上饶西门子触摸屏授权代理商 保证原装正品

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802S/C、802SL、828D 801D)、伺服数控V20/V90/V80V60、软启动、备件等各系列产品。

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创纪录的发电装置

西门子较新的联合循环发电装置将天然气中60.75%的能源转化成为电力——创下了世界纪录。该装置可以在30分钟内开机、关机，这对弥补可再生能源发电的供电量波动是很有必要的。

2011年5月一座发电装置创下了世界纪录。该发电装置的一个轮机被载入了吉尼斯世界纪录，并荣获了无数环境奖和创新奖。联合循环燃气轮机——世界上同类产品中较大、效率较高的系统——是德国伊士尔京发电厂*4区的*组件。在经过数年测试后，2011年7月22日，这个13米高、444公吨重的轮机开始在E.ON电力公司被用于商业发电。

该发电装置的输出功率达375 兆瓦（MW），发电效率40%。它使用蒸汽轮机和西门子特别研发的热量回收蒸汽发电机，曾创下了60.75%的世界效率纪录，净输出功率达578兆瓦，这一数字甚**于较初设计的输出功率。因此，这个发电装置的产电量可以满足像柏林这样拥有340**口的城市的用电需求。与以前较先进的发电装置相比，这个发电装置的效率要高出2.0%，因此每年可减排4.3万公吨二氧化碳，这相当于1万辆中型轿车运行2万公里产生的排放量。与**所有联合循环发电装置的平均值相比，新发电装置消耗的天然气要少三分之一，产出每度电时排放的二氧化碳也减少了三分之一。

该燃气轮机的启动和关机速度也是**的。关机几小时后，轮机能够在重新开机后大约30分钟的时间内达到全功率运行。除了其环境兼容性，这一灵活性是该联合循环发电装置的*二张王牌。燃气轮机产品经理Willibald Fischer说：“可再生能源发电设备正逐渐被广泛应用，但如果风中有一朵云或风力略微减弱就足以引起电网的波动。未来，这种波动很快就会被抵消，比如，可以使用联合循环发电装置作备份。快速启动很必要，可以防止发电装置在备用状态下不断被闲置。”

可再生能源的坚强后盾。Fischer的部分展望现在已经成真。天晴日丽时，巴伐利亚的光伏系统已经能够提供当地所需一半以上的电力，预计在未来的几年内，可再生能源发电设施将大幅增加。

根据Fischer所说，到2020年，在夏天有风的日子里，仅可再生能源发电便能够满足全德国的电力需求达数小时。

但是如果天气骤变，要尽快启动矿物燃料发电装置。天然气发电装置总经理Lothar Balling说：“到2020年，我们需要增加发电量大约为3万至5万兆瓦的发电装置储备，或者德国已装机发电装置发电量的20%至30%。灵活的天然气发电装置恰好可以满足这一目标。不仅基建费用低，而且在矿物燃料中，天然气产生的二氧化碳较少。”

包括250名工程师在内的750多位员工，为SGT5-8000H燃气轮机和其联合循环发电装置的研发、组装和测试付出了巨大的心血。在将之交付给E.ON之前，西门子斥资5亿多欧元建造了一座发电装置原型。

总之，该燃气轮机是经过全新设计，而不是对现有型号的改良。能够使这座发电装置取得突破性的发电效率和灵活性，主要得益于燃气轮机和整体设计的改进。

工程师们提高了轮机的工作温度，改进了压缩机及轮机叶片的材料和几何外形，减少了风冷损耗，改良了锅炉、蒸汽轮机和发电机，以适应燃气轮机的要求。但在实现该发电装置破纪录的发电效率方面，工程师所做的较大贡献在于，将燃气轮机的燃烧温度从原来的1,400℃提高至现在的1,500℃左右。同时，轮机叶片的表面温度相应提高了，因此，还需要更好的隔热措施。

所以，使用镍合金来制作轮机叶片，因为镍合金能够在负荷的方向上固化成单晶体，不易破裂。此外，有一个双层阻热涂层能够起到隔热作用。叶片的风冷特性也被优化了。开发人员还优化了叶片外形，减少了压缩机叶片尖端的涡流造成的损耗。为实现这点，他们模拟了压缩机内部的三维流体力学——对计算机模拟而言这是较具挑战的。

要让这台燃气轮机实现如此高的发电效率，还需要其所有零部件的较佳配合。例如，针对该轮机的废气温度而专门设计的蒸汽轮机。

在蒸汽轮机和燃气轮机之间有必要安装一台大型锅炉，从而有效地将大量废气转化为蒸汽。这台锅炉重达7,000公吨，有一个表面积达51万平方米的热交换器。Fischer说：“联合循环发电装置必须在每一个细节上都实现较佳协调。就像一辆汽车——如果不配备较佳底盘，哪怕较上乘的引擎也只能被埋没。”

工程艺术。为实现该发电装置的快速启动和关机，开发人员一方面完全使用空气来冷却燃气轮机，另一方面用液压手段优化旋转叶片和汽缸之间的间隙。后者需要将转子的位置调整3毫米，从而防止叶片和汽缸在快速启动时相互碰撞。这种风冷技术比局部或完全蒸汽冷凝技术更适于实现所需的灵活性，因为在轮机启动时省去了等待蒸汽产生的时间。该轮机成功的另一个秘诀是在技术上集西门子和美国西屋公司两家之所长。西屋公司于1998年被西门子收购。在保留西门子轮机转子设计优点的同时，工程师们选择使用西屋公司设计的燃烧室，因为相比于西门子的燃烧室，前者更容易在测试台上进行测试。

细致的测试贯穿着SGT5-8000H燃气轮机的整个研发过程。因为和E.ON合作，所以从2007年到2009年的测试都是在伊士尔京发电厂的真实条件下进行的。为了精确地分析该发电装置的行为，试运行期间安装了3,000个传感器。它们测量各种参数，包括气压、温度、旋转叶片的震动、旋转叶片尖端的间距、气流、机械应力以及转速。这些结果被用来微调并优化SGT5-8000H轮机。

**需求。购买这台创的燃气轮机的客户络绎不绝。韩国的客户订购了一台联合循环发电装置，将于2012年初交货。佛罗里达的一家发电企业订购了6台60赫兹的新版燃气轮机。在该轮机的生命周期内，在运行、维护和基本建设费用方面大概可以节约10亿美元。

目前，美国的联合循环发电装置的平均发电效率低于40%。如果它们全部都用西门子的新型燃气轮机，每年由此而额外产出的电力可以满足2,500万美国人的需求——同时还不会增加二氧化碳排放量。为了对60赫兹轮机进行细致的测试，西门子斥资1,700多万欧元在柏林的燃气轮机工厂升级并扩建了测试场地。自2011年7月起，为佛罗里达州一个客户生产的轮机已经开始在这里接受全面测试。西门子的记录分析师认为，它们的轮机将继续稳踞冠军宝座。“预计在未来5年间，通过使用规模更大、工作温度更高的燃气轮机，我们还能够将联合循环发电装置的发电效率再提高一个百分点。这将进一步提高这项技术的经济效益及环保性，”Balling如是道。

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如何在没有相应能源政策的情况下同样实现二氧化碳减排？

Ernest J. Moniz是麻省理工学院能源和环境实验室主任、物理学教授，自1973年以来，他一直在该学院任职。Moniz博士在1997年至2001年间曾任美国能源部副部长，在1995年至1997年间曾任行政办公室的科技政策办公室科学副主任。他现任科技顾问**委员。Moniz拥有斯坦福大学的理论物理学博士学位。

人们常说能源效率有可能是满足世界能源需求的较大贡献者。您如何看待这种观点？

Moniz：能源效率是非常重要，但是它需要能够抓住其优势的政策联合发挥作用，也就是为降低能源需求而制定的政策。举个例子，内燃机的效率已经越来越高。但是在美国，这种效率提升的优势并未反映到能源使用量的降低上。相反，效率的提高反而使同种能源的使用量有增无减。

主要在哪些领域可以将能源效率目标与降低需求的政策统一起来？

Moniz：就温室气体排放而言，有两大领域。一个是住宅楼和商业建筑的供电。在美国，仅这一个领域就消耗了大约70%的商业发电量，其中一半左右来自燃煤发电。*二个重点领域是交通燃料。所以就构成了应对碳排放挑战的四个主要支点：建造高能效建筑物和车辆、电力脱碳及侧重低碳燃料。这是当前的重要任务。

们来谈谈建筑物。那些用来管理电耗的系统具有什么样的节能潜力？

Moniz：需求响应技术的节能潜力是毫无疑问的。据美国国家科学院2008年发布的报告预计，即便按现有的建筑物数量计算，截至2020年，我们也可以通过开展节能增效项目每年节约大约1.8 X 1016英热单位的能源，这些节能增效项目具有合理的**期。而这正是通过建筑物中的需求响应系统来实现的。简而言之，就是在能源提供者和主要消费者之间签订协议，消费者同意在需求高峰期减少既定数量的能源使用量。整个美国的能源使用总量约为1017英热单位。所以说1.8 X 1016是个很可观的数字。然而如果没有联邦法规的支持，要实现这一目标还是很难的。

交通运输领域较近出台了新的单位燃料行驶距离标准……

Moniz：对。新标准要求未来十二年汽车单位燃料行驶距离增加一倍，从每加仑27.5英里增加到54英里。这意味着效率的巨大提升。

除技术和经济手段外，还可以采用什么样的方式来激励人们减少能源的使用？

Moniz：消费者行为在节能方面可以发挥重要作用。比如，沃尔玛曾经做过一项调查，他们将冷冻食品放置在封闭式玻璃冰柜中，而不是浪费能源的敞开式冷冻柜中，观察在这种情况下消费者行为的变化。零售*预期封闭式柜门可能会使从柜中取商品的消费者变少。但是研究结果发现，柜门的存在使成本得以降低，不仅是因为电费减少了，还有一个原因就是，消费者行为降低了重新上架的需求。标示是另一个途径。举个例子，麻省理工学院的学生曾做过一个实验，他们通过标示告诉用户双开门的空气流通量为旋转门的八倍。他们发现这些标示确实对用户行为产生了影响。

电器、照明产品和车辆的能效标识会有什么影响？

Moniz：随着汽油价格和电价的上涨，还有环保意识的提高，面向消费者的能效信息越来越重要。消费者也越来越多地将产品的高能效与高品质联系起来，不论它是电器的“能源之星”标识，还是建筑领域的“能源与环境设计成员认证”，无不如此。欧洲的趋势是使用能体现能源、排放、生态和人体工学因素的标识，这一趋势很有趣。

作为科技顾问**（PCAST）的成员，您提出或支持过什么样的能源效率政策？

Moniz：我认为，在美国能源系统面临的所有挑战中，目前仍居**的较大挑战是制定出气候变化风险的及时响应机制。它的重要性甚**于能源安全。同时很明确的一点是，如果我们要对气候变化的风险作出响应，那么就必须涉足能源供应系统的核心及其矿物燃料基础。在这方面，解决问题的办法十分简单：对碳排放收费。无论具体实施方式如何，这种方法将能够激励技术发展，并通过价格信号改变行为。需求管理是短期内成本较低的方法。

长期来看，美国在能效提升方面的重点工作是什么？

Moniz：短期内，美国能源政策会侧重三大领域：需求缩减、天然气替代煤炭和加快具有经济优势的零碳解决方案的创新步伐。正如我在前面谈到的，通过出台新的车辆单位燃料行驶距离政策等措施，在一定程度上抑制了能源需求。但还有另一个非常重要的方面，我们尚未提及，它就是用天然气来替代煤炭。由于天然气使用量的增加，目前美国电力生产的煤炭使用量已经从几年前的50%左右降到去年的45%。公用事业公司也已经敲定关闭产能近2万兆瓦的燃煤发电设施，并以成本低廉的天然气作为替代发电燃料。另外，近期依据《清洁空气法案》出台的汞排放限制规定，则带来另一福音：本世纪二十年代，将有装机总容量为6万至9万兆瓦的发电厂从燃煤发电改造为燃气发电。总而言之，煤变气可让全美发电行业二氧化碳减排高达20%，这将让美国步入一个非常合理的减碳轨道。

50%以上的初级能源以热量的形式被浪费掉。在这方面有没有可行措施？

Moniz：在美国，热电联产领域蕴含着很大的潜力。大约十年前开展的一项研究发现，仅全美各地的医院、大学等机构就蕴含着8万兆瓦的节能潜力。早在15年前，麻省理工学院就采用了用于发电、供暖和制冷的热电联产系统，一直沿用至今。公用事业公司对此的关注也越来越多，因为应用热管理解决方案意味着他们不必再建造调峰电厂，或在输电、配电方面进行额外投资。美国的很多城市已实现集中供暖，实际上，纽约市早在19世纪晚期就开始采用这种模式了，这一领域正在吸引着越来越多的关注。不过，美国在这方面与欧洲和加拿大相比仍有差距。

就提升能源效率而言，哪些国家取得了不错的进展？

Moniz：据我所知，德国是这方面的**。尤其是在建筑行业，他们取得了巨大进步。

美国的产品是否会因为对节能技术重视不足而失去竞争优势？

Moniz：能源成本是衡量制造竞争力的因素之一。这个因素固然很重要，但我不认为它是决定性因素。

为什么美国没有更果断地推进能源的高效利用？

Moniz：原因有两个。首先，能源是一个年产值高达数万亿美元的行业。它是一个资本高度密集的行业，供应者的资产使用寿命长达数十年。它还是一种商品行业，是社会所必需的服务业之一。这就意味着它的可靠性**于创新。这个行业已经拥有较其高效的供应链。这个行业身受严格监管，由于其所提供服务的性质，这种监管永远不会改变。而严格监管又让它汇集了政治利益。总之，能源是个发展缓慢、牵涉到很大责任问题的行业。*二个问题是能源效率需要前期投资，经过一定的生命周期才能实现经济效益。通常很难克服这段艰难时期。政策要能使能源效率变成消费者钱包里节省的钱，这样的政策很重要。能源服务合同等形式很有意思，在这种合同中，有些人为你投资，然后分享收益。但即便在这方面，我们还是会遇到一个大问题：由于能源生产和分配的管辖权下放到了各个州以及一些城镇，我们缺少统一的全国性政策。我个人认为如果电力监管不能在全国范围内实现更大程度的统一，很多问题就无法得到有效的解决。我们可以看看货车运输、航空和电信等行业，这些行业在过去的二十几年中，都经历了非同小可的监管转变。然而相比之下，电力领域的监管在很多方面仍然延续着上个世纪30年代的结构。这与如今电网的物理和数字化现状已经脱节。这是一种严重的不协调。