編者按：在“雙碳”背景下分布式能源領域貫徹新發展理念，以“雙碳背景下能源安全新思維——新型分布式綜合能源保障”為主題的“第十八屆中國分布式能源國際論壇”于2022年12月8日在北京采用線上的形式召開，本次大會由中國能源研究會與中國能源網聯合主辦。會上，卡特彼勒電力事業部資深行業經理于永堂做了主題為《分布式發電技術與應用的國際經驗與實踐》的報告。

以下內容根據論壇演講實錄進行整理。

于永堂：謝謝主持人的介紹。

我向各位專家匯報一下我們的內容，一個是卡特彼勒公司的簡介，還有分布式發電技術的經驗分享，這個基于美國還有歐洲，英國，德國，亞洲，印度實際的經驗做一下介紹，第三部分介紹一下卡特彼勒燃氣發電機組，還有國際的案例。

卡特彼勒公司1925年成立的，馬上100周年了，總部今年遷到的美國，我們知道卡特彼勒是最大的工程機械生產廠家，我們是非常先進的柴油，天然氣的生產廠家，我們的板塊三大業務，一個是工程機械基礎建設業務，還有礦山機械資源化業務，我們卡特彼勒，包括燃氣發電機組是電力系統，歸屬于能源和交通系統，同時能源交通系統還有石油、天然氣業務，船機業務，工業發動機的業務。

這是我們整個具體的應用。我們分布式能源利用是非常廣的，不管是公共事業部分，區域供熱，數據中心，還有制造業都是應用的非常廣泛的，同時隨著時代的發展天然氣的備用機組推向了市場。這個分布式能源我們可以拓展一下概念，這是國際經驗的介紹，這是美國同事在北美做分布式能源演講時候的一個案例，他用了最早100多年前的技術，體現出分布式能源自己能夠滿足很多的應用，我們天然氣熱電聯產分布式的優點。

我們以前自己總結分布式能源的優點是什么，首先是應用模式靈活，可以單獨并網，也可以孤島模式運行，能源效率高，電效率，好的時候做到90%以上，可持續性好。它的排放特別的低，我們天然氣的碳排放相比于火電發電在50%-60%，氮氧化物排放相對柴油降的非常大，這個數據不是完全的一致，有的數字高，有的數字低，基本說30%是沒有問題的。經濟性持續向好，能源效率高之后經濟性會好，同時石油壽命長，我們整個三聯供系統設計30年用起來沒有問題，后來有一個案例我會單獨做介紹。另外天然氣熱電聯產，燃氣種類比較多，我們說的沼氣，還有別的，都是分布式的熱電聯產。

為什么叫熱電聯產的新生？也是針對當前時代的發展有一個降碳的需要，在早期的時候我們看到經濟性比較好，綜合能源效率高，現在熱電聯產賦予新的角色就是降碳，天然氣發電機組的降碳降的非常顯著，比煤電降的非常多。同時還有能源即服務，大家都提虛擬電廠，我們對于整個分布式能源可以作為整個能源即服務非常重要的一環，同時與微電網，與煤炭的耦合，作為微電網的一部分，作為儲能的一部分也是非常重要的。

這個是針對英國、德國，特別在歐洲的時候我們電力儲備功能，一個是燃氣多樣性，天然氣也可以，特別是現在對于氫氣的發展，風能，光能有能量用不完的時候可以電解制氫，但是當需要用電的時候天然氣或者氫氣發電作為電網的補充，這個概念在歐洲，特別是英國和德國，在英國過去的5年內上了非常多的天然氣發電機組，這些都是小型的。另外我們針對當前這種模式推出來備用天然氣發電機組，我們這個備用天然氣發電機組可以100%加載，我們還有快速啟動的技術適用市場的需要。

針對剛才短期項目儲備，是儲能的另一種說法，我們在當前有極端氣候災害的要求，這是2005年的時候，奧爾良颶風，出了很多斷電，柴油的儲備基本上一周，那個奧爾良颶風持續了很長時間，很多醫院都停電了，但是天然氣發電機一直供電，天然氣的管道不受影響，天然氣的管道設計的時候考慮了極端的氣候條件，所以從那個時候有了天然氣備用的概念。

還有排放的要求，我們在印度的同事說印度政府現在非常嚴格的限制柴油發電機的備用，天然氣的備用市場是非常大的，因為不同國家有不同的限制。講一下備用機組的應用，首先看一下這個圖，這是風能和光能聯合起來的，可再生能源的利用，但是我們都知道一個風能，一個光能每年的利用時間都是非常有限的，有的2000多小時，有的3000多小時，不管怎么說，這是歐洲一個電網的統計，上半部分相當于我的風電，光電是過剩的，下面藍線的部分是欠缺的，可以看一下圓圈部分，風電和光電不是持續的，有很多不可預見性，往往有的時候缺電，有一個星期不會有風，這個時候有一個短期的儲備，這個時候燃氣機組可以很好的起到作用。以后有氫氣在電力冗余的時候可以電解制氫，我昨天講到基于3516H100%純氫的儲能概念。我們卡特彼勒對備用方面機組開發是非常全的，功率從375就有，我們一般大一點從500千瓦-2.6兆瓦，后面會有100%的天然氣，這是卡特彼勒的強項，這是我們針對單獨備用的市場做的一些開發，有好多設計理念完全不一樣。做備用的時候效率不會太高，效率不是優先的考慮項。我們放一下G3620的加載錄像。

（VCR）

這是我們備用天然氣機組卡特彼勒是做的最好的，由于G系列的機組水泵，還有整個油泵都是機器自帶的，非常適合備用電力系統，7.5秒啟動，25秒加載，到2500，2600都是可以的。對于傳統天然氣分布我們講這些，天然氣不管備用，還有三聯供的應用講這些，后面講一下我們整個對于剛才說的降碳的要求，卡特彼勒針對市場的需要推出了100%純氫G3516H，同時針對當前的市場，今年發改委推出來20%摻氫的征求意見稿，我們卡特彼勒針對所有全線的天然氣發動機組推出來適合25%摻氫升級模塊，對新的發電機組訂購的時候如果有摻氫需求可以告訴我們，我們可以社套25%摻氫的，對于舊的發電機組有需要摻氫的時候，卡特彼勒推出升級包，如果有需要，我們通過升級包實現原有的天然氣機組實現摻氫運行需求。

這是我們針對100%純氫的時候可以做到零碳，因為我們內燃機燃燒，可以做到碳排放為零，氮氧化物的排放還是有的，但是降到了原來的20%，還有我們剛才講的G3516H它是1250千瓦，100%純氫的時候轉速的1500轉，在1500轉，50HZ里面效率最高，功率最大。我們卡特彼勒在整個全線產品對摻氫有非常多的經驗，對小的機組可以摻到80%的氫氣，歐洲現在一直在跑，我們有摻10%的，40%，最主要的是CG20/16，我們正常的天然氣機組可以是4.5兆瓦，意大利的焦爐煤氣是21兆瓦，燒焦慮煤氣的時候還有氫氣，它的功率比天然氣降了，在3兆瓦，我們配備了7臺CG20/16，基本上超過了20幾年的運行經驗，運行的特別好。

我們在氫的應用市場有特別多的經驗，我下面對卡特彼勒燃氣發電機組進行介紹，我們卡特彼勒發電機非常多，天然氣，沼氣，整個全線產品從2170千瓦-4.5兆瓦，近40個機型，我們后面有三個生產廠提供適應這么多的機型產品線。

我們有三個生產廠，G系列在美國，還有卡特彼勒的天津工廠，CG是德國的曼海姆。這是對3500H系列燃氣發電機組，這個在美國和中國天津同步生產，特別是基于G3512H1500千瓦的可以接受訂單了。對G3516H功率2500千瓦是同步進行的，分了三種機型，還有高效率，高響應，機器維度的，還有高燃氣適應特性的，我們G系列的機組周期特別長，整個維護費用特別低，油耗在當前同功率范圍消耗是最低的。

為什么我們整個維護成本是最低的？因為采取特殊的設計，為什么我們的機油油耗低，我們用了一個設計使我們的油耗大大降低，如果用卡特彼勒合成機油，我們油耗占30%，G3500H系列采用非常先進的氣門間隙液壓自動調節技術，使氣門間隙調整做到一年調整兩次，大大減少了停機時間。我剛才講由于這個機組做了很多的先進設計，加大潤滑油量，我們的運營成本在同功率范圍內是最低的，機組緊湊，占地面積非常小。

剛才介紹的是我們G系列，后面介紹一下CG系列，在德國的曼海姆生產的，有三大產品，CG232系列，從400-1000千瓦，CG270B系列，從1兆瓦-2.3兆瓦，還有4.5兆瓦和4.3兆瓦的CG260/16，我們這些機器功率覆蓋范圍非常好，非常的廣，400，600，800，1000，1200，大家知道我們曼海姆的工廠2015年卡特彼勒收購的，收購之后進行了大量的設計，畢竟是卡特彼勒買進來之后做了一些設計，特別是機油消耗采用了G3500的技術，使機油的消耗大大的降低，比競爭對手降的非常多，對于CG260/160.2克每度電，這是非常了不起的。

我重點說一下我們大的機組4.5的機組，我們是1000轉的，使它的可靠性比我們競爭對手的可靠性大很多，同時這個機組大修時間8000小時，還有最重要的一點，整個CG20/16，我們提供了快速更換的模式，大家看到右下邊有一個整合體，工廠安裝完之后可以按照整體發到現場，可以用特殊的工具打開，打開之后新的新囊單元查進去，使我們大修時間大大的縮短，避免在大修的時候運回工廠，采用單獨的氣囊單元更換模式，使大修周期進行大大的縮短，同時費用大大的降低。

我們對整個燃氣發電機組，我們知道燃氣發電機組基本上24小時運轉，一個星期7天不停的，這個時候不要考慮初期的購買成本，一定要考慮維護保養的成本，我們以前做過統計，對于2兆瓦的機組如果連續用10年，整個初始購買成本只占所有費用的1/10，后期很多都是維護費用，有可能買的便宜用的貴，大家知道卡特彼勒產品質量好，前期的時候價格高一點，維護的費用中可以節省出來，我們對整個燃氣發電機組在選購的時候多做一些考量，從整體的壽命周期成本進行考慮。

這是我們后邊的案例分享，在1980年裝了3臺，這是80年代的產品，一直用了30萬小時，35年，在最初設計的時候12萬，2021年通過兩臺2.5的和一臺1.5的就可以滿足需求。這是在加拿大科學中心，用了兩臺兩兆瓦的G3516H的，2015年安裝的，這個項目獲得很多業界榮譽，大家有興趣可以看到具體的介紹。

這個是在北京太合橋的兩臺4.5的天然氣機組的介紹，它前期的時候沒有電，整個數據中心沒有電，靠兩臺機作為孤島模式供電，年運行時間達到8500小時，整個運行特別的可靠穩定。

這是青島機兩臺2.5的，這個可能大家都知道，在三聯供市場是非常好的案例。如果有什么需要可以關注我們的微信公眾號獲得一些數據，謝謝大家。