編者按：2021年12月7-8日，以“雙碳目標下的智慧方案與行業機遇”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委員會、中國能源網主辦，陜西分布式能源股份有限公司聯合主辦。會上，卡特彼勒電力事業部資深行業經理于永堂發表了“雙碳目標下分布式發電技術與應用踐行”的主旨演講。

以下內容根據大會演講實錄進行整理。

主持人 周濤：今天下午的第一個環節，我們看到了能環寶系統、陜鼓和西電也做了精彩的內容分享。前三位都是女將，我們老說婦女頂起半邊天，這可是大半個天都被女將給頂到了。

今天下午第一部分壓軸的是卡特彼勒電力事業部資深行業經理于永堂于總，卡特彼勒不僅是老牌國際企業，而且上來一位男子漢，我們看看于總給我們做什么樣的雄性展示!

于永堂：謝謝各位領導、專家。

前面的演講嘉賓已經對分布式能源做了非常好的闡述，同時對分布式能源的優點做了介紹，卡特彼勒作為燃氣發電機供應商，我就在雙碳目標下針對我們分布式發電技術的應用實踐做一下介紹，對整個燃氣發電機組。可能有人對卡特彼勒不是那么了解，我會對卡特彼勒做一個概述，同時對雙碳目標下分布式發電技術的應用做一些具體的介紹。還有就是，我們在選購燃氣發電機組的時候有哪些考量，我做一下介紹。

卡特彼勒公司的一個概覽：我們去年的銷售收入是417億，今天會比明年有非常大的提升，同時卡特彼勒是一個代理商的體制，我們在全球190個國家有161個代理商。卡特彼勒的業務板塊，一提到卡特彼勒大家都知道，是全球最大的工程機械和礦山機械制造商，實際上我們作為柴油發電機組和燃氣發電機組，也是非常大的制造商之一。實際上我們整個能源和交通業務部門，在三個業務板塊里面是最大的。另外在這里簡單介紹一下，因為整個燃氣市場、燃氣發電機組，競爭對手不是太多，我們經常會看到曼海姆品牌。卡特彼勒在2011年全資收購曼海姆品牌，也就是MWM，我們是兄弟，我們保持了雙品牌戰略，它們MWM是一個藍色，卡特彼勒是一個黃色。我們是兄弟，同時也是非常強的競爭對手?？ㄌ乇死詹恢皇窃谥袊谡麄€全世界都是代理商體制，卡特彼勒在中國有五大代理商。首先我要感謝整個西北西南區域的羅董親臨現場，過來支持展會。同時看一下整個華北華東還有臺灣，都歸屬于利星行機械。華南、新疆區域是信昌。我們所有的銷售和服務都是由代理商來完成的。

我們一直在講分布式能源，特別是在雙碳目標要求下，我們要開啟一個綠色能源管理，要切實降低碳排放，我們在冷熱電三連供、CCHP系統，還有一個是在燃氣發電機的備用，這一塊的應用也是非常重要的，因為我們知道，整個天然氣發電機組可以顯著降低碳排放和氮氧化物排放，相比于傳統的火電來講。之前專家已經做了很好的介紹，我就不再贅述對于CCHP系統的優點。

另外在這里要隆重推出，我們講的100%純氫氣的內燃發電機組的解決方案，因為它整個的排放是零碳排放。上午有些專家講到，氫能就是燃料電池，實際上我們這個氫能，100%內燃發電機組現在也可以來使用。另外，我們這個100%純氫是指的一個相對概念，我們都知道，氫燃料電池對氫氣的清潔度和純度的需求是非常高的，有很大一部分使氫氣的純度要達到一定的要求。內燃發電機組對于氫氣的要求就不是那么高，好比我有95%的氫氣，別的一些甲烷或者一氧化碳，我這個機組都是可以燒的。同時，內燃發電機組100%純氫氣，前期投入是氫燃料電池的1/3到一半，當然不同設備的價格是不太一樣的。3516H，如果100%純氫的時候，它的額定功率達到1250千瓦，對當前來說是一個最大的氫氣機組。

另外，3516H如果用在天然氣的時候，它的功率輸出是2000千瓦。因為在中國也是想尋求一下純氫內燃發電機組的試用案例，如果大家有氫氣和新能源，大家有興趣，我們可以具體進一步談一下以后合作示范項目，我們可以多做一些交流。

4-5月份發改委對天然氣管道要摻氫20%的時候，做了一個征求意見稿，其實卡特彼勒對天然氣管道摻氫20%的要求全線推出了，可以使用天然氣混氣25%氫氣的發電機組。在原來的基礎上開發出一個升級包，這個升級包對于新的發電機組適用，同時對于以前買的天然氣發電機組也可以適用，就是通過升級包以后做一些簡單的改造，使原來的天然氣發電機組，可以使用摻入20%的管道天然氣。另外，卡特彼勒在以前，對于不同的機型，對于氫氣的實驗都是不一樣的，有的是80%的氫氣，還有的是60%的。另外剛才說的100%我們都可以應用了。

我們剛講到的是摻氫天然氣內燃機組，另外，在摻氫以后，因為它有一個非常大的優點，顯著地降低了二氧化碳排放和氮氧化合物排放，相對于原來的單純的天然氣機組來講，摻氫以后有非常大的優點。對于整個燃氣發電機組一個選購考量，卡特彼勒作為一個非常大的燃氣發電機組供應商，我們的功率范圍非常廣，從400到4500千瓦，我們都是有機組來提供的。同時我們有兩個型號，一個是G系列，G3500系列，還有一個是CG系列，就是剛才講的曼海姆生產的就是CG系列。原來美國拉斐特工廠和天津工廠生產的就是G系列，G3500系列。同時下面還有一些備用機組，針對市場一些需求，對燃氣備用發電機組，后面會具體講一下。

我們在過去十年，全球卡特彼勒燃氣發電機組一個裝機容量，整個裝機容量達到14600兆瓦，在不同的區域，一些安裝兆瓦和臺數的統計，都在這里列出。大家看一下這三個燃氣發電機組的生產廠，中國在天津有一個大的發電機生產廠。我們在美國的一個拉斐特工廠，同時在德國曼海姆，我們收購品牌以后也在曼海姆生產燃氣發電機組，它生產的是CG系列。

另外剛才講到一個CCHP分布式能源應用最典型的一個應用，上午講到光伏、風能可再生能源在網時間1700小時到2000小時平均每年，在這里我們給出來一年的電網，整個的光伏和風能并網的圖譜，下面藍色的就是我的電用不了過剩了，上面的電就是缺電。因為對一些風能還有光伏，有可能幾天甚至幾周都不會有條件來滿足，這時會造成非常大的電力短缺。這時候天然氣發電機組一個備用的3520機組就開始顯出它的威力了，因為我們對整個天然氣發電機組是這樣的，大家對燃氣發電機組有了解的可能非常清楚，燃氣發電機組在加載的時候就不能像柴油那樣突然加載，但是卡特彼勒針對市場需求，我們單獨開發了一個G3520系列，可以做到100%負載突加/突卸。我們這里也是有一個視頻，也是播放不了。但是我們后面有一個公眾號，公眾號上面有這個視頻，可以去看一下。我們整個3520燃氣機組可以在7.5秒之內啟動，啟動以后在25秒從0加到滿載，這對這個機器來說加載時間最短的。

另外整個3520的功率范圍，從2兆瓦到2.6兆瓦，可以作為一個100%突加能力的備用機組應用。為什么要開發這個市場?我們在國內有些工廠突然限電，要用柴油機不可能的，因為碳排放太高了，顆粒物排放太高了，這時候天然氣就是很好的選擇。解決了我們以前的天然氣機組不能突加/突卸的一個弱點。同時，我們的燃氣發電機組可以做到整個水箱能裝在發電機組上，后面會單獨講為什么卡特彼勒能做到備用機組同時水箱能裝到發電機組上，曼海姆生產的機組，它的發電機組就無法做到這一點，它的水箱必須要遠置。

后面就分別看一下G系列天然氣發電機組，這個會在美國拉斐特工廠生產，但是由于中美貿易摩擦，關稅特別高，燃氣發電機組35%的關稅，這樣使H系列在國內不可能銷售。但是我們也有辦法，我們在天津工廠生產，我們要從1500千瓦到2000千瓦，要做一些引進，使成本大大降低。另外H系列針對不同需求，有四種配置，高效率配置、高響應配置、高溫高海拔配置。同時針對一些石油客戶，我們還做了高濕度高燃料響應特性的機組。針對不同的配置，效率會有所不同。H系列的大修周期可以達到8萬小時，如果每年按8000小時計算，我可以用10年。

為什么我們能做到80000小時的大修時間?因為我們在最初設計H系列機組時做了特殊的設計，首先用了一個刮碳環切口式缸套的設計，這樣使機油消耗大大降低，燃油消耗率特別低。同時在3500H系列用了氣門間隙調節器，大家都知道，在20年前就開始用這個技術了，但是對于大型的燃氣發電機組來講，這是第一個。通過用這個液壓自動調節器，使氣門間隙由原來1000小時，現在可以擴展到4000小時，這樣就大大降低了停機時間，提高在線率。

3500H系列，所有的水泵、機油泵還有預熱潤滑泵都是機器自帶的，我不需要交流電，24伏電池就可以實現機器啟動，同時這也是為什么我剛才講的G3520系列的時候，我的水箱可以集成在我的發動機上，因為我們一些競爭對手，包括我們曼海姆產品的一些水泵、油泵都是電泵，是不可能集成在發動機上的，使我們非常好地實現啟動，不需要交流電，直接用24伏電池就可以完成啟動。

我們大修周期做到80000小時，使終身運營成本非常低，同時我們機型非常緊湊，占地面積非常小，對于CG系列我不做過多的介紹，明天我的同事會單獨針對這個機型做一些介紹，我在這里強調一點，對于一些大的機組，像我們3.3兆瓦、4.3兆瓦和4.5兆瓦的機組我們使用的是1000轉中速機，這樣可以大大提高機組運行的可靠性，我們知道如果大的機組高轉速，就像前期2.3兆瓦都是1500轉的，如果這么大的機組是1500轉的話，它的可靠性會大大降低。

我簡單舉一個例子，可以做一下對比，在20年前，國內的一些發電機組，不管是柴油的還是燃氣的，開發的時候也是1500轉，但是由于一些原因，經常會出現爆軸、斷軸，最后沒有辦法，5年以后從1500轉降到1000轉，所以現在國產一些品牌為什么能用得住，不像原來的時候幾千小時就爆軸、斷軸了，它就從1500降到1000轉，對于小的機組1500轉是沒有問題的，對于大的機組大家心理要有一個概念，中速機是最可靠的，我們的大修周期可以真正做到80000小時。

同時我們對于4.5的機組，是一個集成式的，我們機組在工廠整個機器組裝完成，如果在大修的時候，只是把連桿瓦通過液壓的工具打開以后，把原來舊的抽出來，新的推進去，可以現場完成大修，使大修周期大大縮短，使整個維修成本大大降低。

另外剛才講了，因為我們對于分布式燃氣發電機組每年的應用最低按照4000小時，一般我們會按照8000小時做一些研究，我們對這個持續運轉的機組一定要考慮全生命周期的運營成本和購置成本，我們不能單獨考慮初期買得便宜，但是后期維護的成本和維修的成本特別高，這是不合算的，因為我們的機組都是按照30年設計壽命使用的，如果在后期的配件和維護費用特別高，使你整個的壽命周期的成本會大大升高，我們一定要避免這個陷井，就是買的便宜，用的貴。

卡特彼勒不是這樣的，我們相對來說機組會貴一點，但是后期的維護費用是非常低的，另外剛才講到我們是代理體制，我們的代理不僅僅是設備的銷售上，它是完全注重在后期的維護、服務上，因為我們每個代理，都有一個省級公司，都會有大修廠，不是簡簡單單的貿易公司。

卡特彼勒為了降低維護成本，降低零件的成本，我們還推出了一個再制造的工藝，什么是再制造?卡特彼勒將達到壽命的一些部件，通過在工廠環境下，通過標準工藝，使配件恢復到原來的耐久性、可靠性，性能不亞于新建的制造過程，因為使用的是原來舊件，通過一些工藝達到新件的性能，它這個成本非常低，基本上是新配件的1/3，大概是這樣的概念。同時通過再制造，運用了原來的原材料，對能源消耗和碳排放大大降低了，不僅配件的價格便宜了，同時對整個社會也做出了一些相應的貢獻，能源消耗低了，同時溫室氣體排放也會低。

另外，對于我們再制造的零件和新零件，保修期都是一樣的，都是一年，這是完全一樣的，我們對整個再制造零件是非常有信心的，它和新件有一樣的保修期，但是價格大大的降低。

前面對整個清潔發電機組和燃氣發機組進行了介紹，后面我們看一下實際的應用案例，首先是騰訊上海云數據中心，一個三聯供的能源站，用了我們兩臺G3520H2.5兆瓦的機組，同時有熱水煙氣補燃型溴化鋰機組作為核心設備，實現整個項目的供電、供冷。還有一個我們兩臺4.5MW的天然氣發電機組在北京的一個分布式冷熱電三聯供，因為在早期調試完之后，整個并網手續沒有申請下來，在前期兩年就是孤島運行的，它的年運行時間達到8500小時，我們都知道一年8756個小時，它能達到8500小時，這個就是剛才講的中速機1000轉的機組，所以它的運行是非?？煽亢头€定的。

這個是最近調試完成的青島膠東機場的兩臺G3520H，這個青島機場是9月份轉場的，在轉場之前我們完成的調試，購買設備的時候非常早。為什么拿它做介紹?它用了個很好的概念，我們用三聯供和水蓄冷的方式，它就用夜間低谷的時候多出一些冷，白天的時候通過機組聯合的控制，實現整個供電和供冷項目的需求。

我的演講到這里結束，大家可以關注一下公眾號，我們在前面有一個展臺，有什么問題可以做一下具體的討論，謝謝大家。