微型燃氣輪機在分布式供能中應用的可行性探究

馬健峰

摘 要：隨著分布式供能系統的應用與發展，微型燃氣輪機制造水平也在不斷提高。微型燃氣輪機是一種新型環保的電力供應設備，具有安全可靠、能源轉化率高、自動化程度高等多種優點，在分布式供能系統中應用，能有效解決我國傳統電力網點分布不均勻的問題，保證居民用電的安全性和可靠度。

關鍵詞：微型燃氣輪機；分布式供能；可行性

燃氣輪機是一種旋轉葉輪式熱力發動機，葉輪在工質（連續流動的氣體）帶動下高速旋轉，從而達到將燃料的能量轉變為有用功的目的，而微型燃氣輪機是一種在近幾年流行起來的小型熱力發電機，采用的是由離心式壓氣機和向心式燃氣透平組成的徑流式葉輪機械，其單機功率比較小，最低可達25kW，最高也僅有300kW[1]。微型燃氣輪機在能源領域中的應用，掀起了一股“電源小型分散化”的技術革命，促進了分布式供能系統的發展。

1.微型燃氣輪機的技術特點

微型燃氣輪機是一種可靠性和安全性都比較高的常規發電設備，作為分布式發電體系中的核心部件，可以說是能源供應體系變革的成果。隨著微型燃氣輪機技術體系的成熟，目前該設備除了應用在分布式發電系統中，還被廣泛用于備用電站、并網發電、熱電聯產、尖峰負荷發電等領域，而且逐漸開始用作一些民用或軍事交通運輸工具的動力裝置。微型燃氣輪機設備之所以迅速發展，主要是因為它的高效性與環保性，且適用范圍廣，安全可靠，是能源供應體系的不二選擇。

微型燃氣輪機的裝置結構比較簡單，因此無論是在人口集中的地方還是相對較為偏僻的鄉村區域，具有較高的適用性，完全滿足分布式供能的要求。整體上來說，微型燃氣輪機具有以下技術特征：①能源轉化率高，熱電聯產中采用微型燃氣輪機，熱效率可達80%；②燃料種類豐富，該設備可使用柴油、煤油、天然氣、生物質燃料等多種燃料，且燃料消耗率較低；③低噪音，設備運行時噪音比較小，不會影響到居住區的環境；④故障率較低，微型燃氣輪機的平均使用年限可達4.5×104h，且運行超過0.8×104小時才會發生故障，維修簡便且費用較低，整體可靠性較高；⑤低排環保，微型燃氣輪機的煙霧顆粒排放量基本為零；⑥自動化程度高，設備中配有監控系統及遠程控制系統，能夠實現各個發電網點的遠程一體化監控。

2.微型燃氣輪機在分布式供能中應用的可行性探究

微型燃氣輪機作為一種環保且安全性較高的電力供應設備，其技術特點及經濟性能完全符合分布式供能體系的運行要求，與傳統的電力集中供應方式相比，具有很大的優勢，且目前微型燃氣輪機的技術體系及應用體系已較為成熟，隨著我國經濟的不斷發展其發展空間也比較大。

2.1理論優勢

隨著我國經濟水平的不斷提高，傳統的電力集中供應已經無法滿足居民的生活需求及工業的生產需求，目前各個國家都開始研究分布式供能系統，以期增強電網系統的機動性，同時降低電力能源的供應成本，改善電力服務質量。可以說分布式供能系統的發展促進了微型燃氣輪機制造水平的提升，與傳統的發電站相比，該設備避免或者說降低了電力在輸送過程中的損耗，安裝成本比較低，而且使用年限長，故障率低，維修成本也比較低，即使是一個網點發生故障也不會影響到其他發電網點的運行，最重要的是環保，符合綠色能源的發展要求。

2.2技術可行性

目前微型燃氣輪機已經廣泛應用在生物質能源領域、天然氣能源領域以及野外孤網發電等多個領域，且技術體系正逐步完善，可靠性比較高，而且符合國家能源發展綠色環保的基本要求。微型燃氣輪機通過余熱煙氣的回收利用，及其與熱水空調等系統的結合，實現了冷熱電三聯供，大大提升了能源利用效率，甚至遠遠超過了一些結構更為復雜的大型能源設備。

2.3市場需求

市場需求是微型燃氣輪機可以在分布式供應中應用的關鍵性要素。我國的電力網點分布不太均勻，尤其是在西部地區，微型燃氣輪機的使用可以解決這些區域的電力輸送問題，提供均勻分布的供電網點，切實解決缺電地區的供電問題。目前我國微型燃氣輪機的發展前景較為廣闊，在上海、北京、廣州等地都已經建立了以微型燃氣輪機為關鍵性設備的分布式能源供應系統，在給居民供電的同時還可供熱或者供冷。此外，在焦化領域使用微型燃氣輪機，充分利用煤氣燃燒后產生的熱量，同時凈化煤氣，既供能又環保。

3.結語

近年來，我國經濟發展速度比較快，對能源的需求量也不斷增大[2]。微型燃氣輪機雖然結構比較簡單，但是能量轉化率極高，而且通過余熱煙氣的回收及與熱水空調等系統的結合，可實現冷熱電三聯供，又進一步提升了能源的利用效率，而且環保性較強，應用在焦化領域中利用煉焦產生的煤氣也可運行，適用范圍廣，能夠在安裝在指定的地點，形成穩定地分布式供能系統。

參考文獻：

[1]王偉亮，王丹，賈宏杰，陳沼宇，郭炳慶，周海明，范孟華.能源互聯網背景下的典型區域綜合能源系統穩態分析研究綜述[J].中國電機工程學報，2016，12：3292-3306.

[2]馬琴，郭鵬，張梅有，徐二樹，李俊強.燃氣內燃機與燃氣輪機分布式供能系統的對比分析[J].華東電力，2013，02：270-274.