燃?xì)廨啓C或成我國新型電力系統(tǒng)重要支撐

未來，燃?xì)廨啓C對新型電力系統(tǒng)的支撐作用或?qū)⒃桨l(fā)顯現(xiàn)。

近日，相關(guān)國產(chǎn)燃?xì)廨啓C產(chǎn)品推介會上了解到，當(dāng)前，我國燃?xì)廨啓C的幾種主要機型能夠覆蓋分布式能源、調(diào)峰電站、管輸增壓、煤化工、風(fēng)光互補、生物質(zhì)氣化聯(lián)合循環(huán)、移動電源車等領(lǐng)域的應(yīng)用。未來，燃?xì)廨啓C對新型電力系統(tǒng)的支撐作用或?qū)⒃桨l(fā)顯現(xiàn)。

助力實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)

與同功率火電機組相比，110兆瓦重型燃?xì)廨啓C一年可減少碳排放超過100萬噸，聯(lián)合循環(huán)一小時發(fā)電量超過15萬千瓦，可以滿足1500個家庭一天的用電量。

2016年，國家提出“加快實現(xiàn)航空發(fā)動機及燃?xì)廨啓C自主研發(fā)和制造生產(chǎn)”，至此，我國開始實施“航空發(fā)動機及燃?xì)廨啓C”兩項重大專項決策?！缎滦碗娏ο到y(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》也指出，提升電力系統(tǒng)科技創(chuàng)新驅(qū)動效能，如大型燃?xì)廨啓C，以支撐新型電力系統(tǒng)構(gòu)建；在清潔安全高效發(fā)電技術(shù)裝備領(lǐng)域，支持氫（氨）燃?xì)廨啓C技術(shù)、燃?xì)廨啓C機組大比例摻氫燃燒技術(shù)研發(fā)。

近年來，燃?xì)廨啓C在分布式能源、管輸增壓、煤化工、風(fēng)光互補、生物質(zhì)氣化聯(lián)合循環(huán)、移動電源車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，極大限度地利用燃?xì)赓Y源，實現(xiàn)能源綜合利用。

隨著我國燃?xì)廨啓C發(fā)電容量快速發(fā)展，自主研制重型燃?xì)廨啓C打破了國外技術(shù)壟斷，對實現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)、保障國家能源安全、助力高質(zhì)量發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。

未來10年，全球燃?xì)廨啓C將主要在燃燒、結(jié)構(gòu)材料和涂層、增材制造、熱管理、非常規(guī)熱力學(xué)循環(huán)、仿真和實驗驗證、系統(tǒng)集成、維修、數(shù)字孿生和應(yīng)用場景拓展等技術(shù)領(lǐng)域開展進(jìn)一步研究。

技術(shù)可滿足多應(yīng)用場景

燃?xì)廨啓C應(yīng)用場景廣泛。例如，中國航發(fā)燃機主要機型太行7系列燃?xì)廨啓C，體積小、啟動快、運行維護(hù)方便、便于集中控制、燃料適應(yīng)性強，可應(yīng)用于分布式能源、海上平臺、機械驅(qū)動、備用電源等領(lǐng)域；太行25燃?xì)廨啓C具有可靠性高、效率高、排放低、耐海洋性氣候腐蝕等優(yōu)點，可用于天然氣管道輸送、分布式供能、中低熱值、海上平臺等領(lǐng)域。

隨著煤化工行業(yè)大力發(fā)展，高效利用其伴生氣、尾氣是當(dāng)務(wù)之急。太行110重型燃?xì)廨啓C利用煤化工生產(chǎn)過程中的伴生氣、尾氣，不僅可以用來發(fā)電，還可利用余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽供熱，燃料綜合利用效率85%以上，靈活調(diào)整發(fā)電和蒸汽量，自動化程度高、排放低，能夠?qū)崿F(xiàn)能源的綜合梯級利用。

在生物質(zhì)發(fā)電方面，以新疆地區(qū)為例，將生物質(zhì)氣化技術(shù)和燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)相結(jié)合，利用生物質(zhì)氣化后的可燃組分，凈化后送給燃?xì)廨啓C進(jìn)行聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。生物質(zhì)氣化聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)具有發(fā)電及運行成本低廉、自動化水平高等特點，能夠解決新疆地區(qū)龐大的棉桿等生物質(zhì)應(yīng)用需求。此外，生物質(zhì)燃料部分取代燃煤，減少了二氧化碳、二氧化硫的排放，符合節(jié)能減排要求。

太行7燃?xì)廨啓C移動電源車具有運行穩(wěn)定可靠、燃料適用性強、加載能力突出、環(huán)境適應(yīng)性強、可靈活移動等特點，可以用于臨時或緊急電力供應(yīng)，如應(yīng)急搶修、露天活動等場景，也可用于油氣田鉆井、開采等野外勘探作業(yè)，以實現(xiàn)偏遠(yuǎn)地區(qū)電力供應(yīng)，滿足各種場景下的電力需求。

成套研發(fā)體系待建立

燃?xì)廨啓C對保障國家能源安全、改善能源結(jié)構(gòu)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。由于其便于接近負(fù)荷中心，提高供電可靠性，是可替代傳統(tǒng)煤電的基荷能源和保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定可靠的環(huán)保低碳能源，作為未來新型電力系統(tǒng)的重要支撐，燃?xì)廨啓C發(fā)電會愈發(fā)重要。

未來燃?xì)廨啓C的發(fā)展將在燃燒、數(shù)字孿生、健康監(jiān)測等方向上布局。未來，在低排放技術(shù)上，應(yīng)繼續(xù)開展太行7、太行25、太行110燃機產(chǎn)品整機驗證及優(yōu)化改進(jìn)，不斷充實完善低排放燃燒技術(shù)及驗證平臺；在雙燃料技術(shù)上，繼續(xù)開展太行7、太行25燃機雙燃料切換控制優(yōu)化及整機驗證，并完成技術(shù)遷移和推廣；在燃料多樣性方向上，探索生物燃料燃燒技術(shù)，提高可再生能源開發(fā)。同時，持續(xù)開展純氫燃料燃燒組織技術(shù)和熱聲振蕩控制技術(shù)研究。在材料和涂層技術(shù)方面，后續(xù)將開展重燃用大尺寸定向柱晶空心透平葉片材料與精密鑄造技術(shù)研究，針對涂層、滲層、熱處理工藝對高溫合金定向葉片組織性能的影響及其工藝相容性進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)；仿真與驗證技術(shù)方面，后續(xù)開展F級重燃研制，滿足新型電力系統(tǒng)對可靠調(diào)峰電源的需求。

在成套、運維和維修技術(shù)發(fā)展方面，我國燃?xì)廨啓C成套設(shè)計研發(fā)能力、成套設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范亟待加強和制定，應(yīng)構(gòu)建成套的研發(fā)體系。此外，開展燃?xì)廨啓C先進(jìn)控制技術(shù)、故障預(yù)測及全壽命健康管理技術(shù)的研究和工程實施，建設(shè)燃機控制技術(shù)創(chuàng)新平臺，實現(xiàn)具有世界領(lǐng)先水平的燃機控制產(chǎn)品的完全自主可控。
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