微型燃气轮机在分布式供能中应用的可行性探究

马健峰

摘 要：随着分布式供能系统的应用与发展，微型燃气轮机制造水平也在不断提高。微型燃气轮机是一种新型环保的电力供应设备，具有安全可靠、能源转化率高、自动化程度高等多种优点，在分布式供能系统中应用，能有效解决我国传统电力网点分布不均匀的问题，保证居民用电的安全性和可靠度。

关键词：微型燃气轮机；分布式供能；可行性

燃气轮机是一种旋转叶轮式热力发动机，叶轮在工质（连续流动的气体）带动下高速旋转，从而达到将燃料的能量转变为有用功的目的，而微型燃气轮机是一种在近几年流行起来的小型热力发电机，采用的是由离心式压气机和向心式燃气透平组成的径流式叶轮机械，其单机功率比较小，最低可达25kW，最高也仅有300kW[1]。微型燃气轮机在能源领域中的应用，掀起了一股“电源小型分散化”的技术革命，促进了分布式供能系统的发展。

1.微型燃气轮机的技术特点

微型燃气轮机是一种可靠性和安全性都比较高的常规发电设备，作为分布式发电体系中的核心部件，可以说是能源供应体系变革的成果。随着微型燃气轮机技术体系的成熟，目前该设备除了应用在分布式发电系统中，还被广泛用于备用电站、并网发电、热电联产、尖峰负荷发电等领域，而且逐渐开始用作一些民用或军事交通运输工具的动力装置。微型燃气轮机设备之所以迅速发展，主要是因为它的高效性与环保性，且适用范围广，安全可靠，是能源供应体系的不二选择。

微型燃气轮机的装置结构比较简单，因此无论是在人口集中的地方还是相对较为偏僻的乡村区域，具有较高的适用性，完全满足分布式供能的要求。整体上来说，微型燃气轮机具有以下技术特征：①能源转化率高，热电联产中采用微型燃气轮机，热效率可达80%；②燃料種类丰富，该设备可使用柴油、煤油、天然气、生物质燃料等多种燃料，且燃料消耗率较低；③低噪音，设备运行时噪音比较小，不会影响到居住区的环境；④故障率较低，微型燃气轮机的平均使用年限可达4.5×104h，且运行超过0.8×104小时才会发生故障，维修简便且费用较低，整体可靠性较高；⑤低排环保，微型燃气轮机的烟雾颗粒排放量基本为零；⑥自动化程度高，设备中配有监控系统及远程控制系统，能够实现各个发电网点的远程一体化监控。

2.微型燃气轮机在分布式供能中应用的可行性探究

微型燃气轮机作为一种环保且安全性较高的电力供应设备，其技术特点及经济性能完全符合分布式供能体系的运行要求，与传统的电力集中供应方式相比，具有很大的优势，且目前微型燃气轮机的技术体系及应用体系已较为成熟，随着我国经济的不断发展其发展空间也比较大。

2.1理论优势

随着我国经济水平的不断提高，传统的电力集中供应已经无法满足居民的生活需求及工业的生产需求，目前各个国家都开始研究分布式供能系统，以期增强电网系统的机动性，同时降低电力能源的供应成本，改善电力服务质量。可以说分布式供能系统的发展促进了微型燃气轮机制造水平的提升，与传统的发电站相比，该设备避免或者说降低了电力在输送过程中的损耗，安装成本比较低，而且使用年限长，故障率低，维修成本也比较低，即使是一个网点发生故障也不会影响到其他发电网点的运行，最重要的是环保，符合绿色能源的发展要求。

2.2技术可行性

目前微型燃气轮机已经广泛应用在生物质能源领域、天然气能源领域以及野外孤网发电等多个领域，且技术体系正逐步完善，可靠性比较高，而且符合国家能源发展绿色环保的基本要求。微型燃气轮机通过余热烟气的回收利用，及其与热水空调等系统的结合，实现了冷热电三联供，大大提升了能源利用效率，甚至远远超过了一些结构更为复杂的大型能源设备。

2.3市场需求

市场需求是微型燃气轮机可以在分布式供应中应用的关键性要素。我国的电力网点分布不太均匀，尤其是在西部地区，微型燃气轮机的使用可以解决这些区域的电力输送问题，提供均匀分布的供电网点，切实解决缺电地区的供电问题。目前我国微型燃气轮机的发展前景较为广阔，在上海、北京、广州等地都已经建立了以微型燃气轮机为关键性设备的分布式能源供应系统，在给居民供电的同时还可供热或者供冷。此外，在焦化领域使用微型燃气轮机，充分利用煤气燃烧后产生的热量，同时净化煤气，既供能又环保。

3.结语

近年来，我国经济发展速度比较快，对能源的需求量也不断增大[2]。微型燃气轮机虽然结构比较简单，但是能量转化率极高，而且通过余热烟气的回收及与热水空调等系统的结合，可实现冷热电三联供，又进一步提升了能源的利用效率，而且环保性较强，应用在焦化领域中利用炼焦产生的煤气也可运行，适用范围广，能够在安装在指定的地点，形成稳定地分布式供能系统。

参考文献：

[1]王伟亮，王丹，贾宏杰，陈沼宇，郭炳庆，周海明，范孟华.能源互联网背景下的典型区域综合能源系统稳态分析研究综述[J].中国电机工程学报，2016，12：3292-3306.

[2]马琴，郭鹏，张梅有，徐二树，李俊强.燃气内燃机与燃气轮机分布式供能系统的对比分析[J].华东电力，2013，02：270-274.