中國儲能網訊：埃及是北非第一人口大國，GDP總量位居地區(qū)第一，但落后的電力基礎設施，常年的拉閘限電，困擾著整個埃及的經濟，以及埃及人的家庭生活。
缺電的主要原因，正是膨脹的人口。埃及人口在2016年突破了9000萬大關，與中國的第二人口大省——山東大致相當。在過去的一百多年里，埃及人口增長了十多倍，統計顯示：埃及15歲以下人口約占總人口的40%，2050年人口將達到1.14億?？焖僭鲩L的人口，意味著埃及未來每年用電需求將大致以4%的速度增長。對于這個位于沙漠中，石油資源又不豐富的國家來說，電從哪來，是個棘手的問題。
埃及政府的思路是：引入國際最先進的發(fā)電設備，結合本國和進口的天然氣資源，大力發(fā)展環(huán)保、清潔的天然氣發(fā)電。
接下來的事情，令人瞠目結舌：2015年6月3日，埃及政府宣布和跨國電氣巨頭西門子達成價值80億歐元(折合619億人民幣，1歐元=7.74人民幣)的能源大單——引進以24臺H級燃氣輪機為主體的發(fā)電項目，總計14.4GW的裝機容量(1GW=1000MW，1MW=1000KW)。這意味著在接下來的三年時間內，埃及的裝機容量將在現有基礎上增加45%，一舉扭轉電力緊缺的窘境。
埃及政府和西門子達成的是基于H級燃氣輪機的EPC+融資解決方案，其本地合作伙伴為工程和建筑承包商Orascom Construction以及電力公司Elsewedy。
該能源項目包括24臺H級燃氣輪機、12臺蒸汽輪機和36臺發(fā)電機。這些電力裝置用于3個新建電廠，分別是貝尼蘇韋夫電廠、布如勒斯電廠和新首都電廠。建成后，這三個電廠將成為全球最大的電廠，并能滿足埃及4500萬人的用電需求，這大致相當于整個浙江省的人口。
超前的設備
H級燃氣輪機是目前全球效率最高的燃氣輪機，聯合循環(huán)效率可超61%。作為參照，目前全球最先進的百萬千瓦超超臨界煤電機組的額定工況的凈效率也不超過47%。高效的設備，造價自然不菲。
燃氣輪機的優(yōu)勢在于階梯利用。可查資料顯示，作為內燃機的一種，燃氣輪機的本質上是一種通過燃料(主要為天然氣)與空氣燃燒產生出氣體推動葉片做功的機械，按照燃燒室溫度目前分為E級，F級和最先進的H級。它的工作原理其實很簡單，具體情況如下圖顯示，燃氣輪機從左到右可以分為三個部分：壓氣機(藍色)、燃燒室(紅色)、透平(黃色)。
壓氣機將空氣吸入到燃氣輪機的內部并進行壓縮。之后天然氣會和壓縮過的空氣進行混合并燃燒，產生出的高溫高壓氣體就會推動透平葉片轉動，一部分動力會用于帶動發(fā)電機發(fā)電，另一部分動力則會負責帶動壓氣機轉動。
H級燃氣輪機是一個龐然大物?？刹橘Y料顯示，其重390噸，相當于一架加滿油的空客A380，長13.1米，寬4.9米，高4.9米。功率為400MW，相當于10架空客A380引擎功率的總和，或者1300輛保時捷911。
H級燃氣輪機
對埃及而言，大力提升天然氣發(fā)電的比重，也符合該國的資源稟賦特征——天然氣儲量豐富。
在西門子總部所在地德國，位于萊茵河畔的杜塞爾杜夫的聯合循環(huán)電廠也安裝了一臺同型號的燃機。最新數據顯示，全球范圍內，西門子大概賣出了80臺H型燃機。埃及的24臺大訂單占到了西門子H型燃氣訂單總量的30%，是西門子有史以來的最大訂單。
最頂級的設備，最先進的電廠，很酷很超前，但與埃及的現狀顯得有些格格不入。埃及目前還只是傳統農業(yè)國，農村人口占全國總人口的55%。工業(yè)以紡織和食品加工等輕工業(yè)為主，工業(yè)僅占國內生產總值的16%。
在這個國家，最有氣勢的建筑，居然還是修建于四千多年前的金字塔。渾厚、龐大、工整，矗立在沙漠中，在幾公里開外近幾十年搭建的低矮、擁擠、簡陋的居民區(qū)的襯托下，高高的金字塔宛如天外來客。
即使是埃及的首都、大名鼎鼎的開羅，也顯露著破舊與混亂。鮮有橫平豎直的道路，街道紋理大多細密、歪斜，汽車像魚群一樣裹挾成車流奔涌向前，左突右沖。城市的主基調是土黃色，建筑物外墻斑駁，年久失修，黃色、紅色的土磚直接暴露在外。幾乎所有的民房屋頂都密密麻麻豎著鐵銹斑斑的衛(wèi)星接收盤，像向日葵一樣，齊刷刷仰頭指向太空，迫不及待地接受著外界的電波。
于是，一個先有雞還是先有蛋的問題產生了。缺乏能源，埃及的工業(yè)受限，經濟無法提升，人均GDP僅三千多美元;經濟得不到提升，則無力投資基礎設施，能源的瓶頸無法打破。雪上加霜的是，埃及政府還缺乏獲得國際貸款的能力。
貧窮和巨大的基建市場，仿佛是硬幣的兩面，怎么打破這一矛盾?最終，靠的是德國的國家信用背書。為了支持德國歷史上的這一超級大單，一項由德國政府支持的貸款合同得以達成。項目獲得了來自全球30多個銀行的資金支持。貸款由德國出口信貸機構“Euler Hermes”和意大利出口信貸機構“SACE”作為代表，旨在解決經濟上的阻礙。
36個月：3個世界級電廠平地而起
埃及的面積有一百多萬平方公里，接近中國的九分之一，比黑龍江、吉林、遼寧三省加起來還要大。但埃及95%的面積都是沙漠，人口和城市分布在一個狹長的地帶——尼羅河三角洲以及尼羅河沿岸。尼羅河南北走向，貫穿在北非沙漠之中，是埃及的生命線。
相比缺水，缺電更令人口膨脹的埃及頭痛不已。據埃及《每日新聞》報道，每年齋月，埃及家庭就會遭遇用電難。埃及的家庭消費占發(fā)電量的40%，約9600MW，齋月期間，人們連白天看電視連續(xù)劇和電視節(jié)目的習俗也能成為電網的沉重負擔。2014年，埃及總統塞西宣布，為了滿足日益增長的用電需求，接下來的5年內，埃及能源行業(yè)需要投入120億美元。
埃及政府與西門子達成的方案，是在地中海沿岸的布如勒斯、開羅東部的新首都、埃及中北部尼羅河邊的貝尼蘇韋夫建設3個電廠，每個電廠，都將安裝8臺H型燃機。每個電廠的規(guī)模，都是全球同類電廠中最大的。
時間緊迫。西門子埃及特大能源項目主管Thierry Toupi在5月的媒體發(fā)布會上透露，“2015年，只用了三個月時間，西門子和埃及就確認了合同細節(jié)簽訂了合約，同年11月，簽訂了6座變電站的合約。”
Toupi表示，在2015年12月，西門子首先收到貝尼蘇韋夫電廠的動工通知，三個月后又收到了新首都電廠和布如勒斯電廠的動工通知，“由于工程的緊迫性，2016年4月份我們就開始運送第一批部件。2016年12月和2017年1月，發(fā)電機組以創(chuàng)紀錄的速度開始并網發(fā)電。預計在2018年的下半年能夠完成。”
這是浩大的工程，動用了2萬多名工人。挑戰(zhàn)首先來自物流。三個電廠需要運送104萬噸的材料，大致相當于24艘巡洋艦的重量。建設中，需要使用76.2萬立方米混泥土、5萬噸鋼結構、1802公里的電纜、1000公里的儀控電纜。其中，貝尼蘇韋夫電廠還得挖掘和移除約175萬立方巖石，體積相當于較小的吉薩(Giza)金字塔。
雖然西門子在德國本土已經有了杜塞爾多夫燃機電廠的經驗，但在埃及建設又是完全不同的挑戰(zhàn)。Toupi解釋道，“建設每個電廠都有它自己的特殊困難，不是簡單的‘復制粘貼’就可以解決的。比如每個地區(qū)的自然土壤情況：布如勒斯電廠的土質就很有特點。由于地理特征和大片鹽堿土，在項目現場我們打下了約65萬延米的地樁，該電廠是世界上最復雜的施工現場之一?！?
每年節(jié)省燃料成本13億美元
《BP世界能源統計年鑒(2017)》顯示，截至2016年年底，埃及已探明的天然氣儲量為1.8萬億立方米，在非洲排名第三。當年的天然氣產量為418億立方米，非洲第三。不過，埃及的天然氣消費量更高，達到了513億立方米，非洲第一，需要進口才能填上缺口。
巧合的是，就在埃及宣布將建三大燃機電廠后，埃及石油部于當年8月30日發(fā)表聲明稱，埃及近海海域發(fā)現迄今地中海范圍內最大天然氣田。該天然氣田由意大利埃尼集團(Eni)發(fā)現。該集團稱，新發(fā)現的天然氣田面積約100平方公里，潛在天然氣蘊藏量為8500億立方米。
此外，環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展對于埃及來說也至關重要。埃及《每日新聞》報道稱，為了更好地生存，人們紛紛擁往城市。目前，包括吉薩省和蓋勒尤卜省在內的所謂大開羅地區(qū)，人口已經達到2000多萬，占埃及全國人口的1/4，而且每年還有大批農村青年蜂擁而至。為了破解這一難題，埃及總理易卜拉欣˙馬赫萊卜在2015年公布了一個宏偉的規(guī)劃項目——計劃在沙漠中興建一個新首都以便行政機構從舊都開羅搬離。新首都將容納500萬人。
新首都電廠，便為此設立。不同于煤電，天然氣相對清潔，如果氣源采用LNG(液化天然氣)，即使不采用脫硫技術，其燃燒產生的二氧化硫排放量，也要低于煤電。
同時，天然氣發(fā)電還具有更高的靈活性。有燃機電廠人士曾對澎湃新聞(www.thepaper.cn)表示，天然氣聯合循環(huán)電廠啟動只需要7分鐘，達到最大運行負荷只需要30分鐘，“如果電網中有大機組發(fā)生故障，趴下了，需要有其他機組頂上來，那么燃機電廠能夠在半個小時之內就把基本負荷帶上來。煤電廠如果功率從零開始，到高負荷，需要一天的時間，肯定來不及。燃機電廠響應速度很快?！?
綜合考慮到埃及未來還將利用沙漠地區(qū)充足的光照發(fā)展光伏發(fā)電，以及建造大量的風電場，為了調和這些間歇性的可再生能源，燃機電廠將起到調峰作用。
根據協議，未來，埃及將在蘇伊士灣和西尼羅河地區(qū)建造12座風電場，擁有多達600臺風力發(fā)電機，總裝機容量2GW。
雖然這一項目造價不菲，但創(chuàng)紀錄的效率也意味著，相同的天然氣可以產生更多的能源。根據西門子的測算，以更可靠、更高效和更環(huán)保的電廠代替低效、過時的電廠，燃料消耗相關成本每年節(jié)省約13億美元。按照80億歐元(折合90.96億美元，1歐元=1.137美元)的合同總價計算，只需9年，省下的燃料成本就能再造一個埃及特大能源項目。
（原標題：用3年告別缺電、將發(fā)電能力提升45% 埃及是如何做到的）
