HA級(jí)燃機(jī)技術(shù)代表著當(dāng)前燃機(jī)發(fā)電市場(chǎng)最先進(jìn)的技術(shù)。GE的HA級(jí)燃機(jī)是世界上最大、最高效也是增長(zhǎng)速度最快的燃機(jī)，特別適合在大城市集群用作純凝發(fā)電或作為調(diào)峰機(jī)組與可再生能源進(jìn)行互補(bǔ)。”在GE燃?xì)獍l(fā)電集團(tuán)中國(guó)區(qū)重型燃機(jī)銷售總經(jīng)理、哈電通用燃?xì)廨啓C(jī)（秦皇島）有限公司總經(jīng)理馬俊看來，燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展從最開始的輕型燃?xì)廨啓C(jī)到重型燃?xì)廨啓C(jī)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，在全球范圍內(nèi)，燃?xì)廨啓C(jī)目前已經(jīng)邁向了“HA級(jí)時(shí)代”。

憑借優(yōu)越的安全性與可靠性，GE的HA級(jí)燃機(jī)獲得了全球電廠用戶的認(rèn)可，在20個(gè)國(guó)家收獲了142臺(tái)的訂單。截至目前，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)已經(jīng)突破了159萬小時(shí)。

5個(gè)“更”保駕護(hù)航穩(wěn)定供電

據(jù)GE燃?xì)獍l(fā)電集團(tuán)中國(guó)區(qū)產(chǎn)品技術(shù)總經(jīng)理閻福華介紹，燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了從B、E、F到目前最先進(jìn)的9H級(jí)的更新過程。他通過將9H級(jí)燃機(jī)與9F級(jí)燃機(jī)比較指出，H級(jí)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)了五個(gè)“更”——更高效、更環(huán)保、更靈活、更經(jīng)濟(jì)、更緊湊，在助力安全穩(wěn)定供電方面可謂更勝一籌。

事實(shí)上，GE HA級(jí)燃機(jī)自落地之時(shí)起，即以高效吸引了業(yè)界目光。早在2016年，全球首座配置GE 9HA燃機(jī)的聯(lián)合循環(huán)燃?xì)怆姀S——法國(guó)布尚電廠，就以62.22%的實(shí)測(cè)聯(lián)合循環(huán)全廠凈效率被吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)定為全球最高效的50赫茲燃機(jī)電廠。僅僅18個(gè)月之后，在美國(guó)南卡羅來納州格林維爾的試驗(yàn)電廠里，GE 9HA.02燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電效率再創(chuàng)新高，突破了64%。2021年，中國(guó)天津華電軍糧城電廠的9HA.01燃機(jī)，聯(lián)合循環(huán)效率也達(dá)到了63.36%，成為目前國(guó)內(nèi)投運(yùn)的HA級(jí)燃機(jī)機(jī)組中效率最高的。

超高的發(fā)電效率不僅最大程度地增加了電廠的產(chǎn)能，還給電廠帶來了更高的經(jīng)濟(jì)效益?！叭紮C(jī)電廠70%至80%的度電成本來自于燃料，所以發(fā)電效率高低直接決定了發(fā)電成本的高低?！遍惛ＨA給記者算了一筆賬，“如果每年按4000運(yùn)行小時(shí)計(jì)算，單臺(tái)9H級(jí)燃機(jī)比9F級(jí)燃機(jī)節(jié)約燃料費(fèi)用約5.7億元人民幣左右，這是非?？捎^的數(shù)字?！?/p>

在更高效、更經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，HA級(jí)燃機(jī)的環(huán)保效益也令人刮目相看。HA級(jí)燃機(jī)不僅在碳排放方面優(yōu)于其他機(jī)型，氮氧化物的排放量也小于其他類型的燃機(jī)。“以9HA.02燃機(jī)為例，其碳排放強(qiáng)度為309克/千瓦時(shí)，比9F級(jí)燃機(jī)的碳排放強(qiáng)度低6.7%。”閻福華告訴記者，“在氮氧化物排放方面，9HA.02燃機(jī)可以實(shí)現(xiàn)15ppm的排放，而9F級(jí)燃機(jī)的氮氧化物排放基本上都在25ppm左右?！?/p>

與此同時(shí)，閻福華表示，隨著電氣化轉(zhuǎn)型加速和可再生能源電力快速增長(zhǎng)，電力系統(tǒng)對(duì)快速靈活調(diào)峰的需求越來越大。HA級(jí)燃機(jī)不僅擁有更廣泛的燃料適應(yīng)性，同時(shí)還具有強(qiáng)大的調(diào)峰能力。數(shù)據(jù)顯示，9HA.01燃機(jī)的調(diào)峰能力是65兆瓦/分鐘，9HA.02燃機(jī)的調(diào)峰能力則達(dá)到了88兆瓦/分鐘?！盁o論從速度上還是從質(zhì)量上，都有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。”

另外，據(jù)測(cè)算，從占地面積來看，9F級(jí)燃機(jī)每千瓦裝機(jī)占地0.125平方米，9HA.01燃機(jī)每千瓦裝機(jī)占地0.1029平方米，9HA.02燃機(jī)每千瓦裝機(jī)占地僅為0.0835平方米，9HA.01和9HA.02分別比9F級(jí)機(jī)組每千瓦裝機(jī)的占地面積低了18%和33%。閻福華表示，基于此，HA級(jí)燃機(jī)更適用于作為電力負(fù)荷中心的大都市圈，可節(jié)約用地成本。

燃?xì)淠芰Ω弦粚訕?/strong>

值得注意的是，近年來，隨著電力清潔化轉(zhuǎn)型的加速，在天然氣中混摻氫氣燃燒發(fā)電悄然興起。而HA級(jí)燃機(jī)在此領(lǐng)域也表現(xiàn)出更為強(qiáng)勁的優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)GE的測(cè)算，如果采用高效的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，以GE的9HA.02燃?xì)鈾C(jī)組為例，相比燃煤機(jī)組可以實(shí)現(xiàn)60%的碳減排，而如果在HA級(jí)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組中采用天然氣混摻50%氫氣燃燒，則可以將碳排放量進(jìn)一步降低69%。

據(jù)閻福華介紹，燃?xì)廨啓C(jī)混摻氫氣作為燃料的技術(shù)并非新鮮事物，GE燃?xì)廨啓C(jī)采用氫氣作為燃料運(yùn)行已超過30年。在此期間，全球有超過100臺(tái)GE燃?xì)浼捌渌蜔嶂等剂系臋C(jī)組在運(yùn)行，累計(jì)運(yùn)行小時(shí)數(shù)超過800萬小時(shí)。

“GE的LM2500、6B、7E、9E、6F和7F等一系列燃機(jī)都采用過氫氣作為燃料，在此方面，我們積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)?！遍惛ＨA表示，“HA級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)通過采用GE的微孔預(yù)混燃燒技術(shù)，提升了燃料與空氣混合的均勻性，目前可實(shí)現(xiàn)50%的氫氣混合燃燒比例。我們的目標(biāo)是將100%燃燒氫氣的燃機(jī)應(yīng)用于新型電力系統(tǒng)。”

據(jù)了解，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、化工廠等運(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，投產(chǎn)后將采用10%（按體積計(jì)算）的氫氣摻混比例與天然氣混合燃燒，有望成為中國(guó)首座摻氫燃燒的9HA電廠。

馬俊強(qiáng)調(diào)，氫能無疑是新一代能源的熱點(diǎn)，目前業(yè)界也在不斷探索可再生能源制氫?！癏A級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)正在朝著采用氫氣作燃料、從而向?qū)崿F(xiàn)零碳發(fā)電的方向努力。GE計(jì)劃在2030年前，將HA級(jí)燃機(jī)的燃?xì)淠芰μ岣叩?00%?！?/p>

產(chǎn)業(yè)鏈全面推進(jìn)本土化

為了更好地發(fā)揮HA級(jí)燃機(jī)的諸多優(yōu)勢(shì)，GE不斷深耕中國(guó)市場(chǎng)，大力推進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈的本土化進(jìn)程。

馬俊表示，GE持續(xù)看好中國(guó)燃?xì)獍l(fā)電市場(chǎng)，預(yù)計(jì)未來5到10年，甚至更長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，燃?xì)獍l(fā)電在中國(guó)還有很大的發(fā)展空間，為此，GE堅(jiān)定不移地推進(jìn)燃機(jī)全產(chǎn)業(yè)鏈的本土化進(jìn)程。

“我們的本土化進(jìn)程大致可以分三個(gè)階段。第一階段是實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)檢修力量本地化，在國(guó)內(nèi)培養(yǎng)了一批檢修人員，節(jié)約了檢修時(shí)間和人工成本。第二階段，我們?cè)谇鼗蕧u成立了維修和服務(wù)基地，打造了零部件的本地維修能力。第三階段，我們成立了合資公司——哈電通用燃?xì)廨啓C(jī)（秦皇島）有限公司，實(shí)現(xiàn)了整機(jī)以及全生命周期備件的本土化生產(chǎn)能力。”

事實(shí)上，GE的HA級(jí)燃機(jī)從設(shè)計(jì)之初就考慮到了全球各個(gè)市場(chǎng)的用戶需求，針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)也不例外。據(jù)閻福華介紹，由于國(guó)內(nèi)用戶對(duì)調(diào)峰、靈活性有很高的需求，為此，HA級(jí)燃機(jī)采用了1級(jí)進(jìn)口導(dǎo)葉和3級(jí)可調(diào)靜葉（VSV）的設(shè)計(jì)，燃燒室采用微孔預(yù)混先進(jìn)技術(shù)，加上AFS軸向燃料分級(jí)燃燒技術(shù)，不僅令燃機(jī)運(yùn)行更靈活、在更低負(fù)荷時(shí)就能夠滿足排放要求，還可以做到深度調(diào)峰。

馬俊表示，中國(guó)的燃機(jī)市場(chǎng)是全球交貨周期要求最短的市場(chǎng)之一，GE的合資公司為燃機(jī)客戶提供全生命周期的服務(wù)，打造國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈、降低成本，把燃機(jī)的交貨周期從20多個(gè)月縮短到14-16個(gè)月。

另外，由于國(guó)內(nèi)很多電廠是熱電聯(lián)產(chǎn)，所以，HA級(jí)燃機(jī)對(duì)排氣溫度也有優(yōu)化，能夠使余熱鍋爐產(chǎn)生高品質(zhì)的蒸汽，從而滿足工業(yè)用蒸汽及供暖的需求。

與此同時(shí)，從應(yīng)用場(chǎng)景來看，HA級(jí)燃機(jī)也充分考慮到了國(guó)內(nèi)新型電力系統(tǒng)的發(fā)展方向，不僅能夠替代煤電，還可以與可再生能源電力互補(bǔ)調(diào)峰，更能夠消納部分地區(qū)生產(chǎn)的綠氫，全面滿足國(guó)內(nèi)用戶的需求。

據(jù)了解，截至目前，GE燃?xì)獍l(fā)電在國(guó)內(nèi)已經(jīng)收獲了4個(gè)HA級(jí)燃機(jī)項(xiàng)目，涵蓋9臺(tái)HA級(jí)燃機(jī)，包含6臺(tái)9HA.01燃機(jī)及3臺(tái)9HA.02燃機(jī)，總裝機(jī)容量已經(jīng)突破6.4吉瓦。