GE: 擎動未來 邁進HA級燃機發(fā)電新時代
黨的二十大報告提出,深入推進能源革命,加快規(guī)劃建設新型能源體系,積極參與應對氣候變化全球治理。這意味著,作為未來新型電力系統(tǒng)的重要支撐,燃氣發(fā)電的重要地位將越發(fā)重要。“GE HA級燃機是全球近幾年裝機增長速度最快的燃氣輪機,這種低碳或接近零碳的發(fā)電技術,可快速實現(xiàn)大幅減排, 進而改變氣候變化趨勢,將助力中國早日實現(xiàn)碳達峰碳中和目標?!盙E燃氣發(fā)電集團中國區(qū)重型燃機銷售總經(jīng)理、哈電通用燃氣輪機(秦皇島)有限公司總經(jīng)理馬俊講道。
未來已來
統(tǒng)計數(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)的低碳變革勢在必行,這其中的關鍵在于用綠色創(chuàng)新技術替代傳統(tǒng)技術。GE HA級燃機不僅創(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錄,更有著出色的效率和可靠性,代表著全球當下先進的燃機技術。與此同時,GE還擁有針對深度調(diào)峰、超低排放、輔助服務和機組升級等多項覆蓋電廠電力資產(chǎn)全生命周期的服務組合與升級解決方案。“從應用上來說,HA級燃機出力大、效率高、清潔環(huán)保,會繼續(xù)為負荷中心煤電機組的淘汰提供替代,9HA.01一拖一聯(lián)合循環(huán)出力661兆瓦,發(fā)電效率63%以上;9HA.02一拖一聯(lián)合循環(huán)出力838兆瓦,接近一座百萬級煤機。從調(diào)峰來講,9HA.01燃機調(diào)峰能力每分鐘可以調(diào)65兆瓦出力,9HA.02每分鐘可以調(diào)88兆瓦出力,1分鐘發(fā)電量可滿足17.6萬個家庭1小時的用電量。”在GE燃氣發(fā)電集團中國區(qū)產(chǎn)品技術總經(jīng)理閻福華看來,HA級燃機具有更高效、更環(huán)保、更靈活、更經(jīng)濟和更緊湊等五大特點。
GE 9HA.02燃氣輪機
在過去10年間,我國的能源生產(chǎn)結構加速轉(zhuǎn)變,清潔能源占比正持續(xù)提升。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示,2021年,我國非化石能源發(fā)電裝機首次超過煤電,裝機容量達到11.2億千瓦,占發(fā)電總裝機容量的比重為47.0%。水電、風電和太陽能發(fā)電裝機均超過3億千瓦,連續(xù)多年穩(wěn)居世界首位。“國內(nèi)新型電力系統(tǒng)會以可再生能源為主體,同時,國內(nèi)的可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)鏈正在形成,而摻氫燃燒目前也是HA級燃機技術發(fā)展的一個重要方向,無論從技術上還是從示范項目上,GE一直在大力推進。從能源安全角度來講,如果可再生能源大規(guī)模制綠氫產(chǎn)業(yè)化,利用先進的燃機來燃氫發(fā)電的話,對解決國家能源安全問題也會起到很大的保障作用?!遍惛HA繼續(xù)講道。
在業(yè)界看來,天然氣摻氫可以提高天然氣燃燒效率,同時具有節(jié)能環(huán)保效益,是天然氣發(fā)電未來實現(xiàn)零碳排的關鍵路徑之一。2021年10月投入商業(yè)運行的漢尼拔(Long Ridge)電廠是全球首座投運的GE HA級燃氣輪機摻氫燃燒電廠。電廠所用的GE 7HA.02燃氣輪機的目前摻氫燃燒體積比例為15%~20%,而GE的目標是在2030年前實現(xiàn)HA級燃機100%燒氫能力。
GE 9HA.02燃氣輪機
全力以赴
“作為世界上最大、最高效的燃機,GE的HA級燃機特別適合在大城市集群用作純凝發(fā)電或作為調(diào)峰機組與可再生能源進行互補,并且獲得了全球客戶的認可。我相信,HA級燃機技術的先進性、安全性和可靠性決定了它在歷史上將會扮演更加重要的角色?!瘪R俊講道。目前,GE的HA級燃機在全球20個國家共擁有超過44位客戶,已累積收獲142臺訂單。全球已投運的HA 級機組總運行小時數(shù)超過159萬小時。在亞洲,越南、泰國和馬來西亞目前都已安裝HA級機組。全球首座投入商業(yè)運行的GE 9HA.02燃機電廠,即馬來西亞Track 4A電廠,更是成功斬獲《POWER》雜志2021年度最佳電廠獎項。在中國,HA級燃機的表現(xiàn)同樣亮眼。截至目前,GE燃氣發(fā)電在中國共收獲4個HA級燃機項目,涵蓋9臺HA級燃機,包含6臺9HA.01燃機及3臺9HA.02燃機,總裝機量突破6.4吉瓦。
2021年12月,廣東省能源集團旗下的惠州大亞灣石化區(qū)綜合能源站正式向GE及哈電集團訂購含兩臺9HA.01重型燃氣輪機的聯(lián)合循環(huán)機組。項目投產(chǎn)后,兩臺燃機將采用10%(按體積計算)的氫氣摻混比例與天然氣混合燃燒,并可以在未來提高其摻氫燃燒比例,這也是中國首座天然氣-氫氣雙燃料9HA電廠。東莞寧洲聯(lián)合循環(huán)燃機電廠共建設3臺700兆瓦等級9HA.02型燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電冷聯(lián)產(chǎn)機組,作為沙角A電廠的替代電源項目,是目前國內(nèi)單機容量最大的燃氣電廠,也是唯一在建的9HA.02型燃機項目。該項目是粵港澳大灣區(qū)政策改革后當?shù)卣岢龅氖讉€H級燃機項目,2023年正式投入商業(yè)運營后,發(fā)電能力將超過2.4吉瓦,可滿足超過400萬戶家庭的用電量,較原燃煤電廠每年可減排二氧化碳約500萬噸,減排二氧化硫約1000噸,減排氮氧化物1200噸,供熱能力達1200萬吉焦,對助力粵港澳大灣區(qū)能源轉(zhuǎn)型升級具有重要的戰(zhàn)略意義。
惠州大亞灣石化區(qū)綜合能源站
東莞寧洲3×700MW燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電冷聯(lián)產(chǎn)工程中的兩臺9HA.02重型燃機抵達東莞市
“大灣區(qū)能源轉(zhuǎn)型一直走在全國最前沿,HA級燃機的落地,將有效提升大灣區(qū)電力供應保障能力和系統(tǒng)調(diào)峰能力,助力其實現(xiàn)碳達峰碳中和目標?!瘪R俊講道。
無疑,HA級燃機的獨特優(yōu)勢契合中國市場對高效、高靈活性發(fā)電形式的需求,而GE也做好了充分的準備來應對未來市場的爆發(fā)。
“從產(chǎn)品設計來說,針對中國用戶對調(diào)峰、快速啟動、靈活性和多種天然氣氣源等的需求, GE HA壓氣機采用了1級進口導葉和3級可調(diào)靜葉(VSV)的設計,燃燒室采用微孔預混先進技術和AFS軸向燃料分級燃燒技術,讓燃機運行更靈活,在更低負荷時就能夠滿足排放,可以做到深度調(diào)峰。從應用場景上來說,GE充分考慮到中國新型電力系統(tǒng)的發(fā)展方向,在西北地區(qū)9HA燃機可以和可再生能源進行互補,滿足風、光、氣、電、儲能和調(diào)峰多種應用場景;在南方地區(qū),可以作為基本負荷的電源點,替代煤電;在華南、華東和華北等地區(qū),面對不同的熱電聯(lián)產(chǎn)用戶,HA燃機聯(lián)合循環(huán)可以提供不同品質(zhì)的蒸汽,既能滿足工業(yè)的蒸汽需求,也能滿足區(qū)域供暖的需求。”閻福華講道。
深圳能源光明電源基地
中國天津華電軍糧城電廠
為了更好服務中國市場,按下本土化加速創(chuàng)新鍵的GE也在快速提升其HA級燃機的國產(chǎn)化速度。2019年成立的哈電通用燃氣輪機(秦皇島)有限公司,已在手7臺機組訂單,包括5臺9HA.01燃機和2臺9F燃機訂單。惠州大亞灣石化綜合能源站的2臺9HA.01機組,預計將在2023年一季度交付給客戶。
“哈電通用燃氣輪機(秦皇島)有限公司讓GE服務客戶的響應速度更快,交貨期從國產(chǎn)化之前的20個月以上縮短到了14個月,中國市場成為GE在全球交貨期最短的一個市場。此外,我們還將實現(xiàn)9F.05級和9HA級別燃機熱通道部件、燃燒室部件等本地化生產(chǎn),產(chǎn)業(yè)鏈也將轉(zhuǎn)移到中國。哈電通用燃氣輪機(秦皇島)有限公司將為客戶提供真正的本土化制造與一站式全生命周期的服務,不僅能為客戶降低成本,滿足市場需求,還能在運輸周期、交付周期方面提供強有力的保障。在中國,HA級燃機發(fā)電的時代已經(jīng)到來。未來,GE會繼續(xù)攜手本土合作伙伴,在人才、技術、供應鏈和生產(chǎn)等各個方面持續(xù)加大對中國市場的投入。”馬俊講道。(石珊珊)
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