馬建軍

摘 要：近年來，能源與環(huán)境成為全世界范圍內(nèi)普遍關注的焦點，各個國家都在走自己的路，但是都有一個共同的目標：發(fā)展低能耗、少污染的發(fā)電技術。本文將就燃氣輪機發(fā)電技術的發(fā)展狀況、技術優(yōu)勢及其應用做出分析和討論。

關鍵詞：燃氣輪機發(fā)電；優(yōu)勢；前景

0 引言

電能的不可大量存儲決定了對于重要的通信設備必須要有可靠的備用電源，發(fā)電機組就順理成章地成為了應急所需的極為重要的設備設施。而且，在現(xiàn)代居住環(huán)境日益得到提升的時期，對于電能所帶來的便利和環(huán)境優(yōu)化所帶來的新的需求也日益增長，這樣可靠的備用電源顯得更加重要。在燃氣輪機發(fā)電機問世之前，備用電源主要采用的是柴油發(fā)電機組，柴油發(fā)電機組存在啟動可靠性差、容量小，結(jié)構龐大，噪音大的缺點已經(jīng)不能適應現(xiàn)代社會的需求，更加不適合在城市中大量使用。

目前全世界范圍內(nèi)都在提出環(huán)境保護的政策，尤其在我國現(xiàn)階段企業(yè)轉(zhuǎn)型、結(jié)構優(yōu)化調(diào)整的時候，火力電廠的高污染已經(jīng)不適應時代的發(fā)展了，另外火力電廠占地大，啟動慢等特點已經(jīng)完成不能滿足現(xiàn)在的需求，必須得到替代。

燃氣輪發(fā)電機組的技術發(fā)展無疑是應運而生，其特有的優(yōu)勢性恰好符合現(xiàn)在“清潔能源的電廠”的發(fā)展方向，另外，其靈活便捷的反應和啟動特色，高速運轉(zhuǎn)性能穩(wěn)定的優(yōu)勢，以及能耗少占比小的優(yōu)點得到了人們的喜歡，使得燃氣輪機發(fā)電機組也在逐步普遍中。

1 國內(nèi)外燃氣輪機的應用現(xiàn)狀

燃氣輪機的問世是一次歷史性的動力革命，其作為飛機動力源使得飛機在飛行速度、性能上更上一個臺階。此外，由于燃氣輪機的性能優(yōu)越性，使得其在各個領域的迅速發(fā)展，在動力界遍地開花。燃氣輪機憑借其體積小、功率大、可靠性高的特點被引入發(fā)電領域。在國外，燃氣輪機在發(fā)電領域的應用較早，在有些國家中以燃氣輪機發(fā)電的電量已經(jīng)在總量的40%之多，另外在通信領域，燃氣輪機發(fā)電更是作為重中之重的備用電源，已經(jīng)得到很好的普及。在我國，雖然燃氣輪機的研究也算比較早的，但是由于某些技術的限制使得燃氣輪機在實際的應用中還只是在一小部分的領域，燃氣輪機發(fā)電廠目前也才是慢慢地走上正規(guī)，開始大規(guī)模的建設，隨著時間的推移，燃氣輪機發(fā)電廠必將在我國的大江南北遍地開花。

2 燃氣輪機發(fā)電技術優(yōu)勢分析

燃氣輪機使用液體或者氣體燃料作為能源，這就決定了其最大的優(yōu)勢就是污染小，因為液體或氣體燃料在燃燒時較為充分，無固體塵埃污染，只有少量的氮氧化物和碳氧化物。從清潔上講，核能源發(fā)電技術較燃氣輪機更加污染少，然而核能源雖然在技術上也較為成熟，但是核電站一旦在城市駐扎就相當于在城市中安放了一顆定時炸彈，人們從心理上還不是很能接受核電技術的發(fā)電。另外，在現(xiàn)代城市中“寸土寸金”，燃氣輪機在城市占地少也是其另外的一個很大優(yōu)勢。這樣的優(yōu)點也讓燃氣輪機能夠在城市發(fā)展中更加能夠站得住腳。

2.1 發(fā)電質(zhì)量好

現(xiàn)代企業(yè)對電能的質(zhì)量要求越來越高，否就會直接影響產(chǎn)品的輸出。就風電而言，流體的不規(guī)律運動導致風電質(zhì)量不穩(wěn)定，這也是制約風電大規(guī)模發(fā)展的一個重要因素，而燃氣輪機發(fā)電機組由于機組工作時只有旋轉(zhuǎn)運動，電調(diào)反應速度快，波動小，對電壓和頻率產(chǎn)生的波動能夠很好的反應并且迅速動作達到新的平衡點。

2.2 對環(huán)境污染極小

污染小、排放少是燃氣輪機發(fā)電機組的一個重要標簽。燃氣輪機發(fā)電機組使用的液體或氣體燃料，液體或氣體燃料較固體燃料而言燃燒比較充分，不存在灰渣排放，燃燒的時候產(chǎn)生的排出物為氮氧化物和碳氧化物兩種，此時可以采取注水或者注汽的方式來處理，就可以將對應的排放量控制在合理的范圍內(nèi)，避免與國家的環(huán)保要求相互違背，因此，燃氣輪機發(fā)電廠也被譽為“清潔電廠”。目前，各個國家都在要求實施環(huán)境保護節(jié)能減排的措施，對污染較大技術落后的火力電廠要求停產(chǎn)，且新電廠在申報時，單機低于300MW、總裝機低于1000MW的火力電廠不讓上馬，因為小型火力電廠技術落后，其產(chǎn)生的價值弊大于利。燃氣輪機憑借其優(yōu)勢得到國家的大力扶持，也正在向城市中火力電廠逐步取代。

2.3 啟動性能好

根據(jù)燃氣輪機的研測數(shù)據(jù)顯示，燃氣輪機發(fā)電機組的啟動成功率基本可以達到100%，從冷備用狀態(tài)到滿載負荷需要的時間很短，可以與水輪發(fā)電機組的啟動時間相媲美。而且，相比于柴油發(fā)電機組，燃氣輪機發(fā)電機組具有適應全天候都能成功啟動的特點。啟停快，成功率高決定了燃氣輪機發(fā)電機組具有可以擔任調(diào)峰任務的條件，使得火力電廠不再單一依賴與水電的配合完成調(diào)峰調(diào)頻的任務。

2.4 占地小

燃氣輪機發(fā)電機組使用的是液體或氣體燃料能源，不需要煤場和輸煤系統(tǒng)，甚至燃料可以直接通過管道系統(tǒng)從生產(chǎn)基地輸送到電廠，大大減少了其實地占用的面積。

2.5 耗水量小

燃氣輪機發(fā)電機組使用的工質(zhì)是氣體，相比火力電廠使用水作為工質(zhì)，大大減少了水的使用量，唯一使用較多水的地方就是冷卻系統(tǒng)，然而燃氣輪發(fā)電機組采用封閉冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，其使用水量也較火力電廠少。

由上述的優(yōu)勢分析，在城市中新建燃氣輪發(fā)電機組是非常合適的，有用先進的技術和先天性的優(yōu)勢，并且也合乎我國之于節(jié)能減排的政策需求。

3 燃氣輪機發(fā)電技術在城市發(fā)展過程中的價值

自從進入改革開放以來，經(jīng)濟建設處于不斷發(fā)展的狀態(tài)，能源消耗量也與日俱增。但是我們在發(fā)展經(jīng)濟的過程中，卻是以粗放型的能源消耗為前提和基礎的，能源利用質(zhì)量和效率都處于較低的狀態(tài)，想要走“可持續(xù)發(fā)展”的道路，就必須注重能源的高效、清潔利用，嚴管粗放式、不管后果的開發(fā)利用，由此推動電力結(jié)構朝著不斷優(yōu)化的方向發(fā)展和進步。

燃氣輪機發(fā)電機作為新型的動力工程，因為其自身具備的優(yōu)勢已經(jīng)被我國十五規(guī)劃納入到重點發(fā)展產(chǎn)業(yè)體系中去，其獨特的優(yōu)勢性也是清潔電廠的發(fā)展方向，也符合我國實現(xiàn)優(yōu)化結(jié)構調(diào)整，企業(yè)轉(zhuǎn)型，向以高新技術為核心的高科技產(chǎn)業(yè)的基本國策。燃氣輪發(fā)電機組逐步取代火力電廠不僅有利于環(huán)境保護，而且占地面積小，噪音小也給城市居民的生活帶來極大的好處。燃氣輪發(fā)電機組的啟動靈活，反應迅速能夠很好的適應城市居民晝夜用電負載差別大的特點。

此外，燃氣輪機發(fā)電機組在交流備用電源方面的價值體現(xiàn)在：品質(zhì)高，比較可靠，有著廣泛的應用市場。從當前我國使用的通信電源來看，一般都是大容量柴油發(fā)電機組，以進口美國，加拿大，日本等國家的品牌發(fā)電機組為主導，這些產(chǎn)品的容量達到1600kW，但是其價格都在320萬元左右的水平。相比較而言，國外的燃氣輪機發(fā)電機組價格可能是其兩三倍以上，國產(chǎn)在此方面的價格也以1.5倍的價格在下手。從這個角度來看，其應用前景還是比較理想的。另外一方面這種發(fā)電機組在使用過程中，還展現(xiàn)出明顯的經(jīng)濟效益：

（1）發(fā)電機組運行過程中很少存在污染的情況，發(fā)出的聲音比較小，沒有必要去采取環(huán)保措施，就可以直接投入實際使用；

（2）結(jié)構簡單，一旦裝配調(diào)試成功，基本不需要維護，節(jié)省維護費用。

相比于國外，燃氣輪機運用到發(fā)電領域發(fā)展較晚，我國的油氣分離技術也存在瓶頸，也制約了燃氣輪發(fā)電的發(fā)展，隨著我國科技發(fā)展，目前實現(xiàn)燃氣輪機發(fā)電的條件基本成熟，只需加大投入，加快建設，在我國城市內(nèi)實現(xiàn)大規(guī)模的燃氣輪機發(fā)電廠指日可待。

4 結(jié)論

技術條件的成熟，企業(yè)的升級轉(zhuǎn)型，產(chǎn)業(yè)結(jié)構的調(diào)整為在城市內(nèi)大規(guī)模實現(xiàn)燃氣輪機發(fā)電廠創(chuàng)造了條件，清潔、可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟能源戰(zhàn)略為燃氣輪機發(fā)電鋪平了道路，實現(xiàn)燃氣輪機發(fā)電在城市內(nèi)的應用是時代的要求，相信，制定長遠的計劃，條件技術的成熟，投入資金，加快建設，普及燃氣輪機在城市內(nèi)發(fā)電就在眼前，不僅燃氣輪機發(fā)電場有著十分光明的前途，伴隨著燃氣輪機發(fā)電普及的落實，產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整升級的完成，環(huán)境保護的任務也得以全部完成，我國人民生活水平、經(jīng)濟實力、綜合國力又將躍上一個新臺階，書寫我國歷史嶄新的一頁，燃氣輪機發(fā)電機組必將擁有一個廣闊的明天。

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