“氫”裝上陣 GE HA燃機賦能電力系統新賽道
“雙碳”目標下,新型電力系統建設如火如荼。2022年,全國可再生能源新增裝機1.52億千瓦,占全國新增發電裝機的76.2%,已成為我國電力新增裝機的主體;全國可再生能源發電量2.7萬億千瓦時,占全國發電量的31.3%、占全國新增發電量的81%,已成為我國新增發電量的主體。不過,由于可再生能源發電存在間歇性、隨機性、波動性的特點,現有電力系統要接受和消納大規模高比例波動性強的可再生能源,亟需大力發展調峰電源以彌補電力系統靈活性調節能力缺口。
“碳中和、零排放是中國能源及電力轉型的終極目標,但是這個目標要怎樣實現,目前大家最認可的路徑之一就是通過可再生能源去制氫,將氫再轉化為電能,從而實現這一目標。”GE燃氣發電中國區重型燃機銷售總經理、哈電通用燃氣輪機(秦皇島)有限公司總經理馬俊講道。
“氫”裝上陣
在國家發展改革委、國家能源局、河北省政府以及秦皇島市委、市政府的大力支持下,由哈電集團和GE燃氣發電合資組建的哈電通用燃氣輪機(秦皇島)有限公司生產的首臺HA級燃機近日從秦皇島重燃基地成功下線。“此次下線的這臺HA級燃機機組將交付大灣區的廣東惠州大亞灣石化區綜合能源站,這也是國內首座摻氫燃燒的HA級燃機電廠,它的意義重大。我們相信,在‘雙碳’目標下,靈活高效、低排放的HA級燃機發電技術具有廣闊前景,將在未來新型電力系統建設中發揮重要的支撐作用。”馬俊講道。
首臺國產HA級重型燃機2月在秦皇島下線
GE燃氣發電中國區重型燃機銷售總經理,哈電通用燃氣輪機(秦皇島)有限公司總經理馬俊現場致辭
據國際能源署評估,2050年全球實現凈零排放的技術中有50%尚未成熟,而科技創新帶來的物理空間、網絡空間和生物空間的深度融合已經成為第四次工業革命的重要驅動力。氫能為全球綠色低碳轉型提供了新路徑,被視為未來主要的清潔二次能源之一。
雖然氫能是近些年新興的熱門話題,但燒氫本身并不是一個全新的技術。記者了解到,GE在韓國服役的一臺6B燃機,采用70%~95%含氫量(按體積計)的燃料已運行20余年。目前,GE在全球已有超過100臺采用低熱值含氫燃料機組在運行,累計運行小時數超過800萬小時,其中部分機組的燃料含氫量超過50%。從不同機型看,GE旗下E/B級燃機已具備100%燃氫能力,其功率最大、最高效的HA級燃機燃氫能力為50%。
在GE看來,未來低碳、零碳排放的HA級燃機技術路線圖,可以分五步走。第一步,如果用天然氣技術來替代煤電,可以減少45%的碳排放強度;第二步,如果利用現在最先進的HA燃機來替代煤電,可以減少60%的碳排放強度;第三步,HA聯合循環和50%的燒氫能力結合,可以減少69%的碳排放強度;第四步,HA聯合循環加上碳捕捉技術,如果90%的碳能用碳捕捉技術捕捉掉的話,可以減少97%的碳排放強度;第五步,2030年前,GE HA燃機將會具備100%的燒氫能力,最終實現零碳排放。
攜手并肩
“哈電通用燃氣輪機(秦皇島)有限公司于2019年初正式投運,歷經近4年的籌備與建設,于2023年初迎來了首臺HA級燃機的成功下線。”哈電通用燃氣輪機(秦皇島)有限公司副總經理周凡貞講道,“回顧過往,展望未來,雙方將以此為契機,繼續攜手并肩、砥礪深耕、奮楫篤行,進一步加快推動燃氣輪機本地化制造、本地化服務,以高質量、高性能、高可靠性的優質產品和服務,回饋用戶、服務社會,以實際行動為實現能源清潔低碳轉型發展作出更大貢獻。”
GE 9HA.01燃氣輪機
在馬俊看來,燃氣輪機是未來可再生能源轉化成氫,再將氫轉化成電能的最佳方式,也是最高效的一種方式。而這個觀點正在得到印證。“近幾年,燃氣輪機在中國發展最快的地區是大灣區,其次是長三角地區。但是我們也看到,在一些其他的地區,比如山東、河北,甚至在吉林、西部地區的‘十四五’電力規劃中都有氣電的規劃。為什么要在一些資源稟賦并沒有太多天然氣供給的地方上馬這么多氣電項目,應該是考慮到整個能源系統的平衡問題。但是,要實現整個能源系統的平衡,并不是簡單地規劃一兩個氣電項目就能實現,需要平衡電網、平衡整個能源系統,包含可再生能源、綠氫、燃氣輪機、燒氫、調峰和調網等綜合的解決方案。”
目前,由于資源稟賦不同,我國天然氣發電約占總發電裝機容量的5%~6%,與歐美國家相比占比較低。“但如果將來我們的下一代能源已經不是天然氣了,是否還存在這個問題?尤其是中國幅員遼闊,太陽能和風能資源都非常豐富,當氫能成為下一代主要燃料的時候,這個問題就變成了燃料成本的問題,而不是資源稟賦的問題了。”馬俊進一步講到。
國際能源署(IEA)《2022年全球氫能回顧》報告中指出,在化石燃料價格高漲的刺激下,可再生能源制氫等低碳來源的氫氣正獲得前所未有的發展動力。相信隨著技術的升級和進步,GE的HA級燃機將在中國新型電力系統的建構中發揮更加重要的作用。(石珊珊)
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