燃气轮机是氢能零碳发电的主要路径

全人类应对气候变化的压力和各国布局未来能源产业革命的发展，使得发展氢能成为一种必然的趋势。国家“十四五”规划也提出：在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业。

燃气轮机烧氢可实现零碳发电

氢能一直是工业领域中最重要的能源之一，燃气轮机烧氢可实现零碳发电。工业副产氢、煤制氢、天然气制氢等技术都很成熟，特别是大量的工业副产氢，如焦炉煤气里的氢可作为燃气轮机发电的燃料，从而提高副产品的价值。按照我国氢能产业基础设施发展技术路线图，未来最理想的模式是规模化的太阳能、风能、生物质能等可再生能源绿色制氢。在发电波峰时，使用风电、光伏等可再生能源制取氢能（氢、甲醇、氨等）；在发电波谷时，使用燃气轮机燃烧氢能发电，实现零碳发电。这一技术路线在全球范围已逐渐形成共识，是电力行业践行“双碳”战略的主流技术路线之一。

各国加速布局氢燃烧技术

目前，世界各国燃气轮机厂商纷纷将目光投向富氢燃料燃烧技术，并开展了大量研究与验证工作。日本三菱日立电力系统公司（MHPS）已实现30%氢浓度的干式低排放应用，计划2045年实现100%氢浓度的干式低排放应用；美国GE公司已实现50%氢浓度的干式低排放技术，即将应用于美国长脊能源（Long Ridge Energy）发电厂，该厂也是全球第一座将氢掺入GE公司H级燃气轮机的发电厂，计划2030年实现100%氢浓度的干式低排放应用；德国西门子（Siemens）公司已实现75%氢浓度的干式低排放技术，目前应用于巴西布拉斯科（Braskem）公司的热电联产项目，计划2030年实现100%氢浓度的干式低排放应用。

我国氢燃烧技术具有一定基础

中国航发凭借燃气轮机与航空发动机技术同源、产品同根的优势，实现了航空发动机燃烧技术和知识积累向燃气轮机的转移。AGT-2、AGT-12、AGT-25等多个自主燃气轮机型号已实现扩散燃烧方式的富氢燃料应用，氢浓度最高达到60%。中国航发燃机自主研制的干式低排放技术已完成部件试验，预计于2021年年底进行整机试验。目前，公司正在开展预混燃烧方式的富氢燃料干式低排放燃烧技术研究，计划2024年完成试验验证。总体来看，中国航发燃机正为氢能大规模商业化利用进行技术储备，具备开展零碳排放燃气轮机产品研制的基础。

燃气轮机是保障能源安全的重要内容

目前在能源各细分领域，尤其是海上平台、西气东输等关乎国家能源安全命脉的领域，我国重大技术装备研发、制造能力大幅提升，国产化率逐步提高。但是也要清醒看到，部分核心装备及零部件仍依赖进口，能源装备全链条协同发展仍需加强：一方面，受到新冠肺炎疫情影响，国际供应链遭遇冲击，更加凸显自主化的重要性；另一方面，中美争端面临长期性与严峻性，导致技术封锁将严重影响我国能源企业的生产与运营，美国政府通过颁布法律、行政限制，实施精准“断供”，限制关键技术装备和相关产品出口，严重威胁了我国的能源安全。

中国航发燃机瞄准与国外燃气轮机民用技术的差距，正在基于市场需求开展低排放、双燃料、海洋环境“三防”、氢燃烧、中低热值燃料燃烧等燃气轮机工业化关键技术开发。通过改进优化设计、降低规模成本，打破寡头垄断的市场竞争格局，解决运维成本高、服务响应慢等用户痛点。深入探索在工业互联网和大数据领域的集成创新应用，自主研制的燃气轮机大数据管理平台可以实现对运行大数据的智能健康管理，建立起趋势诊断和故障预测专家系统。通过上述工作的实施，中国航发燃机将在国家能源安全与“双碳”战略背景下实现追赶超越。

结束语

燃气轮机作为具有高度战略意义的能源装备，技术极其复杂，研制难度极大，被喻为“机械工业皇冠上的明珠”。同时，燃气轮机具有典型的军民两用特点，对保障国家能源安全与国防安全、促进“双碳”战略落地有着重要的战略意义。在此背景下，中国航发燃机致力于为用户提供高效的一站式综合能源解决方案，不断努力降低用户全生命周期的运维成本，持续为用户创造价值。

（卢继斌，中国航发燃机总经理，研究员级高级工程师，从事燃气轮机经营管理工作）

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本文标题：中国航发燃机助力 “双碳”战略落地

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