2023年度重点行业能效“领跑者”企业遴选在即，低温余热发电技术迎来新突破！

  12月13日，国家发展改革委办公厅、工业与信息化部办公厅等多部门联合发布《关于组织并且开展2023年度重点行业能效“领跑者”企业遴选工作的通知》，通知中提到：突出能效标准引领作用，创建一批能效标杆企业，推动工业节能降碳。

  通知依照国家强制性能耗限额标准和《工业重点领域能效标杆水平和基准水平（2023年版）》等要求，面向以原油加工、煤制焦炭为代表的37个高能耗细分行业进行遴选，并重点要求：企业已制定实施节能降碳计划方案，且绿色电力使用明显高于全国平均水平。

  由于产业体系、能源结构等原因，一直以来我国单位GDP能耗水平高于全球。工业节能减排成为“双碳目标”新焦点。石化、化工、电力、钢铁、有色、建材六大行业的能耗量占比全国工业总能耗的一半以上，无疑是工业节能工作的重点对象。推动生产的基本工艺升级、引入新型节能材料和技术，是这些产业实现能效提升的重要手段。

  而在不少行业中，公司制作工艺过程中产生的大量低压蒸汽、低温热水、烟气以及废热液，都能够最终靠ORC低温余热发电机组回收利用起来，这也将我国能源利用效率提高到一个全新水平，对国家推行的双碳环保战略具有重大意义。

  低温余热发电技术是指将低温余热转变成电能或机械能，以提高能量利用灵活性的技术。目前，ORC(有机朗肯循环)技术经过数十年的发展，在该领域比较具有代表性。

  有机朗肯循环发电系统是以低沸点有机物为工质的朗肯循环，主要由余热锅炉(或换热器)、透平（将流体介质中蕴有的能量转换成机械功的机器）、冷凝器和工质泵四大部套组成。有机工质在换热器中从余热流中吸收热量，生成具有很多压力和温度的蒸汽，蒸汽进入透平机械膨胀做功，从而带动发电机或拖动其他动力机械。从透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷却水放热，凝结成液态，最后借助工质泵重新再回到换热器，如此不断地循环下去。

  据相关资料显示，目前一些能耗企业采用的余热发电技术是ORC单透平+低速异步发电机技术，系统发电效率约为8%-15%，更有企业还在采用20多年前的螺杆+低速异步发电机技术，系统发电效率仅6%-8%，虽然进行了能源利用，但利用效率低下，维护成本高。

  随着研发技术手段的逐步创新，低温余热发电技术也在向着高精尖行列逐步前进。目前，继螺杆+低速异步发电机的第一代ORC技术和单透平+低速异步发电机的第二代ORC技术之后，国内少数头部企业陆续推出第三代ORC技术，即双透平+高速永磁同步发电机技术。据悉，该技术的低温余热发电机组采用的双透平+高速永磁技术具有热能需求低、发电效率更加高、维护量小且常规使用的寿命长等显著优势，系统发电效率可达10-20%，至少高于第二代技术的20%以上，具有更强的能源利用效率。

  为此，记者联系了已完成了第三代ORC余热发电技术的研发生产工作的研发商，并具备实际运行能力，据该相关负责的人介绍 “双透平+高速永磁同步发电机的第三代ORC低温余热发电技术与上一代相比具有热能需求低、发电效率高、安全常规使用的寿命长、运行维护成本低几大优势，我们很看好该技术在能耗行业的应用发展，相信不久的将来能成为引领市场的标杆产品”。

  据悉，国内目前已成功开发并具备实际运行第三代ORC低温余热发电系统能力的企业还是比较罕见，不仅是技术方法的限制，需求行业对于新型技术产品也保持较为冷静的旁观态度，“第三代ORC技术的门槛还是有的。其中涉及到换热系统、流体仿真系统、电压逆变技术等多项尖端技术，我们从产品研发到实际落地应用耗费了近6年时间。而等待市场逐渐认可还需时日。”在谈到技术开发及应用周期时，该负责人表示。

  在谈到ORC低温余热发电技术的应用可以为能耗公司能够带来怎样的一个收益时，该负责的人介绍 “以目前落地运行的某化工企业为例，该企业的热源是85℃化学溶液，ORC低温余热发电机组装机功率为500kw，通过HXLX-cycle ORC低温余热发电机组进行回收发电，发电净收益约为230万元/年，投资回报期约为2年，二氧化碳减排可达3000吨/年，实现了经济与环境收益的同步提升”。