缺电的主要原因,正是膨胀的人口。埃及人口在2016年突破了9000万大关,与中国的第二人口大省——山东大致相当。在过去的一百多年里,埃及人口增长了十多倍,统计显示:埃及15岁以下人口约占总人口的40%,2050年人口将达到1.14亿。快速增长的人口,意味着埃及未来每年用电需求将大致以4%的速度增长。对于这个位于沙漠中,石油资源又不丰富的国家来说,电从哪来,是个棘手的问题。
埃及政府的思路是:引入国际最先进的发电设备,结合本国和进口的天然气资源,大力发展环保、清洁的天然气发电。
接下来的事情,令人瞠目结舌:2015年6月3日,埃及政府宣布和跨国电气巨头西门子达成价值80亿欧元(折合619亿人民币,1欧元=7.74人民币)的能源大单——引进以24台H级燃气轮机为主体的发电项目,总计14.4GW的装机容量(1GW=1000MW,1MW=1000KW)。这意味着在接下来的三年时间内,埃及的装机容量将在现有基础上增加45%,一举扭转电力紧缺的窘境。
埃及政府和西门子达成的是基于H级燃气轮机的EPC+融资解决方案,其本地合作伙伴为工程和建筑承包商Orascom Construction以及电力公司Elsewedy。
该能源项目包括24台H级燃气轮机、12台蒸汽轮机和36台发电机。这些电力装置用于3个新建电厂,分别是贝尼苏韦夫电厂、布如勒斯电厂和新首都电厂。建成后,这三个电厂将成为全球最大的电厂,并能满足埃及4500万人的用电需求,这大致相当于整个浙江省的人口。
超前的设备
H级燃气轮机是目前全球效率最高的燃气轮机,联合循环效率可超61%。作为参照,目前全球最先进的百万千瓦超超临界煤电机组的额定工况的净效率也不超过47%。高效的设备,造价自然不菲。
燃气轮机的优势在于阶梯利用。可查资料显示,作为内燃机的一种,燃气轮机的本质上是一种通过燃料(主要为天然气)与空气燃烧产生出气体推动叶片做功的机械,按照燃烧室温度目前分为E级,F级和最先进的H级。它的工作原理其实很简单,具体情况如下图显示,燃气轮机从左到右可以分为三个部分:压气机(蓝色)、燃烧室(红色)、透平(黄色)。
燃气轮机示意图
压气机将空气吸入到燃气轮机的内部并进行压缩。之后天然气会和压缩过的空气进行混合并燃烧,产生出的高温高压气体就会推动透平叶片转动,一部分动力会用于带动发电机发电,另一部分动力则会负责带动压气机转动。
H级燃气轮机是一个庞然大物。可查资料显示,其重390吨,相当于一架加满油的空客A380,长13.1米,宽4.9米,高4.9米。功率为400MW,相当于10架空客A380引擎功率的总和,或者1300辆保时捷911。
H级燃气轮机
对埃及而言,大力提升天然气发电的比重,也符合该国的资源禀赋特征——天然气储量丰富。
在西门子总部所在地德国,位于莱茵河畔的杜塞尔杜夫的联合循环电厂也安装了一台同型号的燃机。最新数据显示,全球范围内,西门子大概卖出了80台H型燃机。埃及的24台大订单占到了西门子H型燃气订单总量的30%,是西门子有史以来的最大订单。