史建敏：双碳环境下天然气分布式能源的前景

编者按：2021年12月7-8日，以“双碳目标下的智慧方案与行业机遇”为主题的第十七届中国分布式能源国际论坛于西安召开。本次会议由中国能源研究会分布式能源专业委员会、中国能源网主办，陕西分布式能源股份有限公司联合主办。会上，康明斯(中国)投资有限公司燃气发电机组业务经理史建敏发表了“双碳环境下天然气分布式能源的前景”的主旨演讲。以下内容根据大会演讲实录进行整理。

主持人 潘志刚：下面有请康明斯燃气资深业务经理史建敏与大家分享《双碳环境下多能互补的前景》，大家欢迎。

史建敏：谢谢大家，其实这个标题改了好几次，主要是分布式能源，还有多能互补都是用到燃气内燃机的核心装备——燃气发电机组，所以这个题目我们最终确定的是《双碳环境下天然气分布式能源的前景》。

各位领导、各位专家、各位嘉宾，大家上午好!

我是来自康明斯中国投资有限公司燃气发电机组销售经理史建敏，我接下来给大家分享三个内容：

第一，百年康明斯的业务组成以及康明斯在新能源需求下的自我变革。

第二，分享一下从市场的目光结合专家的论述，阐述我们市场人对“双碳”目标下电力系统发展的趋势。

第三，天然气分布式能源在社会和风光储，风光无限的环境下怎么找到自己的定位以及发展路径，今天分享三个内容。

第一部分，百年康明斯的介绍。我们分享一下2020年我们康明斯整体表现，190个国家和地区的覆盖，约6万人的员工，我们发动机的出货量是130万台，包括小型的，中型的或者我们集成到发电机组上的发动机，全球有8000家的代理商，研发的成本是9亿美金的研发投入，成立了101年，我们在2019年庆祝了我们康明斯集团百年的庆典，2020年庆祝了康明斯电力百年的庆典，今年是我们党的100年生日，我们康明斯集团组织了盛大的庆祝活动，我们三个百年，基本上是重叠了。

康明斯主要分了五大业务块，在座的各位嘉宾和康明斯的部门多多少少有一些接触，但是接触的部门不一样，我在这里给大家做一个汇总。

发动机事业部，主要是2.8-15升发动机的生产制造，柴油机、天然气发动机的制造，动力系统主要是15升以上的发动机以及柴油和天然气发电机组，零部件事业部，大家可以看到图片，康明斯是一直专注于我们发动机和发电机的集团，所以它所有的子系统，包括增压器、燃油系统、控制系统都是由康明斯自己研发和生产的，这个就是我们零部件系统，同时零部件系统向我们售后部门提供了大量的及时可得的零配件。

还有新能源动力，是我们康明斯面对新能源需求的环境下做的自我革新，这里面主要包含了动力电池和制氢技术。

分销服务，主要为前四大事业部做售后服务以及零配件的供应，更好地服务客户端，和分布式能源有关系的就是我们的动力系统，我们动力系统主要的业务是发电和大马力发动机，还有一个发电机技术，主要产品是柴油发电机组还有G-Drives，供给国内的OEM，300千瓦以下的天然气发电机组，稀薄燃烧的发电机机组，315-2兆瓦的，还有天然气的G-Drives，同时零部件包括我们斯坦福的发电机，还有AVK的发电机，都是我们康明斯自用的，包括相关和电力系统配套的相关设备，包括ATS风力发电系统的逆变器，所有的控制系统以及远程操控及联网技术，这是我们动力系统的产品阵列。

新能源事业部包含电动动力和氢能技术及产品，电动动力主要有设计并制造电动动力及产品，应用场景实际上是客车、卡车、城市的物流车，制氢商业制氢和氢燃料电池，氢燃料电池2020年的时候在美国和微软落地了一个数据中心项目，就是用氢燃料电池直接供能的项目，同时我们制氢技术给大家做了一个截屏，不是特别清晰，是2021年11月5号我们制氢技术中标了一个兆瓦级的项目，就在我们中原油田，这是中标公告。

我们不管是电动动力还是制氢技术，已经不是存在于所谓的设计和研发阶段，已经是在全球开始落地了。

同时康明斯在全国我们是1975年进入中国，区域总部在北京，我们有19家在华基地，涉及到西安的就是西安康明斯，西安康明斯是康明斯和陕汽控股集团50%，50%控股的，它主要服务的对象是轻中重型卡车，发动机是2.5升-15升的柴油和天然气的发动机，在北京我们是福田康明斯，重庆康明斯，柳州康明斯，包括现在还有一个合肥康明斯，在各个落地的发动机工厂都是和当地的政府或者是央企50%，50%控股，这个就是说康明斯百年企业我们做得最好的第一个是产品，第二个是本地化。

武汉工厂大家看到武汉是我们柴油发电机组的生产基地，无锡就是我们斯坦福的发电机的生产基地，上海市弗列加滤清器的生产基地，三家技术研发中心，两家工程中心，这三家和两家主要是为我们国内这些生产的基地进行工程设计、研发设计，或者后期的产品变更，更好地适应这个市场。

有19家在华分销商，分销商的概念就是我们康明斯自己的分公司，它们主要的目的就是为了服务好客户，如果我们的代理商在现场解决不了技术问题和技术难题，我们康明斯自己的工程师就会到现场，同时还提供叫零配件供应的业务。2000多家的康明斯独资或者合资的企业授权经销商，这是康明斯在中国整个分布情况。

下面再讲一下我们在“双碳”政策下电力系统发展的一个理解，再回顾一下“双碳”政策，2020年提出3060目标，2030年碳达峰，2060年碳中和，我们到碳达峰10年真的是弹指一挥间，这是习总提的四个革命，一个合作，我们当时看到的时候，我们做市场端的对这个技术不是特别了解，我们看到更多的是能源的革命，怎么传递到我们的生活方面，一次性能源怎么传递到业务，业务怎么细分，我们也看了很多专家的论述，中国工程科学院的舒印彪院士当时发表了一个电力碳达峰、碳中和的路径研究，他指出电力是能源转型的中心环节。

碳减排的关键领域，电力的低碳转型实现又对碳目标具有全局性深刻的意义，我们分析了一下未来发电容量和装机容量。昨天大家听到更多的是风光，风光确实在未来的装机容量大幅度上升，发电占比也是大幅度上升，并非是清洁能源，天然气没有它自己的发展空间了，在整个电力系统的发展趋势里面专家的建议也是清洁能源是一个提升的幅度，当然它是压缩了一些碳发电的比例。

同时还有一个叫生物质电，从市场的反应来讲，生物质电目前来讲看到的项目，或者这个市场的容量会越来越大，只不过是在这个表格里面大家做了一个量化的表格，同时我们也做了一些小的分析，这是对比标煤的，能源减排与电网减碳的路径到底在哪里?我们按标煤算，当然煤有很多种，我们只是按照标煤，碳排放也有很多，我们只取了一个中值，一个标煤的碳排放中值大概是997克每千瓦时，光伏大家可以看得很清楚，这里面给大家解释一下会有光伏，生物质也有一些碳排放，它在整个设备制造工艺的过程中会用到一部分碳排放。

大家可以看到在化学能源里面，为什么天然气叫清洁能源，这就有一个指标性非常强的讲解，它的排放是标煤的一半，目前为止我们的电网在50%及以上都是由煤产生电力的情况下，快速减碳的方式只有使用更加清洁的能源，那就是天然气。同时光伏和风电大家也都知道，它还有一些技术难点，包括气候难点需要去处理，昨天我听到下面很多嘉宾说现在我们上了光伏，基本上不需要别的能源了，什么天然气、核电都可以不用，全部用光伏就可以了，这也是一种说法。还有风电，也会讲风电上了多少以后，一定会达到零碳的排放，实际上我们要看到我们现在电网的现实，现实还是煤电占大头，风电和光伏还没有上来，这个时候我们减碳我相信大家的答案就在这里。

我提出了三个路径：

第一，清洁能源的高效利用，就是天然气的高效利用。

第二，可再生能源的规模化应用。可再生规模化应用我指的就是生物质的大规模应用。

第三，多能互补的综合利用。利用天然气发电机组的稳定输出，同时配合光伏和风电组一个微电网，或者更大的区域网进行供应。而且在我有这个思考的同时我们也在找一些案例，找案例肯定是找我们康明斯的案例，还好，我们康明斯在案例的落地上有可能已经走到了前面。

清洁能源的高效利用大家都讲天然气分布式能源三个原则，配电网、上网、就地消纳、梯级利用，所以我们非常执着的梯级利用就是我们的一种信念，我们要把清洁能源利用到最化。

最右边是一个我们2000千瓦的发电机组，它的能源综合利用率可以达到90%，这当然是排烟和中冷水都利用起来的情况下。这个是天然气分布式能源康明斯的应用案例，在成都万象城，当时在设计之初它就是以低碳、绿色、节能、环保、智慧设计为理念的一个大型的商业综合体分布式的一个理念做的一个设计，在这个里面我们提供了有4台1500千瓦的燃气发电机组，同时它有配套的4台LG溴化锂机组，这个项目余电上网，余热制冷，其实去年就可以运行了，2020年就可以运行了，但是因为上网的手续问题一直持续到今年。

年减碳能力对比标煤的能够达到24500吨，可再生能源的规模化应用，我们还是讲可再生能源的来源，就是沼气和合成气，沼气燃料来自于有机物质，秸秆粪污、生活污水、垃圾、废水，它的工艺是厌氧发酵，主要成分是甲烷、二氧化碳，还有一个叫合成气，现在也有很多的合成气在这个市场上，但是苦于没有非常合适的内燃机对它们做能源转换，它是秸秆一些林木的废弃物，工艺就是高温，气体主要是氢气和一氧化碳。

如果说能把我们沼气和合成气规模化利用的话，它其实是类似于零碳，它的原料是一个固碳的形状，在原料没有变成气体之前是固碳，即便释放了二氧化碳也是碳排和它的碳汇其实相对对比是零，是非常好的一个行业。

可再生能源的规模化应用我们也有一个案例，就是香港新建的垃圾填埋场，这是香港地区最大的一个垃圾填埋场，我们提供了五台2000千瓦的机组，2019年12月开始运营，开始投入使用，年运营小时超过8000小时，这个年减碳的能力马上就比天然气上去了，它10兆瓦大概是38万吨的能力。

减碳路径三，我们想多能互补的综合利用，毕竟现在风电、光伏也是一个风口，同时也真的是未来的发展方向，我们作为天然气发电机组、燃气发电机组的核心供应商，我们怎么融入这个系统里面，这是我们的思考。

这个是拓扑图，当然发电机组和风电、光伏组网，同时包括燃料电池和储能系统组网，达成整体微电网或者区域性网络，来稳定地向我们的负载端进行电力输入。

直接给大家分享一个案例，左上角大家可以看到这是一个澳大利亚金矿开采公司能源战略外图，图的右上角是一个风力发电站，中间是一排光伏的发电站，最近端是燃气机组和柴油发电机组，它这个项目分了两期，2019年的时候完成一期的工程，13兆瓦康明斯的能源，有两台2兆瓦的柴发作为备载，因为柴发确实比天然气，比光伏、风电更稳定。同时有9台2兆瓦的天然气机组，这是整体的。

2019年完成了一期，2020年完成了第二期，增加了18兆瓦的风能和储能系统，它年减碳的对比就是46300吨，这是典型的孤岛电站，是微电网的一个运营模式，因为一片云彩过来，光伏有可能间歇性不工作了，这时需要储能，如果这个云彩飘的时间太长，这个时候会启动燃气发电机组，是这样的一个逻辑。

给大家分享一下案例，这是英国的一个碳减排的路径，英国1973年的时候已经达到了碳达峰的年份，但是它的一次能源，煤炭是50%，煤炭主要应用于发电，这边43%就是石油，石油主要是车用，还有天然气用了7%。2020年的对比，就直接煤炭和天然气有一个调换。

在这个过程中，英国政府主要考虑的就是碳减排，在这个过程中，我也有幸参与了英国政府整个碳减排的大计划。当时英国政府做了一个26个调峰电站，总装机容量是508兆瓦，我们从2014年开工建设，2018年全部投入使用，在这个过程中我们提供了254台2000千瓦集装箱式的燃气发电机组。同时在这个饼图上面，大家可以看到2020年碳减排的构成里面，我们康明斯是实际做了贡献的。

这是26个站的外形图，基本上都是集装箱式户外的运行模式，天然气内燃机在“双碳”环境下，我们的目标主要是减碳，当然听各位专家、同仁也在讲，我们提升了多少的效率，我们减碳了多少，这就是我们的目标。

但是从我目前观察的角度，也就这三个路径，当然这个路径我们可以再去探讨，但是作为天然气燃气机组设备来讲，我们讲到了这三个路径供大家参考。

一木不成林，“双碳”目标肯定是咱们全行业参与的一个协同努力，需要从设计端、系统设备，包括到系统维护，大家一起协同努力。我们康明斯不管从新能源端还是从天然气设备的制造端，我们希望能给大家提供更好的系统服务方案，谢谢大家。

主持人 潘志刚：驱动世界前行，实行至美生活，康明斯作为全球动力技术先行者，设计、生产、分销多元的动力解决方案，并提供服务支持。公司的产品囊括柴油及天然气发动机、混合动力和电动动力平台以及相关技术。中国区已经成为康明斯全球规模最大、增长最快的海外市场之一，康明斯已经成为中国发动机产业的有机组成部分。通过合资、独资以及技术转让，为中国发动机产业的现代化做出了自己的贡献，也祝康明斯与中国经济一起高速增长。