PDF《发电成套设备》

展望

2016 年度的技术成果与展望 发电成套设备 新能源 发电 发电156(34) 富士电机技术期刊

2017 vol.

C9 no.3 日本国内电力市场自

2016 年4月开始实行电力零售 行业全面自由化,所有消费者都可自由选择电力公司和电费 套餐.随着零售自由化时代的到来,电力交易方法正逐渐 发生变化.2017 年4月修订 可再生能源定价收购制度 (FIT) ,因此修订该制度之前的

2016 年增加了为签订系统 连接合同的申请.另外, 地热资源开发调查事业费补助金 交付事业 募集活动从

2016 年3月开始启动,运用该事业 的地热能源开发得到促进. 日本以外的电力市场受 巴黎协定 影响,赞同经济合 作与发展组织 (OECD) 的出口信贷及信贷担保部门提出的 限制煤炭火力发电设备出口的方针 (自2017 年1月实施) 等,加强了温室气体排放量管制. 在火力发电及地热发电领域,富士电机基于这种市场行 情变化,以改善装置及成套设备的效率、扩大服务范围为着 眼点,开展研究开发,并取得成果. 在火力发电领域,在日本国内拿下多台生物质混烧发电 用蒸汽轮机和发电机的订单.在亚洲也拿下

3 台蒸汽轮机 和发电机的订单. 在地热发电领域,在日本国内拿下第

2 台双循环发电 设备的订单,目前正以

2017 年度末建成为目标而积极推 进各项工作.在海外地区,由于计划推迟等原因,只拿下了 印度尼西亚的项目,目前正在以力争

2017 年度签约为目 标追踪多个有希望的项目.在售后服务领域,为满足顾客需 求提出建设性方案,继续开拓新商品.另外,在日本以外地 区为了拓展服务范围,而与关联公司合作施工.此外,还拿 下顾客通过实际运用要求的蒸汽轮机和发电机改造项目等订 单,目前正在推进中. 在核能发电领域,自福岛第一核电站事故以来,要求从 核电站重新启用和废炉两方面的解决方案.为此,富士电机 在远程操作装置及防震柜等方面不断提供符合新规定基准的 技术和产品.同时,还要求针对在核能设施运行及废炉过程 中产生的放射性废弃物尽快进行安全处理和保管,富士电机 为此与英国阿美科福斯特惠勒公司共同开发,将使用了具 备各种特性的地聚合物材料的废弃物固化技术运用于日本国 内. 在太阳能发电领域,日本国内百万瓦级太阳能发电站的 建设在

2014 年度达到顶峰,之后出现减少趋势,但目前 仍然有

20 GW 规模的需求,预计今后还将继续得到发展. 富士电机在

2016 年度以总承包方式 (EPC) 中标的上北六 所太阳能发电站 (DC 输出

71 MW、AC 输出

51 MW) 和 山口光发电站 (DC 输出 19.6 MW、AC 输出

14 MW)均于2017 年2月竣工.最近,如何在 FIT 收购价格下降时 确保收益性,以及如何在可再生能源引导入增加时确保系统 稳定成为重要课题.富士电机为解决这些课题,开发并向客 户提供高性能低价格的功率调节器 (PCS) 及系统稳定化系 统. 在风力发电领域,2016 年度开始建设大规模风电场, 估计市场今后将会增大.富士电机通过销售将蓄电池和 PCS 组合而成的系统稳定化系统不断积累了供货业绩.今后,将结合在太阳能发电方面培育的关键技术,除销售系统 外,正式参与到 EPC 竞争中. 在燃料电池领域,富士电机提供了

1 台磷酸型燃料电 池(PAFC) 的城市煤气规格产品及

3 台以 FIT 对象的下水 道沼气规格产品.在德国等国家,通过降低室内氧气浓度预 防火灾的防火系统不断得到普及.富士电机倾力于将燃料电 池运用到该系统,向特别有效的冷冻仓库用系统提供了一号 机.为实现高发电效率的固体氧化物型燃料电池 (SOFC) , 进而加入日本国立研究开发法人新能源产业技术综合开发机 构(NEDO) 项目,不断开发

50 kW 级现场实证机.

2016 年度的技术成果与展望 发电157(35) 富士电机技术期刊

2017 vol.C9 no.3 图1 Lahendong 地热发电站

5 号机、

6 号机的全景

1 印度尼西亚 Lahendong 地热发电站

5 号机、

6 号机开始运行 富士电机在地热开发飞速发展的印度尼西亚以住友商 事株式会社为主承包商,通过 EPC 合同方式拿下送电端输 出40 MW (20 MW*2 台) 地热发电设备的订单,负责作 为主发动机的地热蒸汽轮机和发电机、凝汽器、主要辅机的 设计、制造和供货.同时,富士电机还负责整个工程管理,

5 号机于

2016 年9月、6 号机比计划提前大约

3 个月于

2017 年1月开始营业运行.通过采用轴流排气式蒸汽轮机, 将其高度控制得低于朝上排气式的现有发电设备,从而降低 了建设费.另外,为了缩短工期,蒸汽轮机和发电机分别以 封装橇装方式发货.如此便无需在现场进行组装,成功实现 比当初计划更短工期交货. 发电成套设备 图2 再热蒸汽轮机

2 铃川能源中心用再热蒸汽轮机设备 富士电机从株式会社 IHI 获得铃川能源中心株式会社火 力发电站用单壳体再热蒸汽轮机设备 〔额定输出

112 MW、

3000 r/min、主蒸汽 16.7 MPa (绝对压力) /566 ℃、再 热蒸汽

566 ℃〕 订单,并已完成制造、供货和安装施工. 本发电站被用于混烧煤炭和可再生能源生物质的电力零售行 业,并于

2016 年9月开始营业运行. 在要求高可靠性和高效率的主发电设备上采用了富士电 机的中容量单壳体再热机.虽然是再热机,却通过单壳体结 构和主蒸汽阀的汽轮机直接安装方式实现了紧凑配置.另外, 还提供了凝汽设备和给水加热设备,作为蒸汽轮机循环进行 综合优化. 图3 丰前生物质发电站的建成预想图

3 获得日本国内火力发电站用蒸汽轮机和发电机订单 富士电机于

2016 年度成功拿下日本国内火力发电站 用设备 - 蒸汽轮机和发电机的订单.分别是从住友重机械 工业株式会社中标的 Air Water &

Energia Power 山口株 式会社防府生物质和煤炭混烧发电站 (112 MW) ,以及从 JFE 工程技术株式会社中标的丰前新能源合同会社丰前生物 质发电站 (75 MW) .这些是采用以生物质燃料为主燃料的 再热方式高效率发电设备,主要目的旨在运用 可再生能源 定价收购制度 (FIT) 的售电事业.富士电机今后将继续为 使用生物质燃料及低品位煤、可有效利用资源并降低环境负 担的高效率发电设备,提供蒸汽轮机和发电机,为稳定供电 和防止地球温室效应作出贡献.

2016 年度的技术成果与展望 发电158(36) 富士电机技术期刊

2017 vol.C9 no.3 图4 更新换代后的蒸汽轮机 (高速平衡试验)

4 台湾 FCFC 公司新港

2 号发电站蒸汽轮机更新换代 本项目是因其他公司于

1988 年向台湾 FCFC 公司新 港2号发电站供应的

56 MW 蒸汽轮机老化而进行的更新 换代项目,这是富士电机第一次使用大部分原有基础,将 其他公司制造的蒸汽轮机更换为富士电机制造设备的项目. 拿到该蒸汽轮机和附带设备的更新换代项目订单后,已在

2017 年3月底将产品发出.之后,富士电机向该发电站 提供的

3 号机 (101 MW) 和4号机 (147 MW) 也顺利运 行. 富士电机本次与顾客建立了良好的信赖关系,维护工作 也得到好评,就设备更新换代项目提出的建议确切可行,最 后获得订单,可谓水到渠成.本项目将奠定今后进军有望飞 速发展的海外火力市场的基础.富士电机将继续积累新领域 的关键技术,不断扩大业务范畴. 发电成套设备 图5 管道壁厚测定装置的安装示例

5 使用放射线的三射线方式管道壁厚测量技术 近年来从发电成套设备等的稳定运行角度出发,管道壁 厚 (变薄) 管理的重要性不断增加.过去必须将管道保温材 料拆除后才能测量壁厚,但富士电机开发出一种装置,利用 放射线穿过物质时的衰减特性,在带有保温材料的状态下便 可测量管道壁厚.本装置采用从三个方向照射放射线的三 射线方式 (日本专利第

5375541 号) ,测量管道壁厚数值. 富士电机与东北电力株式会社共同研究开发,在火力设备管 道变薄管理技术标准 (JSME S TB1-2016) 中作为新试验 方法获得认定.由于这是使用低强度放射线源的带显示认证 设备,因此不需要操作资格和使用许可,不需要设定管理区 域,是一种便于操作的小型轻量装置. 图6 固体氧化物型燃料电池

1 业务用固体氧化物型燃料电池 相关论文 : 富士电机技术期刊 2017,vol.C9,no.2,p.91 除了目前正在销售的发电输出为

100 kW 的磷酸型燃 料电池 (PAFC) 外,富士电机还在开发固体氧化物型燃料 电池 (SOFC) .富士电机以几十 kW 规模的业务用热电联 产系统为对象,2014 年度加盟日本国立研究开发法人新能 源产业技术综合开发机构 (NEDO) 项目 固体氧化物型燃 料电池等实用化推进技术开发 ,并推动开发工作.2016 年度对实际规模尺寸

45 kW 级验证设备的性能进行评 估,并达到 DC 发电效率 55% 以上 (相当于 AC 发电效率 50%) 和废热回收效率 30% 以上的目标性能.另外,还完 成了作为单个封装的实证设备的设计及制作.2017 年度开 始利用

50 kW 级现场实证机进行实证,计划于

2018 年度 投放市场. 新能源 *本刊记载的公司名称及产品, 有可能是各相关公司的商标或注册商标. ........