燃气联合循环(CCGT)
以燃气轮机发电,并利用其高温排气产生蒸汽驱动第二台汽轮机的电厂,发电效率可达 55–64%。
CCGT 把布雷顿循环(燃气轮机)和朗肯循环(汽轮机)结合在一起。550–650 °C 的燃机排气流经余热锅炉(HRSG),产生最多三个压力等级的蒸汽。
燃机效率 40%、底循环效率 35% 时,联合循环效率约为 61%(LHV)。最新的 H 级和 J 级机组在联合循环模式下效率超过 63–64%(LHV);较老的机组为 48–55%。6,000–6,500 kJ/kWh 的热耗率对应这些效率,直接排放约为 330–370 g CO2/kWh,煤电为 820–1,000 g。
典型参数(NREL ATB、Lazard 2024–2025):单机规模 250–1,000 MW;隔夜投资约 900–1,500 美元/kW,2023 年以来因燃机订单积压而上涨;热态启动 30–60 分钟,冷态需要几个小时;最低稳定负荷约 40–50%。LCOE 对燃料价格和碳价非常敏感,一般为 45–110 美元/MWh。CCGT 目前可以掺烧体积比 10–30% 的氢,已有厂商宣布可 100% 燃氢的设计,也可以加装 CCS。
相关术语
全部术语 →- 开式循环燃气轮机(OCGT)
高温排气直接排入大气的简单循环燃机,以较低效率(33–42%)换取快速启动和低投资,主要用于调峰。
- 天然气
主要成分为甲烷的化石燃料,用于发电、工业和民用供热,也是制氢和制氨的化工原料。
- 热耗率
火电厂每发 1 kWh 电消耗的燃料能量;即效率的倒数,通常以 BTU/kWh 或 kJ/kWh 表示。
- 热电联产(CHP)
用一种燃料同时产生电力和有用热量,总效率可达 75–90%,而纯发电厂约为 35–60%。
- 碳捕集与封存(CCS)
从烟气或工艺气流中分离 CO2,压缩后注入深部地质构造永久封存的技术。
- 负荷跟踪
在几分钟到几小时内调整电厂出力,以跟随用电需求或波动性可再生能源发电的变化。