馬 可

（山東勝動燃?xì)饩C合利用有限責(zé)任公司，山東 東營 257000)

1 天然氣與煤層氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用前景

1.1 天然氣與煤層氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)簡介

20世紀(jì)80年代以后，燃?xì)廨啓C(jī)的功率以及熱效率都得到了大大提高，在電力工業(yè)發(fā)展中，燃?xì)廨啓C(jī)與聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)的地位不斷上升。當(dāng)前全球每一年新增加的裝機(jī)容量有25%采用的是燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組，在美國這一比例占到了50%。據(jù)不完全統(tǒng)計，全球目前全部的燃油和使用天然氣的燃?xì)廨啓C(jī)與聯(lián)合循環(huán)的裝機(jī)容量都在4億kW以上。1987年以后，在美國使用燃?xì)廨啓C(jī)年生產(chǎn)總功率已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了使用蒸汽機(jī)發(fā)電的年生產(chǎn)總功率。在世界上來說，這是發(fā)電設(shè)備制造業(yè)的一次重大改革和突破，也是一次歷史性的轉(zhuǎn)折，表明了燃?xì)廨啓C(jī)與聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)廣闊的應(yīng)用前景。

這一技術(shù)在我國的應(yīng)用主要開始于20世紀(jì)50年代，但受到燃料政策的阻礙，這一發(fā)電技術(shù)在很長一段時間沒有得到發(fā)展。到了20世紀(jì)80年代，我國經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢，燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，使用規(guī)模開始不斷擴(kuò)大。到目前為止，我國燃?xì)廨啓C(jī)和聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的總裝機(jī)容量在8400MW以上，占我國總裝機(jī)容量的3.5%左右。采用這一發(fā)電技術(shù)的主要是我國東南沿海地區(qū)和一些內(nèi)陸邊遠(yuǎn)地區(qū)。

1.2 天然氣與煤層氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)的市場應(yīng)用前景

（1）它是油氣煤礦區(qū)的最佳電源。對于這一市場應(yīng)用來講，我國的石油以及天然氣等絕大多數(shù)儲藏分布在荒漠、邊遠(yuǎn)地區(qū)以及海邊，這些地方的特點(diǎn)就是和大電網(wǎng)距離相對較遠(yuǎn)，同時煤炭以及水資源比較稀缺，所以，采用當(dāng)?shù)靥烊粴馀c那的燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電就能使那些地方的油氣資源得到充分的開發(fā)和利用，從而促使地方經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展。

（2）它是高負(fù)荷中心的基本負(fù)荷機(jī)組。我們知道，在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，對于用電負(fù)荷比較大的地區(qū)來講，晝夜電負(fù)荷谷差呈現(xiàn)出日益增大的趨勢，而采用天然氣與煤層氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，就能實(shí)現(xiàn)最佳的調(diào)峰機(jī)組。這一調(diào)峰機(jī)組所具有的最主要特點(diǎn)就是經(jīng)濟(jì)性高，同時還能最大限度地對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到重要的保障作用。不僅如此，高負(fù)荷的中心地區(qū)附近通常就是常規(guī)火電污染最為嚴(yán)重的地區(qū)，那么，為了使這一地區(qū)的環(huán)境得到有效改善，為了滿足生產(chǎn)對電力的需求，非常有必要對這里的一次能源構(gòu)成進(jìn)行調(diào)整，以減少常規(guī)燃煤電站。所以，在富有天然氣以及煤層氣的地區(qū)，適當(dāng)增加一定數(shù)量的帶基本負(fù)荷的聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，對環(huán)境的保護(hù)有著積極作用，同時也能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)良性發(fā)展。

（3）它是老電廠改造的一個行之有效的選擇。在我國的電網(wǎng)中，規(guī)格在125 MW以下的中小機(jī)組數(shù)量繁多，在所有機(jī)組總?cè)萘恐兴嫉谋戎貫?2%，其所具有的最主要特點(diǎn)就是技術(shù)落后，經(jīng)濟(jì)性差。所以，對其進(jìn)行改造和取締迫在眉睫。不僅如此，即使那些經(jīng)過了改造的于20世紀(jì)80年代建造出來的200MW及300MW的高壓機(jī)組，在經(jīng)過了一二十年的使用后也已十分落后，加上這些機(jī)組中很多都不具備煙氣脫硫等凈化裝置，對環(huán)境污染嚴(yán)重，因此也亟需改造。而通過天然氣和煤層氣的聯(lián)合循環(huán)使用，就能對這些老廠施行改造?？梢哉f，這是一條既簡便又切實(shí)可行的途徑。

2 微型燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)的應(yīng)用前景

2.1 微型燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)簡介

微型燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)是一種新興的技術(shù)，它主要用來調(diào)峰以及熱電聯(lián)產(chǎn)，有時也會被用來作為備用電力。下面對其運(yùn)行成本進(jìn)行分析，假設(shè)把效率規(guī)定在40%，天然氣的價格為1.8元/m3，那么電的成本在0.7元/kW·h以下，與當(dāng)前的電力時價相比，是比較低的。如果我們采用熱電聯(lián)產(chǎn)，就具有更大的經(jīng)濟(jì)效益。對于微型燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)來講，它所具有的最主要特征就是污染排放量低、維護(hù)需求低以及噪音低，相對而言，其投資的成本也比較低?？梢哉f燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)的突出優(yōu)勢是在市場上具有很大的價格優(yōu)勢，消耗的電量比較少，加上其環(huán)保、維護(hù)少、效率高、運(yùn)行靈活以及安全可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，被用戶廣泛接受。

2.2 微型燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)的市場應(yīng)用前景

（1）它在熱電聯(lián)產(chǎn)中前景廣闊。我們知道，發(fā)電技術(shù)主要就是通過將燃料轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)發(fā)電，而在發(fā)電廠平均輸入的燃料能源中，能變成熱的僅有2/3，雖然有一部分熱量會被用戶使用，但這樣的情況也只能是在發(fā)電廠和用戶靠的比較近的情況下才能實(shí)現(xiàn)。而微型燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)，由于其設(shè)備的體積較小，所以能在每一個需要電力的地方建立，這對于熱電聯(lián)產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)有著積極的推動作用。而熱電聯(lián)的使用能促使能源的使用率顯著增加，使全球廢氣排放減少，從而使成本降低。另外，熱電聯(lián)在終端用戶以及高熱量用戶中應(yīng)用是最適合的，故可將其充分運(yùn)用在加工工業(yè)、醫(yī)院及學(xué)校等地方。

（2）它在備用電力中前景廣闊。電力系統(tǒng)最主要的功能就是要持續(xù)不斷地為用戶提供供電服務(wù)，但在實(shí)際中常會由于風(fēng)暴以及電網(wǎng)系統(tǒng)故障等而出現(xiàn)斷電現(xiàn)象。在此情況下，那些斷電敏感的用戶（包括電信、零售行業(yè)以及加工行業(yè)等）就對備用電力有迫切需要。但目前存在的普遍現(xiàn)象是所安裝備用的發(fā)電機(jī)的發(fā)電資源不能得到充分利用，大多時候幾乎都是不運(yùn)作的，也正是因為其是孤立于電網(wǎng)之外，它們是不能用作發(fā)電容量來在任何一家電力公司計算。通過微型燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)在備用電力中的使用，能使備用電力裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)時間得到增加，從而實(shí)現(xiàn)備用發(fā)電成本的最小化，它通過把穩(wěn)定的電力與間歇備用電力進(jìn)行充分的結(jié)合，促使其可靠性最大化。

（3）它在調(diào)峰中前景廣闊。由于我們對電力的需求時刻在變，所以電力成本也相應(yīng)的時刻在變，而這些成本的變化也就意味著價格的不斷變化。對電力公司來講，往往會按照小時變化的負(fù)荷，來將其分成季節(jié)高峰負(fù)荷、每天高峰負(fù)荷以及非高峰負(fù)荷，用戶必須把高峰用電時段的用電費(fèi)用予以支付。在這樣的情況下，如果在整個高峰時段中采用微型發(fā)電設(shè)備來調(diào)峰，就能有效地把用戶所需要支付的總費(fèi)用降低。而與此同時，由于用戶發(fā)電容量的減少，使得能源供應(yīng)上高峰時段的發(fā)電需求大大減少，進(jìn)而大大降低了發(fā)電設(shè)備的總投資成本。所以說，這一技術(shù)的實(shí)行能為用戶以及服務(wù)商帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語

我們有足夠的理由相信，在未來很長一段時間內(nèi)，清潔能源技術(shù)在發(fā)電中的使用會成為我們研究的一個趨勢，而國家也正逐漸加大對燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)的研究力度，同時對相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也采取了相關(guān)的支持和鼓勵措施，在倡導(dǎo)環(huán)保經(jīng)濟(jì)的時代背景下，我們國家可以建立一些采用燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)的電力示范工程；同時政府應(yīng)給予相關(guān)行業(yè)更多的優(yōu)惠政策，為燃?xì)獍l(fā)電新技術(shù)提供有效的政策支持。

當(dāng)今時代，燃料依然是我們國家一項重要的能源，不管是在電力行業(yè)中，還是在火力發(fā)電中，它都扮演著十分重要的角色。我國電力事業(yè)的前進(jìn)道路，可以說既擁有廣闊的市場前景，也面臨著巨大的挑戰(zhàn)，而新的發(fā)電技術(shù)的產(chǎn)生，會為我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展提供源源不斷的動力。

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