兩次碰壁后，他們決定聚焦中高溫?zé)嵩矗蕴岣邫C組效率和經(jīng)濟性。這一次他們把目光轉(zhuǎn)向高溫高效的微型ORC系統(tǒng)。 其實出發(fā)點很簡單，要是這種機組能像空調(diào)一樣走進千家萬戶，那市場空間是極大的。而這種微型的系統(tǒng)，只需要極為簡單的原料——木頭。小編現(xiàn)在德國體會到，歐洲的綠化很好，到處是森林，木頭實在太多了。而且歐洲人居住得比較分散，好些都是獨棟別墅，這種分布式的發(fā)電系統(tǒng)還真是合適，并且這個機組做得很緊湊，很漂亮啊，有木有（見下圖）。雖然這個想法很激動人心，但事與愿違，這款機組也沒有得到大面積運用。但這一臺機組為Turboden在生物質(zhì)能ORC機組的發(fā)展積累了經(jīng)驗。

微型生物質(zhì)能微型ORC系統(tǒng)

Turboden真正發(fā)展的春天是在1997年，它放棄了小型的生物質(zhì)能ORC系統(tǒng)，開始建立一個300kW的生物質(zhì)能系統(tǒng)。而這個系統(tǒng)采用了所謂的模塊化設(shè)計，就是整個機組是安裝一個整體的模塊上，這樣電站的運輸和安裝都極為方便。而且這種機組啟動快，便于安裝，很適合一些中小企業(yè)，加入熱電聯(lián)供的功能，經(jīng)濟性大幅提升，所以在德國，澳大利亞，意大利和其他北歐國家市場很受歡迎。 Turboden在2000-2009年間的裝機量基本呈指數(shù)型上漲，經(jīng)過這十年發(fā)展，Turboden在生物質(zhì)能發(fā)電方面已經(jīng)是無可辯駁的霸主。到目前為止，生物質(zhì)ORC機組仍是Turboden中的王牌，在他362座ORC電站中，其中有300座是生物質(zhì)能的。而他最早關(guān)注的太陽能ORC電站，只有2座，而且都是近年做的。

Turboden模塊化生物質(zhì)能發(fā)電機組

2009年，Turboden在經(jīng)歷了春光燦爛的十年后，似乎遇見了美妙的愛情，被一個美國土豪UTC看上了，從此嫁入豪門。UTC占股份51%，Turbonden占股49%。UTC是什么來頭？美國500強排行榜中，排名第50，其他看鏈接吧[3]?？上Ш镁安婚L，2013年離婚，被打包賣給了日本的三菱重工。豪門一墮深似海，從此蕭郎是路人。商人重利輕離別啊，有木有?

Turboden的機組特點

從前面的分析我們可以看出，Turboden的機組類型很多，各種熱源的都有，我們揀最典型的生物質(zhì)能ORC機組來說吧，小編已經(jīng)將系統(tǒng)的主要部件都標在下圖上了。

Turboden機組介紹

熱源-鍋爐

生物質(zhì)鍋爐，也有燒石油或天然氣的，因為導(dǎo)熱油的溫度只要求到300℃，小編想，是不是垃圾焚燒鍋爐也能到這個溫度。鍋爐里面的結(jié)構(gòu)和流動，可以看視頻中意大利工程師的介紹。（有需要的私信，私下傳吧）

換熱器

可以看出來，除了常規(guī)的蒸發(fā)器和冷凝器外，這套機組還多了兩個換熱器，一個是蒸發(fā)器之前的預(yù)熱器，一個是冷凝器里面的回?zé)崞鳌０鸦責(zé)崞髟O(shè)計在冷凝器里面，這個設(shè)計挺巧妙的，減少整個系統(tǒng)體積，也提高換熱效率，這應(yīng)該是Turboden的首創(chuàng)，當然肚子里裝了個回?zé)崞?，也就讓這個冷凝器看起來特別肥大。使用這么多換熱器，主要是由其使用的工質(zhì)決定的，因為干性工質(zhì)在透平出口的過熱度很大。

透平

Turbonden采用的軸流透平，這在學(xué)術(shù)上也基本達成共識，功率在1MW以上的ORC機組，基本采用軸流透平，效率比較高。

冷源-蒸汽

很多工業(yè)生產(chǎn)的工業(yè)中是需要低壓蒸汽的，有不少單位直接用燒鍋爐來產(chǎn)這種蒸汽，Turboden的這種機組可以說在這種工業(yè)中，把熱量用到了極致，因為冷卻水冷卻工質(zhì)后，變成的低壓蒸汽，供下游使用。這樣機組的熱效率能達90%以上，經(jīng)濟性也比較好。

裝機量和熱效率

Turboden機組的平均功率為1.5MW，多數(shù)都是通過導(dǎo)熱油作為中間導(dǎo)熱介質(zhì)，熱油溫度300℃，熱效率在18-25%。2014年，Turbodon在加拿大建立了兩個比較大的生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)，環(huán)戊烷為工質(zhì)，導(dǎo)熱油最高溫度315℃，毛效率達25%，這個應(yīng)該是商用ORC機組里面效率最高的了。

下面這張Turboden的機組分布圖，對我國準備發(fā)展ORC業(yè)務(wù)的企業(yè)還是有指導(dǎo)意義的。多高的溫度，多大的熱源適合發(fā)展ORC機組呢？Turboden的這張圖應(yīng)該提供了一個初步的回答。

Turboden機組功率和熱源溫度分布

近年，Turboden為了提高效益，向老大ORMAT看齊，開始做大型地?zé)酧RC機組，這一動手也是有板有眼。這宣傳視頻的質(zhì)量直接就蓋過ORMAT了，Turboden做事還是很認真的。

給ORC創(chuàng)業(yè)者的啟示

Turboden就像一個創(chuàng)業(yè)小王子一樣，他的成長過程可以給我們現(xiàn)在許多初創(chuàng)的ORC相關(guān)單位一些提醒和啟示

掌握核心科技，掌握透平的設(shè)計。

Ormat，Turbonden，以及后續(xù)小編要介紹的單位，都是從透平設(shè)計開始的。在ORC系統(tǒng)中，只要掌握透平的設(shè)計，其他部件的設(shè)計是個優(yōu)化問題。

思路活，改變快。

Turbonden前幾個機型都有不錯的設(shè)計理念，但是當時市場是不接受的，這個需要常常調(diào)整自己，看看現(xiàn)階段我們市場比較需要的產(chǎn)品是怎樣的。同樣適合國外的，不一定就適合國內(nèi)，我們國內(nèi)的ORC設(shè)計單位也需要注意這一點，更好的認識國內(nèi)市場。

堅忍不拔，不放棄。

Turboden在迎來發(fā)展之前，應(yīng)該碰壁過三次，開始向太陽能，隨后搞地?zé)幔俚礁阈⌒蜕镔|(zhì)ORC系統(tǒng)。然而這三次失敗，沒有毀掉Turboden，它在一步步積累自己技術(shù)的等待中，終于迎來曙光。你看它的Logo就是一個風(fēng)中的帆船，代表著一種一往直前，不懼風(fēng)浪的企業(yè)文化。正處在摸索階段的中國ORC設(shè)計生產(chǎn)單位，也許也要經(jīng)過這個階段。堅持住！

長期和高校合作，創(chuàng)新不斷。

可以說是意大利米蘭理工大學(xué)孕育了Turboden，高校的技術(shù)支持給Turboden提供了源源不斷的前進動力，這也是我們看它技術(shù)轉(zhuǎn)型和更新很快的原因之一，是一個比較好的產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的范例企業(yè)。近年Turboden又高調(diào)宣布，要和米蘭理工大學(xué)再度聯(lián)手，開發(fā)以R134a為工質(zhì)的超臨界ORC發(fā)電機組，樣機功率為500kW。目標是用在地?zé)岚l(fā)電，而工業(yè)機組的量級要比這個樣機的幾十倍。超臨界機組主要是為了提高效率，而目前世界上運行的超臨界ORC機組幾乎沒有，我們還是有機會的。

Turboden關(guān)于開展超臨界ORC機組的通告

一點悲傷的事

最后要聊點悲傷的事，這事起源呢來自O(shè)RC界的后期之秀Exergy公司對學(xué)術(shù)大牛Ennio Macchi 教授的一段采訪，Ennio Macchi就是咱們前面說的Turboden創(chuàng)始人的師兄。

Exergy：意大利米蘭理工大學(xué)和美國曾經(jīng)是ORC研究的領(lǐng)導(dǎo)者，然而這種現(xiàn)象正常被中國超越，（小編注：米蘭理工現(xiàn)在發(fā)表的ORC論文量在全球的機構(gòu)中排名第五，而前四名的機構(gòu)全部來自中國，大家可以默默猜一下是哪四所），當為什么中國的工業(yè)界現(xiàn)在還很少有像樣的ORC機組呢？

Ennio Macchi：中國哪個領(lǐng)域發(fā)論文都多，但是別太在意，在科學(xué)和工程領(lǐng)域，發(fā)表論文數(shù)量不算數(shù)，主要看質(zhì)量和原創(chuàng)性思維。（附原話：China nowadays is a global power in almost all sectors. I don’t think we should overrate the importance of such a high number ofscientific articles regarding ORC from Chinese authors: in science and intechnology the number of publications is not what counts, the quality and theoriginal ideas that each article communicates are important.）原文對話的鏈接放在[3]

作為ORC發(fā)電技術(shù)的研究人員，我感覺這一巴掌火辣辣的呀，國家不是沒投錢，那數(shù)以千計的論文都是一個個項目，一堆堆錢堆出來的，為什么我們還幾乎沒有像樣的ORC機組呢？小編《ORC發(fā)電的那點事》提到的體會，可能是個重要原因。衷心希望我們國家早點有自己的ORC機組，有自己的ORC設(shè)計企業(yè)，畢竟那么多工業(yè)余熱，那么多地?zé)幔€有那么霧霾等著我們呢！而且國內(nèi)像G. Angelino 教授那樣配置的科研團隊比比皆是，有機會的，加油！

參考資料

[1]Ennio Macchi 教授的資料鏈接https://www.researchgate.net/profile/Ennio_Macchi?_sg%5B0%5D=qYTWw2LEn5Le-L_y3K_Ld2G0MCKjluSZKvhqyTqPUe8K-kgNMjOczY2hiepfitLq9vMy-RmfsboK6UKyQDY&_sg%5B1%5D=X8BD9STURpJuL7KA4AGVvDbmrROqgVLQMsu7s5l7l1sdcR-QGIa82tZ0AlB6zlQ0fJ8PznzNE_oSP2Of

[2] G. Angelino的ORC透平設(shè)計論文 https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-94-015-7674-1_14

[3]UTC https://baike.baidu.com/item/%E8%81%94%E5%90%88%E6%8A%80%E6%9C%AF%E5%85%AC%E5%8F%B8/4962301?fr=aladdin

[4]Exergy 和Ennio Macchi 的對話http://www.thinkgeoenergy.com/latest-trends-on-orc-discussed-with-prof-ennio-macchi-in-interview-with-exergy/