當(dāng)前我國(guó)的“雙碳”減排目標(biāo)勢(shì)在必行。在國(guó)家正式提出力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的大背景下，創(chuàng)新研發(fā)新型燃?xì)廨啓C(jī)，也成了能源設(shè)備領(lǐng)域的重要突破點(diǎn)。在通用電氣（GE）此前發(fā)布的《GE中國(guó)能源轉(zhuǎn)型白皮書(shū)》中，GE同樣指出對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電和可再生能源深入研究，將有助于新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，加速實(shí)現(xiàn)“雙碳”減排目標(biāo)。

GE 聚焦 燃?xì)廨啓C(jī) 技術(shù)創(chuàng)新 ，助力電力系統(tǒng)低碳發(fā)展

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，電力行業(yè)的碳排放占全球碳排放總數(shù)的41%。因此，電力系統(tǒng)的低碳變革勢(shì)在必行，而其中的關(guān)鍵在于用綠色創(chuàng)新技術(shù)替代傳統(tǒng)技術(shù)。在“雙碳”目標(biāo)下，作為未來(lái)新型電力系統(tǒng)的重要支撐，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電的地位會(huì)愈發(fā)重要——其便于接近負(fù)荷中心，提高供電可靠性，是替代傳統(tǒng)煤電的基荷能源和保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定可靠的環(huán)保低碳能源。

相較于煤電，清潔低碳是氣電的天然優(yōu)勢(shì)。盡管也屬于化石燃料，但在所有化石燃料中，天然氣機(jī)組的二氧化碳排放量是最低的——聯(lián)合循環(huán)燃機(jī)電廠的二氧化碳排放量是同類(lèi)燃煤電廠的50%，且具備更低的污染物（例如汞、氮氧化物、硫化物、顆粒物等）排放水平，是代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃煤發(fā)電的理想選擇。

在中國(guó)，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電也在不斷助力實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，GE燃?xì)獍l(fā)電集團(tuán)中國(guó)區(qū)產(chǎn)品技術(shù)總經(jīng)理閻福華認(rèn)為，“未來(lái)低碳、零碳排放的燃機(jī)技術(shù)路線圖，基本可以分五步走。當(dāng)然，這中間會(huì)有燃燒技術(shù)、材料技術(shù)、控制技術(shù)以及氮氧化物的控制技術(shù)等很多難題需要突破，但我們很有信心。”

白皮書(shū)中提到了零碳排放的燃機(jī)技術(shù)路線圖。第一步，如果用天然氣技術(shù)來(lái)替代煤電，可以減少45%的碳排放強(qiáng)度；第二步，如果利用現(xiàn)在最先進(jìn)的HA燃機(jī)來(lái)替代煤電，可以減少60%的碳排放強(qiáng)度；第三步，HA聯(lián)合循環(huán)和50%的燒氫能力結(jié)合起來(lái)，可以減少69%的碳排放強(qiáng)度；第四步，HA聯(lián)合循環(huán)加上碳捕捉技術(shù)，90%的碳用碳捕捉技術(shù)捕捉掉的話，可以減少97%的碳排放強(qiáng)度；第五步，2030年前，GE HA燃機(jī)會(huì)具備100%的燒氫能力，最終實(shí)現(xiàn)零碳排放。

GE 打造高效能 燃?xì)廨啓C(jī) ， 通過(guò) 摻氫讓氣電實(shí)現(xiàn)零碳

上述提到的HA級(jí)燃機(jī)，是GE迄今最高效，也是銷(xiāo)售增長(zhǎng)速度最快的燃機(jī)產(chǎn)品，目前HA級(jí)燃機(jī)已在全球20個(gè)國(guó)家收獲超過(guò)130臺(tái)燃機(jī)訂單。截至2022年5月，全球已投運(yùn)的GE HA級(jí)燃機(jī)機(jī)組總運(yùn)行小時(shí)數(shù)已突破130萬(wàn)小時(shí)。

HA級(jí)燃機(jī)不僅創(chuàng)造了全球最高效50赫茲電廠和60赫茲電廠的吉尼斯世界紀(jì)錄，更有著出色的效率和可靠性。目前在全球，包括美國(guó)、澳大利亞、中國(guó)都有HA燃機(jī)項(xiàng)目在執(zhí)行。比如在中國(guó)，粵港澳大灣區(qū)就開(kāi)始使用9HA燃機(jī)。在2020年進(jìn)博會(huì)期間，GE簽訂的東莞寧洲項(xiàng)目，預(yù)計(jì)在2023年投產(chǎn)。這一采用3臺(tái)GE 9HA.02的燃?xì)怆姀S，將成為國(guó)內(nèi)最大的燃?xì)怆姀S，也是粵港澳大灣區(qū)節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重點(diǎn)項(xiàng)目。

而于2021年1月投運(yùn)的中國(guó)首個(gè)9HA.01燃?xì)廨啓C(jī)電廠——天津華電軍糧城電廠，自投運(yùn)以來(lái)，電廠運(yùn)行效率更是遠(yuǎn)超預(yù)期，聯(lián)合循環(huán)效率達(dá)到63.36%，是目前國(guó)內(nèi)投運(yùn)的HA級(jí)燃機(jī)機(jī)組中效率最高的。

對(duì)于如何進(jìn)一步減少碳排放，GE則提出在有條件的地區(qū)支持率先開(kāi)展燃?xì)廨啓C(jī)摻氫示范或CCUS示范。國(guó)家在今年年初出臺(tái)了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》，如果氫能在技術(shù)上能夠有所突破，形成規(guī)模效應(yīng)并降低成本，氫可能會(huì)成為能源轉(zhuǎn)型的一個(gè)長(zhǎng)期技術(shù)，燃?xì)廨啓C(jī)摻氫燃燒不僅可以解決減碳的問(wèn)題，也是解決能源安全的可行路徑。

目前，GE在全球已有超過(guò)100臺(tái)采用低熱值含氫燃料機(jī)組在運(yùn)行，累計(jì)運(yùn)行小時(shí)數(shù)超過(guò)800萬(wàn)小時(shí)，其中部分機(jī)組的燃料含氫量超過(guò)50%。在中國(guó)，GE也已經(jīng)有十幾臺(tái)燃燒高比例氫燃料的燃機(jī)在鋼廠、化工廠運(yùn)行。去年，廣東省能源集團(tuán)旗下的惠州大亞灣石化區(qū)綜合能源站訂購(gòu)了兩臺(tái)套GE 9HA.01重型燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，2023年項(xiàng)目投產(chǎn)后，兩臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)將采用10%（按體積計(jì)算）的氫氣摻混比例與天然氣混合燃燒，成為中國(guó)首座摻氫燃燒的9HA電廠。

燒氫本身并不是一個(gè)全新的技術(shù)，但對(duì)GE來(lái)說(shuō)是要爭(zhēng)取在2030年實(shí)現(xiàn)所有燃機(jī)主力機(jī)型都實(shí)現(xiàn)更高比例的摻氫燃燒，HA級(jí)燃機(jī)做到100%燃?xì)洹?/p>

燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電是實(shí)現(xiàn)降碳目標(biāo)的重要組成

在新型電力系統(tǒng)中，氣電的角色遠(yuǎn)不止于此。當(dāng)前國(guó)內(nèi)的電力系統(tǒng)正通過(guò)加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)快速深度轉(zhuǎn)型，而可再生能源在間歇性、波動(dòng)性和不穩(wěn)定性的特點(diǎn)之下，預(yù)計(jì)電力需求和電力系統(tǒng)的靈活性需求也將隨之增長(zhǎng)，這都意味著靈活、可靠、可負(fù)擔(dān)的氣電，在未來(lái)十年乃至到碳中和時(shí)期，將在中國(guó)的電力系統(tǒng)中扮演更加重要的角色。

燃機(jī)發(fā)電靈活且可調(diào)度，可以快速可靠上網(wǎng)，調(diào)整出力水平，根據(jù)需要平衡供需。它們可以根據(jù)電網(wǎng)的需求在一天中、一周或一個(gè)月的時(shí)間內(nèi)以及季節(jié)性（無(wú)論何時(shí)需要）的變化來(lái)調(diào)峰。當(dāng)部署更多不可調(diào)度的風(fēng)能和太陽(yáng)能時(shí)，這種靈活性對(duì)于保持電網(wǎng)穩(wěn)定性尤其重要。無(wú)論什么時(shí)間、什么天氣狀況，燃?xì)廨啓C(jī)電廠都可以運(yùn)行并根據(jù)需求提供可靠的電力。而風(fēng)能和太陽(yáng)能的可用性并不總是與需求相一致。比如風(fēng)場(chǎng)裝機(jī)100MW，但電網(wǎng)在需要時(shí)其由于風(fēng)力較弱只能發(fā)20MW，那么可靠容量系數(shù)只有20%，而根據(jù)GE測(cè)算，燃機(jī)發(fā)電的平均可靠容量系數(shù)可達(dá)到84%。

可再生能源大量接入，對(duì)電網(wǎng)的支撐會(huì)提出更高的要求，而燃?xì)廨啓C(jī)具備啟停快、升降負(fù)荷能力強(qiáng)、調(diào)節(jié)性能出色等優(yōu)勢(shì)，在電網(wǎng)應(yīng)對(duì)大量可再生能源的不穩(wěn)定性、間歇性所帶來(lái)的種種挑戰(zhàn)面前，相比儲(chǔ)能、抽水蓄能等靈活性電源，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電是響應(yīng)特性、發(fā)電成本、供電持續(xù)性綜合最優(yōu)的調(diào)峰電源，是可再生能源發(fā)電的最佳補(bǔ)充。

目前各區(qū)域正在研究在天然氣和風(fēng)、光資源富集區(qū)配套建設(shè)一批燃機(jī)調(diào)峰電站，而靈活高效的天然氣分布式能源站也將為產(chǎn)業(yè)園區(qū)、物流園區(qū)、旅游服務(wù)區(qū)、大型商業(yè)設(shè)施、交通樞紐、學(xué)校、醫(yī)院等區(qū)域供能提供可靠支撐，這些都會(huì)成為燃機(jī)發(fā)電在新的場(chǎng)景下的應(yīng)用。

為了更好地服務(wù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、推動(dòng)燃機(jī)的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，通用電氣（GE）多年前就已開(kāi)始布局。先是在輕型燃機(jī)方面，與華電合資成立華電通用輕型燃機(jī)設(shè)備有限公司，作為GE分布式能源設(shè)備的全球制造基地之一，為航改型燃機(jī)的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程提供有力支持；

在重型燃機(jī)方面，GE與哈電合作，在河北秦皇島建立了燃機(jī)制造基地，生產(chǎn)HA級(jí)重型燃機(jī)?；葜荽髞啚呈瘏^(qū)綜合能源站訂購(gòu)的9HA.01燃機(jī)機(jī)組就正由該基地生產(chǎn)；在工業(yè)類(lèi)燃機(jī)方面，GE也與本地合作伙伴南汽一起不斷推進(jìn)6F.03、9E燃機(jī)的本土化。

燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電作為實(shí)現(xiàn)降碳目標(biāo)的重要組成和電網(wǎng)安全的可靠支撐，將為中國(guó)電力領(lǐng)域的減排貢獻(xiàn)巨大力量，GE燃?xì)獍l(fā)電集團(tuán)憑借深耕中國(guó)市場(chǎng)多年的經(jīng)驗(yàn)，將攜手本土合作伙伴不斷引進(jìn)先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)，推動(dòng)中國(guó)燃機(jī)的本土化發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)，為建設(shè)新型低碳電力系統(tǒng)持續(xù)提供支持。

總而言之，雖然大量接入可再生能源對(duì)電網(wǎng)的承壓能力、支撐要求更高，但燃?xì)廨啓C(jī)具備啟?？?、升降負(fù)荷能力強(qiáng)、性能出色易調(diào)節(jié)等優(yōu)勢(shì)，仍然可作為可再生能源發(fā)電、優(yōu)化電網(wǎng)安全結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵設(shè)備。同時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)的廣泛應(yīng)用、持續(xù)發(fā)展，還將大力推動(dòng)我國(guó)電力領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)減排目標(biāo)。而對(duì)GE來(lái)說(shuō)，未來(lái)將繼續(xù)利用先進(jìn)的燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)助力能源行業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。