今年年初,通用電氣和日本住友商事株式會社(Sumitomo Corporation)與沙迦水電局(SEWA)簽署了一項為期25年的購電協(xié)議(PPA),以開發(fā)、建設(shè)和運(yùn)營位于Hamriyah的1.8千兆瓦(GW)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠,實現(xiàn)了公私合作(PPP)的里程碑。
這個旗艦項目配備了通用電氣的HA技術(shù),包括世界上最大、效率最高的重型燃?xì)廨啓C(jī),預(yù)計建成后將成為中東公用事業(yè)領(lǐng)域效率最高的電廠,并將使SEWA能夠大幅提高其運(yùn)營的整體效率。該項目將包括三個聯(lián)合循環(huán)區(qū)塊,其中第一個預(yù)計將于2021年上線。由多個銀行和JBIC共同組成的財團(tuán)資助該項目,共獲得約10億美元的私人公共合作融資總額。
沙迦的新項目預(yù)計將增加阿聯(lián)酋的電力供應(yīng),但最重要的是,隨著中東加大對包括太陽能、風(fēng)能和核能在內(nèi)的可再生能源的投資,該項目強(qiáng)調(diào)了天然氣發(fā)電在更廣泛的能源結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵作用。例如,沙特阿拉伯已指定1000多億美元用于可再生能源投資。但沙特同時也在進(jìn)一步投資新的天然氣發(fā)電項目,以認(rèn)識到天然氣在縮小電力供需缺口方面的重要作用。在沙迦,通用電氣正在建設(shè)阿聯(lián)酋新的1.8gw燃?xì)獍l(fā)電廠,發(fā)電活動主要是燃?xì)廨啓C(jī),占其可用容量的83.2%。在阿聯(lián)酋,沒有大規(guī)??稍偕茉创笠?guī)模部署的目標(biāo)政策。
SEWA正尋求啟動自己的可再生能源計劃,以滿足酋長國的迫切需要,但同時追求常規(guī)發(fā)電,它認(rèn)為這是可靠的能源組合所必需的。根據(jù)天然氣出口國論壇(GECF)的一份報告,到2040年,中東的電力需求預(yù)計將達(dá)到2419太瓦時(TWh),是2016年的兩倍。這促使地區(qū)公用事業(yè)公司探索其他能源,包括可再生能源。然而,在一個以電力需求螺旋式上升為特征的能源匱乏的世界里,可再生能源的間歇性意味著人們不能將其作為唯一的電力來源。太陽不總是透過晴朗的藍(lán)天照耀著我們,風(fēng)也不總是以穩(wěn)定的速度吹拂,降雨模式也不總是足夠可靠,不足以確保一個計劃,水電的不斷流動和當(dāng)今的儲能解決方案尚未發(fā)展到能夠填補(bǔ)這種間歇性造成的缺口的水平。
例如,在通用電氣,這一努力體現(xiàn)在其HA燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)上,該技術(shù)目前的凈聯(lián)合循環(huán)效率為64%,高于當(dāng)今任何其他競爭技術(shù)。事實上,燃?xì)廨啓C(jī)已經(jīng)幫助創(chuàng)造了兩項效率世界紀(jì)錄,分別在全球電力市場的60赫茲和50赫茲部分。這項技術(shù)與SEWA在沙迦哈姆里耶即將實施的1.8GW獨立聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目中采用的技術(shù)相同。這項技術(shù)也很適合希望將大量電力上網(wǎng)以填補(bǔ)人口密集中心附近能源短缺的發(fā)展中國家,而不需要大片土地,而這些土地往往需要等量的可再生能源。孟加拉國就是一個典型的例子,該國自2014年以來就采用了HA技術(shù),以幫助彌合需求與產(chǎn)能之間的巨大差距。
混合技術(shù)集成是解決當(dāng)今能源需求的另一種手段。例如,南加州愛迪生(SCE)和通用電氣(GE)在加州諾沃克(Norwalk)推出了全球首個電池燃?xì)廨啓C(jī)混合動力系統(tǒng)。該系統(tǒng)有助于平衡可變能源的供應(yīng)和需求,包括在太陽落山和太陽能發(fā)電量下降的夜晚,同時隨著人們開燈和電器的使用,用電量激增。其核心是一個最先進(jìn)的控制系統(tǒng),它將電池和燃?xì)廨啓C(jī)之間的輸出無縫融合。電池的儲能能力被設(shè)計為提供足夠的時間覆蓋,以允許燃?xì)廨啓C(jī)啟動并達(dá)到其指定的功率輸出。因此,當(dāng)需求激增或可再生能源供應(yīng)下降時,系統(tǒng)不需要在待機(jī)狀態(tài)下燃燒燃料和消耗水來立即調(diào)度電力。
更多創(chuàng)新的解決方案也即將推出。如今,科學(xué)家們能夠利用燃?xì)廨啓C(jī)等發(fā)電技術(shù)燃燒氫氣等清潔資源。事實上,通用電氣已經(jīng)成功地利用混合燃料和高達(dá)95%的氫氣通過其燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電。在這種不斷變化的能源格局中生存,將意味著商業(yè)戰(zhàn)略的改變,以及為提高燃?xì)廨啓C(jī)性能而擴(kuò)大創(chuàng)新的規(guī)模,而這正是通用電氣堅定的目標(biāo)。
《財富》(Fortune)商業(yè)觀察(Business Insights)最新報告摘要顯示,全球工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)市場預(yù)計將每年增長,到2026年將達(dá)到102.3億美元。該報告指出,燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)由西門子、三菱日立電力系統(tǒng)(MHPS)、羅羅、安薩爾多和川崎重工等公司主導(dǎo),預(yù)計未來七年將以每年約1.4%的速度增長。
在全球范圍內(nèi),燃?xì)廨啓C(jī)的銷量在低成本可再生能源的壓力下大幅下降,預(yù)計至少在未來幾年內(nèi)仍將保持疲軟。目前全球工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)市場去年估計超過90億美元。德國工程集團(tuán)西門子(Siemens)去年宣布,作為其2020+戰(zhàn)略構(gòu)想的一部分,該公司將出售其335億美元的大部分天然氣和電力部門(由傳統(tǒng)發(fā)電、輸電、石油和天然氣組成)以及在西門子Gamesa可再生能源公司(Siemens Gamesa Renewable Energy)59%的股份。此前外界一直在猜測西門子自2018年以來的天然氣業(yè)務(wù)前景,此次出售這部分股份,很可能會在能源市場上“創(chuàng)造一個新的”主要參與者
在市場萎縮的同時,它的競爭也越來越激烈。制造商現(xiàn)在正努力提高效率,降低燃?xì)獍l(fā)電的成本。MHPS表示,其最新的J級渦輪機(jī)的發(fā)電成本比上世紀(jì)80年代引進(jìn)的F級技術(shù)低30%。
如今,MHPS燃?xì)廨啓C(jī),如效率接近65%,可靠性接近99.5%的聯(lián)合循環(huán)M501JAC,在與可再生能源合作減少碳排放方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。MHPS和西門子等制造商將氫氣視為可持續(xù)、經(jīng)濟(jì)、可靠的可再生能源未來的大宗能源儲存解決方案。隨著風(fēng)能和太陽能的不斷開發(fā),多余的可再生能源將會增加,可以通過電解產(chǎn)生可再生氫,電解利用電將水分解成氫和氧。
由此產(chǎn)生的氫氣是一種可以用于燃?xì)廨啓C(jī)的清潔燃料,可以儲存在固體氧化物燃料電池、運(yùn)輸和化學(xué)生產(chǎn)工業(yè)中??稍偕鷼涫且粋€多方面的突破。它可以由低成本或免費(fèi)的多余可再生能源產(chǎn)生。它可以儲存很長時間,甚至在季節(jié)性水平。通過適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)設(shè)計改進(jìn),它可以很容易地在燃?xì)廨啓C(jī)中燃燒。
這使其成為支持可再生能源和實現(xiàn)碳減排目標(biāo)的理想選擇。這種轉(zhuǎn)變是一種“權(quán)力的轉(zhuǎn)變”,而MHPS一直在為此做準(zhǔn)備。迪拜已經(jīng)開始與西門子合作,探索生產(chǎn)和使用氫作為低碳能源的潛力。去年,迪拜在Mohammad Bin Rashid太陽能公園(Mohammad Bin Rashid solar Park)啟動了首個太陽能綠色氫氣項目,利用了該公園產(chǎn)生的能源。迪拜水電局(DEWA)和西門子公司計劃在2020年世博會上實施該試點項目。他們將在明年之前進(jìn)行試驗和試驗階段,以確保最大的安全性和可靠性標(biāo)準(zhǔn)。
行業(yè)專家和分析師表示,雖然全球采用可再生能源的勢頭增強(qiáng),但從中期來看,世界汽輪機(jī)市場似乎仍將保持彈性。他們將這一優(yōu)勢歸因于中東和其他地區(qū)對核電站的需求日益增長,需要在伊拉克等石油豐富的市場迅速增加重燃料油(HFO)的產(chǎn)能,以及亞太地區(qū)燃煤發(fā)電的持續(xù)發(fā)展。此外,預(yù)計聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)(CCGT)電站訂單的反彈將推動對蒸汽輪機(jī)的進(jìn)一步需求。
太陽能和風(fēng)能的間歇性問題意味著兩者都很難獲得可靠的電力,因為兩者都依賴于天氣,這是不可預(yù)測的。由于目前能源儲存的效率不足以達(dá)到成本效益,這就需要可靠的能源來補(bǔ)充。在過去的幾年里,技術(shù)有了很大的發(fā)展。通用電氣的USC技術(shù)是當(dāng)今全球燃煤電廠的旗手。USC燃煤電廠在高于前人臨界點的溫度和壓力下運(yùn)行,能夠以更高的效率發(fā)電,顯著減少二氧化碳排放,并降低相關(guān)的運(yùn)行成本。
(燃?xì)廨啓C(jī)聚焦)