“丹”心26年:GE杨丹走过的燃机之路

2021-03-02 11:12武魏楠
能源 2021年1期
关键词:燃机燃气轮机发电

文|本刊记者 武魏楠

说起进入气电行业的第一天,杨丹仍记忆犹新:初到电厂报到,厂里的总经理见到这样一个瘦瘦小小的女生,便问,你这么小的个子可能连扳手都拿不动啊,你想做技术还是做管理?杨丹毫不犹豫的说:我要做技术!从此,她和燃气轮机结下了不解之缘。

上世纪90年代初开始,沿海开放经济区缺电严重,广东、浙江等经济发达地区陆续上马了一批天然气发电项目。这些电厂以B/E级的燃机为主。

这些在缺电特殊时期上马的天然气项目开启了中国的天然气发电时代。GE的燃气轮机也由此开始进入中国市场。1994年,在电厂工作的杨丹加入GE在中国的办事处,亲身经历了GE在中国天然气市场跌宕起伏的二十多年。

卖新机的90年代

改革开放之后,广东经济开始了火箭般的蹿升。1989年开始,广东跃居全国各省GDP第一的位置。但快速增长的经济也伴随着高速增长的电力需求。

1991年至1995年的第八个五年计划期间,广东省年均电力增长18.21%,1996年至1999年期间,年均增长8.4%。同时广东省还承担向香港、澳门和湖南南部供应部分电力的任务。1999年,广东省向这三地输电就达99亿千瓦时,比上年增长25.1%。因此拉闸限电成了广东地区的家常便饭。

不仅仅是广东,像浙江这样的沿海经济发达省份也存在电力短缺的问题。由于缺少煤炭资源,再加上运力有限,燃煤发电并没有成为这些地区解决电力缺口的第一选择。燃气、甚至是燃油发电开始逐渐发展起来。

“GE的燃气轮机就是在这个时候开始进入中国市场,并跟随着市场一起成长,”杨丹告诉《能源》杂志记者,“我也是那时候加入GE,见证了这20多年的发展变迁。”

缺电时期,能有电力供应就是一切。所有的主机商都开始大规模的铺开销售人员,进行新机的销售推广工作。然而随着新机销售的逐渐推进,作为GE能源(GE燃气发电的前身)在中国从事服务的第一位员工,杨丹逐渐发现了很多掩藏在喜人业绩背后的问题。

“那时候燃机完全需要进口。但当时国内进口这样大型设备的过程非常复杂,”说起当时的工作,杨丹不禁又陷入了回忆之中,“当时在GE能源驻国内的办事处里,除了销售、人力资源、行政这样的常规岗位,还有专人负责外汇、信用证、报关、物流……可以说是从进口准备开始、直到最后安装和进入商业运行,每一个步骤都要有专人负责。”

这一方面是因为初入中国市场的GE还在适应国内进口业务的需求,更重要的是,当时的国内燃气轮机产业几乎是一片空白,而且这种大型设备进口为国家管控项目,流程多,过程复杂。

随着燃机数量的增加和使用寿命的延长,GE也开始意识到运维服务市场的需求。“首先是缺乏人员。专业的工程师都需要从国外飞到国内来进行服务支持。有时候甚至连现场施工的工人都没有,还要我们从国内的一些厂家借人,”杨丹告诉《能源》杂志记者,“另外就是备品备件。国内没有相关的仓库和物流中心,有时候一个很小的零件都要进口。这无形中就提高了成本,拉长了周期。”

正所谓“机器一响,黄金万两”,这是当年沿海地区天然气发电企业的真实写照。当时天然气发电并没有普及,只是在特定历史时间满足特别的需求,所以这种高成本并没有产生太大的影响。

转机在进入21世纪之后出现。2000年2月国务院第一次会议批准启动“西气东输”工程,拉开了西部大开发的序幕。天然气发电作为天然气下游市场的重要部分,迎来了在中国发展的最好机遇。

在这个关键的节点上,产业发展、企业战略和个人抉择历史般地交汇了。

本土化20年

2000年,已经在GE服务了6年的杨丹远赴美国培训。彼时,GE已经意识到在中国建立本土化的生产制造与运维服务是未来的趋势。但还没有等到GE开始行动,中国政府已经开始为燃机的国产化与技术引进做准备了。

2001年,发改委发布《燃气轮机产业发展和技术引进工作实施意见》,决定以市场换取技术的方式,进行技术引进,通过上海汽轮机厂、哈尔滨汽轮机厂、东方汽轮机厂和外企合作生产燃气轮机及联合循环技术。

正在美国进行培训的杨丹迎来了人生的一次重大选择:是留在美国还是回到国内参与燃机本土化的工作?

“那时候我们刚刚知道中国政府计划发展天然气作为清洁能源的一个选择,但还没有具体的细节。我的老板就问我:你是想留在美国还是回去组建本土化的服务团队。”刚到美国几个月的杨丹毫不犹豫地选择了回国。因为经历了6年实践,她很清楚一旦政府主导燃气轮机的引进工作,本土化的市场会迅速扩张。先组建好团队,就意味着在未来残酷的市场竞争中占得先机。

2000年,正是中国第一批燃机开始进入10年大修周期的时候。杨丹从招募现场安装工程师开始入手,逐渐组建起一支本土化的运维服务团队。但是随着业务的深入,本土化程度不足的问题开始越来越多地制约运维服务的开展。

除了小部分问题能现场解决,更多的维修仍需要返厂进行。这意味着又要经历一轮“清关、运输、保险、再清关、再运输、付外汇”的繁琐流程。虽然那时国内的进出口业务流程已有很大的改进,但仍耗时费力且周期很长,对业主来说,成本高、周期长经常带来直接的经济损失。

“秦皇岛的检修中心就是在这样的背景下成立的,”杨丹说,“打捆招标的时候GE就承诺要成立维修公司,这也是我们根据多年的市场经验总结出的。”

应该说,GE对中国天然气发电市场介入最早、了解最深、预判也较为准确。但杨丹也不得不承认,即便是这样,他们当初还是大大低估了秦皇岛维修中心的前景。

GE秦皇岛能源服务中心

对于秦皇岛的维修中心,GE最初的设想是用于服务中国市场的各类机型。杨丹坦言:“我记得非常清楚,当时在跟合作伙伴谈财务模型的时候,我就说秦皇岛这个工厂至少要亏损10年。当时全国才多少燃机?打捆招标之后又能有多少燃机?根本支撑不起这么大的工厂。”

秦皇岛工厂到底有多大?当时GE在亚洲最先进的维修中心位于日本,日本的在役机组数量是中国的十倍。当杨丹拿着秦皇岛工厂的图纸去日本工厂征询意见的时候,日本人看着比他们工厂大了整整4倍占地面积的图纸说:“你们要那么大的工厂干嘛?”

日本人不理解,GE也不理解。但在合作伙伴的坚持下,这个巨大的工厂开工建设并顺利投运了。

十几年后,中国的天然气发电发生了巨大变化。截至2019年底,我国气电装机容量为9022万千瓦。而秦皇岛服务中心也成为GE在全球最大的燃机维修服务中心之一,70%的业务来自全球。“那么大的工厂”不仅有了用武之地,甚至还让杨丹后悔没有设计得更大一些。

让GE的本土化在国内落地生根,还诞生了秦皇岛服务中心这样的全球顶尖维修基地,是杨丹26年GE生涯中最有成就感的事情。不过20多年之后,中国的天然气市场迎来新的挑战,杨丹也要面临新的问题。

“气电会成为主流发电形式”

9月22日,习近平总书记在联合国大会一般性辩论上表示:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,争取在2060年前实现碳中和。”

碳中和目标的明确提出,让可再生能源行业陷入了“亢奋”之中。风电、光伏先后提出了“十四五”期间宏伟的装机目标,并且纷纷表示将会在未来的中国能源结构中成为主流能源。

化石能源在这场历史性的能源转型之中失去了舆论的话语权。天然气作为化石能源的一分子,也有着同样的遭遇。然而杨丹却提出了截然不同的观点。

“总体来说我认为气电在未来会在能源结构中占有举足轻重的地位,某种意义上会成为主流的发电形式。”

气电在国内的发展历程可以说是十分曲折。究其原因,国内天然气的供应能力不足以支撑更大规模的发电电源建设且价格高昂是重要原因。但杨丹认为,从高碳能源到低碳能源是不可逆转的发展趋势。可再生能源发电在大规模储能及经济性可行之前也不会成为主流。同时,现今主流发电形式都有着不同程度的中长期环保影响。这三大因素叠加,杨丹认为“气电会成为主流的发电形式”。

“主流的意思是指最可靠、人们最依赖的。风电、水电、太阳能都是受天气的影响的,不被人所左右。”杨丹认为天然气的供给目前确实存在数量和价格的问题,但是全球天然气价格的趋势是降低的,来源也包含了中东、澳大利亚、美国等多个渠道。多元化的进口和市场化的价格足以保障气电的大规模发展。而且,燃气轮机具备了从天然气到氢气过度的最佳技术基础。“欧洲的经验也证明,从煤电和核电转型到可再生能源是因为有气电作为主流支撑。法国的布尚电厂就是一个很好的例子。”

2015年,取代了原有的两台250MW燃煤机组,GE的9HA燃机在布尚电厂投入运行并于第二年成功创下实测联合循环全厂净效率62.22%的世界纪录。如今,先进的9HA燃机也来到了中国。天津华电军粮城六期65万千瓦级燃气-蒸汽联合循环项目就采用了全球首台搭载微孔预混燃烧室的9HA.01燃机。而在第三届进博会期间,哈电集团与GE就东莞宁洲3×700MW燃气-蒸汽联合循环热电冷联产工程签订合同,GE将为广东省能源集团有限公司旗下的东莞宁洲联合循环燃气电厂提供3台9HA.02燃气轮机。项目预计于2022年正式投入商业运营。项目建成后,宁洲电厂将成为国内最大的燃气电厂。

9HA燃气轮机是GE当前在50赫兹市场上最大、最高效、增长速度最快的燃气轮机。在杨丹看来,H级燃机是天然气发电对燃煤发电进行替代的最佳“武器”。

“H级燃机在设计的时候目标主要是两个市场:基荷市场与调峰市场,”杨丹向《能源》杂志介绍了H级燃机诞生的前因后果,“H级的出现伴随着美国页岩气革命,当时市场已经意识到美国将实现天然气的自给自足。所以H级设计出来的目的就是替代传统煤电。80万千瓦等级的单机容量也是为了更好地降低发电成本。”

更大的单机容量,再加上H级燃机有4级可调导叶,它的调峰性能、启动性能特别好。可以说H级燃机是一台近乎完美的“发电神器”。而且考虑到未来燃料的多样性问题,GE的H级燃机在设计上还可以满足50%的氢气混烧,未来可能实现100%的氢气燃料燃烧。

砥砺前行

然而即便是GE拿出了最顶尖的技术,天然气发电市场的发展依然面临着各种问题。

现在,燃气电厂还有很多依赖于各级政府的补贴。未来,一方面是化石能源获得补贴的能力减弱,另一方面政府无法长期支撑如此大规模的补贴,而不依赖补贴的市场化竞争才是未来主流。天然气发电也必然要做好相应的准备。

除了天然气供给尚存难题之外,中国的天然气管道网络还远称不上健全。“不仅是干线管网,还有支线管网也存在着很多问题与缺陷。而一旦管网连通了以后,天然气的运输就不会再受许多因素的影响。”

最大的问题来自于电力体系内的利益重新分配。杨丹相信随着进一步的电力体制改革的推行,我们能够看到电力现货交易、电能量市场、辅助服务市场的逐步完备并期待调峰电价政策和规则的出台,在新的利益分配体系和市场化价格机制下,一定会形成天然气发电新的盈利模式。

20多年过去,杨丹依然不改忙碌。但忙碌的内容已经有了很大的变化。“最早国内团队80%是销售,现在只有10%。”杨丹说,“我们在不断地为中国市场做出调整,从纯粹的销售进化到现在的全生命周期的服务。”

GE变化了,杨丹也变化了。从一个工程师一步步成为GE大区业务主管。更重要的是,中国的天然气行业更是发生了颠覆性的变化。“中国有着全世界最大的替代煤电的需求,这也是H级最大的价值。中国天然气发电市场从采用国外市场的成熟技术,到今天成为全球最顶尖技术的应用市场,国内天然气发电行业已经发生了翻天覆地的变化。”

个人命运、企业布局、行业发展,就这样奇妙地走过了一条高速发展的道路。“过去差不多30年的时间里,我们一直精于技术,臻于制造,植根中国,服务本土。未来我们还是会继续保持竞争优势,让清洁可靠的气电点亮千家万户,共创繁荣。”

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