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每度电碳排放量仅230克 看好中国燃气轮机市场

2017-05-04 09:14:32 来源: 21世纪经济报道 

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4月下旬,德国西北部的城市杜塞尔多夫还有些阴冷,白天太阳露面的时间不超过2个小时。位于莱茵河东岸的老工业区,尤为冷清。

在这之中,劳斯瓦德(Lausward)电厂是一个异类。这座位于杜塞尔多夫市中心附近港口区的电厂,除了为杜塞尔多夫提供电力和热力,还是喜爱从高处俯瞰城市的观光客的必去之地。

秉承着去工业化的理念,电厂围着光秃秃的烟囱打造了一个观景平台,这就是杜塞尔多夫的城市之窗(City Window)。乘坐电梯,游客即可到达距地面约148英尺的观景台,天气好时可远眺南边的城市科隆。

不过,这座运营了70年的老电厂,在能源界最为出名的还是其“Fortuna”机组。以罗马神话中幸运女神命名的机组,由西门子SGT5-8000H燃气轮机、SST5-5000蒸汽轮机等组成。

据西门子股份公司发电与天然气集团Fortuna机组项目负责人Eva Windecker介绍,这座机组在验收之前的试运行阶段便创下多项世界纪录。发电净效率高达61.5%。

机组最大出力603.8MW,创下了同类单轴配置的联合循环发电机组的新纪录,同时还为杜塞尔多夫的区域供热系统提供约300MW的热力。

在热启动的情况下,整个机组从启动至满负荷仅需25分钟,因此也可被用作应对可再生能源发电波动性的备用电厂。当然,因为承担区域供热任务,机组至今尚未被用于调峰。

燃料利用率高达85%

最初,劳斯瓦德电厂还是个燃煤电厂。为响应杜塞尔多夫2050年实现碳中和的目标,杜塞尔多夫公共事业局决定在劳斯瓦德新建燃气-蒸汽联合循环电厂,2016年1月起开始商业运营。

4月底,21世纪经济报道记者来到劳斯瓦德电厂。一入电厂,便见两栋风格迥异的建筑并排而立。一栋建筑外墙被玻璃包裹,有着明显的现代化风格;另一栋墙体泛黄,留下了岁月的痕迹。

据“Fortuna”项目义务讲解员、西门子退休员工Peter Pauls介绍,陈旧的那栋建筑是已被弃用的老厂房,因拆迁费用问题仍留在原处。

厂区内非常安静,几乎听不到机器运转的声音,除非走到燃气轮机等机器所在的厂房门口。Pauls说,工厂紧邻医院,病人需要非常安静的环境,工厂噪音不到25分贝。

管理这样一座电厂所需的运营人员并不多。电厂的中控室每班安排19名员工,负责包括劳斯瓦德在内的杜塞尔多夫的4个电厂的24小时管理,极大地节省了人力和运营成本。

为何机组能如此高效地运转?这主要归功于组件设计、材料选用、机组整体构造等方面持续不断的改进,以及电厂组件的完美配合。

机组外部两个黑色金属车间内过滤和压缩后的天然气,进入燃气轮机之前就先加热。Pauls表示,这一举措可让机组提高5%的效率。

走进厂房,抬头就可见两侧横贯整个车间的重型龙门吊机。这是用来安装燃气轮机的,因为燃机重达445吨,相当于1架加满燃料的空客A380。从柏林的工厂运输到杜塞尔多夫,都需要公路全部封路。

压缩后的天然气在燃气轮机的燃烧室里燃烧,推动燃机叶片以3000转/分的速度运转,其离心力高达10000G。产生的电力经由发电机传输至电缆上网,足以为一座240万人口的城市供电。

超过1500摄氏度的点火温度堪比铁熔点,因而燃气轮机内部温度极高。从燃气轮机内出来的高温气体,将余热锅炉内从莱茵河抽取的冷水加热,变成水蒸气,进入蒸汽轮机,产生的热能通过地下供热管道跨过莱茵河,输送到杜塞尔多夫城市西部,为家庭等用户供热。

余热锅炉的管道400公里,受热面积达54万平方米。电厂内容量为3.5万立方米的水塔,能够储存两天的供热量,以备不时之需。

加上区域供热,电厂的燃料利用率高达85%,生产每度电的二氧化碳排放量可降低为230克。Windecker表示,理论上讲,相比于欧盟地区燃煤电厂的平均排放,这座电厂每年可减排大约250万吨二氧化碳,相当于每年平均行驶1.5万公里的125万辆乘用车一年的二氧化碳排放总量。

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