沈軼唯:西門子能源工業(yè)型燃氣輪機產(chǎn)品介紹及案例分享

編者按：2021年12月7-8日，以“雙碳目標下的智慧方案與行業(yè)機遇”為主題的第十七屆中國分布式能源國際論壇于西安召開。本次會議由中國能源研究會分布式能源專業(yè)委員會、中國能源網(wǎng)主辦，陜西分布式能源股份有限公司聯(lián)合主辦。會上，西門子能源工業(yè)燃氣輪機事業(yè)部銷售副總經(jīng)理沈軼唯發(fā)表了“西門子能源工業(yè)型燃氣輪機產(chǎn)品介紹及案例分享”的主旨演講。

以下內(nèi)容根據(jù)大會演講實錄進行整理。

沈軼唯：尊敬的來賓、朋友們、專家們，大家下午好！

我是來自西門子能源的沈軼唯。

今天非常榮幸能代表西門子能源在這里向大家做相應的匯報。在接下來20分鐘左右時間里，我將詳細為大家介紹西門子能源工業(yè)燃氣輪機一些產(chǎn)品介紹，并且有一些關(guān)于摻氫在內(nèi)的案例向大家進行分享。

首先請允許我占用一點時間，向大家介紹西門子及西門子能源的情況。西門子品牌目前在全球有三家持有者，首先是西門子股份公司，也是西門子品牌的所有者。其次是西門子醫(yī)療，西門子醫(yī)療在2018年獨立運營。本著專業(yè)化運營的策略，西門子決定在2019年開始拆分能源業(yè)務，最終在2020年9月份，西門子能源成功在德國法蘭克福獨立上市。

西門子能源作為全球能源領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，在全球已經(jīng)超過了90個國家開展運營，全球大約有九萬兩千名的員工，年度營收超過275億歐元，西門子作為傳統(tǒng)的能源企業(yè)，基于西門子技術(shù)占了全球總發(fā)電量的16%。每年會拿出大約4%左右的營收，大概10億歐元左右進行研發(fā)的投入，大部分超過一半的業(yè)務已經(jīng)實現(xiàn)了去碳化。

我們西門子能源業(yè)務覆蓋了整個能源價值鏈，從傳統(tǒng)的發(fā)電業(yè)務到能源工業(yè)，包括油氣海上平臺應用，以及后端的輸電業(yè)務，可再生能源業(yè)務，寄予厚望的新能源業(yè)務，西門子能源也會圍繞著氫能與大家一起尋找能源變革的最佳答案。西門子能源可以說在中國有非常悠久的合作歷史，在中國已經(jīng)超過了142年的合作，我羅列出來的這些都是非常典型且重要的項目，包括西門子為中國第一座水力發(fā)電站，云南石龍壩水電站提供發(fā)電機組，現(xiàn)在發(fā)電機組到目前仍舊在正常運行狀態(tài)。包括西門子也參與了當時世界輸電容量最大的高壓直流輸電項目，我們2018年在西門子的SGT800，在國內(nèi)首次應用于江蘇省的區(qū)域性天然氣分布式能源項目。感謝領(lǐng)導們的信任，選擇了西門子產(chǎn)品。

西門子能源圍繞著氫產(chǎn)業(yè)，為國家電投在北京延慶的氫能產(chǎn)業(yè)園中，提供了中國首臺兆瓦級綠色氫能設施，這個項目為即將在2月份舉辦的北京奧運會提供相關(guān)綠色能源。西門子能源在中國積極開展業(yè)務的同時，西門子能源也在積極推進本地化。西門子能源全球第三個熱部件制造廠成功落地宜興。落地宜興的這些工廠有業(yè)務范圍，包括透平葉片制造，包括備件和工具的倉庫，也包括給業(yè)主的一個培訓中心。會為中國客戶帶來非常多的好處，比如成本更低的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務，包括更快的服務響應，包括非常簡化的采購流程和便捷的培訓和經(jīng)驗分享。在這里我特別想提一句，在近兩年新冠疫情背景下，很多國外的工程師無法到中國國內(nèi)進行現(xiàn)場調(diào)試，包括一些事情的處理，西門子培訓中心包括備件透平制造的倉庫，其實發(fā)揮了非常非常重要的作用。

接下來給大家展示一下西門子整個燃氣輪機的產(chǎn)品序列，今天上午也提了很多光伏風電，在新能源主導的能源體系下，仍然面臨很多的穩(wěn)定性、效率性上的不足，大規(guī)模單一式集中發(fā)電，效率有待提升。面對這樣的挑戰(zhàn)，我相信分布式能源是非常非常優(yōu)秀的解決方案。

在這張圖上，我羅列了西門子能源所有燃氣輪機產(chǎn)品序列，可以非常清楚地看到，從最小的兩兆瓦到單機儲率達到593兆瓦的重型9000HL機型，產(chǎn)品序列涵蓋了所有能源的相應等級。這張圖向大家展示一下西門子能源燃氣輪機機群在全球的分布，包括重型、工業(yè)和航改的燃氣輪機在全國已經(jīng)超過了60個國家，并且有超過七千臺運行的裝機容量。燃氣輪機產(chǎn)品的應用領(lǐng)域，除了發(fā)電行業(yè)、傳統(tǒng)油氣行業(yè)，也借著分布式的主題，我們也會給很多不同需求的工業(yè)用戶提供最佳集成解決方案，包括食品加工、樓宇、化工冶煉制造、礦業(yè)水泥陶瓷的應用場景。

我在這里詳細地給大家羅列了幾個在國內(nèi)成功運行的項目，剛剛提到協(xié)鑫昆山藍天分布式能源項目，它也是江蘇省的首個區(qū)域型分布式能源項目，它是配置兩套SGT800燃氣輪機機組，為了更靈活運行，所以配置一抽一備方式，另外它聯(lián)合循環(huán)處理大概135兆瓦。這個項目在2018年8月在昆山成功投運。

這是我們另外一個非常典型優(yōu)秀的項目，它是國電投荊門高新區(qū)天然氣分布項目，兩套SGT800，蒸汽110噸，包括聯(lián)合循環(huán)處理可以達到15萬，在2020年的5月份成功投入運行。多提一句，這個項目正在進行摻氫燃燒項目的改造。我在這里把700和800機型的燃氣輪機業(yè)績列給大家看，我們可以看到SGT700在全球已經(jīng)有超過100臺的業(yè)績，包括SGT800在全球已經(jīng)有超過400多臺業(yè)績。它應用的領(lǐng)域非常廣，從分布式發(fā)電到工業(yè)用戶，到一些化纖、纖維這些，所以應用場景非常廣泛。

我羅列了一個稍微發(fā)電量少一點的上海東冠紙業(yè)，它也是非常非常優(yōu)秀的項目，配置了兩套SGT300燃氣輪機技術(shù)，單機處理大概8兆瓦左右。它因為造紙企業(yè)需要大量的蒸汽，包括發(fā)電自己也需要自發(fā)自用，整個綜合能源利用率已經(jīng)超過了80%，也為業(yè)主節(jié)省了約20%的電費。我也給大家羅列的300和400在國內(nèi)的業(yè)績，同樣的情況可以看到，它的應用場景非常廣泛。

下一節(jié)我將會和大家一起聊一聊西門子高氫燃機開發(fā)。這兩年氫能是非常非?；鸬脑掝}，西門子作為全球能源領(lǐng)先的企業(yè)，也不會丟失這樣的好機會。向大家展示一張非常漂亮的圖片，它是從氫氣的開發(fā)到氫能的利用，可以看出已經(jīng)延伸到各行各業(yè)，包括各自的生活當中，這張圖片也可能是未來氫能作為充分利用的一個縮影。

作為可再生能源的補充，氫價值鏈在未來耦合中扮演非常重要的角色。可以看到氫分為綠氫、藍氫、灰氫，通過可再生能源，從風能、水能、太陽能，我們可以利用電解槽制完全綠色的氫氣，既可以存儲到燃氣輪機里發(fā)電，最后再回到輸電網(wǎng)。綠氫發(fā)出來的電結(jié)合藍氫，作為整個化工、冶煉、航空燃料、化學制品等等整個耦合的作用。這一章從國際能源IEA能源技術(shù)展望里摘出兩張圖片，左側(cè)是氫能制取的趨勢，右側(cè)是氫氣利用的趨勢，我們可以看到不帶CCUS捕捉的氫氣，我們稱為灰氫，灰氫在接下來數(shù)年時間里面，它的比例會越來越少，帶CCUS的，包括電解水制氫，煉化的負產(chǎn)氫都會占據(jù)一定的地位。右側(cè)這張圖表可以看出，氫能在以后的各個行業(yè)，包括發(fā)電、建筑、合成、工業(yè)等等很多很多行業(yè)，都會有非常重要的利用作用，包括氫能的使用會占到整個電力行業(yè)的15%。

氫這兩年特別火，西門子從很早的時候就已經(jīng)開始致力于氫氣的燃燒方面，包括燃氣輪機拆燒的一些工作。我們可以明顯地看出，2008年左右的時間，我們就已經(jīng)開始對于氫能利用和各種實驗、各種工礦、各種機型，包括各種制造平臺都進行了實驗。底部這些可以看到，我們在瑞典有一個西門子能源測試臺，24小時不停時時測試不同工礦下燒氫的能力。最終的目標也是到2030年，和"30·60"政策不謀而合，到2030年燃氣輪機百分之百具有摻氫的能力。

這張圖非常清楚地看到，第一列對應的是燃氣輪機型號，第二列是整個出力，第三列就是燒氫目前達到的比例，最后一列較傳統(tǒng)天然氣發(fā)電，既可以作為燃料替代，也可以作為二氧化碳減少非常重要的途徑。

我們的氫氣燃燒包括零碳排放都需要大量實驗驗證，首先需要高精度流體力學仿真，很多材料其實已經(jīng)不滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)，我們要進行增材制料，并且運用3D打印技術(shù)，并且制造出來要進行實時測試，德國柏林。我們管它叫H2ready，目前氫能話題雖然非?；穑钦麄€行業(yè)包括氫氣儲運、氫氣制取、成本，還沒有達到一個非常良好的商業(yè)模式。很多專家、客戶又會覺得氫能這波趨勢不可逆，現(xiàn)在怎么辦？在目前狀態(tài)下，不需要立刻投入摻氫運行模式，可以提前做好準備，等氫整個產(chǎn)業(yè)非常成熟以后我們可以直接利用。接下來是氫燃機需要考慮的設備和系統(tǒng)，包括供給的系統(tǒng)、消防、余熱鍋爐系統(tǒng)等等，每一步都可以提前準備。

接下來為大家分享幾個在國外的一些實際案例，都是比較典型的。歐盟的一個示范項目，它也是全球首個工業(yè)級零碳，從電到氫到電轉(zhuǎn)化的燃機釋放應用，它是在法國。整個是有造紙廠，首先造紙廠需要蒸汽，利用了電解水制氫，作為壓縮儲存，再摻到西門子SGT400燃氣輪機裝置里面去，發(fā)出來的電自己去上網(wǎng)，余熱也是燃氣輪機比較典型的好處，供自己的造紙廠去運行。這個項目從2020年就開始啟動了，也配置了西門子電解制氫的裝置，我們是負責整個項目總的負責，包括制氫的這些。這個項目不僅可以實現(xiàn)完全零碳的狀態(tài)，也可以實現(xiàn)二氧化碳減排每年達到六萬五千噸。
這個項目是巴西的一個項目，它是化工的巨頭，自己的化工冶煉會有非常多的灰氫，自己也想降低運行成本，所以就開始考慮把尾氣自己副產(chǎn)的氫氣，放到燃氣輪機里摻燒。這個項目是配置了兩臺SGT600燃氣輪機發(fā)電機組，用了DLE低污染的燃燒系統(tǒng)，目前第一步要摻60%的混氫，通過摻氫降低天然氣消耗量，也節(jié)約成本，排放也低于25個PPM。這個項目運用了非常多的技術(shù)，包括3D打印的技術(shù)。

繼續(xù)為大家分享一個在德國萊比錫的熱電廠，萊比錫在德國南部的一個城市，景色非常優(yōu)美，著名的音樂家巴赫也曾經(jīng)在萊比錫的托馬斯教堂擔任首席音樂家，長達27年。萊比錫有非常多的褐煤資源，所以很多的項目都是用褐煤去做主力發(fā)電，現(xiàn)在全球新能源的趨勢也是逐步替換高污染的燃煤，所以這個項目配置了我們兩臺SGT-800的燃機，并且配備了西門子獨有的SIESTART儲能的技術(shù)，并且有15年長期維護服務，也是為了實現(xiàn)電廠從天然氣到氫氣的轉(zhuǎn)換，它是逐步把氫能燃燒的比例逐步的提升，從30%-50%，包括更高的長期目標來進行?？梢哉f它的熱效率，包括區(qū)域全場的效率，包括單機的效率都是非常高的。

最后為大家介紹一下西門子能源示范的中心，它是在瑞典，非常有意思，這個摻氫燃燒在做實驗的時候會放到燃氣輪機里，它不停的燃燒也會產(chǎn)生很多電能，就把燃機測試中額外的電力利用上，放到配合我們西門子電解槽中制氫，這個量不一定夠，會結(jié)合太陽能板，連續(xù)產(chǎn)生氫氣，再經(jīng)過微型電網(wǎng)進行電池的儲存，氫儲存以后再和液化點燃氣，包括生物質(zhì)氣摻混，再進入我的SGT燃機的實驗當中，所以這個項目也是非常典型的。這是歐盟資助的三年項目，從今年開始正式的運營，我們到2030年，爭取實現(xiàn)100%摻氫的能力。

最后向大家介紹一下低碳能源系統(tǒng)的相關(guān)業(yè)務，我們西門子能源剛才介紹了，現(xiàn)在目前已經(jīng)超過50%這樣的比例去進行新能源，包括低碳的業(yè)務，我們自己在致力于打造低碳能源系統(tǒng)，除了淺藍色常規(guī)的，包括燃機的業(yè)務，改造的業(yè)務，包括生物質(zhì)發(fā)電光伏的業(yè)務，我們也會致力于低碳能源系統(tǒng)，包括很多，包括我們今天上午提到的高溫熱泵，儲能發(fā)電，今天上午有地表的專家提到地熱的發(fā)電，我們也會持續(xù)的為大家做這些研究。

最后分享很好玩的低碳能源系統(tǒng)其中一個，我們作為分布式的能源，我們已經(jīng)有一些市場上項目，比如說發(fā)電船，把我們配SGT-800的燃氣輪機方案，放到一個船上，并且用這種方式，比如說陸地比較緊缺，基礎(chǔ)設施不太發(fā)達的地區(qū)，我們可以用這種即插即用的方式，可以直接靠岸，接到整個輸變電的系統(tǒng)里就可以發(fā)電了。

這種模式已經(jīng)有成功運行的經(jīng)驗了，大大節(jié)省了陸地的使用，整個移動性非常好，我們可以粗略的理解為是一個移動的充電寶。

最后是燃煤電廠改氣電廠，隨著國家相關(guān)的政策進行下去，我們也會在老煤氣電廠改氣電廠這些項目上進行一些努力，我的分享到此結(jié)束，謝謝大家。