氣自己副產(chǎn)的氫氣,放到燃?xì)廨啓C(jī)里摻燒。這個項(xiàng)目是配置了兩臺SGT600燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組,用了DLE低污染的燃燒系統(tǒng),目前第一步要摻60%的混氫,通過摻氫降低天然氣消耗量,也節(jié)約成本,排放也低于25個PPM。這個項(xiàng)目運(yùn)用了非常多的技術(shù),包括3D打印的技術(shù)。
繼續(xù)為大家分享一個在德國萊比錫的熱電廠,萊比錫在德國南部的一個城市,景色非常優(yōu)美,著名的音樂家巴赫也曾經(jīng)在萊比錫的托馬斯教堂擔(dān)任首席音樂家,長達(dá)27年。萊比錫有非常多的褐煤資源,所以很多的項(xiàng)目都是用褐煤去做主力發(fā)電,現(xiàn)在全球新能源的趨勢也是逐步替換高污染的燃煤,所以這個項(xiàng)目配置了我們兩臺SGT-800的燃機(jī),并且配備了西門子獨(dú)有的SIESTART儲能的技術(shù),并且有15年長期維護(hù)服務(wù),也是為了實(shí)現(xiàn)電廠從天然氣到氫氣的轉(zhuǎn)換,它是逐步把氫能燃燒的比例逐步的提升,從30%-50%,包括更高的長期目標(biāo)來進(jìn)行。可以說它的熱效率,包括區(qū)域全場的效率,包括單機(jī)的效率都是非常高的。
最后為大家介紹一下西門子能源示范的中心,它是在瑞典,非常有意思,這個摻氫燃燒在做實(shí)驗(yàn)的時候會放到燃?xì)廨啓C(jī)里,它不停的燃燒也會產(chǎn)生很多電能,就把燃機(jī)測試中額外的電力利用上,放到配合我們西門子電解槽中制氫,這個量不一定夠,會結(jié)合太陽能板,連續(xù)產(chǎn)生氫氣,再經(jīng)過微型電網(wǎng)進(jìn)行電池的儲存,氫儲存以后再和液化點(diǎn)燃?xì)猓ㄉ镔|(zhì)氣摻混,再進(jìn)入我的SGT燃機(jī)的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,所以這個項(xiàng)目也是非常典型的。這是歐盟資助的三年項(xiàng)目,從今年開始正式的運(yùn)營,我們到2030年,爭取實(shí)現(xiàn)100%摻氫的能力。
最后向大家介紹一下低碳能源系統(tǒng)的相關(guān)業(yè)務(wù),我們西門子能源剛才介紹了,現(xiàn)在目前已經(jīng)超過50%這樣的比例去進(jìn)行新能源,包括低碳的業(yè)務(wù),我們自己在致力于打造低碳能源系統(tǒng),除了淺藍(lán)色常規(guī)的,包括燃機(jī)的業(yè)務(wù),改造的業(yè)務(wù),包括生物質(zhì)發(fā)電光伏的業(yè)務(wù),我們也會致力于低碳能源系統(tǒng),包括很多,包括我們今天上午提到的高溫?zé)岜茫瑑δ馨l(fā)電,今天上午有地表的專家提到地?zé)岬陌l(fā)電,我們也會持續(xù)的為大家做這些研究。
最后分享很好玩的低碳能源系統(tǒng)其中一個,我們作為分布式的能源,我們已經(jīng)有一些市場上項(xiàng)目,比如說發(fā)電船,把我們配SGT-800的燃?xì)廨啓C(jī)方案,放到一個船上,并且用這種方式,比如說陸地比較緊缺,基礎(chǔ)設(shè)施不太發(fā)達(dá)的地區(qū),我們可以用這種即插即用的方式,可以直接靠岸,接到整個輸變電的系統(tǒng)里就可以發(fā)電了。
這種模式已經(jīng)有成功運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)了,大大節(jié)省了陸地的使用,整個移動性非常好,我們可以粗略的理解為是一個移動的充電寶。
最后是燃煤電廠改氣電廠,隨著國家相關(guān)的政策進(jìn)行下去,我們也會在老煤氣電廠改氣電廠這些項(xiàng)目上進(jìn)行一些努力,我的分享到此結(jié)束,謝謝大家。
責(zé)任編輯: 江曉蓓