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崔 锐:MWM天然气分布式能源系统

2020-09-23 14:22:46 中国能源网

编者按:2020年9月17~18日,以“塑造新模式•激活新动能”为主题的“第十六届中国分布式能源国际论坛暨2020综合能源展览会”在山东济南召开,本次论坛由中国能源网主办,中国能源研究会分布式能源专业委员会、水发能源集团有限公司联合主办。会上,MWM(曼海姆)中国区销售总监崔锐发表了“MWM天然气分布式能源系统”的主旨演讲。

以下内容根据论坛演讲实录进行整理。

大家好,我是曼海姆负责中国区销售的崔锐,今天非常荣幸能在这个论坛给大家介绍一下,曼海姆也就是MWM天然气分布式能源系统。

在今天的介绍当中我主要是分成三块,第一块是关于我们曼海姆品牌,第二块是关于我们本身的产品,第三部分就是分享一下我们在中国的天然气分布式能源项目上的一些应用。

提到曼海姆品牌,其实在这个行业里面,了解燃气内燃机产品的很多同行都在问曼海姆品牌现在是属于卡特彼勒,是什么关系。在这里我详细介绍一下曼海姆的发展历程,以及我们在卡特彼勒例集团当中的定位。

我们曼海姆公司是1871年由这位先生成立的,是Carl Benz先生。我们其实在1879年研发出来第一台燃气发动机,当然一百多年前和现在的不太一样,其实当时对燃料没有一个标准,所以当时对气体发动机作为燃料,在1883年的时候,我们开始批量生产燃气发动机,在1886年的时候,我们创始人就申请了在全球比较知名的专利号叫做37435,这个专利号也是汽车的出生证明,这是我们的前身。

后来整个在100多年的历史当中,我们就一直专注做发动机,我们在1922年的时候,我们公司正式更名为MWM,同时在二战的时候,我们工厂在德国的曼海姆,整个工厂差不多70%的厂房被损毁,二战以后又重新投入使用,我们开始生产这种小型的柴油发动机,第10万台的小型发动机是在1954年就下线了。我们在进入中国市场的时候,差不多是在上世纪90年代,当时我们的品牌是以道依茨的品牌进入中国市场,在中国很多的垃圾填埋、污水处理以及煤层气的这个项目上,比较资深的同行都还是说道依茨品牌,但道依茨品牌的燃气发电机组,其实就是我们的MWM曼海姆发电机组。

我们在2011年的时候,卡特彼勒集团,也就是世界500强专注于做能源工程机械卡特彼勒集团收购了曼海姆,曼海姆现在是卡特彼勒集团专注于做燃气内燃机的品牌,我们在全球有独立的销售渠道,服务网络,以及我们独立的品牌和产品支持系统。同时我们在最近的这两年,在2018年到2020年,我们在推广下一代的燃气发动机,这里就是我们新一代的TCG3016和TCG2020这个产品。

我们在全球有9个子公司,总部是在德国,曼海姆市。我们在整个亚太这边有两个分公司,一个是负责大中华区的北京公司,因为我们这个公司成立时间太长了,我们在全球装机了7个GW,目前在全球有超过60个国家在运行,以及在全球有45个服务和销售的合作伙伴,包括我们在中国的四个服务和销售的合作伙伴。

关于燃气内燃机,其实这个应用领域非常多,我们今天的这个话题就是天然气分布式能源,这张图上最左边的这个用在城市当中的分布式能源,这个行业大家都知道我们用天然气一次性能源满足用户侧的需求,除了这以外,我们燃气内燃机还可以使用在垃圾填埋场利用垃圾来发电 ,除了这以外,我们还有在机场、火车站以及工业领域、污水处理厂,煤矿、可再生能源一些电站的应用。

说到我们的产品,因为燃气发电机组一开始就提到,燃气作为一个燃料,其实有个很重要的特点,就是它燃气的成分的不确定性。当然天然气会好一些,尤其是中国国内的天然气成分质量品质非常高,但全球来看,天然气的成分包括热值,甲烷值以及杂质的含量,每个国家甚至每个气源都是不相同的,其他的像沼气更是这样,所以我们的产品都是一个定制化的解决方案。我们从最左边的燃气发电机组,到集装箱式的发电机,这是我们提供的解决方案。其中还有最重要的一个就是我们为我们的解决方案提供完全定制化的和周全的服务。

我们在全球有一套完整的服务体系,包括我们在国内中国这边有一套完整的服务体系,主要包括六个方面。第一个方面就是我们提供24小时的直接服务和快速的响应及诊断,我们在国内有10个工程师的售后团队以及我们的四个代理商的服务团队,共同为用户提供24小时的服务热线。

第二,我们提供置换中心。尤其是在现在大家一直提倡资源再利用和再制造,置换中心是在燃气内燃机行业也是一个非常有突破性的应用,主流的燃气内燃机的厂家都会提供这个,我们对一些钢头,还有一些可翻新的部件进行翻新,来降低用户侧的维护保养的成本。我们在中国的置换中心,是在广州顺德。

第三,我们提供维护及维护保养,这里主要是,我们给客户提供一个多选择的长期维护保养方案,来降低用户使用侧的运维成本,以及提高我们整个系统的可靠性,可用性。

第四,备件仓库,关于物流,因为物流的供应的及时性来帮助用户整合系统,是否能够正常使用或者是表现非常好的一个保障。我们在全球的备件中心是在离法兰克福三四十公里的地方,在中国的这个中间,在广东的顺德,我们在中国这边作为厂家,我们在备件库里有上千万人民币的库存,同时根据我们代理商体系我们代理商那边也会准备由相应的备件,支撑用户侧的备件使用。

培训中心,重要的是服务体系的搭建。我们差不多是在七年前,我们中国的工程师就拿到了全球调试的资格认证,我们同时在中国的无锡,我们在江苏省无锡建立了培训中心,给我们的代理商以及我们的最终用户提供一些比如说大修培训还有调试资质培训,现在我们在MWM中国的代理商都有调试的能力和资质,这也是在今年疫情期间,其实我们现在国际航班是很不同场,所以保障了我们疫情期间项目的执行,尤其是像前一段时间,我们在石家庄的医院分布式能源系统的调试,都是我们国内工程师,是我们厂家和代理商的调试工程师一起帮助业主把这个设备调试完成。

最后一个是关于金融服务,直白点讲就是融资租赁,我们和我们的代理商在某些项目上提供一些融资租赁。

我们的性能特点是什么,有没有一些创新性的产品提供给中国市场。这个产品图谱可以看到我们现在的产品图谱,刚刚提到,我们新一代的产品TCG3016这个产品,还有TCG2032,TCG3020,TCG2020。我们的输出功率是从400千瓦一直到10300千瓦,也就是10.3ZW的功率段。我们在公司内部叫小机组,大机组,超大机组。小机组就是1ZW以下,在中国用非常多的4ZW的系列,最重要的是我们在去年年底,今年年初的时候,我们MWM品牌正式推出我们在全球10ZW的产品,也就是我们3042V20这款产品是我们在德国的工厂生产的,已经没有大修时间的限制,也就说其实可以一直用下去,只要定期的做维护保养。

各个系列我们都有各自很好的特点,其中第一个,就是我们的小机组,1ZW以下的燃气内燃机发电机,简单来说我们就是可靠、高效和数字化,这个产品可以说是1ZW以下燃气内燃机过滤段高效的代表,我们的发电效率可以达到43%,其实功率越小发电效率越难提升。除了发电效率能达到43%以上,我们从事润滑油消耗只有0.1克每度电,来降低用户的运行成本,同时大修周期我们还能达到8万小时,简单来说,更低的燃气消耗,因为我们的效率更高,更低的保养成本,因为我们的保养周期是在8万运行小时,更多的运营成本,像我们润滑油一度电消耗0.1克,还有更高的耐久性。在过去十年当中,08年到2017年,它的前身总共给全球提供了差不多2600台左右的装机。

第二个系列就是我们TCG2020,TCG3020系列,也是经济环保的最佳选择。尤其是我们国内的基础保有量最高的系列。我们的发电效率接近44%,43%点多,我们的润滑油消耗是0.15克每度电,这在整个全球品牌当中也是非常领先的,可以说是最好的润滑油消耗。我们针对这款机型进行子系列的数据,比如我们的K系列更是用于高海拔高温的,和负荷能力的应用,同时我们还有R系列,P系列,针对运行成本或者针对电效率要求比较高的客户提供不同的选择,所以我们有量身定制化的需求,满足用户长期稳定运行的要求。

最重要的是我们采用了最先进的发动机控制系统,我们可以提供双燃料气体的发动机,包括沼气和天然气,也包括天然气和合成气。前一段时间有一个行业的同仁在问我们,可不可以把沼气机组和天然气同时运行,因为那边已经有一台沼气机组,或不同天然气之间切换的时候可不可以,这个是可行的。如果是在前期设计当中考虑到双燃料气体的话就没有什么改造成为。如果前期已经定下来了,后期如果要扩大需求的时候,我们同样可以提供方案,来实现双燃料气体的改造。

在过去十年当中,我们这款机型也是提供了差不多2600多台,装机达到差不多3.8个GW。

接下来是我们大系列的机组,我们TCG2032机组,可以这么说在天然气分布式能源,比如说2020年之前,适应于大机组的场景并不是很多,其中很典型的应用领域就是瓦斯发电,因为大家设备都非常多,一说到4ZW的机组就是曼海姆的这个品牌我们2032机组给客户用户带来的一己感觉就是功率比较大,可靠性比较强,尤其是用在这种特殊气体像瓦斯发电这种气体运行的非常好,因为这么大的机组我们差不多有50吨重,后期的运维当中,做保养的时候,便易性就非常重要了。降低了现场运维的难度,我们采用了开放式的燃烧式,提高了整个维修便易性。同时我们这款产品的大修周期可以达到8万运行小时,因为大修周期的延长以及维护间隔的调整,我们每年可以给用户那边提供更多的,差不多多200小时运行时间,也就说像瓦斯发电的时候,经常我们的机组可以达到8300小时甚至更多的一个运行时间。刚刚提到我们采用了预燃室火花塞的无颗粒排放,延长了烟气余热交换器的维护周期。10ZW的机组,同时我们没有大修这个理念,发电效率可以达到48%以上,如果拿新的材料的话,在下次的论坛会有机会给大家再来展示我们10ZW机型。在这里重点介绍TCG3016OEM方案,跟很多用户在沟通过程当中,用户那边的反馈跟我说的是,进口设备太贵,初期投资太大,影响到整个项目的收益。当然了这是天然气一些客户的反馈,很多沼气或者天然气的客户一听,你的东西太贵了我不用因为它的气的成本很便宜,它只要求发电就可以了,对其他的效率可靠性要求并不高的应用的时候,可能客户就没有太好的选择,在预算有限的情况下就没有太好的选择。借此我们在前年的时候,推出3016发电机组的同时,我们又推出了TCG3016OEM发动机,我们是从德国工厂只给中国的OEM的合作伙伴提供发动机,由中国的合作伙伴成套成发动机组,向发电机底座,控制系统,周围配套的应用都是由中国的OEM合作伙伴来成套,降低20%的初期投资,整个性能同时又不受影响,可以看到我们发动机的数据,我们机器效率天然气可以达到44%以上,结合着对发电机本身的效率,我们的发电效率也接近43%,整体的OEM机组发电效应也接近43%,同时我们原装进口的像我们大修周期,润滑油消耗0.1克每度电,发动机都保留了原本的品质,所以说这里我给大家重点再介绍一下,这是我们面向中国市场推出的一款商业模式,我们可以给国内的OEM合作伙伴提供发动机。

讲到这些产品,就介绍一下MWM天然气分布式能源系统,也就是我们整个案例的介绍。前面的同仁已经介绍了很多的项目,在这里主要介绍一下天然气分布式能源的系统和应用。

第一个天然气分布式能源已经做了很多介绍,高效,安全,环保。其实我们一直在讲绿色,讲高效的同时,其实天然气分布式能源最重要的一个特点,安全,大家好像最近的论坛提的并不多了,像记得前几年在我们国内江苏那边还拉闸限电的时候,大家可能觉得这个时间过了很久,我们在当时江苏的一个项目,就保障了用户的一个基本的工厂生产,所以这也是给用户侧一个安全的示范。当年印度大停电的时候,我们在德里的4兆瓦的机组,保障了新德里用户的用电需求,这些都是天然气分布式能源最重要的一个特点,安全的体现。

高效,其实介绍了很多了。刚才也提到,我们综合能源利用效率要达70%以上,基础的原动机和工作原理首先要达到更高的综合能源利用效率,再结合使用过程当中的能耗或者没有办法利用到的能源,这样的话才有可能达到70%甚至更高。这里以我们43兆瓦为例,在传统的情况下可以达到86.8%,在某些特定应用的时候,我们可以综合能源应用达到95%。

同时,燃气内燃机,刚刚这个燃气轮机的同仁介绍,其实余热主要是高温烟气。一部分是高温热水,一部分是高温烟气。所以说用燃气内燃机来做制高温蒸汽的产量可能没有那么多,可以提供热电冷三联供的方案,这也是目前国内天然气分布式能源应用非常多的应用,就是天气内燃机加上缸套水,以及烟气余热锅炉提供冷水,如果冬天的时候提供热水。

第二个就是在工业使用当中的时候,因为工业用户刚刚提到有很多需要蒸汽,燃气内燃机的蒸汽量,1ZW的发电机组可以差不多0.6到0.8吨的蒸汽。我们是1.2ZW的机组,每小时大约可以提供0.8到1吨的蒸汽产量,差不多是这样一个蒸汽产量,同时我们还可以提供比如说90度的高温热水,供用户端的使用。这是一个简单的工艺示意图,下来就是我们主要的应用了,提到天然气分布式能源的应用,客户中心,医院,酒店,写字楼,还有数据中心。

第一个是,我们在工业园区的一个应用,这是在上海一个工厂,我们提供了一台1.5ZW的燃气发电机组,同时提供蒸汽和热水,供它的供需需求和电能需求。

第二个应用领域是我们的在数据中心的应用,我们的数据中心应用主要是两个,因为数据中心的用户负荷侧是它的热电比,应该是冷电比是1:1,尤其是现在5G新基建的应用过程当中,其实大量的数据中心在建设,但是它有一个未解决的问题,就是电的配额,而数据中心达到一定要求的话,肯定是两路主用,一路备用的供能方式满足它的等级评审,这样的话在某些特定的数据中心,天然气分布式能源能作为一个很好的主机供应商,同时天然气分布式能源本身的特点,比如说经济收益比如说绿色环保和安全,其实可以给数据中心带来额外的收益。这个应用是我们在广州超级计算中心,就是当时最快的数据中心,我们给超算中心供了两台4.3ZW的燃气发电机组。

第二个是我们在2019年调试完成,就去年调试完成,开始建设的时候是在2017年,2018年的时候,我们在浙江联通的数据中心供了7台TCG2032V16,整个项目设计是9台,现在先上了7台,这也是我们觉得是比较合理的一个方式,是因为整个数据中心,也不是说一建下来数据就能跑那么多,有那么大的用能负荷,如果分批的建设,其实可以很好的解决我们天然气分布式能源负载侧,就是满功率运行的一个要求,这样的话和传统火电相比,我们整个系统可以看到差不多是两万吨,然后二氧化碳是五万吨,年减排二氧化硫差不多是353吨,脱硝100多吨。

除了数据中心,医院其实也是非常非常火的应用,这个是我们在香港医院的应用案例,这是我们其实在2016年,我们给香港的那打素,医院管理所给他们提供了一套热电联产系统,这套系统是产生电和热。

还有重庆陈家桥医院,以及昨天说的荆州医院,我们在国内医院系统的案例非常多,医院有个应用非常重要的特点,用能负荷侧的用量并不大,所以我们OEM都是集中在1ZW以下,所以我们OEM产品也是非常好的应能场景。

还有商业综合体,这是我们在上海世博B片去给国家电网供了两台4.3ZW的机组,整个项目是建在地下,地下分两层,我们是放在地下二层,2016年调试完成,运行的都是非常好。还有我们在上海吴中路的华润万象城,我们在商场的楼顶供了两台集装箱式的分布式能源系统,商场的最上排是电影院,电影院上面是整个机组,从整个工程建造以及运行都非常非常重要,目前这个系统也是运行的非常好。

这个是我今天的介绍,这里打一个广告,二维码是我们MWM的公众号,今天我们会重磅推出一个空中课堂,现在用户侧的使用是非常非常重要的,所以我们在整个全球推出了云教学,这期的内容应该是怎么给现场工程师怎么换火花塞云中课堂的内容,谢谢。




责任编辑: 张磊

标签: 天然气分布式能源

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