海外重油箱式電站和廠房式電站分析對比

吳繼英

（上海船用柴油機研究所，上海201108）

1 引言

近年來，石油價格低迷，屢創新低，成品油價格較低。重油電站具有設備可靠耐用、燃油經濟性適中和建設周期較短等特點，在南亞、非洲和拉美等電氣化水平較低和市政用電成本較高的區域，為港口、水泥廠和主力發電站等項目提供永久供電或臨時供電。

2 工程概況

2.1 項目簡介

中鋁幾內亞重油電站一期采用4 臺MAN9L3240 發電機組，3 用1 備，單機容量4.3MW，二期預留1 臺發電機組，總裝機容量約22MW，項目2018 年9 月開工，2020 年4 月初為鋁土礦項目24h 不間斷供電。國電投幾內亞柴電光伏互補電站一期采用4 臺MAN8L2131 箱式發電機組（單機容量1.7MW，3 用1 備）和1.2MW 光伏電站，二期預留1 臺箱式發電機組，總裝機容量約10MW。2020 年項目開工，計劃年內竣工。

2.2 陸用電站方案選型

陸用柴油機電站方案選型應遵循可靠性、經濟性和可實施性等原則，綜合考慮當地的用電成本、項目用電需求和限制條件、人材機資源和環保要求等因素，永久用電和臨時用電相結合，降低整體項目造價，提高項目全壽命周期經濟性。

國產中速柴油機主要有曼恩（MAN）、瓦錫蘭（Wartsila）和卡特皮勒（即卡特CAT）三大品牌[1]。在國內，MAN 有8 家中速機和9 家低速機許可證生產商[2]，廠商較多，同功率段中速機國產化率較高，應用案例多，價格和服務有優勢；瓦錫蘭有3 家中速機和1 家低速機合資廠；CAT 有1 家中速機合資廠和1 家高速機廠。國產高速機主要品牌有康明斯、卡特彼勒、MTU和濰柴等。

對于同品牌同型號的設備，國產化率高的設備性價比較高，運維備品備件等耗材價格較低；技術服務響應速度快，運維保障能力強；國產成套設備出口有出口退稅。另外，中信保出口信貸要求海外工程的中國成分（即國產化率）一般不低于35%。

2.3 兩電站項目共同點

中鋁重油電站和國電投柴光互補電站都采用MAN 系列中速機，都是孤網運行的自備電站，為鋁土礦港口等設施供電。

2.4 兩電站項目不同點

中鋁電站為廠房式電站，主燃料為180cst 重油，柴油用于發電機組啟停；國電投柴光互補電站，柴電采用箱式中速發電機組，燃料為柴油。

中鋁電站為港口永久供電；國電投電站為港口臨時供電，計劃2～5 年由永久電站供電，箱式電站移動到其他用電點。

國電投電站組成：柴電部分包括主機箱、輔機箱、柴油儲罐和日用罐及電氣系統等設施。各主機箱附帶進氣濾器，頂部配置風冷機組和排氣系統等；輔機箱成套燃油、冷卻水、壓縮空氣和滑油等系統。光伏部分包括光伏組件、逆變器和匯流箱等設備。港口變電站內配置微電網能源管理系統、電站監控系統和配電系統。

中鋁電站系統設備較多，除國電投柴電包含的系統外，還有重油處理、導熱油鍋爐、SCR、煙氣除塵、卸油站和加油站、油水處理和固廢焚燒爐以及重油儲罐、沉淀罐和日用罐等設施。港口和礦山生活營地距重油電站很遠，用電量很小，各配備1 臺300kW 箱式高速發電機組分布式供電。

2.5 中速機燒柴油方案的由來

選擇中速發電機組一般以重油為主燃料，重油價格通常是柴油的60%以內，燃燒重油發電成本較低。綜合考慮了初始投資、項目用電需求和總體規劃等情況，經過比較優化得到了中速機燒柴油方案：

1）按照初始投資要求進行限額設計，箱式電站比廠房式電站節省了廠房工程，中速組燒柴油，減少了與重油相關的輔助設備和設施，初始投資低。另外，港口泊位距離較遠，海上重油輸送管路很長，而重油管路需要伴熱保持重油的溫度，現有港口條件很難實現海上重油輸送，減少泊位距離會大大增加港口投資。

2）中速機燒柴油的發電成本比幾內亞市政供電的用電成本略低，但可靠性更好。

3）在臨時供電時間明確時，箱式電站方案可靈活處理：如供電時間較長，可以改燒重油降低發電成本，并且箱式電站可擴展性好，比廠房式電站改造費用低也容易實現；如供電時間較短，維持燒柴油方案不變，并且電站系統設備少，可移動性更好，新電站再建成本低，工期短。

4）中速機耐用，運維費用低：中速機使用壽命可達25～30年，大修期24 000h，中速機一般在現場實施大修也不需要解體，維修間隔長；而高速機使用壽命一般不超過12 年，大修期一般10 000h，高速機大修需要徹底解體并更換部件，一般需返廠大修，因此，中速機備品備件等耗材費用低，長期運行中速機燒柴油比高速機更經濟。

3 箱式電站與廠房式電站對比

在箱式電站和廠房式電站的中速機（或高速機）發電機組、輔助設備和油罐區等系統配置相同的條件下，2 種電站形式對比如表1 所示。陸用高速機電站主要用于應急/備用供電和較短時間的臨時供電。

表1 2 種電站形式對比

4 結語

永久供電一般采用廠房式電站，采用箱式電站時，集裝箱使用壽命應與發電機組相當。

臨時供電一般采用箱式電站。臨時供電2 年以上一般選用重油箱式電站，2 年以內一般選用高速機箱式電站。

綜合考慮可靠性和經濟性，陸用電站的柴油發電機組數量一般3～10 臺，配備1 臺備用機組；根據用電最大負荷，按總裝機容量最小原則選擇單機容量和數量，初始投資低。

重油電站的優勢主要來自燃油的經濟性和重油發電機組的耐用性，海外重油電站的優勢得到了業內普遍的認同，具體問題具體分析，因地制宜優化方案，相信有更多的項目應用。