路徑
上世紀90年代初,“上海航天能源”的前身從航天火箭發動機研究所中分離出來,當時,上海天然氣裝備產業基本是個空白。
十余年走下來,上海航天能源在燃氣輸配技術、天然氣管網信息化系統等領域,擁有絕對的市場優勢。“十二五”期間國家大手筆規劃天然氣分布式能源項目,這也是航天能源現在重點開拓的領域。彼時,這家從火箭研究分離出來的公司可能會借此迎來新的機遇。
早報記者 李躍群
在上海錯綜復雜的地面交通道路之下,還埋藏著另外一個同樣復雜的網絡,那就是上海市的天然氣輸配網絡。這些復雜的地下管網的信息管理系統以及重要的燃氣輸配設備,來自于一家具有研究火箭發動機技術背景的公司——上海航天能源股份有限公司(下稱“航天能源”)。
11月中旬,浦東新區龍東大道4493號,航天能源副總裁、教授級高級工程師高頂云預計,在“十二五”國家將大力推廣天然氣應用,尤其是分布式供能技術應用的大背景下,航天能源作為國內該領域的技術骨干企業將獲得前所未有的發展機遇。
從火箭到天然氣管網
截至2010年,中國的一次能源結構中,煤炭占到了70%的比例,而天然氣比例還不到4%。天然氣的主要成分為甲烷,其化學結構式是一個碳加四個氫,與煤炭相比,其在減少二氧化碳排放上更具優勢。
高頂云回憶,上世紀90年代上海天然氣剛起步時,天然氣裝備產業基本是從零開始。航天能源在90年代初從航天火箭發動機研究所中分離出來。高頂云稱,公司能夠從軍工領域進入民用領域,很重要的一點就是技術上的相通之處。“研究所涉及的火箭發動機的高壓、閥門、控制等技術,在天然氣民用領域也具有同樣特點。”
在具備了通用技術能力的基礎上,航天能源與上海市燃氣集團、同濟大學等單位共同努力,借鑒了國外的技術,最終形成了航天能源目前最核心的燃氣輸配技術以及相關的設備、軟件產品。
“現在在中國這個領域的高端市場中我們的絕對占有量是最高的。比如在上海的中高壓輸配站接近是百分之百,我們在高端市場中占有絕對的優勢。”高頂云如是說。
天然氣管網信息化
航天能源的動作還不止于此。高頂云稱,“我們的定位是氣態能源總體解決方案提供,除了輸配業務,我們還橫向拓展,其中一大成就就是研發了一套信息化管理系統。當時還沒有物聯網概念,但現在看來我們當時做的就是這個工作。”
高頂云介紹,在擁有了信息化系統之后,航天能源就可以實時跟蹤管網中各個位置的壓力和流量的變化,隨時進行遠程控制,并實現可視化。“以前效率會低得多,哪里有問題了,得層層上報,然后再到現場處理。我們目前是國內的惟一一家專業從事天然氣信息化管理的公司。上海市市北燃氣的信息化管理系統就是我們幫助建立的。現在,這項技術正在全國普及,在深圳、江陰等城市得到很好的運用。” 據航天能源提供的數據,目前航天能源在天然氣管網信息化系統中的市場份額同樣也居國內首位。
難啃的分布式供能蛋糕
天然氣應用中除供居民用以燒水煮飯外,還能用作分布式供能。天然氣分布式供能是指用天然氣為燃料,通過冷熱電三聯供等方式實現能源的梯級利用,綜合能源利用效率在70%以上,并在負荷中心就近實現能源供應的現代能源供應方式。
“從熱力學上來說,天然氣用來燒水很浪費,其能源梯度直接從上千度降到100度。而階梯利用則能做到先燃燒發電,再拿余熱來燒水,這也是航天能源現在的重點開拓的新領域。”高頂云稱。
航天能源在分布式供能中的角色是技術提供與系統集成。航天能源是從2004年開始進入分布式能源領域的,當時還只是一個科研項目,如今,已完成的各類分布式供能項目達到16個。
高頂云稱,目前航天能源已完成的分布式供能項目,包括申能集團的能源中心、第一人民醫院松江分院、上海航天大廈賓館、南方電網、蕪湖玉柴、北京航天科工體育館等項目,還有天津大學、上海電力學院等建設的小型項目。近期建設的項目朝規模大的方向發展,如深圳燃氣、中廣核等項目。
據業內權威人士介紹,目前國內分布式供能項目在50個左右,而航天能源就占到了三分之一。
值得關注的是,今年10月,國家發改委、財政部、住建部、能源局共同發布了《關于發展天然氣分布式能源的指導意見》。意見稱,“十二五”中國將建設1000個左右天然氣分布式能源項目。“十二五”期間中國還擬建設10個左右各類典型特征的分布式能源示范區域。
2010年,國家能源局副局長吳吟也曾透露,國家計劃在2015年時,實現天然氣占一次能源總量比例翻番,即達到8%左右。這也吸引了五大電力集團以及中石油、中海油、中廣核等企業的蜂擁而入。
“我們正與國內的電力集團緊密合作,比如中廣核、南方電網等。在中廣核已經涉及到具體的項目,單個項目規模在50MW左右,這將為航天能源未來的發展帶來前所未有的機遇。”高頂云說。
業內權威人士稱,樓宇的分布式能源涉及的技術包括發電、配電、空調、鍋爐、建筑節能、供氣、信息化等方面。大型的電力企業更傾向于關注大型發電領域,其他環節需要綜合化的公司來協助。
國家能源局新能源和可再生能源司副司長史立山在今年4月接受媒體采訪時曾稱,國內電力體制秉承的是“大電網、大電源”的傳統模式,但分布式能源要發展小規模、小型化、用戶側的電源,并且是以清潔能源為主,這樣的電源可能只有幾十、幾百最多幾萬千瓦的裝機容量。
大發展也給航天能源帶來了成長的煩惱。
“現在人手很缺,國內的大學針對這一領域的專業并不多。此外現在不像2009年前都是小項目,現在項目呈現規模化、區域化的特點,項目的處理周期越來越長。另外從裝備上來說,原來比較依賴進口,價格比較高,供貨周期也長,這會增加分布式能源企業的發展難度。我們現在以做集成為主,這些因素會影響項目的開展。”高頂云稱。
為燃料電池車供氫
圍繞氣體能源領域,航天能源還將觸手延展到了燃料電池領域。燃料電池使用的氫,正是火箭的推動劑。這也是航天能源的拿手項目。
“汽車廠商的生產環節,我們沒有涉及,我們負責的是怎么給燃料電池汽車提供氫氣。”高頂云稱,“國內專業從事該領域的獨此一家。從世博會給196輛燃料電池汽車供氫到廣州亞運會、深圳大運會的供氫都是我們的子公司(舜華新能源)獨立承擔的,所以在國內也是小有名氣了。供氫是燃料電池汽車領域不可缺少的一個領域。”
所謂氫燃料電池原理,通俗地講,就是水電解成氫氣和氧氣的逆過程。即,通過催化劑,使氫氣和氧氣發生反應并輸出電能。
“氫的儲存是一大難點,為了讓汽車一次加氫能持續跑上同普通汽車相近的里程,需要在車上攜帶足夠的氫,因此需要較大的儲存壓力,目前為35MPa,下一步目標是使壓力翻倍。此時氫氣的密度相當于液氫,這就可以保證汽車的續駛里程跟普通汽車差不多。現在的充電汽車有兩大瓶頸,一個是充電時間長,還有就是容量有限,又重。我覺得以后新能源汽車的方向仍然會是燃料電池汽車為主,加一次氫氣3到5分鐘,這和加油時間差不多,然后跑的距離也差不多,但完全無污染。”高頂云稱。
嘉定區作為國際電動車示范區,將有一定數量的燃料電池汽車投入運行,目前已由航天能源子公司(舜華新能源)經營“安亭加氫站”,還將在2012年與國際汽車城集團聯合建成“馬陸加氫站”,并計劃建設第三座加氫站,這樣就能形成一個合理的加氫的網絡。
航天能源以“氣態能源總體方案提供”為目標,緊密圍繞市場的需求,實現了從軍工技術研發到民用能源裝備技術應用的華麗轉型,在能源及低碳經濟方面取得了良好的發展,并在企業發展和新能源投入方面取得了很好的平衡,這是科學發展觀論述的再一次成功實踐。
圍繞氣體能源領域,航天能源還將觸手延展到了燃料電池領域。燃料電池使用的氫,正是火箭的推動劑。這也是航天能源的拿手項目。高頂云稱,“汽車廠商的生產環節,我們沒有涉及,我們負責的是怎么給燃料電池汽車提供氫氣。”