沈轶唯:西门子能源工业型燃气轮机产品介绍及案例分享

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，西门子能源工业燃气轮机事业部销售副总经理沈轶唯发表了“西门子能源工业型燃气轮机产品介绍及案例分享”的主旨演讲。

以下内容根据大会演讲实录进行整理。

沈轶唯：尊敬的来宾、朋友们、专家们，大家下午好！

我是来自西门子能源的沈轶唯。

今天非常荣幸能代表西门子能源在这里向大家做相应的汇报。在接下来20分钟左右时间里，我将详细为大家介绍西门子能源工业燃气轮机一些产品介绍，并且有一些关于掺氢在内的案例向大家进行分享。

首先请允许我占用一点时间，向大家介绍西门子及西门子能源的情况。西门子品牌目前在全球有三家持有者，首先是西门子股份公司，也是西门子品牌的所有者。其次是西门子医疗，西门子医疗在2018年独立运营。本着专业化运营的策略，西门子决定在2019年开始拆分能源业务，最终在2020年9月份，西门子能源成功在德国法兰克福独立上市。

西门子能源作为全球能源领域的领军企业，在全球已经超过了90个国家开展运营，全球大约有九万两千名的员工，年度营收超过275亿欧元，西门子作为传统的能源企业，基于西门子技术占了全球总发电量的16%。每年会拿出大约4%左右的营收，大概10亿欧元左右进行研发的投入，大部分超过一半的业务已经实现了去碳化。

我们西门子能源业务覆盖了整个能源价值链，从传统的发电业务到能源工业，包括油气海上平台应用，以及后端的输电业务，可再生能源业务，寄予厚望的新能源业务，西门子能源也会围绕着氢能与大家一起寻找能源变革的最佳答案。西门子能源可以说在中国有非常悠久的合作历史，在中国已经超过了142年的合作，我罗列出来的这些都是非常典型且重要的项目，包括西门子为中国第一座水力发电站，云南石龙坝水电站提供发电机组，现在发电机组到目前仍旧在正常运行状态。包括西门子也参与了当时世界输电容量最大的高压直流输电项目，我们2018年在西门子的SGT800，在国内首次应用于江苏省的区域性天然气分布式能源项目。感谢领导们的信任，选择了西门子产品。

西门子能源围绕着氢产业，为国家电投在北京延庆的氢能产业园中，提供了中国首台兆瓦级绿色氢能设施，这个项目为即将在2月份举办的北京奥运会提供相关绿色能源。西门子能源在中国积极开展业务的同时，西门子能源也在积极推进本地化。西门子能源全球第三个热部件制造厂成功落地宜兴。落地宜兴的这些工厂有业务范围，包括透平叶片制造，包括备件和工具的仓库，也包括给业主的一个培训中心。会为中国客户带来非常多的好处，比如成本更低的优质产品和服务，包括更快的服务响应，包括非常简化的采购流程和便捷的培训和经验分享。在这里我特别想提一句，在近两年新冠疫情背景下，很多国外的工程师无法到中国国内进行现场调试，包括一些事情的处理，西门子培训中心包括备件透平制造的仓库，其实发挥了非常非常重要的作用。

接下来给大家展示一下西门子整个燃气轮机的产品序列，今天上午也提了很多光伏风电，在新能源主导的能源体系下，仍然面临很多的稳定性、效率性上的不足，大规模单一式集中发电，效率有待提升。面对这样的挑战，我相信分布式能源是非常非常优秀的解决方案。

在这张图上，我罗列了西门子能源所有燃气轮机产品序列，可以非常清楚地看到，从最小的两兆瓦到单机储率达到593兆瓦的重型9000HL机型，产品序列涵盖了所有能源的相应等级。这张图向大家展示一下西门子能源燃气轮机机群在全球的分布，包括重型、工业和航改的燃气轮机在全国已经超过了60个国家，并且有超过七千台运行的装机容量。燃气轮机产品的应用领域，除了发电行业、传统油气行业，也借着分布式的主题，我们也会给很多不同需求的工业用户提供最佳集成解决方案，包括食品加工、楼宇、化工冶炼制造、矿业水泥陶瓷的应用场景。

我在这里详细地给大家罗列了几个在国内成功运行的项目，刚刚提到协鑫昆山蓝天分布式能源项目，它也是江苏省的首个区域型分布式能源项目，它是配置两套SGT800燃气轮机机组，为了更灵活运行，所以配置一抽一备方式，另外它联合循环处理大概135兆瓦。这个项目在2018年8月在昆山成功投运。

这是我们另外一个非常典型优秀的项目，它是国电投荆门高新区天然气分布项目，两套SGT800，蒸汽110吨，包括联合循环处理可以达到15万，在2020年的5月份成功投入运行。多提一句，这个项目正在进行掺氢燃烧项目的改造。我在这里把700和800机型的燃气轮机业绩列给大家看，我们可以看到SGT700在全球已经有超过100台的业绩，包括SGT800在全球已经有超过400多台业绩。它应用的领域非常广，从分布式发电到工业用户，到一些化纤、纤维这些，所以应用场景非常广泛。

我罗列了一个稍微发电量少一点的上海东冠纸业，它也是非常非常优秀的项目，配置了两套SGT300燃气轮机技术，单机处理大概8兆瓦左右。它因为造纸企业需要大量的蒸汽，包括发电自己也需要自发自用，整个综合能源利用率已经超过了80%，也为业主节省了约20%的电费。我也给大家罗列的300和400在国内的业绩，同样的情况可以看到，它的应用场景非常广泛。

下一节我将会和大家一起聊一聊西门子高氢燃机开发。这两年氢能是非常非常火的话题，西门子作为全球能源领先的企业，也不会丢失这样的好机会。向大家展示一张非常漂亮的图片，它是从氢气的开发到氢能的利用，可以看出已经延伸到各行各业，包括各自的生活当中，这张图片也可能是未来氢能作为充分利用的一个缩影。

作为可再生能源的补充，氢价值链在未来耦合中扮演非常重要的角色。可以看到氢分为绿氢、蓝氢、灰氢，通过可再生能源，从风能、水能、太阳能，我们可以利用电解槽制完全绿色的氢气，既可以存储到燃气轮机里发电，最后再回到输电网。绿氢发出来的电结合蓝氢，作为整个化工、冶炼、航空燃料、化学制品等等整个耦合的作用。这一章从国际能源IEA能源技术展望里摘出两张图片，左侧是氢能制取的趋势，右侧是氢气利用的趋势，我们可以看到不带CCUS捕捉的氢气，我们称为灰氢，灰氢在接下来数年时间里面，它的比例会越来越少，带CCUS的，包括电解水制氢，炼化的负产氢都会占据一定的地位。右侧这张图表可以看出，氢能在以后的各个行业，包括发电、建筑、合成、工业等等很多很多行业，都会有非常重要的利用作用，包括氢能的使用会占到整个电力行业的15%。

氢这两年特别火，西门子从很早的时候就已经开始致力于氢气的燃烧方面，包括燃气轮机拆烧的一些工作。我们可以明显地看出，2008年左右的时间，我们就已经开始对于氢能利用和各种实验、各种工矿、各种机型，包括各种制造平台都进行了实验。底部这些可以看到，我们在瑞典有一个西门子能源测试台，24小时不停时时测试不同工矿下烧氢的能力。最终的目标也是到2030年，和"30·60"政策不谋而合，到2030年燃气轮机百分之百具有掺氢的能力。

这张图非常清楚地看到，第一列对应的是燃气轮机型号，第二列是整个出力，第三列就是烧氢目前达到的比例，最后一列较传统天然气发电，既可以作为燃料替代，也可以作为二氧化碳减少非常重要的途径。

我们的氢气燃烧包括零碳排放都需要大量实验验证，首先需要高精度流体力学仿真，很多材料其实已经不满足现在的生产，我们要进行增材制料，并且运用3D打印技术，并且制造出来要进行实时测试，德国柏林。我们管它叫H2ready，目前氢能话题虽然非常火，但是整个行业包括氢气储运、氢气制取、成本，还没有达到一个非常良好的商业模式。很多专家、客户又会觉得氢能这波趋势不可逆，现在怎么办？在目前状态下，不需要立刻投入掺氢运行模式，可以提前做好准备，等氢整个产业非常成熟以后我们可以直接利用。接下来是氢燃机需要考虑的设备和系统，包括供给的系统、消防、余热锅炉系统等等，每一步都可以提前准备。

接下来为大家分享几个在国外的一些实际案例，都是比较典型的。欧盟的一个示范项目，它也是全球首个工业级零碳，从电到氢到电转化的燃机释放应用，它是在法国。整个是有造纸厂，首先造纸厂需要蒸汽，利用了电解水制氢，作为压缩储存，再掺到西门子SGT400燃气轮机装置里面去，发出来的电自己去上网，余热也是燃气轮机比较典型的好处，供自己的造纸厂去运行。这个项目从2020年就开始启动了，也配置了西门子电解制氢的装置，我们是负责整个项目总的负责，包括制氢的这些。这个项目不仅可以实现完全零碳的状态，也可以实现二氧化碳减排每年达到六万五千吨。
这个项目是巴西的一个项目，它是化工的巨头，自己的化工冶炼会有非常多的灰氢，自己也想降低运行成本，所以就开始考虑把尾气自己副产的氢气，放到燃气轮机里掺烧。这个项目是配置了两台SGT600燃气轮机发电机组，用了DLE低污染的燃烧系统，目前第一步要掺60%的混氢，通过掺氢降低天然气消耗量，也节约成本，排放也低于25个PPM。这个项目运用了非常多的技术，包括3D打印的技术。

继续为大家分享一个在德国莱比锡的热电厂，莱比锡在德国南部的一个城市，景色非常优美，著名的音乐家巴赫也曾经在莱比锡的托马斯教堂担任首席音乐家，长达27年。莱比锡有非常多的褐煤资源，所以很多的项目都是用褐煤去做主力发电，现在全球新能源的趋势也是逐步替换高污染的燃煤，所以这个项目配置了我们两台SGT-800的燃机，并且配备了西门子独有的SIESTART储能的技术，并且有15年长期维护服务，也是为了实现电厂从天然气到氢气的转换，它是逐步把氢能燃烧的比例逐步的提升，从30%-50%，包括更高的长期目标来进行。可以说它的热效率，包括区域全场的效率，包括单机的效率都是非常高的。

最后为大家介绍一下西门子能源示范的中心，它是在瑞典，非常有意思，这个掺氢燃烧在做实验的时候会放到燃气轮机里，它不停的燃烧也会产生很多电能，就把燃机测试中额外的电力利用上，放到配合我们西门子电解槽中制氢，这个量不一定够，会结合太阳能板，连续产生氢气，再经过微型电网进行电池的储存，氢储存以后再和液化点燃气，包括生物质气掺混，再进入我的SGT燃机的实验当中，所以这个项目也是非常典型的。这是欧盟资助的三年项目，从今年开始正式的运营，我们到2030年，争取实现100%掺氢的能力。

最后向大家介绍一下低碳能源系统的相关业务，我们西门子能源刚才介绍了，现在目前已经超过50%这样的比例去进行新能源，包括低碳的业务，我们自己在致力于打造低碳能源系统，除了浅蓝色常规的，包括燃机的业务，改造的业务，包括生物质发电光伏的业务，我们也会致力于低碳能源系统，包括很多，包括我们今天上午提到的高温热泵，储能发电，今天上午有地表的专家提到地热的发电，我们也会持续的为大家做这些研究。

最后分享很好玩的低碳能源系统其中一个，我们作为分布式的能源，我们已经有一些市场上项目，比如说发电船，把我们配SGT-800的燃气轮机方案，放到一个船上，并且用这种方式，比如说陆地比较紧缺，基础设施不太发达的地区，我们可以用这种即插即用的方式，可以直接靠岸，接到整个输变电的系统里就可以发电了。

这种模式已经有成功运行的经验了，大大节省了陆地的使用，整个移动性非常好，我们可以粗略的理解为是一个移动的充电宝。

最后是燃煤电厂改气电厂，随着国家相关的政策进行下去，我们也会在老煤气电厂改气电厂这些项目上进行一些努力，我的分享到此结束，谢谢大家。