作者： horacelu

全球电力领域正在进行深刻变革，需要在满足人类日益增长的能源需求的同时，提高运营绩效、环保绩效以及普惠性。种种需求交织在一起，让低碳化、灵活性和多能互补成为代表电力行业前行的三大特点。三者互相联系、互相支撑，将在未来很长时期推动电力行业的发展。

低碳化是现代能源发展不可逆转的潮流。根据GE最新统计数据，2018-2027年间，全球平均每年将有4150亿美元投入新建电厂项目中，而其中2/3为可再生能源发电。可再生能源发电间歇性和波动性的特点，使其在现阶段需要配备相应的储能系统，或采用其他能源做补充。而鉴于目前储能系统成本仍然较高，在清洁能源发电侧大规模布局储能设施的经济性暂不能体现，分布式能源有良好的发展基础。

全球仍有十亿人口尚没有稳定的电力供应，这些人口多处在偏远地区，传统的集中式发电需要搭配长距离输电设施，成本过高。而分布式可以减少长距离输送损失，有效提高地区能源的安全性和有效性。

未来将是集中式发电和分布式发电共存的时代，两者缺一不可。大电网将连接发电端和用电端，并实现双向流动，以此实现最低的输电成本。这其中，通过“可再生能源+燃气发电”组成的混合分布式能源项目能够更好地适应局部用电需求。

天然气发电所产生的二氧化碳是所有化石燃料发电方式中最低的，约占同等规模燃煤电厂的50%。其他污染物如汞、氮氧化物和硫氧化物和粉尘的排放水平更低。因此，燃气发电更符合可持续发展的需求。以美国为例，2005年以来，该国所有部门（电力、交通、工业、农业）二氧化碳排放减少大约27%，其中2/3源自电厂的“煤改气”。

除了低碳化，未来的能源结构中还需要电力来源稳定、灵活性高，能够在可再生能源发电量不足时提供基础负荷，并根据其发电量削峰填谷，确保供电稳定安全。燃气发电不仅稳定，相比其它化石能源具备更好的灵活性。例如，一座装机容量在570兆瓦的GEHA级燃气联合循环电厂可以在不到30分钟内启动，并以每分钟60兆瓦增加或降低负荷，同时为约50万户家庭提供电力。而在部分负荷工况下，比如燃气电厂负荷降到200兆瓦时，依然可以在满足排放标准的同时稳定供电，也可以与可再生能源形成补充，促进可再生能源迅速成长。

在多能互补方面，燃气发电同样能够发挥自身的优势。以GE和美国南加州爱迪生公司部署的全球首例电池—燃气轮机混合发电系统为例，该系统集成了10兆瓦锂离子电池储能系统和一台LM6000航改燃机，以及相应的控制系统，允许燃气轮机处于旋转备用模式，而无需使用燃料，并可立即响应不断变化的电力调度需求。在不需要进行调峰时，燃气轮机处在旋转备用状态，而这时响应电网动力需求就通过电池来提供；当需要调峰时，通过先进的控制系统，将燃气轮机立刻从旋转备用状态唤醒，快速启动带负荷，立即向电网输送电力。这种电池—燃气轮机混合发电系统不仅节省燃料、降低维护成本，也能够减少温室气体排放。

爱迪生公司的数据显示，采用该系统后，每年可减少碳排放60%，同时节省200万加仑的水。与此同时，这样的混合发电解决方案还具有可扩展性、可定制性和灵活性，可减轻由于吸纳可再生能源发电产生的负担，无缝地接受可再生能源。

事实上，天然气发电也是最节省土地资源的发电方式，特别适合经济发达、人口稠密、寸土寸金的都市地区。一座9HA电厂占地约为660兆瓦煤电厂的1/3。与可再生能源加电池存储系统相比，燃气发电每兆瓦发电量耗费的土地比前者小得多。

与此同时，燃气电厂的建设周期相对更短、初始投资相对更低。大型燃气联合循环燃气发电厂可在2—3年内建成并投入使用，30兆瓦的移动式燃气轮机发电机组甚至可以通过陆地、海上或空中运输到偏远地区，几周内就可发电。

另外，燃气发电的经济优势是覆盖全生命周期的。根据国际咨询公司IHS最新发布的统计数据，2012年到2016年期间，燃气电厂平均度电成本下降了0.3个百分点。同时，还可大大减少各种污染物的排放。以采用了GE6F.03燃机的高邮燃气热电项目为例，该项目每年可减排二氧化硫1390吨、氮氧化物464吨、烟尘2295吨、灰渣3.8万吨，年节约标煤8.77万吨。

综上所述，天然气发电在现今和将来能源转型中的重要性不容小觑。为了降低能源系统给环境带来的影响，天然气发电技术还将成为与过去的桥梁和通向未来的基础。GE发电也将用超过125年历史积累的经验和技术，携手整个发电行业不断创新，探索最佳解决方案，共创价值。

日前，GE发电携手哈电集团和广东省能源研究会在广州举办“9HA – 湾区蓝，新引擎”气电峰会。约150位来自粤港澳大湾区发电行业客户，研究机构专家和政府机关代表参加了此次活动，共同探讨大湾区能源建设新格局带来的气电发展机遇，为守护大湾区的碧水蓝天确定行动目标。

“哈电集团不断加强H级燃机联合循环配套能力，从GE公司引进先进的联合循环汽轮机、发电机技术。在引进消化吸收的基础上，加强国产化能力，使产品性能得到全方位提升，” 哈尔滨电气股份有限公司副总裁曲哲表示，“同时9HA配套的锅炉技术，已完全实现哈电集团自主研发设计和生产制造，这些将为国内用户在前期项目建设、后期生产运营服务阶段提供坚实保障和强有力的支持。”

哈尔滨电气股份有限公司副总经理曲哲

作为全球领先的发电设备制造商之一，GE一直在关注中国和大湾区的能源需求发展，并结合 经济性、环境效益以及技术性等维度寻找解决方案。“世界上目前有25%的人住在城市，10%的人口住在千万人口级别的城市，也有很多城市有百万级的人口规模，所以，发电站的占地面积需要尽量小，尽量紧凑，功率密度要大。燃气发电在这方面有优势，而GE HA级燃气轮机恰好完美地回答了这一问题，”GE发电天然气发电业务中国区总经理杨成文表示。

GE发电天然气发电业务中国区总经理杨成文

区域天然气发电市场前景广阔

广东是我国经济总量最高的省份，也是用电量第一的省份。在全国进行“蓝天保卫战”的背景下，以及调整优化能源结构的过程中，广东明确了理顺机制、降低成本、完善设施、扩大利用的天然气发展方针，把天然气培育成广东能源的主体之一。《广东省“十三五”能源结构调整实施方案》预计，到2020年广东气电规模将达2300万千瓦，占全省电力装机总规模的比重将提高到17.2%。

当前，粤港澳大湾区城市群发展规划即将发布实施。湾区建设，能源先行。如何在5.6万平方公里土地上，为6800万常住人口提供清洁、高效、灵活、先进、可靠的能源供给，实现能源升级和对煤电的替代也成为峰会的焦点。

“党的十九大吹响了打赢污染防治战的号角，广东将大力淘汰落后的煤电机组，推动能耗高、环保水平低的燃煤电场实施煤改气或者关闭，并推进燃机发电永续发展，”广东省能源研究会副理事长曾乐民表示，“世界级大湾区发展经验表明，绿色、低碳、高效、智慧将是粤港澳大湾区能源发展的重点方向，清洁、高效、灵活的燃气发电前景必然十分广阔。”

广东省能源研究会副理事长曾乐民

9HA为湾区而来

大湾区电厂以纯凝发电为主，选型自由度较高，但新建电厂需要在有限空间内完成减排、调峰等使命，同时维持成本竞争力。GE哈电9HA的环境绩效、经济绩效以及灵活性均有明显优势。

一般两台660MW燃煤机组的能耗在280克标准煤/kWh左右，如果把消耗的天然气也转化成标准煤，在同一个计算单元下比较，两台9HA.01和9HA.02机组大概在180克标准煤/kWh到190克标准煤/kWh之间，能耗优势明显。

与两台660MW燃煤机组电厂相比，9HA燃气电厂的氮氧化物（NOx）、硫化物（SOx）、烟尘、二氧化碳（CO2）排放均有明显降低，甚至大幅度优于超低排放燃煤电厂。9HA燃机电厂的氮氧化物、硫化物、烟尘和二氧化碳浓度，分别仅为660MW燃煤电厂的38.9%，16.7%，50%和42.0%。

此外，“煤机超低排放以高昂的投资和运行成本为支撑。污染物排放，也不光是气体排放，还有水资源、土地污染等方面。燃煤机组容易对水体、土壤造成二次污染，燃机就没有这个问题，用水很清洁，这是它的特别优势，”东北电力设计院副总工程师魏显安表示。

按火电工程限额设计参考造价指标（2015年水平）计算，新建2X660MW 超超临界建设成本达3373元/kW。静态投资445,236万元。超低排放模块静态投资46,552万元。为满足超低排放，燃煤机组初投资已占全厂初投资的10%以上，而其运行过程中需要的各种运行费用和可能出现的二次排放治理也是一笔很大的投入。

而燃机电厂的排放基本上都是通过燃机技术从源头上控制，对于特殊地区，需要脱硝装置来实现个位数NOx排放，但其总投资比燃煤电厂低很多。而且其排放稳定，随着技术的发展，排放指标会更加具有优势。

除出色环境效益外，9HA机组的占地、灵活性与施工建设成本均明显低于燃煤机组。其中，9HA燃气电厂占地约为660MW煤电厂占地的三分之一，厂房紧凑，单位面积功率很大，非常适合“寸土寸金”的大湾区建设。在单位千瓦造价上，9HA燃气电厂约在2500-2700元/kw左右，而煤电则在3200元/kw以上。

MEB记者发现，广东地区大多数应用属于纯凝机组，纯凝机组的重要使命为调峰，即随着电网负荷的变化快速跟进。9HA机组负荷变化率每分钟都在65MW到90MW，而660MW煤电机组为每分钟10MW左右。9HA调峰机组热态启动在30分钟内可以实现从燃机点火到联合循环满负荷，在满足排放前提下负荷可以低至33%，具备深度调峰能力。

自上市以来，GEHA级燃气轮机已经成功造就了全球最为高效的50赫兹与60赫兹电厂，并保持吉尼斯世界纪录。在巴基斯坦的HA项目上，9HA机组的联合循环净效率已经达到了63%。9HA燃机还有一大亮点——模块化设计。相比传统的燃机外壳包装模式，在运往安装现场之前，各个模块早已在严格控制的环境下安装完成。9HA模块化设计可减少现场98%的阀门安装工程量、54%的燃机焊接量、50%的电气端子安装（使用FFB现场总线时）和41％的管道系统连接。通过现场工作量的减少，安装成本和返工率也有可观降低，同时安装质量也大幅提高。

2017年3月，哈电集团授予了GE华电天津军粮城项目9HA燃机合同，标志着GE H级燃机正式进入中国市场。2018年8月，GE 9HA.01燃机将从法国贝尔福工厂正式启程运往中国。

为中国客户量体裁衣

GE是最早进入中国的发电设备制造商。早在上世纪80年代，GE就已经为南方省份提供燃气轮机，并为之进行服务。即将于2018年底在秦皇岛成立的哈电通用燃气轮机（秦皇岛）有限公司，将进一步推进9HA燃机国产化的进程，降低产品成本，帮助客户打赢“蓝天保卫战”。

目前，在大湾区，有55台套各类机组接受GE的服务，服务团队平均供职GE时间达11.4年，在台风等恶劣天气情况下保电、降低排放、为客户提供长期技术服务方面，积累了丰富经验。针对大湾区用电客户四个最重要的需求：可靠性、降本增效、减排合规以及生产运营上的可预见性。GE发电服务完全可以做到更贴近客户，更了解需求，快速制定个性化解决方案。

除了本土化设备生产与服务以外，GE还可为客户提供融资领域的支持。GE金融可按客户需求提供股权投资、设备租赁、项目贷款等金融服务。或通过资本运作引入其它投资者，在不影响客户控股的情况下连接各方。

本次气电峰会上，GE的数字化电厂也引起了与会人士的广泛关注。“发电数字化实时连续进行监测，不仅能够提升主机和辅机的可靠性，也可以实现效率优化。当全厂热效率下降的时候，我们可以发现问题出自主机哪一段，或者哪一个辅机，影响因子多少，如何用最经济的手段提升这些地方的效率，怎么最省钱，效率最高。” 中国大唐集团总经理助理吕庭彦在气电峰会上表示。

中国大唐集团总经理助理吕庭彦

GE与大唐共同组建的北京国际电力数据监测诊断中心在2017年12月全面上线之后，已经对大唐集团6家电厂13台机组机群进行管理。超过10,875个传感器如全天候在岗的卫士一般不间断监测电厂总体与主要部件情况，每天产生2.3GB数据。通过GE特色软件，大唐在北京即可监测2000公里以外的电厂，通过防止跳机和部件损伤，避免了相当的经济损失，实现机组可靠高效运行。

“粤港澳大湾区的发展预示着地区发电行业将面临一次变革，”杨成文表示，“实现‘湾区蓝’需要各方共同努力才能实现。作为发电设备和服务的提供商，GE做了充分准备，有能力提供最先进的、最适合湾区区域特点的发电解决方案。我们期待与合作伙伴哈电一道，以优质的产品、服务和创新性的解决方案服务业主，帮助大湾区实现蓝天梦。”