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與賽跑選手一樣，采用的燃煤和燃氣發電廠必須同時做到高效和靈活。這是因為一家大型發電廠在消耗等量資源的情況下，其效率每增加千分之一，每年即可減排大約7000噸二氧化碳，或增加700萬千瓦時的發電量。同時，隨著可再生能源發電量占比不斷上升，化石燃料發電廠的運行必須更加靈活。比如，在天空陰云密布或風力很小甚至無風的日子里，采用化石燃料的發電廠必須盡快投入滿負荷運轉。

新電廠必須從建設之初就考慮運行的高效和靈活。當今的燃煤電廠的發電效率為46%，比全球電廠的平均水平高出15個百分點。聯合循環電廠的效率在60%以上。過去五年來，盡管全球新建了裝機總量為3.5億千瓦的先進燃煤電廠，但全球傳統燃煤電廠的裝機總量超過16億千瓦。在某些國家，新老電廠之比甚至更低。比如，俄羅斯80%以上的燃煤電廠已服役超過20年，有些電廠的發電效率只有23%，也就是說，這些發電廠每發一度電所排放的二氧化碳是新建電廠的兩倍。

新老電廠之間的主要差別在于：*，現代化發電廠的蒸汽溫度最高可超過600℃，而老電廠的最高蒸汽溫度只有500℃左右。老電廠必須經過*重建，才能實現這100℃的提升。第二大差異在于輪機，情況則與此不同，這主要是因為輪機每隔20到25年必須進行一次大修。

在佛羅里達州奧蘭多市負責西門子能源全球服務業務協調工作的Steve Welhoelter說，2000年以來，僅在美國對100多臺蒸汽輪機的升級改造就帶來了每年超過2000萬噸的二氧化碳減排。升級改造使得這些電廠能夠在不增加燃料消耗的情況下，平均增加4%的發電量。

進一步升級改造的潛力非常大，因為目前共有2100臺西門子蒸汽輪機在全球各地的電廠服役。舉例來說，西門子對德國Muester附近Ibbenbueren燃煤電廠的升級改造使其最大產能提升超過10%。該電廠于1985年投運，其蒸汽溫度最高可達530℃，這是當時建造的電廠的典型溫度值。2006年，西門維修服務專家受托與電廠運營商RWE一道對其改造潛能進行研究。2009年，依照相關計劃實施的停機維修保養，主要對蒸汽輪機與換熱器進行了改造。五臺高、中、低壓循環輪機的所有內部零件都被更換，其中包括非對稱輪機葉片，使得流量損耗大幅降低。此外，全新的高壓輪機密封方案縮小了輪機轉子與機殼之間的間隙，從而使流經轉子的未用蒸汽流量減少30%。

停機72天后，該電廠產能增加了8.6萬千瓦。西門子能源業務領域負責電廠改造項目全球營銷工作的Norbert Henkel博士指出：“升級改造是提高產能的好辦法，尤其是在那些工程建設項目需要辦理冗長繁瑣的審批手續的國家。此外，我們采取的措施可增強電廠可靠性，同時使電廠服務年限延長20到25年。”

全天候運行的燃氣發電廠。由于燃氣電廠靈活度非常高，因此在德國被視為可再生能源發電的理想補充。這些電廠在美國也取得了巨大成功，因為天然氣價格不斷下跌使得燃氣電廠越來越比燃煤電廠有吸引力。價格下降是由于美國非常規天然氣（尤其是頁巖氣）的開采量大幅增長。以往，燃氣電廠主要用于滿足日間較高的用電需求，然而很多此類電廠現在全天候運行。更長的運行時間促使業主加大對電廠進行現代化改造的投資力度。Welhoelter指出：“我們預計，從2015年開始，這一細分市場將快速增長。”

就現代化改造的好處而言，俄勒岡州Klamath電廠提供了又一個成功案例。經過2009年和2010年分別對兩臺輪機的*改造，其產能增加3萬千瓦，上升至56.3萬千瓦。此外，該電廠更加靈活，負荷調整期間的額外燃料消耗量減半。此外，輪機上游安裝的新型進氣系統可確保低負荷運行不會增加污染物排放。該系統可用輪機產生的廢熱對進入輪機的氧氣進行預熱，從而在更高溫度下實現更*的燃燒。其他措施與蒸汽輪機優化措施差異不大。其思路始終是將流量損耗降至最低限度。同樣，輪機葉片的形狀及其密封也非常重要。

不論是燃氣輪機電廠還是蒸汽輪機電廠，升級改造都能提高效率。Erich Schmid（上圖）擁有138項相關。

此外，如果能夠加快聯合循環電廠的蒸汽循環速度——該速度大大低于燃氣發電廠，聯合循環電廠可變得更加靈活。過去十多年，西門子工程師Erich Schmid一直在努力解決這一問題。Erich憑借他所取得的138項獲得2012年度“西門子發明家”稱號。其主要思路是在必要時以更快的速度輸送熱能。方法之一是短暫開啟輪機上的過載閥，降低壓力，從而讓更多的蒸汽從鍋爐中流出。另一個方案是，不在發電機組啟動時向高壓輪機輸送蒸汽，而是讓蒸汽繞道進入中壓輪機，使中壓輪機首先啟動。未來，上述方法有望使聯合循環蒸汽輪機至少實現每分鐘3萬千瓦的功率提升速度。Schimid解釋道：“從根本上說，我們只需要少量閥門與管道以及大量軟件。使用該系統能夠非常輕松地改造電廠。”

此外，電廠現代化改造對于快速發展的新興市場，比如中國、印度與俄羅斯，也非常重要，因為這些國家的*代發電廠即將退役。Henkel認為：“這對我們來說無疑是一個巨大商機。”許多公司不僅在逐步改造自身供應的輪機，而且還在改造其他公司生產的輪機。有時，后者甚至被*取代。這就是西門子在俄羅斯圣彼得堡附近的Kirishi電廠所做的事情。通過安裝兩臺新的27.9萬千瓦輪機和一套新的控制系統，并對其蒸汽循環進行升級改造，西門子讓該發電廠的總體效率從38%上升至55%。顯然，具備“短跑運動員”素質的“馬拉松”發電廠在世界各國都倍受青睞。