編者按：2020年9月17～18日，以“塑造新模式•激活新動能”為主題的“第十六屆中國分布式能源國際論壇暨2020綜合能源展覽會”在山東濟南召開，本次論壇由中國能源網(wǎng)主辦，中國能源研究會分布式能源專業(yè)委員會、水發(fā)能源集團有限公司聯(lián)合主辦。會上，中船重工第七—一研究所新能源產(chǎn)業(yè)部經(jīng)理徐明發(fā)表了“MTU燃氣發(fā)電機及模塊化系統(tǒng)在分布式能源的應(yīng)用”的主旨演講。

以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實錄進行整理。

大家上午好，有點感冒，不太好意思。人不太多了，留下的應(yīng)該都是精英，因為走的人會非常遺憾，他們會錯過非常精彩的內(nèi)容。

今天跟大家?guī)硪豢畲蠹衣犝f比較少的燃氣發(fā)電機是MTU的。

中船集團，特大型企業(yè)，擁有中國船舶、中國重工等十家上市公司。科研院所、企業(yè)單位和上市公司147家，資產(chǎn)總額7900億元，員工31萬人，全球最大的造船集團，在十五年前就是全球最大的，目前是我們國家十大軍工央企集團之二。

七一一研究所，我們最早是隸屬于國防部，創(chuàng)建于63年4月，后來一系列的變化，現(xiàn)在是中船集團，目前是唯一的國家產(chǎn)業(yè)級研發(fā)機構(gòu)。應(yīng)該說七一一所研制的主要內(nèi)容，準確的來說是中高速，大負荷的一個活塞往復(fù)式的發(fā)動機，現(xiàn)在是七一一所軍民兩塊業(yè)務(wù)主要是圍繞著船舶的柴油機和動力的裝置。我也給大家透露一下，現(xiàn)在除了說我們是航天技術(shù)領(lǐng)先世界一流水平之外，實際上我們船舶不光是航母，包括我們現(xiàn)在，其實是一百多艘水面艦和水下作戰(zhàn)潛艇的活塞式發(fā)動機，我們現(xiàn)在也是世界一流的水平。我們現(xiàn)在這個水平應(yīng)該是不低于德國的MTU的水平。大家都知道，從第二次世界大戰(zhàn)，德國的潛艇，到現(xiàn)在目前世界上在裝的最先進的AIP潛艇，德國的212潛艇，到法國的航母，還有美國的軍用的作戰(zhàn)艦，這上面的船舶艦艇用的全部都是MTU的發(fā)動機。實際上我們國家海軍的船舶艦艇，我們的水平不比MTU差。我跟大家稍微透露一下一個小小的故事。

七一一研究所現(xiàn)在有七個業(yè)務(wù)板塊，我說一下我們齊耀動力。在七個業(yè)務(wù)板塊中我們承擔(dān)的是發(fā)展熱氣機及特種動力系統(tǒng)還有分布式能源系統(tǒng)，新能源業(yè)務(wù)這兩個戰(zhàn)略業(yè)務(wù)板塊。七一一所的定位，是希望成為我們國家柴油機、特種發(fā)動機及動力裝置行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，能源綜合利用領(lǐng)域裝備和系統(tǒng)解決方案領(lǐng)先者，我們希望成為一個咱們國家燃氣分布式能源裝置和系統(tǒng)解決方案的領(lǐng)導(dǎo)者，這次會議因為我們相關(guān)的文件還在保密階段，下一個會議我們會給大家?guī)硐冗M的發(fā)動機的，不是簡單的系統(tǒng)，是從發(fā)動機研發(fā)的。

主要以科研人員為主，里面大多數(shù)都是碩士研究生之類的。我們平時宣傳推廣的不太多，但是我們也是咱們國內(nèi)燃氣分布式能源起步比較早的第一，到現(xiàn)在搞了十五年，也是MTU品牌燃氣發(fā)電機在國內(nèi)最重要系統(tǒng)的集成商和唯一的授權(quán)服務(wù)商。解釋一下為什么我會跟MTU合作。咱們國內(nèi)的軍艦上這個動力用的是集團公司的閃柴的產(chǎn)品，在三十年前引進德國的MTU396，MTU396這款產(chǎn)品在德國的軍艦上同樣的型號，它的功率要比我們國內(nèi)的版本要高50%、60%，其實我們國內(nèi)的大功率的高速網(wǎng)速發(fā)動機這塊，技術(shù)的基礎(chǔ)是非常的薄弱，這幾年取得這么一個發(fā)展的成績也非常的不容易。

七一一業(yè)務(wù)范圍，分布式能源項目設(shè)計、系統(tǒng)集成、工程總包，一直到售后服務(wù)，運營服務(wù)，一直到最后的能源管理。

跟大家介紹一下MTU燃氣發(fā)電機。剛才我給大家介紹了一下我們和MTU之間合作的淵源，是源于軍用動力的系統(tǒng)。其實MTU這個發(fā)動機毫不夸張的說它的柴油機是世界上最先進的，代表我們?nèi)蜃罡叩乃健＿@家公司也是非常有歷史，大概全球一百多年。世界首臺帶渦輪增加器的柴油機就是MTU造的，大約是在1934年，MTU成立之后，籌備的是一款非常豪華的車，邁巴赫的。奔馳是世界汽車的發(fā)明人，實際上汽車的設(shè)計之父是邁巴赫，現(xiàn)在奔馳有款最高端的車就是奔馳邁巴赫，就是這個創(chuàng)立人創(chuàng)建的公司。MTU是1886年就開始大型發(fā)動機的制造，但是因為一戰(zhàn)之后受到《凡爾賽條約》約束，是不能制造飛機發(fā)動機的，所以它的柴油機主要是用在工程機械，船舶上面。MTU現(xiàn)在是屬于英國的羅爾斯公司，這個是2019年被英國收購了，MTU主要的原因還是這里面大量的軍用業(yè)務(wù)，我覺得背后是有這么一個原因的。實際上被收購之后，對我們國內(nèi)非常的被動，因為我們一些友好的國家希望進口我們中國軍艦的時候明確提出要求，我們發(fā)動機只用MTU的，然后我們?nèi)ジ鶰TU商量，實際上美國人現(xiàn)在不讓他賣給我們中國，非常的被動。這個MTU是燃氣工廠，然后燃氣的發(fā)動機基本上都是在燃油發(fā)動機這個基礎(chǔ)上改制所以它創(chuàng)建的比較晚，1977年，搞燃氣發(fā)動機這塊也是起步比較早的，德國的奧格斯堡，約3000套熱電(冷)聯(lián)產(chǎn)機組，約5500臺燃氣發(fā)電機組投運，約500臺套的年生產(chǎn)能力。

MTU在中國也有一個蘇州工廠，對燃氣這塊主要是一個服務(wù)的基地。蘇州工廠在柴油機這塊有個2000系列的柴油機。 MTU這個產(chǎn)品主要是后面的MTU4000系列，第一個型號12V400，大家可以忽略，因為這個機組的話，功率太小了，如果有進口機的話非常的不劃算，相對來說比較有競爭力的從12V開始，一直到20V，只有三個機型，但是有不同的調(diào)教，所以有L32發(fā)電功率稍微小一點，單缸100千瓦，最大的話20V是只到2000千瓦還有另外一個版本是L64的版本，這個是單缸的功率從100千瓦提高到130千瓦，提高30%。這個最大的話可以到2535個千瓦。L64和L32在這多說幾句，我們研究發(fā)動機一直在研究一個課題，哪天發(fā)動機能夠期待燃油機做應(yīng)急的，永遠都不可能這個，因為什么呢?我們現(xiàn)在所有做燃氣發(fā)電機的都是預(yù)混型的，基本上在船用做主要的驅(qū)動力都不可以，在做船機的時候，必須用一個單方噴射，因為它的負荷特性特別的差，響應(yīng)特別慢，所以只能用來做一個發(fā)電的產(chǎn)品。還有一個很重要的，剛才為什么講啟動特性，它的啟動特性得到了改善，它可以啟動的時間，一般燃氣機從啟動到滿負荷都是五分鐘，這一款產(chǎn)品是縮減到了2分鐘，另外負荷特性，L32版本的燃氣機也是市場目前主流的水平，只能做到50%減載，在1分鐘50%的減載的情況下機組不停機，在以并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島的時候是特別有用的，特別重要的一個功能特點。

MTU燃油機一個主要的特點，主要是四個特點。第一個，20V4000L64的這款機器，最大的做到2535個千瓦，它的可靠性是非常高的，對于柴油機可靠性最重要的是熱負荷。

另外一個，這個機器的耐高溫環(huán)境，耐高海拔環(huán)境特別好。它的環(huán)境溫度是在45度以下，這個PPT稍微有點錯誤，這個是MTU柴油機和燃氣機相同的特點。

第三個特點，就是它的控制自動化及智能化的程度特別高，尤其是國內(nèi)的OEM機組，直接買一個控制包，這個控制系統(tǒng)全部是MTU自行開發(fā)的，這里面全部都是數(shù)字化的，參數(shù)一般比OEM機組的話至少多了一倍，可以根據(jù)現(xiàn)場的實際要求做到一個非常個性化的要求。

最后一點，我覺得很重要的，就是高發(fā)電效率，跟大家展示了，接近43%、44%，另外一個總的利用率，我們有一個在上海中心的項目上，當(dāng)時為什么選用MTU的機組，主要是考慮它的一個總能源利用率高，除了發(fā)電效率高之外，就是余熱利用效率也非常的高。另外MTU一個其他小的特點，就是它的全生命周期內(nèi)的周期性是比較好的，燃氣機的維護成本都非常高，大家知道一臺燃氣機，如果是折舊下來的話，它大概也就是七分錢左右，在一個它的壽命期內(nèi)。維護成本大概是在1毛錢，維護的成本實際上要比機器的購置成本高3%左右。為什么說具有一個良好的經(jīng)濟性呢?這里面主要是源于它的可靠性，它的可靠性非常的高，所以這里面有很多的零部件，實際上更換的周期是特別長的，這個是全壽命周期都不需要更換的，我們在一個項目上，遇到了一臺其他的品牌，我們不講什么品牌，大家知道什么叫吹缸嗎?是一個月要吹兩個缸，一臺二十缸的機，一個月吹兩個缸，從年初到現(xiàn)在一個缸都沒有吹過，這就是它的可靠性，什么叫吹缸呢?用玻璃一樣的非常大的顆粒，當(dāng)它黏附在它的排氣閥之間會有一個縫隙，高內(nèi)燃機會從縫隙往外竄，一燒掉的話，馬上整個缸頭這一個組建都要換掉，二十個缸，一個缸的組建是五萬塊，二十個缸要一百萬，所以這個成本是非常高的。

大家愿意買豐田的車，事后省心省錢就是這么一個道理。

免費接入MTU和齊耀動力數(shù)字化服務(wù)平臺。我們是100%覆蓋的可拆換的零件，幾乎沒有一家廠家能做到說我是有庫存的，一般這個備件是沒有庫存的，從國外發(fā)貨非常的長，我們有，可以我們要服務(wù)好客戶，我們一年的庫存就是幾百萬的庫存放在這里，我們庫存都是預(yù)先在中國備好的，當(dāng)你的機組出現(xiàn)問題的時候，一個電話我們立馬從我們公司發(fā)貨，這個不用從德國調(diào)。另外，經(jīng)過兩年多的一個培訓(xùn)，我們公司現(xiàn)在是我們國內(nèi)唯一獲得MTU售后服務(wù)授權(quán)的公司，在機組的檢修，我們是可以快速響應(yīng)。這個是在速度上還有費用上完全不是國外的制造廠能夠比的。

最后分享一點點模塊化設(shè)計。我們公司從2005年開始干分布式，2010年的時候，當(dāng)時干上海中心項目的時候，開始采用BIM設(shè)計，我們現(xiàn)在在這個基礎(chǔ)上又進一步的創(chuàng)新，我們現(xiàn)在是采用一個系統(tǒng)，采用一個模塊化的設(shè)計。左邊可以看到一個，現(xiàn)在國外實際上燃氣發(fā)電的電廠全部采用模塊化的設(shè)計。左邊最下面這張圖，什么是模塊化的設(shè)計，我舉一個例子，時間太倉促了，大家家里用的電腦，大家都組裝過機器，第一個，模塊要盡量的少。第二個原則，模塊要盡量的有系列化，可以滿足客戶的個性化配置的一個要求，我們搞船用發(fā)動機的話，全部都是模塊化的。

有一個清單，客戶可以去說我要這個配制，我們就給客戶做定制化的模塊生產(chǎn)。

最大的好處，系統(tǒng)的質(zhì)量提高了，模塊的生產(chǎn)力生產(chǎn)了，經(jīng)過測試出廠了，不用再現(xiàn)場組裝了。

第二個，對于能源投資商來說，整個系統(tǒng)的復(fù)雜度降低了，為什么呢?我們所有的模塊都統(tǒng)一了，都統(tǒng)一在一個品牌。對應(yīng)我的操作工人的操作要求，就大幅的降低。所以我們一般建議，對于一家能源投資商來說，燃氣發(fā)動機不要超過兩個牌子，最好就只用一個，絕對是最省錢的。要不然你的機器壞了，你的工人甚至不知道怎么檢修，道理很簡單。另外模塊化可以快速降低安裝的成本，我們的模塊化都是基于MTU4000系列燃氣發(fā)動機的。現(xiàn)在主要形成了4個系列化的產(chǎn)品，開式/隔聲罩，集裝箱型的，客戶有什么要求，我們就給他選幾個模塊。

這個就是模塊化幾個主要的組件，最右下角是系統(tǒng)的，輔機的配件控制的模塊。最上角是預(yù)熱利用模塊，冷卻水的一個冷卻的模塊。左下角是潤滑油，下面是集裝箱和隔聲罩，右邊是一個聯(lián)產(chǎn)型，左邊那個都見的很多了，大家看一下右邊這個，整個系統(tǒng)明顯簡潔了許多，因為幾個模塊往那一放，中間用管道一聯(lián)，整個項目就完成了，是非常的簡單。

最后跟大家分享三個案例，第一個是上海中心大廈。這個是目前為止中國最高的建筑，也是世界上第一座雙認證的建筑。綠色建筑的補貼就拿到了3400多萬，上海中心大廈是采用了很多的這種技術(shù)，其實在這里面，用的特別好的不太多，我覺得最重要的一個就是我們CCHP的冷熱監(jiān)測，再一個是能源的中央管控系統(tǒng)，在能源這塊，這三塊是投資效益比較高，使用效果比較好的一個技術(shù)，其他的大多都是帶有概念性質(zhì)的，或者探索性質(zhì)的。我們這個項目運行了很多年了，從2017年到現(xiàn)在，總能利用率大約是在82%左右。現(xiàn)在運行下來的話，一年運行小時數(shù)大概是達到了5400個小時左右，應(yīng)該說使用的效果是非常好的，機器是最重要的原因，上海中心大廈負荷特別高。另外上海政策特別好，上海燃氣價格特別低，所以經(jīng)濟效益也是非常顯著的。

第二個案例，前面跟大家看的一個開式聯(lián)產(chǎn)的模塊，這是在四川三岔湖度假酒店，有435間客房和套房。這個項目是有一定背景的，它上燃氣的CHP不單單是為了節(jié)能省錢，更重要的原因是這個度假區(qū)是在因為風(fēng)景是比較秀麗的地方，大多都是離市區(qū)比較遠，在偏遠的山區(qū)里面，有農(nóng)業(yè)的電網(wǎng)，架著電線桿通進來了，這么大一家酒店經(jīng)常斷電，而且這家酒店是非常貴的，一個房間一晚上大約最便宜的是1600多塊錢，投資也是非常的大，投資了幾個億，非常的豪華，有點像新加坡度假酒店，光大的游泳池就有兩個。所以這個情況下，酒店的用能不安全，不可靠，所以它就用了燃氣發(fā)電兼用急供電，這一塊現(xiàn)在這個項目，應(yīng)該說是投產(chǎn)之后效果非常好，在線并網(wǎng)和孤島來回切換都是非常可靠的。這里面非常重要的，我們說要真正實現(xiàn)能源安全功能的時候，你就要對它的負荷進行管理，大多數(shù)其實項目的孤島運行都是假的，為什么呢?一斷之后發(fā)電機起都起不來，負荷的開關(guān)根本沒有斷掉，管理起來是對技術(shù)工人操作要求是非常高的，幾乎不太可能，這個是所有的都加了控制，都是自動控制的，在并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島的一線路，這個項目是填埋場發(fā)電的項目，這個就不多講了，是2000千瓦的，接近8500個小時，到現(xiàn)在為止，沒有因為計劃外的，運行效果是非常的好。

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