聚焦
国产燃气轮机再攻下一城背后:热端部件是关键卡点,商业化还有漫
。今年2月,我国自主研制的最大功率重型燃气轮机——300兆瓦F级重型燃气轮机首台样机完成总装下线。
重型燃气轮机是迄今为止效率最高的热功转换类发电设备,广泛应用于地面发电等。由于设计、制造、材料等技术难度高,其也被称为装备制造业“皇冠上的明珠”。此前,无论是设计技术还是核心零部件的制造都掌握在国外厂商手中。
其中,热端部件是重型燃机研制实现国产化的关键和核心。一方面,热端部件具有更高的经济价值,另一方面,也面临更大的“卡脖子”问题。
东方汽轮机全国重点实验室重型燃机装备研究所的伍林告诉如今随着一台台不同型号的国产重型燃机成功下线,热端部件的“卡脖子”问题正在逐步被攻破。
从“1到N”还有几步要走?
而要想线到N”,还有一段漫长的路需要走。
首先,市场对于新产品的尝试往往比较谨慎。从国外厂商的重型燃气轮机替换到国产重型燃气轮机,发电厂商要承担不小的风险。为此,近年来,一个个示范项目正在全国各地铺开,其运行效果也逐渐得到市场的认可。
在大会期间,国内首批商业化G50燃机订单——济南热电华山联合循环项目签约。“正是因为有示范项目在正常运行,我们才有信心。”参与此次项目签约的济南热电集团有限公司副总经理阮磊对就目前而言,在重型燃气轮机行业内,国产化产品的市场推广应用还处于起步阶段。打铁必须自身硬,为了研制出更好的产品,得到市场的认可,国产燃气轮机厂商也在不断提升产品质量。东方汽轮机数字化与智能制造部的王卓南告诉同时,市场反馈对于产品质量的提升是至关重要的,这也是目前国产重型燃机发展与国外还存在一定差距的关键。伍林告诉此外,燃机的国产替代,除了燃机本体的替代,被称为“大脑”的控制系统替代也很关键,这也是一个需要不断攻破的难点。
在这一方面,中国华电集团有限公司已有相关突破,公司生产技术部燃机管理处副处长汤诚在大会期间一场会议上提到未来规划:未来公司会在已突破的传统控制系统机型上有序进行试点,同时也会对新的燃气控制系统,尤其是运用模型算法的先进控制系统进行技术研发。
掺氢、纯氢燃气轮机成未来重要发展方向
再从燃气轮机的下游市场来看,发电是燃气轮机的一大应用领域,一般是指用天然气发电,天然气则被称为化石能源向清洁能源过渡的桥梁。
根据李文凯在大会发言中提供的一组数据,截至2023年底,我国电力装机容量29.2亿千瓦,其中天然气发电装机1.256亿千瓦,占比4.3%;2023年全国发电量9.3万亿千瓦时,其中天然气发电3016亿千瓦时。
可以看到,无论是从装机容量还是发电量而言,天然气发电的占比还不高,这也意味着行业还存在着不小的发展空间。
另外,要说到清洁能源,氢被称为21世纪最清洁的能源。“我国氢能产业模式往往先通过绿电制氢,再通过燃料电池发电,而无论是固定式还是车载式,都面临成本电价高、项目经济性差的问题。”李文凯表示,氢能与燃气轮机结合则有不少优势,包括对氢纯度要求不苛刻,投资和运维成本低,配套基础设施成熟、完整,不需要全面重建,不颠覆现有大部分电力产业基础设施,社会成本低等。