燃?xì)廨啓C是氫能零碳發(fā)電的主要路徑
全人類應(yīng)對氣候變化的壓力和各國布局未來能源產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)展，使得發(fā)展氫能成為一種必然的趨勢。國家“十四五”規(guī)劃也提出：在氫能與儲能等前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革領(lǐng)域，組織實施未來產(chǎn)業(yè)孵化與加速計劃，謀劃布局一批未來產(chǎn)業(yè)。
燃?xì)廨啓C燒氫可實現(xiàn)零碳發(fā)電
氫能一直是工業(yè)領(lǐng)域中最重要的能源之一，燃?xì)廨啓C燒氫可實現(xiàn)零碳發(fā)電。工業(yè)副產(chǎn)氫、煤制氫、天然氣制氫等技術(shù)都很成熟，特別是大量的工業(yè)副產(chǎn)氫，如焦?fàn)t煤氣里的氫可作為燃?xì)廨啓C發(fā)電的燃料，從而提高副產(chǎn)品的價值。按照我國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展技術(shù)路線圖，未來最理想的模式是規(guī)模化的太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可再生能源綠色制氫。在發(fā)電波峰時，使用風(fēng)電、光伏等可再生能源制取氫能（氫、甲醇、氨等）；在發(fā)電波谷時，使用燃?xì)廨啓C燃燒氫能發(fā)電，實現(xiàn)零碳發(fā)電。這一技術(shù)路線在全球范圍已逐漸形成共識，是電力行業(yè)踐行“雙碳”戰(zhàn)略的主流技術(shù)路線之一。
各國加速布局氫燃燒技術(shù)
目前，世界各國燃?xì)廨啓C廠商紛紛將目光投向富氫燃料燃燒技術(shù)，并開展了大量研究與驗證工作。日本三菱日立電力系統(tǒng)公司（MHPS）已實現(xiàn)30%氫濃度的干式低排放應(yīng)用，計劃2045年實現(xiàn)100%氫濃度的干式低排放應(yīng)用；美國GE公司已實現(xiàn)50%氫濃度的干式低排放技術(shù)，即將應(yīng)用于美國長脊能源（Long Ridge Energy）發(fā)電廠，該廠也是全球第一座將氫摻入GE公司H級燃?xì)廨啓C的發(fā)電廠，計劃2030年實現(xiàn)100%氫濃度的干式低排放應(yīng)用；德國西門子（Siemens）公司已實現(xiàn)75%氫濃度的干式低排放技術(shù)，目前應(yīng)用于巴西布拉斯科（Braskem）公司的熱電聯(lián)產(chǎn)項目，計劃2030年實現(xiàn)100%氫濃度的干式低排放應(yīng)用。
我國氫燃燒技術(shù)具有一定基礎(chǔ)
中國航發(fā)憑借燃?xì)廨啓C與航空發(fā)動機技術(shù)同源、產(chǎn)品同根的優(yōu)勢，實現(xiàn)了航空發(fā)動機燃燒技術(shù)和知識積累向燃?xì)廨啓C的轉(zhuǎn)移。AGT-2、AGT-12、AGT-25等多個自主燃?xì)廨啓C型號已實現(xiàn)擴散燃燒方式的富氫燃料應(yīng)用，氫濃度最高達(dá)到60%。中國航發(fā)燃機自主研制的干式低排放技術(shù)已完成部件試驗，預(yù)計于2021年年底進行整機試驗。目前，公司正在開展預(yù)混燃燒方式的富氫燃料干式低排放燃燒技術(shù)研究，計劃2024年完成試驗驗證。總體來看，中國航發(fā)燃機正為氫能大規(guī)模商業(yè)化利用進行技術(shù)儲備，具備開展零碳排放燃?xì)廨啓C產(chǎn)品研制的基礎(chǔ)。
燃?xì)廨啓C是保障能源安全的重要內(nèi)容
目前在能源各細(xì)分領(lǐng)域，尤其是海上平臺、西氣東輸?shù)汝P(guān)乎國家能源安全命脈的領(lǐng)域，我國重大技術(shù)裝備研發(fā)、制造能力大幅提升，國產(chǎn)化率逐步提高。但是也要清醒看到，部分核心裝備及零部件仍依賴進口，能源裝備全鏈條協(xié)同發(fā)展仍需加強：一方面，受到新冠肺炎疫情影響，國際供應(yīng)鏈遭遇沖擊，更加凸顯自主化的重要性；另一方面，中美爭端面臨長期性與嚴(yán)峻性，導(dǎo)致技術(shù)封鎖將嚴(yán)重影響我國能源企業(yè)的生產(chǎn)與運營，美國政府通過頒布法律、行政限制，實施精準(zhǔn)“斷供”，限制關(guān)鍵技術(shù)裝備和相關(guān)產(chǎn)品出口，嚴(yán)重威脅了我國的能源安全。
中國航發(fā)燃機瞄準(zhǔn)與國外燃?xì)廨啓C民用技術(shù)的差距，正在基于市場需求開展低排放、雙燃料、海洋環(huán)境“三防”、氫燃燒、中低熱值燃料燃燒等燃?xì)廨啓C工業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)。通過改進優(yōu)化設(shè)計、降低規(guī)模成本，打破寡頭壟斷的市場競爭格局，解決運維成本高、服務(wù)響應(yīng)慢等用戶痛點。深入探索在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的集成創(chuàng)新應(yīng)用，自主研制的燃?xì)廨啓C大數(shù)據(jù)管理平臺可以實現(xiàn)對運行大數(shù)據(jù)的智能健康管理，建立起趨勢診斷和故障預(yù)測專家系統(tǒng)。通過上述工作的實施，中國航發(fā)燃機將在國家能源安全與“雙碳”戰(zhàn)略背景下實現(xiàn)追趕超越。
結(jié)束語
燃?xì)廨啓C作為具有高度戰(zhàn)略意義的能源裝備，技術(shù)極其復(fù)雜，研制難度極大，被喻為“機械工業(yè)皇冠上的明珠”。同時，燃?xì)廨啓C具有典型的軍民兩用特點，對保障國家能源安全與國防安全、促進“雙碳”戰(zhàn)略落地有著重要的戰(zhàn)略意義。在此背景下，中國航發(fā)燃機致力于為用戶提供高效的一站式綜合能源解決方案，不斷努力降低用戶全生命周期的運維成本，持續(xù)為用戶創(chuàng)造價值。
（盧繼斌，中國航發(fā)燃機總經(jīng)理，研究員級高級工程師，從事燃?xì)廨啓C經(jīng)營管理工作）
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本文標(biāo)題：中國航發(fā)燃機助力 “雙碳”戰(zhàn)略落地
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