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预计2020年微型燃气轮机市场将超10亿,国内企业必须尽快实现关键技术的突破才能占据有利地位【图】

2019年01月28日 11:24:49字号:T|T

    发展微型燃气轮机行业具有战略意义

    近些年来,微型燃气轮机得到了快速发展,目前已成为最成熟、最有商业竞争力的分布式发电设备。由于微型燃气轮机具有体积小、重量轻、污染少、发电效率高、运行维护简单等优点,且建造成本和运行成本也都极具竞争力,在分布式发电具有广泛应用,此外,备用电站、热电联产、并网发电、尖峰负荷发电等也可见到它的身影。发展微型燃气轮机具有非常重要的战略意义。

微型燃气轮机主要应用场景
微型燃气轮机主要应用场景

资料来源:智研咨询整理

    2017年6月,发改委和能源局联合发布的《依托能源工程推进燃气轮机创新发展的若干意见》提出,到2020年,各类中小型燃机自主设计制造体系进一步完善,各类中小型燃气轮机装备初步实现系列化,满足各类能源项目需求。近几年,我国微型燃气轮机市场发展迅猛,2011年我国微型燃气轮机市场规模仅4136万元,到2017年已达到39588万元,年均复合增长率高达45.71%。按照这个速度发展,预计到2020年我国微型燃气轮机市场规模将超过10亿。

2011-2017年我国微型燃气轮机市场规模

资料来源:智研咨询整理

    相关报告:智研咨询发布的《2018-2024年中国微型燃气轮机行业市场分析预测及投资方向研究报告

    我国鼓励分布式能源发展为微型燃气轮机提供了平台

    目前,我国能源结构以煤炭为主,天然气在一次能源结构中仅占不到10%,与世界平均水平(25%)相差很大。为了提高清洁能源在一次能源中的比例,我国已经或正在建设一系列天然气工程(例如西气东输、广东和福建液化天然气项目等),天然气在能源结构中的比例将得到提高。近期我国拟将天然气占一次能源消费结构中的比例提高至10%。

    伴随着天然气消费的快速增长,相关领域如天然气发电、城镇燃气、分布式能源等行业也将会快速发展。

2012-2017年中国燃气分布式发电装机容量分析

年份
燃气分布式发电装机容量:万千瓦
2011年
200
2012年
220
2013年
300
2014年
380
2015年
1112
2016年
1508
2017年
1700

资料来源:智研咨询整理

2012-2017年中国燃气分布式能源投资规模分析

年份
燃气分布式能源投资规模:亿元
2011年
146
2012年
155
2013年
203
2014年
246
2015年
667
2016年
875
2017年
935

资料来源:智研咨询整理

    分布式供电的发展为微型燃气轮机技术的发展和市场扩容提供了极好的平台。微型燃气轮机单纯发电效率并不算很高,但以其为核心的热电联产系统的能量利用率甚至超过大型机组。目前,30~350kW的微型燃气轮机是现阶段商业应用的典型机型,主要用于分布式冷热电联产系统中,一般选择天然气作为燃料,综合效率可达到80%以上。它是一种有前途的节能环保型电源,适合在城市、乡村、边远地区推广应用,且前景广阔。

    技术落后限制微型燃气轮机应用

    虽然微型燃气轮机的市场很具潜力,但其应用将取决于对其一系列关键技术的攻克和发展。燃气轮机发电技术在我国兴起仅二十年左右,较发达国家具有一定的差距,我国在气动部件的设计、低NOx燃烧技术、高效紧凑的回热器设计等都是我国技术较为薄弱的部分。国际上主要的微燃机发电系统制造厂商已经开始抢占中国市场,我国必须尽快在关键技术上实现突破,国产微型燃气轮机发电系统仍有很大的市场空间。

微型燃气轮机采用的关键技术

技术
概况
离心式压气机与向心透平
微型燃气轮机压气机多采用离心式压气机,而大型燃机多采用轴流式。压气机的压比一般为3.0-4.0。离心式压气机叶轮具有单级压比高,抗进口流场畸变能力强的优点,而且具有加工容易,制造成本低的优势。微型燃气轮机一般使用向心透平。向心透平性能优越,对叶尖间隙不敏感,还具有结构简单、容易装配、加工成本低的突出优点,其缺点是惯性较大。
高效紧凑式换热器
采用高效紧凑式换热器技术是微型燃气轮机获得成功应用的关键。利用微型燃气轮机的高温排气,加热压缩的空气工质,回收排气热量,提高燃烧温度,从而提高机组的发电效率。由于微型燃气轮机紧凑性的要求,回热器要求换热效率高的同时还要求体积要小,流动阻力要小,质量要轻,易于实现自动化批量生产且成本要低。微型燃气轮机中应用较多的是板翘式换热器。
高速发电机
微型燃气轮机一般采用高速发电机。高速发电机优点是不需笨重的减速箱,机组允许在较高的转速下点火,可省去额外的点火电路与点火起动供油系统,机组的起动过程简单。
空气动压轴承
微型燃气轮机采用空气轴承,传动轴运行无磨损,无需润滑和冷却,无振动,使用寿命长。空气动压轴承是靠轴承与轴表面相对运动产生压力气膜承受载荷的。微型燃气轮机虽然转速极高,但是因为空气的摩擦阻力很小,所以磨擦损耗及能耗依然很小。
功率逆变控制器
高速发电机需配合使用功率逆变控制器,发电机输出电力频率是1000-3000Hz,一般采用由微型处理机控制的功率调解控制器将电流频率转换成工频电流的50Hz。

资料来源:公开资料整理 

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