微小型燃气轮机分布式供能的应用优势

燃气轮机技术门槛高、研制周期长、经费投入大、产品附加值高、产业链长，是衡量一个国家科技水平的重要标志之一。

微小型燃气轮机与重型燃气轮机相比，应用面更广、需求量更大，在军用电源、直升机动力、车船动力、分布式供能及工业驱动等领域均有着广阔的市场前景，对大幅度提升我军武器装备技术水平与作战能力和降低PM2.5、NOX及SO2等污染物的排放具有重要意义。

分布式供能系统通过靠近用户的能源利用设施，为终端用户提供灵活、节能型的综合能源服务，具有节能环保、能够梯级利用或可再生能源综合利用等特点，可有效减少中间环节损耗，降低对环境的负面影响，对于能源安全也具有重要意义。

分布式供能系统的核心动力是指燃气轮机、燃气内燃机、太阳能、风能、斯特林外燃机、余热制冷机组等设备，微小型燃气轮机作为其中重要的一种供能设备有着许多优势。

以微型燃气轮机生产厂家Capstone公司为例，该公司成立于1988年，占有世界微型燃气轮机市场超过80%的份额。Capstone微型燃气轮机是基于航空发动机技术开发出来的、应用在地面固定式发电的一种微型燃气轮机发电机组。作为最早研发也是目前最成功的微型燃气轮机，Capstone微型燃气轮机集航空涡轮发动机技术、高效军用回热器技术、高速空气轴承技术、高速永磁发电技术、清洁超低排放技术、高度集成的数字电力转换技术等核心技术于一体。

整台机组只有一个运动部件，结构更加紧凑；机组采用空气冷却，无需润滑油和冷却液，几乎无运行维护费用；另外，机组能够适应多种燃料，排出的烟气具有较高的余热，可以回收利用，整台模块化设计，便于自由组合使用。

排放低、综合效率高

微小型燃气轮机作为21世纪的新兴技术蓬勃发展。目前，市场上生产和销售的微型燃气轮机主要厂商有Capstone、AlliedSignal（现已被Honeywell并购）、Turbec（现已被Ansaldo并购）、IngersollRand（现已被Flex Energy收购）、Elliott、Solar、GE、Siemens等公司。这些公司的产品普遍具有较高的循环效率和极低的污染物排放，其尾气中的NOX含量一般在9~30ppm，远低于柴油机。

这使得微小型燃气轮机应用在环境要求高的区域有非常高的竞争力。燃气轮机供能系统通过对热能的梯级利用，可以实现对应用项目的冷热电联供，其系统整体效率也非常高，这就是为什么越来越多的医院、机场等设施开始布置燃气轮机分布式供能系统的一个原因。

布置灵活

微小型燃气轮机系统普遍具有功率密度大，相对同功率柴油机组体积小、重量轻的特点，再加上燃气轮机良好的燃料多样性，布置起来非常灵活。在一些天然气资源丰富的地区（如油气田）可以就近采用，甚至生物质气等也可以在稍加处理就进行使用。

我国曾在北京奥运会、上海世博会、神七发射、全国两会等任务装备移动式燃气轮机发电机组，该机组功率为1.6MW集成在一个集装箱中，可由一辆普通货车运载移动。通过这一套机组可提供通信领域应急发电、海上平台发电、分布式供能等服务。

环境适应性好

柴油机在寒冷的冬季启动需要进行热机，以使它达到正常工作状态，如果在极寒地区，热机的时间就会非常长，甚至设备本身无法启动工作。而燃气轮机的工作特性使得它可以在一分钟内达到最大功率；在高海拔地区，大气压力和大气温度均低，前者使功率下降，后者则使功率下降的程度变小，且使效率提高。而活塞式内燃机在高海拔地区功率下降严重。因此，燃气轮机机组更适用于高海拔地区，可以应用在很多边远和环境恶劣地区，为这些地区的能源供应提供保障。

先进燃气轮机稳定性好

传统的活塞式柴油机具有多个气缸，除曲轴外还有连杆、活塞、排气机构等很多运动件，系统复杂度高，一个零件出现问题都会对整个系统的运行造成影响。

而上例中Capstone公司的燃气轮机，整台机组只有一个运动部件，结构紧凑，故障率低；机组采用空气冷却，无需润滑油和冷却液，几乎无运行维护费用。这样稳定性和宜维护性降低了客户的后期使用成本，提高了整个供能系统的可靠性。

NavigantResearch发布的研究报告显示，2015年全球分布式供能新增装机容量约为136.4GW。预计到2024年，全球新增分布式供能装机容量有望突破530.7GW。

而在中国，燃气轮机的优势在逐渐体现，国家和地方政府也加大对燃气轮机发电的补贴和支持。作为分布式供能的一个重要能源供应方式，微小型燃气轮机因其特有的性能优势，必将在分布式供能这一快速发展的领域得到发展和应用。

文章来源：看航空