海外重油箱式电站和厂房式电站分析对比

吴继英

（上海船用柴油机研究所，上海201108）

1 引言

近年来，石油价格低迷，屡创新低，成品油价格较低。重油电站具有设备可靠耐用、燃油经济性适中和建设周期较短等特点，在南亚、非洲和拉美等电气化水平较低和市政用电成本较高的区域，为港口、水泥厂和主力发电站等项目提供永久供电或临时供电。

2 工程概况

2.1 项目简介

中铝几内亚重油电站一期采用4 台MAN9L3240 发电机组，3 用1 备，单机容量4.3MW，二期预留1 台发电机组，总装机容量约22MW，项目2018 年9 月开工，2020 年4 月初为铝土矿项目24h 不间断供电。国电投几内亚柴电光伏互补电站一期采用4 台MAN8L2131 箱式发电机组（单机容量1.7MW，3 用1 备）和1.2MW 光伏电站，二期预留1 台箱式发电机组，总装机容量约10MW。2020 年项目开工，计划年内竣工。

2.2 陆用电站方案选型

陆用柴油机电站方案选型应遵循可靠性、经济性和可实施性等原则，综合考虑当地的用电成本、项目用电需求和限制条件、人材机资源和环保要求等因素，永久用电和临时用电相结合，降低整体项目造价，提高项目全寿命周期经济性。

国产中速柴油机主要有曼恩（MAN）、瓦锡兰（Wartsila）和卡特皮勒（即卡特CAT）三大品牌[1]。在国内，MAN 有8 家中速机和9 家低速机许可证生产商[2]，厂商较多，同功率段中速机国产化率较高，应用案例多，价格和服务有优势；瓦锡兰有3 家中速机和1 家低速机合资厂；CAT 有1 家中速机合资厂和1 家高速机厂。国产高速机主要品牌有康明斯、卡特彼勒、MTU和潍柴等。

对于同品牌同型号的设备，国产化率高的设备性价比较高，运维备品备件等耗材价格较低；技术服务响应速度快，运维保障能力强；国产成套设备出口有出口退税。另外，中信保出口信贷要求海外工程的中国成分（即国产化率）一般不低于35%。

2.3 两电站项目共同点

中铝重油电站和国电投柴光互补电站都采用MAN 系列中速机，都是孤网运行的自备电站，为铝土矿港口等设施供电。

2.4 两电站项目不同点

中铝电站为厂房式电站，主燃料为180cst 重油，柴油用于发电机组启停；国电投柴光互补电站，柴电采用箱式中速发电机组，燃料为柴油。

中铝电站为港口永久供电；国电投电站为港口临时供电，计划2～5 年由永久电站供电，箱式电站移动到其他用电点。

国电投电站组成：柴电部分包括主机箱、辅机箱、柴油储罐和日用罐及电气系统等设施。各主机箱附带进气滤器，顶部配置风冷机组和排气系统等；辅机箱成套燃油、冷却水、压缩空气和滑油等系统。光伏部分包括光伏组件、逆变器和汇流箱等设备。港口变电站内配置微电网能源管理系统、电站监控系统和配电系统。

中铝电站系统设备较多，除国电投柴电包含的系统外，还有重油处理、导热油锅炉、SCR、烟气除尘、卸油站和加油站、油水处理和固废焚烧炉以及重油储罐、沉淀罐和日用罐等设施。港口和矿山生活营地距重油电站很远，用电量很小，各配备1 台300kW 箱式高速发电机组分布式供电。

2.5 中速机烧柴油方案的由来

选择中速发电机组一般以重油为主燃料，重油价格通常是柴油的60%以内，燃烧重油发电成本较低。综合考虑了初始投资、项目用电需求和总体规划等情况，经过比较优化得到了中速机烧柴油方案：

1）按照初始投资要求进行限额设计，箱式电站比厂房式电站节省了厂房工程，中速组烧柴油，减少了与重油相关的辅助设备和设施，初始投资低。另外，港口泊位距离较远，海上重油输送管路很长，而重油管路需要伴热保持重油的温度，现有港口条件很难实现海上重油输送，减少泊位距离会大大增加港口投资。

2）中速机烧柴油的发电成本比几内亚市政供电的用电成本略低，但可靠性更好。

3）在临时供电时间明确时，箱式电站方案可灵活处理：如供电时间较长，可以改烧重油降低发电成本，并且箱式电站可扩展性好，比厂房式电站改造费用低也容易实现；如供电时间较短，维持烧柴油方案不变，并且电站系统设备少，可移动性更好，新电站再建成本低，工期短。

4）中速机耐用，运维费用低：中速机使用寿命可达25～30年，大修期24 000h，中速机一般在现场实施大修也不需要解体，维修间隔长；而高速机使用寿命一般不超过12 年，大修期一般10 000h，高速机大修需要彻底解体并更换部件，一般需返厂大修，因此，中速机备品备件等耗材费用低，长期运行中速机烧柴油比高速机更经济。

3 箱式电站与厂房式电站对比

在箱式电站和厂房式电站的中速机（或高速机）发电机组、辅助设备和油罐区等系统配置相同的条件下，2 种电站形式对比如表1 所示。陆用高速机电站主要用于应急/备用供电和较短时间的临时供电。

表1 2 种电站形式对比

4 结语

永久供电一般采用厂房式电站，采用箱式电站时，集装箱使用寿命应与发电机组相当。

临时供电一般采用箱式电站。临时供电2 年以上一般选用重油箱式电站，2 年以内一般选用高速机箱式电站。

综合考虑可靠性和经济性，陆用电站的柴油发电机组数量一般3～10 台，配备1 台备用机组；根据用电最大负荷，按总装机容量最小原则选择单机容量和数量，初始投资低。

重油电站的优势主要来自燃油的经济性和重油发电机组的耐用性，海外重油电站的优势得到了业内普遍的认同，具体问题具体分析，因地制宜优化方案，相信有更多的项目应用。