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阿尔斯通让电力生产更加清洁

2018-10-28 12:35:17

阿尔斯通:让电力生产更加清洁

当欧洲众多企业正在全力应对金融危机时,阿尔斯通公司却显得相对从容。公司在公布的2008/2009财年报告中披露,截至2008年9月30日,储备订单总额创历史水平,相当于两年半的销售额,实现了5.27亿欧元的净收入,利润额增长率为36%。销售额与上一财年同期相比增长12%,达90亿欧元,同期运营收入增长22%,达6.97亿欧元。阿尔斯通董事长兼首席执行官柏珂龙表示:“公司将继续执行兼顾增长与改善业绩的战略,确保到2010年3月阿尔斯通的运营利润率实现9%的增长目标。这些业绩表明了阿尔斯通的盈利战略卓有成效,我们可以由此清晰地预见未来的增长,并帮助我们更好地应对近期国际金融危机所带来的影响。”

在全球发电及轨道交通领域,阿尔斯通占据着重要位置。由公司设计、制造和安装的发电设备,在全球正在运营的电厂中所占比例达到25%,其中核电发电设备的市场占有率更是达到30%。众所周知,发电设备市场受经济周期的影响较大,而这一领域又聚集着通用电气、西门子、东芝等诸多强者,那么,阿尔斯通是怎样做到了可持续发展的呢?不久前,走进了阿尔斯通电力系统总部和全球水电研发中心,寻找答案。

让煤炭发电减少排放

虽然世界经济眼下遭遇了严峻挑战,但随着人口增长和经济发展,未来10年中全球电力需求年增幅仍将以每年3%的速度增长。据阿尔斯通预测,到2030年,全球发电装机总量将在现有基础上增长近一倍,主要动力来自中国和印度的新增装机容量以及欧美发电设备的更替。预计到2030年,中国的发电装机容量将增至1300GW(13亿千瓦)以上,中印两国的新增装机量将约占全球新增装机量的50%。

在此期间,虽然风电将有7倍的增长,水电的增幅将达到80%,核电增幅将超过50%,但是以煤炭发电为代表的传统能源发电量仍将占据主导地位。到2030年,煤炭、天然气等化石燃料发电量仍将占到发电总量的60%以上。由此,将带来一个严峻问题,这就是二氧化碳的大量排放。目前,在全球二氧化碳排放总量中,发电企业所占比例占40%以上,2005年的二氧化碳排放量高达110亿吨。到2030年,发电企业的二氧化碳排放量将升至190亿吨,其中80%来自煤炭发电。在全球气候变化正在引起各国普遍重视的形势下,这种状况显然难以为社会所接受。

针对这一趋势,阿尔斯通确定了自己的战略目标:做清洁的集成电力供应商。在位于巴黎近郊勒瓦卢瓦培黑的阿尔斯通电力系统总部,公司全球电力销售负责人巴毕尔先生向介绍说,在全球,阿尔斯通已经安装1300多个汽轮发电机组,以及100多家交钥匙蒸汽电厂,全球总装机量达430GW。阿尔斯通是全球的交钥匙电厂供应商,而环保是阿尔斯通电力解决方案的核心之一,其空气质量控制系统,既可以有效地减少二氧化碳和氮氧化物等气体的排放,又不影响发展。为了实现这一目标,阿尔斯通全球40多个研发部门长久以来作出了不懈努力。阿尔斯通是目前全球能够自行设计和制造电厂全部所需设备的供应商,从汽轮机、发电机到锅炉、空气控制系统等等,一应俱全,这使得阿尔斯通能够化地发挥集成优势,使节能减排理念和措施能够贯穿电厂建设及运营的各个环节,从而获取环保效果。

巴毕尔先生介绍说,为了提高能源利用效率,2006年5月,阿尔斯通为意大利南部卡拉布里亚大区的Scandale建设了一座80万千瓦的电厂,该电厂采用了公司开发的热能综合利用技术,产生的部分水蒸气可用于木材干燥等用途,从而使燃料能源转化率提升到了75%,而未使用热联产技术的电厂,能源转化率只有56.5%。

了解到,阿尔斯通的超临界发电技术和低排放燃烧系统,可以使电厂在提高发电效率的同时,大幅降低硫氧化物、氮氧化物、水银和颗粒污染物的排放,其中烟气脱硫系统能将二氧化硫的排放量降低98%以上。为了减少二氧化碳的排放,阿尔斯通正在全力开展二氧化碳捕捉和埋存工艺的研究,并在全球设立了九个试验点。其中,位于德国勃兰登堡州的黑泵电厂,是全球首家利用富氧燃烧技术捕捉和埋存二氧化碳的试验电厂,已于2008年9月启动,电厂将研究在使用褐煤和烟煤为燃料的条件下,如何将高浓度二氧化碳回收压缩后,用于石油开采或是存于地层深处。这一试验如获得成功并投入商业化运营,将可以使燃煤电厂减少90%的二氧化碳排放量。

使水力发电动力更强

水电是世界上重要的可再生能源之一,占当今全球总发电量的16%以上。目前各国和地区所开发的水电仅占全球潜在水电容量的33%。随着各国对清洁能源的日益重视,未来水电仍将继续保持高速增长。例如,欧洲计划到2020年时,可再生能源发电将占到总发电量的20%,其中水电占有重要位置。目前,全球水电装机总容量中,阿尔斯通占有25%的份额。为了保持竞争优势,集团更加重视科研工作。

从巴黎乘坐高铁4小时,来到位于法国东部的工业重镇格勒诺布尔,50多年前,阿尔斯通水电全球技术中心在此诞生,经过多年发展,中心取得了丰富的研发成果,并应用于阿尔斯通在巴西、加拿大、中国、印度和欧洲等地的水电工程中。2008年,技术中心又进行了大规模的改造和扩展,将原有的4个模型试验台增至6个,使阿尔斯通水轮机试验能力增加了一倍。

阿尔斯通水电总裁菲利普·科歇先生告诉,模型实验室是技术中心的核心,阿尔斯通提供给世界各国和地区的水轮发电机,都要在这里进行模拟试验,取得各项参数后,才能正式投入生产。由于采用了的数据系统,实验室所得到的试验结果误差只有0.2%到0.3%,并能同时记录50多个参数,而此前只能记录20个,从而减少了总体试验时间,缩短了产品的交货期。

在阿尔斯通水电全球技术中心高大的实验室中,看到科研人员正在模型试验台前埋头进行着各种测试工作,周边摆放着相当于产品1/40的各种水轮机模型。中心研发管理负责人法瑞德先生抚摸着水轮机光滑的叶片,如数家珍般介绍说:“这些水轮机有混流式、卡普兰式、灯泡式、冲击式等,还有水泵水轮机,可以供不同落差的水电站选用。”了解到,目前中国三峡工程所安装的世界水轮发电机,功率为70万千瓦,而阿尔斯通已具备了从5000千瓦直至90万千瓦的多种型号水轮机组的生产能力。中国正在建设的向家坝水电站,已经向阿尔斯通订购了80万千瓦的水轮发电机组,将创下新的世界之。

菲利普·科歇总裁告诉,阿尔斯通水电公司是阿尔斯通与布依格集团的合资公司,在世界范围内安装的水轮发电机功率超过了400GW。公司的生产企业分布于欧洲、巴西、中国、印度和加拿大等19个国家和地区,拥有5500名员工,提供的产品和解决方案涵盖从径流式水电站到抽水蓄能电站等各种水力发电设施。全球已经建成的水电站伊泰普电站所安装的水轮发电机,全部是阿尔斯通的产品,而正在建设中的世界水电站三峡电站,也有14台发电机组是阿尔斯通及其在华合作伙伴哈尔滨电机厂提供的。这些水轮机在正式生产前,也制造了模型,仿照三峡的水文条件,在这里进行了各种测试。

通过中心的专业技术人员了解到,水轮机在运转过程中受到流水的强力冲击,将会产生振动,只有在模拟现场的条件下对样机模型进行测试和改进,才能将终产品的振动减少到程度。在安装过程中,还必须进行精确调整,避免所有水轮机组产生共振,否则将使大坝产生裂缝,危及工程安全。中国的三峡工程总共将安装32台水轮机组,而且保证了安全运营,创下了世界水电史上的奇迹。阿尔斯通为此做出了一份贡献。阿尔斯通先后于1997年和2004年为三峡提供了14台发电机组,分别安装在左岸、右岸和地下电厂,尽管其功率都是70万千瓦,但是2004年提供的发电机组设备性能比1997年安装的发电机组设备又有了新的提高。许多新的研发成果就出自这个研发中心。正是这种不断创新的精神,使阿尔斯通成为行业中的佼佼者。

“阿尔斯通水电研究工作包括基础理论、数值分析、试验测定和现场试验等,其作用是要确保所设计出的水轮机完全符合发电站的特殊需要。以客户为导向的产品开发,以创新为导向的技术,从不间断的研究、设计、试验和开发宗旨及原则,确保了阿尔斯通水电一直处于地位。”法瑞德先生强调说。2008年,阿尔斯通水电在印度巴罗达建造了一个专门的冲击式水轮机比例模拟实验室,以满足当地不断扩大的市场需求。水电全球技术中心还与公司的其他研发机构建立了信息技术共享平台,促进了相互间的专业知识交流,从而实现了创新产品和技术的高度整合,更好地服务客户。在中国,阿尔斯通还与清华大学、华中科技大学开展了长期的研发合作。

法瑞德先生向透露说:“阿尔斯通水电全球技术中心目前正在通过引入生物技术,模拟水流在发动机和水轮机中运动的状态,以提高发电效率。”

确保核电站发电安全

法国的核能发电十分发达。在法国访问期间,在乡村的路上常常会看到远处竖起的高大烟囱,随行的专家告诉,那就是核电站。据法国官方提供的数据,2006年,核电已经占到法国总发电量的78%以上,这一比例居全球。

在核电领域,阿尔斯通也有着不俗业绩。在核电站中包括汽轮发电机组、辅助系统及其厂房等在内的常规岛领域,阿尔斯通是全球的供应商,已累计安装近180台机组。目前,全世界正在运营的核电站中,超过30%的常规岛使用的都是阿尔斯通的设备,在中国市场上,这一比例还要高。

在采访中了解到,目前,全球439个核反应堆的总装机容量为380GW,占全球发电总装机量的16%。在核电领域,美国占27%,法国占17%,日本占13%。随着全球常规能源价格趋升,预计未来市场对新建核电站的需求还将大幅增长。核电的一大优势就是在发电过程中不产生二氧化碳,同水电、风电、太阳能发电一样,属于清洁能源。随着全球气候的变化和人们的环保意识不断提高,能够有效降低温室气体排放的核电也重新受到人们重视。尽管风能和太阳能等可再生能源目前正受到市场的大力追捧,但其规模化生产还需相当时间,因而核电未来仍有发展潜力。

阿尔斯通的贝尔福工厂,是生产汽轮机的重点企业。在这家现代化的工厂中,参观了汽轮机的“心脏”转子和定子生产车间,里面摆放着各种部件,有好几米高。阿尔斯通负责核电设备销售的副总裁菲利普·毕卢瓦先生介绍说,贝尔福工厂是阿尔斯通为热电厂尤其是核电站提供汽轮机和发电机的重要生产基地。“这里是欧洲的制造基地之一,配备的车削、焊接设备可以处理重达220吨的运动部件。别看这里制造的都是大家伙,但是加工精度可以精确到微米,就像制造手表一样精细。只有这样,才能满足核工业的严格要求。”

在贝尔福工厂,还看到了令阿尔斯通骄傲的阿拉贝拉(Arabelle)汽轮机,这是迄今为止全球性能强的汽轮机,出力达到175万千瓦,总重量有3000吨。汽轮机分成4个模块,每个模块的直径有7米。贝尔福工厂从2008年下半年开始制造这个核电站中的巨无霸,生产完毕后将运往目前法国电力公司在法国芒什地区建造的弗拉芒维尔压水堆核电站。了解到,阿拉贝拉的制造难度相当高,由于功率大,汽轮机使用整锻转子的难度非常大,阿尔斯通就采用其研发的先进焊接转子技术,将转子分段制造,然后焊接在一起,再装上至少5万个叶片。阿尔斯通由于掌握了先进的焊接和加工技术,处理这类问题显得游刃有余,多年来生产的汽轮机未出现过事故,保证了核电站的正常运行。

毕卢瓦先生告诉,除汽轮机外,贝尔福工厂还专门从事制造核电站“常规岛”所需的大型发电机。工厂还向中国岭澳核电站等项目提供了发电设备,并为已在运行之中的现有设备改造提供服务。近,阿尔斯通与其在中国的长期合作伙伴东方电气共同赢得合约,向广东台山核电站(中国首座欧洲压水堆核电站)提供两台175万千瓦的阿拉贝拉汽轮发电机组。

根据国际能源署的数据,从2005年到2030年间,世界各地核电站的新增装机容量将达到320GW,使全球核电站总装机容量增长到580GW。一些在核电方面缺乏经验的国家,如海湾各国、摩洛哥、南非、巴西和土耳其等,也对发展民用核电表示出了极大的兴趣。阿尔斯通电力系统部总裁朱倍贺先生表示:“阿尔斯通正在不断改进,以更好地满足未来世界对能源的需求。”

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