在最近的中小型燃机现代产业链共链会议暨2024燃机产业发展大会上,电力规划设计总院发电工程咨询院院长助理李文凯表示,近年来,国产燃机产业的发展势头强劲,装备企业显著加大了燃机研发投入力度。
燃机厂商相关人士也对《每日经济新闻》记者表示,近年来,国内燃机产业发展迅速,无论是在材料、工艺还是设计方面,都取得了长足的进步。燃气轮机被称为装备制造业“皇冠上的明珠”,其研制难度大,是国产替代的重要高端装备,同时,通过天然气发电已经成为了新型电力系统中不可或缺的一部分,发挥着调峰、支撑系统稳定等作用。
然而,由于相较国外厂商起步较晚,国产替代是一条漫漫长路。国产燃机产业要形成更完整的闭环,实现自主可控还有很多发展空间,包括商业化还处于起步阶段、更多机型“从0到1”的突破还需要实现、掺氢及纯氢燃机的研发还在进行等。
大会现场展示了国内首台自主研制15MW重型燃气轮机,这是东方汽轮机在G50后又一成功下线的自主燃机系列产品,也是今年以来国产重型燃气轮机研制传来的又一个好消息。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。
为了真正实现国产替代,从“0到1”跨越到“1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。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。
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。
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。
另外,记者从大会上了解到,天然气发电还在新型电力系统中发挥着重要的作用,灵活启停的特性可使其满足调峰的需求,同时当风光等依赖天气的清洁能源无法正常发电时,天然气也可以作为“救火队员”。
要说到清洁能源,氢被称为21世纪最清洁的能源。记者从大会上了解到,掺氢、纯氢燃气轮机也是业内正在研发和突破的方向,这也被称为推动氢能产业平稳渐进发展的一个路径。