中国“碳达峰、碳中和”的目标为众多参展的国际能源企业带来了新机遇。进博会技术装备展区是重量级技术汇聚地,也是能源企业展示其先进节能低碳设备、技术的大舞台。
清洁高效的天然气发电被视为中国实现“双碳”目标不可或缺的角色,燃气轮机一直被誉为制造业“皇冠上的明珠”,是衡量一个国家工业水平的高端制造产品。
通用电气(以下简称“GE”)是连续四年参加进博会的“老朋友”,这家有着一百多年历史的国际企业在今年进博会上展示了其先进的燃气轮机等装备及减碳方案。
近日,环球网能源频道“进博会探‘能’”第四站来到了GE展台,见证GE在推进能源减碳方面的实践,聆听其助力中国实现高质量可持续发展的故事。
GE展台
全球当下先进燃机技术亮相进博会
成群的白色风机在海上徐徐转动,将清洁能源输送到沿海城市及更多地区;燃气电厂和抽水蓄能对不稳定的风电进行调峰;海上风电还可以电解水制备氢气,输送到燃气电厂用于发电……精致的GE能源转型沙盘首次在进博会亮相,就引来了不少参观者驻足。
这是将中国沿海大型城市集群以及临近的海洋生态环境作为模板,展示了GE为中国特色城市群提供的海上风电、陆上风电、水电、燃气发电等全产业链能源解决方案。
GE能源转型沙盘
在第四届进博会GE展台,现场的蓝色背景充满科技感,上方大屏上“驱动可持续高效未来”的主题引人注目。
“本届进博会上,GE燃气发电集团以‘清洁气电,低碳先行者’为主题,携HA级、6F.03等全球当下先进燃机技术,代表着气电未来发展方向的燃气轮机掺氢燃烧及其他低碳或零碳发电技术,以及针对深度调峰、超低排放、辅助服务、机组升级方面的多项覆盖电厂电力资产全生命周期的服务组合与升级解决方案亮相。”GE燃气发电服务中国区总经理许欣告诉记者。
沙盘中展示的燃气电厂,涵盖了GE目前最高效的HA级燃机及其解决方案。本届进博会上,GE展示了世界上最大、最高效的天然气发电机组——9HA燃气轮机的模型。
GE燃气发电集团中国区产品技术总经理阎福华时不时向前来咨询的参观者介绍展品,他在忙碌间隙向记者揭秘了燃机的“黑科技”:“模型按照1:5的比例制作,燃机本身采用了多种高科技材料与工艺,动叶采用航空发动机的钛合金技术,燃烧室喷嘴利用3D打印技术成型,拥有50%的掺氢能力。”他告诉记者,9HA.01的联合循环出力66万千瓦,联合循环效率63%以上,成就了吉尼斯世界纪录认证的全球最高效50Hz电厂;9HA.02联合循环出力83万千瓦,联合循环效率达64%以上。
今年1月,配备国内首台9HA.01燃机的天津华电军粮城电厂正式投运。投运以来,电厂运行稳定,效率远超预期:联合循环效率达63.36%,为目前国内投运的HA级燃机机组中效率最高。作为华北地区“煤改气”的主要项目之一,电厂每年将减排二氧化硫约1194吨,减排氮氧化物约7755吨。明年,采用3台9HA.02燃机的东莞宁洲电厂将投运,为大湾区的节能减排、产业升级发挥积极作用。
沙盘中展示另一座燃气电厂使用的是6F.03燃机。它还被业主们亲切地称为 “六福燃机”。“原因就是其具有六大优点:性价比高、排放低、应用非常灵活、效率比较高、热电比好、服务优秀。”GE燃气发电集团中国区工业燃机销售总经理黄捷介绍,在中国,6F.03燃机已收获50台订单,其中23台燃机已投入商业运营。12万千瓦的联合循环出力使其不仅可以服务于传统发电企业,还能满足高能耗行业企业自备电厂等多种场景下的用电需求。
天然气与零碳燃料有望实现清洁零碳发电
实现双碳目标,电力行业的绿色低碳转型至关重要。
2020年底,GE发布白皮书《加速可再生能源和天然气发电增长,及时有效应对气候变化》,详细介绍了天然气发电在与可再生能源形成互补,支持和加速可再生能源大规模发展中所发挥的作用:在所有化石燃料中,天然气发电机组的二氧化碳排放量最低,且具备更低的污染物排放水平,是代替传统燃煤发电的理想选择。可用率高的天然气发电灵活、可靠、可调度,可以充分弥补可再生能源的多变性。
化石燃料中二氧化碳排放量最低的天然气与最低被称作“二十一世纪终极能源”的氢能,在通向碳中和的进程中备受关注。许欣告诉记者,未来,天然气发电将成为中国实现“双碳”目标不可或缺的角色,100%燃氢的燃气轮机更是未来电力系统的重要支撑。通过天然气发电和可再生能源的互补性,并积极布局掺氢燃烧燃气机组,天然气电厂有望最终实现清洁零碳发电。
GE燃气发电服务中国区总经理许欣接受环球网能源频道采访。
在燃气轮机掺氢燃烧领域有着超过30年的“实战”经验,GE在海内外积累了丰富的应用案例:全球已有超过100台GE燃氢及低热值燃料机组在运行,累计运行小时数超过800万小时。
如今,GE燃气轮机掺氢燃烧的“朋友圈”不断扩容——2021年9月6日,中电控股有限公司与GE正式签署合作备忘录,利用燃气轮机掺氢燃烧技术,共同为中电在香港特别行政区的燃气电厂构思脱碳路线图。
“按照GE设计的路线图,将走向低碳或零碳排放的技术路线分成了四个阶段,并计划在2030年前将HA级燃气轮机的燃氢能力提高到百分之百,这也是GE燃气轮机技术发展的一个重要方向。”阎福华表示。
与中国企业深度携手“引进来”“走出去”
近年来,围绕能源革命和装备制造业发展新要求,提升燃机的国产化程度逐渐成为业界关注的热点,“双碳”目标的提出,发电行业燃机制造本土化更是日益受到业界的重视。如何将国外先进技术与中国制造优势更好结合?
早在2001年,国家发改委就发布了《燃气轮机产业发展和技术引进工作实施意见》,鼓励相关企业引进技术,提升燃机产业发展。
据了解,GE与哈电集团于2017年组建重型燃机合资企业签署合作协议,在河北秦皇岛建立燃机制造基地,进行9F及9H级燃机和部件制造,并于2018年完成投资协议签署。2019年,哈电通用燃气轮机(秦皇岛)有限公司正式成立并于2020年完成技术转让工作,投入运营。
2021年,合资公司将完成所有组装设备投资、热部件机加设备投资,陆续完善人员配置和技术培训。预计2023年初将实现第一台机下线。
“哈电通用燃气轮机(秦皇岛)有限公司是GE燃气发电集团在亚洲设立的唯一一个合资生产基地,其设立充分反映了GE公司对中国清洁能源转型和天然气发电市场的信心。合资公司将成为GE燃气发电集团落实燃机本土化生产制造策略的重要基地,未来也将有机会服务全球快速发展的天然气发电市场。”GE燃气发电集团中国区重型燃机销售总经理,哈电通用燃气轮机(秦皇岛)有限公司总经理马俊告诉记者。
成功的本土化和丰富的合作经验,成为了GE与中国合作伙伴携手开拓“一带一路”沿线国家市场的坚实基础。2021年是中国提出“一带一路”倡议八周年。作为最早参与“一带一路”的企业,GE 为中国EPC 企业海外市场提供了 140 余台重型燃气轮机、50 余台蒸汽轮机、200 多台风机等基础设施和解决方案,一同携手“走出去”,实现了共赢发展。
GE燃气发电亚洲区EPC及战略大客户总经理魏小兵介绍道,以巴基斯坦的两个大型燃气发电项目——必凯项目和百路凯项目为例,这两个项目是由哈电国际承建的总承包交钥匙工程,也是世界范围内第一批采用9HA燃机机组的电厂,必凯电厂更是亚洲首个实现商业运营的HA级项目。
进博会期间,GE迎来众多参观者前来交流的同时,也有不小的订单收获。许欣介绍,在本届进博会上,GE燃气发电与江苏大唐国际金坛热电有限责任公司签订了长期服务协议,还与上海通华燃气轮机服务有限公司就华电集团旗下的三家燃气电厂备品备件签署了一系列采购意向书。
GE燃气发电与江苏大唐国际金坛热电有限责任公司签订了长期服务协议。
不管是在进博会这个大舞台,还是在“双碳”进程中,中国均以开放的姿态拥抱国内外先进的技术和理念。“GE燃气发电为中国的燃气电厂和EPC企业提供技术与服务组合的同时,积极投身绿色低碳能源转型,持续精进燃气轮机燃氢及其他低碳或零碳发电技术,助力中国早日实现碳中和、碳达峰的美好愿景,让清洁、可靠的气电点亮万千中国家庭。”许欣表示。