PGEC年度大会 | 江泓:浅谈燃气机组的成本和收益
2024年12月11-13日,由中国内燃机工业协会、中国内燃机工业协会应急动力装备专委会、GPOWER动力展主办的“2024中国发电设备行业年度大会”在福建福州隆重召开。北京博威能源科技股份有限公司新能源事业部总经理 江泓 应邀出席会议并作《浅谈燃气机组的成本和收益》主题分享。以下内容根据现场发言整理,仅供参考。
大家下午好!非常激动能再次站在这里与大家分享。我是江泓,来自北京博威能源科技股份有限公司,今天我要分享的主题是“燃气机组的成本与收益”。
首先,作为一家从福建走出的企业,包括我个人也是福建人,在今天有很多想说的。但由于今天的主题限制,我将专注于专业问题。博威能源今年迎来了成立的第21个年头,原本我准备了一大段企业介绍,但最终都删了,博威近几年正在经历转型,我们由了一个新的发展方向——电站及燃气电站,这也是我今天要分享的重点。
在开始之前,我想先确定一下分享的范围:燃气主用电站。
博威涉足燃气行业多年,从传统柴油发电机组转型到燃气发电机组,积累了不少项目经验。我一直思考,对于燃气发电机组的客户来说,他们最关心的是什么?或者燃气电站中最重要的内容是什么?我认为,最重要的是成本和收益。与传统的备用柴发或海外应急电源不同,我们的机组特点是持续能力强,能帮助客户赚钱。作为主用电站,我们需要保证持续的电能产出及附加热能产出,以帮助客户盈利。基于此,我做了一些思考,并借此机会与大家分享。
项目成功的关键因素众多,但成本和收益无疑是最重要的,它们是紧密相关的,可以相互转换。这其中,投资回报率是一个关键指标。
从降低成本的角度,我总结了几个要点:
一、设备的投入,包括客户购买设备的投资以及土建配套设施的投入。
二、发电效率,我们可以降低用户的燃料成本。
三、其他成本,如润滑油使用成本、人工成本,还有故障停机、环保政策等隐形成本。
我们分析发现,在燃气发电机组的全生命周期成本中,运行成本占据了82%以上。换句话说,在全生命周期的所有成本中,初期投资成本占比很小,大约只有5%,而运行成本占95%以上。基于此,我们发现降低成本的主要点在于燃料成本的降低,不是说初期投入不重要,而是我们可以将关注点放在其他方面。在运行成本中,90%以上是燃料成本,其余10%主要是零部件、润滑油、常规保养和人工成本。
接下来,我做了一些比较:
一、电效率,我们选择了以电效率43%的高性能机组与传统电效率35%的机组进行对比。博威MWMTCG3020系列燃气机组电效率可高达45%。
二、排放指标,燃气机组主要是氮氧化物排放。在海外项目中,我们很少需要额外的脱硝处理,因为全世界只有中国的环保标准最高。在海外,我们一般能满足250mg每标方的排放,基本能满足全球大部分国家和地区的环保需求。如果能把排放降下来,可以省去后续的处理成本。
三、大修时间,大修时间的长短关系到设备折旧成本。
四、保养间隔,4000小时意味着按照一年365天运行,半年保养一次,而1000小时则是一个多月保养一次,这对人员配置有很大影响。
五、润滑油消耗量的不同,高性能的发电机组可以有更低的润滑油消耗。其他的还包括连续运行功率,国内以前存在虚标现象,我们希望机组以连续运行功率为计算标准。
六、体积,运输成本、占地面积都会影响成本。高性能发电机组体积的缩小可以让它们放入标准的集装箱。这里提到的高性能发电机组不仅指进口机组,国产机组也有向这个方向发展的,生产大功率的高速机组,减小设备体积,这样的好处是可以装入标准的ISO集装箱,便于海运。
在连续运行功率方面,我们对比了一些国际品牌和国内品牌的机组,现在虚标的情况越来越少,基本上都按照标定功率来。其他的润滑油、保养间隔、大修时间、排放指标也是如此。
在电效率方面,我这里做了数据的简单计算,如果以纯甲烷为例,35%和43%电效率的机组在每立方纯甲烷发电上可以差将近0.8度。别看这个数字不起眼,在整个全生命周期使用下来,成本差别是非常大的。
这里我做了更进一步的对比。高性能的发电机组虽然投资成本高,但燃料成本低,备件成本稍高,因为需要按照原厂规定进行保养,润滑油成本只有1/10,换油时间也较长,人工成本和停机成本都比较低。
基于以上思考,博威能为用户提供的产品大致分为这几类:
一、常规的R型机组,追求接近90%的一次能源利用率,适用于热电联产项目。
二、P型机,在客户只有发电需求的场景下,我们持续优化发电效率,目前最高电效率的机组已达到45%以上。
三、Z型机,适用于特殊场景的定制机型,以及快速启动机型,旨在提升前面分享的性能指标,以达到作为持续产生收益电站的最佳运行状态。
博威我们能提供的机组功率范围是400KW至4500KW,覆盖50赫兹和60赫兹。我们的主要性能优点包括:
一、功率段完整,从400KW至4500KW,是目前国际上电站主流应用的功率段。
二、产品体积小,在同行业中相对较小,2.3MW燃气机组极限情况下可装入ISO标准集装箱。
三、可靠性高,全球数十万机组使用案例,每个系列机组全球持续使用时间超过15年,全球备件供应体系,为客户提供持续保障。
四、润滑油消耗低,最高机型0.2克每度电,最低0.1克每度电,行业内领先。
五、电效率高,最低一款机器超过40%,最高可达45%,还能通过ORC等手段进一步提高发电效率。
六、质量保障,机组一年至少可运行8000小时以上,除了例行半年一次的检修、保养、换机油外,可全年运行。
七、定制化解决方案,针对不同应用场景提供定制化解决方案,帮助客户达到最佳运行效果,增加电站收益。
我们能提供的产品形式包括开架式发电机组、集装箱式撬装发电机组、交钥匙工程,以及全生命周期服务。从选型、供货、安装到运行中的持续稳定服务,包括质量稳定和价格相对稳定的服务。通过模块化设计理念,提供标准型、快速移动的紧凑型集装箱机组,大型如4MW以上机组,可多个集装箱基础,最快一个月内完成电站搭建和调试。
我们在海外项目中经常遇到微电网,需要与园区、矿山油田的其他供能方式如风电、光伏、储能、柴发、市电联动。关键还在于用户负载侧,他们没有大电网环境,需要针对性为客户机组使用情况及突加负载情况进行持续监测,提供增值服务。
所有机器性能可与微电网多能互补,CHP来自燃气机组设计理念。化学能转化为动能,动能转化为电能,输出电量。同时,缸套水和超过400度的烟气余热可回用制暖,其他低温水、低温烟气余热在必要时可与机组辐射热一起回收,满足客户总效率需求。
这是一个典型的CHP流程图,天然气进入机组后,除了发电,余热通过换热器提供给用户,可产生高品质饱和蒸气,供给吸收式溴化锂机组进行冷热转化,制冷。在国内数据中心,前几年有一些想法和设计,但随着燃气价格上涨,项目减少,未来仍有可能。同时提供孤岛模式、并网模式两种定制化电站供客户选择。
分享了这么多,我想强调,燃气电站尤其是长型主用燃气电站,我们应关注的不仅是价格,还有机组后续运行的稳定性和燃料成本节约。很高兴看到国内很多发动机厂家提供的燃气机组也在向这个趋势发展,进步迅速。未来国产机组可能达到甚至超过进口水平,这非常值得期待。
由于时间关系,我不多赘述了。希望会后对燃气机组感兴趣的同僚们,有机会我们可以做更多交流。谢谢大家!