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商機(jī)無限 未來電力產(chǎn)業(yè)的三大趨勢是什么?

2015-04-14 10:33:09 財新-無所不能   作者: 程程  

導(dǎo)讀:能源需求快速增長,環(huán)境壓力日益緊迫,怎么解決這一難題?在今天召開的“中美綠色創(chuàng)新合作交流會”上,清潔發(fā)電技術(shù)成為討論最激烈的話題之一。清潔發(fā)電技術(shù)的未來會是怎樣?電力產(chǎn)業(yè)當(dāng)前發(fā)展形勢如何?無所不能(caixinenergy)帶您概覽其貌。

“天然氣時代的到來,分布式能源崛起,可再生能源增加和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用是中國及全球電力市場所面對的現(xiàn)狀,急需創(chuàng)新技術(shù)來應(yīng)對這一改變。”在今天召開的“中美綠色創(chuàng)新合作交流會”會議上,技術(shù)創(chuàng)想備受與會專家及企業(yè)的關(guān)注。

作為今天的參與會議的企業(yè)之一,通用電氣(GE)公司高級副總裁兼大中華區(qū)總裁段小纓表示:“作為全球最大的油氣開采、運輸和發(fā)電設(shè)備綜合企業(yè),GE公司希望與政府和國內(nèi)外企業(yè)共同打造一個公開、透明、市場互道的能源生態(tài)系統(tǒng)。”為實現(xiàn)這個目標(biāo),早在2006年GE就曾與發(fā)改委簽訂了相關(guān)合作諒解備忘錄。段小纓還表示:“通過與政府和企業(yè)合作,將促進(jìn)投資、競爭和新技術(shù)應(yīng)用,以應(yīng)對能效、排放和霧霾等長期困擾產(chǎn)業(yè)和社會的關(guān)鍵挑戰(zhàn),為中國能源的未來共同打造可持續(xù)發(fā)展之路。”

目前整個中國的電力產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)行一場重大的變革。傳統(tǒng)電力公司不再占據(jù)霸主地位,各類企業(yè)和投資者紛紛進(jìn)入這個潛力無窮的市場,而消費者必將受益,并且在發(fā)電、用電中都扮演更主動、自主的角色。

據(jù)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》分析電力產(chǎn)業(yè)的變化的三大趨勢:分散而斷續(xù)的發(fā)電、日益廉價的蓄電、智能化用電。它們相互滲透,每個趨勢都存在無限商機(jī)。

一、天然氣分布式發(fā)電技術(shù)——熱電聯(lián)供提高效率

受到霧霾天氣困擾、對于電力消費需求旺盛的地區(qū)來說,推動分布式發(fā)電和清潔發(fā)電,可以促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和治理空氣污染。但這實現(xiàn)起來并不簡單。

從能源的綜合利用效率來看,天然氣分布式發(fā)電,尤其是熱電聯(lián)供的天然氣分布式能源站的綜合效率達(dá)到 75%-80%。但常規(guī)能源譬如火力發(fā)電廠綜合利用效率僅有 40%。

冷熱電三聯(lián)供的天然氣分布式能源系統(tǒng)通常包括三個環(huán)節(jié):首先由燃?xì)廨啓C(jī)作為主要驅(qū)動,燃?xì)鉁囟仍?1000攝氏度左右,提供外輸電能;其次通過吸收式制冷機(jī),在 300-500攝氏度的中文余熱環(huán)節(jié)下供冷;最后通過吸收式熱泵等提供 100-200攝氏度的低溫余熱,向用戶供熱。

這其中,燃?xì)廨啓C(jī)是天然氣分布式能源的核心驅(qū)動環(huán)節(jié)。

2012年,GE 與華電集團(tuán)合作,成立了華電集團(tuán)通用輕型燃機(jī)設(shè)備有限公司( HDGE),該公司主要即生產(chǎn)制造天然氣分布式能源設(shè)備。

2014年,在兩家企業(yè)的合作下,中國首臺套航改型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組在上海下線。此次下線的 LM6000PF燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組是世界上最先進(jìn)的 5萬千瓦等級發(fā)電機(jī)組,聯(lián)合循環(huán)發(fā)電效率可達(dá) 52%。

燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)供項目中燃料利用率對燃?xì)獍l(fā)電的成本有很大的制約,所以,企業(yè)為了控制成本,會在技術(shù)上加大投入,以期提高燃料利用率從而減少成本。但是成本只是制約天然氣發(fā)電的一個因素。目前制約天然氣分布式發(fā)電的一個重要因素是尚無明確政策措施扶持。正如南車玉柴總經(jīng)理楊戰(zhàn)明此前在接受采訪是表示:“對于天然氣發(fā)電,更重要的是政策導(dǎo)向,怎么去導(dǎo)向,最后怎么去落地,不落地的說得再多也不能抵消其不實施的事實。所以,不管分布式能源的春天即將來臨還是黎明前即將到拂曉,沒有政策落地的支撐,只能淪為一句空言。”

二、微電網(wǎng)——可以實現(xiàn)電力自給自足

分散而斷續(xù)的發(fā)電是電力產(chǎn)業(yè)的變化的一個重要方向,并存在無窮商機(jī)。傳統(tǒng)模式下,電力企業(yè)既發(fā)電也用電,其主要任務(wù)是滿足高峰時段的用電需求,這種高成本最終將由納稅人承擔(dān),技術(shù)的創(chuàng)新會將電網(wǎng)變得更加復(fù)雜和碎片化,微電網(wǎng)便是其中之一。微電網(wǎng)是指接有風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池、燃油發(fā)電機(jī)等分布式能源的小型電力系統(tǒng),該系統(tǒng)一般包括分布式能源、儲能、負(fù)載、變配電、控制系統(tǒng)等組成部分?,F(xiàn)在,越來越多的私人機(jī)構(gòu)和企業(yè)也開始自己運行自己的電力系統(tǒng),把發(fā)電、蓄電和高效供電結(jié)合起來。

微電網(wǎng)可以應(yīng)用在難以接入傳統(tǒng)電網(wǎng)、需要部分或者全部自主供電的偏遠(yuǎn)地區(qū),例如海島、礦區(qū)、極地等等。

此外,在能夠接入傳統(tǒng)電網(wǎng)的地區(qū),人們也可以為家庭、社區(qū)或者單位搭建包含小型太陽能或者風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的微電網(wǎng),部分或者全部實現(xiàn)電力自給自足,從而節(jié)約電費、減少排放。

不過,由于天氣的原因,一陣風(fēng),一片云都有可能改變風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池等分布式能源的運行狀態(tài),所以其輸出的電力發(fā)生波動,會影響微電網(wǎng)穩(wěn)定運行。

三、智慧風(fēng)機(jī)——用大數(shù)據(jù)增加發(fā)電量

在環(huán)境的壓力下,人們將注意力轉(zhuǎn)移到如何利用可再生能源發(fā)電,比如風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電在中國已有較長的發(fā)展歷史,隨著技術(shù)的進(jìn)步,如何讓龐大的風(fēng)機(jī)更加智能、新增裝機(jī)降低度電成本、提高可靠性,是風(fēng)電場主關(guān)注的焦點。那么利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、先進(jìn)監(jiān)測控制策略的“智慧型”風(fēng)機(jī)逐漸收到市場青睞。

一個智慧型風(fēng)機(jī)要達(dá)到四個方面。一是大數(shù)據(jù)前提,一臺風(fēng)機(jī)一分鐘可能有十萬個數(shù)據(jù)檢測信息的反饋,智慧風(fēng)機(jī)不是風(fēng)機(jī)和中控室的“對話”,而是風(fēng)機(jī)和風(fēng)機(jī)之間的“對話”,每一臺風(fēng)機(jī)在運行的過程中,都可以實時地相應(yīng)風(fēng)場的環(huán)境和形態(tài);二是智能風(fēng)驅(qū)軟件,風(fēng)驅(qū)軟件可以讓風(fēng)機(jī)自動調(diào)節(jié)角度和鼓風(fēng)能力,從而增加風(fēng)機(jī)的年發(fā)電量;三是風(fēng)場與電網(wǎng)之間的協(xié)同,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)可以幫助電網(wǎng)管理整個風(fēng)場上網(wǎng)的電量;四是提高整個風(fēng)場運行的可靠性。

事實上,我國風(fēng)電場規(guī)模日益擴(kuò)大,風(fēng)機(jī)間建立聯(lián)系則顯得很重要。GE在全球的裝機(jī)量達(dá)到38GW,約有25000臺風(fēng)機(jī),而其每一臺風(fēng)機(jī)都有多達(dá)幾百個的傳感器,根據(jù)這些傳感器的實時數(shù)據(jù),風(fēng)機(jī)之間就可以實現(xiàn)相互“對話”,共享運行的各種參數(shù),避免或減少由于個別部件偶然失效帶來的發(fā)電損失。

四、 能源大數(shù)據(jù)推動節(jié)能

信息技術(shù)逐漸滲透于能源系統(tǒng),這將是清潔能源發(fā)展的重大推動力。據(jù)美國節(jié)能經(jīng)濟(jì)委員會 (ACEEE)預(yù)測,如果家庭用戶和企業(yè)用戶都能充分利用現(xiàn)有的信息及通信技術(shù)為電力系統(tǒng)帶來的改進(jìn),那么全美可以減少 12%~22%的能源消耗,相當(dāng)于節(jié)約了上百億美元。

中國也不甘落后,在 2014年政府工作報告中,李克強(qiáng)總理提到“互聯(lián)網(wǎng) +”概念,這加大了對下一代互聯(lián)網(wǎng)與能源融合的支持。

目前,IBM已將數(shù)據(jù)分析作為其大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的核心,共投資 160億美元進(jìn)行 30次數(shù)據(jù)分析的相關(guān)收購,并在電力產(chǎn)業(yè)提出電網(wǎng)轉(zhuǎn)型、提高發(fā)電效率及顧客運營轉(zhuǎn)型等倡議,從而支持能源大數(shù)據(jù)處理。

GE則通過每秒分析上萬個數(shù)據(jù)點,融合能量儲存和先進(jìn)的預(yù)測算法,開發(fā)出能靈活操控 120米長葉片的 2.5-120型風(fēng)機(jī),將數(shù)據(jù)傳遞給鄰近的風(fēng)機(jī)、服務(wù)技術(shù)人員和顧客,效率與電力輸出分別比現(xiàn)行風(fēng)機(jī)提高了 25%和 15%。

一句話,科技現(xiàn)在正在引領(lǐng)發(fā)電行業(yè)的變革。每個企業(yè)都要應(yīng)對這種挑戰(zhàn)。




責(zé)任編輯: 江曉蓓

標(biāo)簽:電力產(chǎn)業(yè)