燃气发电新技术的市场前景分析

马 可

（山东胜动燃气综合利用有限责任公司，山东 东营 257000)

1 天然气与煤层气联合循环发电技术的应用前景

1.1 天然气与煤层气联合循环发电技术简介

20世纪80年代以后，燃气轮机的功率以及热效率都得到了大大提高，在电力工业发展中，燃气轮机与联合循环发电技术的地位不断上升。当前全球每一年新增加的装机容量有25%采用的是燃气—蒸汽联合循环机组，在美国这一比例占到了50%。据不完全统计，全球目前全部的燃油和使用天然气的燃气轮机与联合循环的装机容量都在4亿kW以上。1987年以后，在美国使用燃气轮机年生产总功率已远远超过了使用蒸汽机发电的年生产总功率。在世界上来说，这是发电设备制造业的一次重大改革和突破，也是一次历史性的转折，表明了燃气轮机与联合循环发电技术广阔的应用前景。

这一技术在我国的应用主要开始于20世纪50年代，但受到燃料政策的阻碍，这一发电技术在很长一段时间没有得到发展。到了20世纪80年代，我国经济呈现快速发展的态势，燃气轮机技术得到广泛应用，使用规模开始不断扩大。到目前为止，我国燃气轮机和联合循环发电的总装机容量在8400MW以上，占我国总装机容量的3.5%左右。采用这一发电技术的主要是我国东南沿海地区和一些内陆边远地区。

1.2 天然气与煤层气联合循环发电技术的市场应用前景

（1）它是油气煤矿区的最佳电源。对于这一市场应用来讲，我国的石油以及天然气等绝大多数储藏分布在荒漠、边远地区以及海边，这些地方的特点就是和大电网距离相对较远，同时煤炭以及水资源比较稀缺，所以，采用当地天然气与那的燃气轮机联合循环发电就能使那些地方的油气资源得到充分的开发和利用，从而促使地方经济不断发展。

（2）它是高负荷中心的基本负荷机组。我们知道，在社会经济快速发展的今天，对于用电负荷比较大的地区来讲，昼夜电负荷谷差呈现出日益增大的趋势，而采用天然气与煤层气联合循环发电，就能实现最佳的调峰机组。这一调峰机组所具有的最主要特点就是经济性高，同时还能最大限度地对电网的安全稳定运行起到重要的保障作用。不仅如此，高负荷的中心地区附近通常就是常规火电污染最为严重的地区，那么，为了使这一地区的环境得到有效改善，为了满足生产对电力的需求，非常有必要对这里的一次能源构成进行调整，以减少常规燃煤电站。所以，在富有天然气以及煤层气的地区，适当增加一定数量的带基本负荷的联合循环机组，对环境的保护有着积极作用，同时也能促进经济良性发展。

（3）它是老电厂改造的一个行之有效的选择。在我国的电网中，规格在125 MW以下的中小机组数量繁多，在所有机组总容量中所占的比重为52%，其所具有的最主要特点就是技术落后，经济性差。所以，对其进行改造和取缔迫在眉睫。不仅如此，即使那些经过了改造的于20世纪80年代建造出来的200MW及300MW的高压机组，在经过了一二十年的使用后也已十分落后，加上这些机组中很多都不具备烟气脱硫等净化装置，对环境污染严重，因此也亟需改造。而通过天然气和煤层气的联合循环使用，就能对这些老厂施行改造。可以说，这是一条既简便又切实可行的途径。

2 微型燃气发电技术的应用前景

2.1 微型燃气发电技术简介

微型燃气发电技术是一种新兴的技术，它主要用来调峰以及热电联产，有时也会被用来作为备用电力。下面对其运行成本进行分析，假设把效率规定在40%，天然气的价格为1.8元/m3，那么电的成本在0.7元/kW·h以下，与当前的电力时价相比，是比较低的。如果我们采用热电联产，就具有更大的经济效益。对于微型燃气发电技术来讲，它所具有的最主要特征就是污染排放量低、维护需求低以及噪音低，相对而言，其投资的成本也比较低。可以说燃气热电联产的突出优势是在市场上具有很大的价格优势，消耗的电量比较少，加上其环保、维护少、效率高、运行灵活以及安全可靠性高等优点，被用户广泛接受。

2.2 微型燃气发电技术的市场应用前景

（1）它在热电联产中前景广阔。我们知道，发电技术主要就是通过将燃料转化实现发电，而在发电厂平均输入的燃料能源中，能变成热的仅有2/3，虽然有一部分热量会被用户使用，但这样的情况也只能是在发电厂和用户靠的比较近的情况下才能实现。而微型燃气发电技术，由于其设备的体积较小，所以能在每一个需要电力的地方建立，这对于热电联产的实现有着积极的推动作用。而热电联的使用能促使能源的使用率显著增加，使全球废气排放减少，从而使成本降低。另外，热电联在终端用户以及高热量用户中应用是最适合的，故可将其充分运用在加工工业、医院及学校等地方。

（2）它在备用电力中前景广阔。电力系统最主要的功能就是要持续不断地为用户提供供电服务，但在实际中常会由于风暴以及电网系统故障等而出现断电现象。在此情况下，那些断电敏感的用户（包括电信、零售行业以及加工行业等）就对备用电力有迫切需要。但目前存在的普遍现象是所安装备用的发电机的发电资源不能得到充分利用，大多时候几乎都是不运作的，也正是因为其是孤立于电网之外，它们是不能用作发电容量来在任何一家电力公司计算。通过微型燃气发电技术在备用电力中的使用，能使备用电力装置的运转时间得到增加，从而实现备用发电成本的最小化，它通过把稳定的电力与间歇备用电力进行充分的结合，促使其可靠性最大化。

（3）它在调峰中前景广阔。由于我们对电力的需求时刻在变，所以电力成本也相应的时刻在变，而这些成本的变化也就意味着价格的不断变化。对电力公司来讲，往往会按照小时变化的负荷，来将其分成季节高峰负荷、每天高峰负荷以及非高峰负荷，用户必须把高峰用电时段的用电费用予以支付。在这样的情况下，如果在整个高峰时段中采用微型发电设备来调峰，就能有效地把用户所需要支付的总费用降低。而与此同时，由于用户发电容量的减少，使得能源供应上高峰时段的发电需求大大减少，进而大大降低了发电设备的总投资成本。所以说，这一技术的实行能为用户以及服务商带来更高的经济效益。

3 结语

我们有足够的理由相信，在未来很长一段时间内，清洁能源技术在发电中的使用会成为我们研究的一个趋势，而国家也正逐渐加大对燃气发电技术的研究力度，同时对相关产业的发展也采取了相关的支持和鼓励措施，在倡导环保经济的时代背景下，我们国家可以建立一些采用燃气发电技术的电力示范工程；同时政府应给予相关行业更多的优惠政策，为燃气发电新技术提供有效的政策支持。

当今时代，燃料依然是我们国家一项重要的能源，不管是在电力行业中，还是在火力发电中，它都扮演着十分重要的角色。我国电力事业的前进道路，可以说既拥有广阔的市场前景，也面临着巨大的挑战，而新的发电技术的产生，会为我国电力事业的不断发展提供源源不断的动力。

［1］张春蕾.燃气锅炉冷凝换热器的研究［D］.北京建筑工程学院，2008

［2］富海.可移动式微型冷热电联产系统实验研究与分析［D］.上海交通大学，2008

［3］彭世尼.燃气安全技术［M］.重庆：重庆大学出版社，2005

［4］严俊杰，黄锦涛，何茂刚.冷热电联产技术［M］.北京：化学工业出版社，2006

［5］黄浩云.整体煤气化联合循环发电（IGCC）电站环境影响评价研究［D］.天津大学，2008

［6］殷尚清.张掖火电厂实现清洁生产［N］.甘肃日报，2008-10-29

［7］江哲生.贯彻优化火电结构的方针 促进电力可持续发展［A］.全国火力发电技术学术年会论文集［C］，2009