每經(jīng)記者 范芊芊    每經(jīng)編輯 楊夏    

“近年來，國產(chǎn)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，裝備企業(yè)顯著加大了燃機(jī)研發(fā)投入力度。”在日前召開的中小型燃機(jī)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈共鏈會議暨2024燃機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會中的一場會議上，電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院發(fā)電工程咨詢院院長助理李文凱如此表示。

在大會期間，也有燃機(jī)廠商相關(guān)人士對《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示，近年來，國內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，無論是在材料、工藝還是設(shè)計(jì)方面，都取得了長足的進(jìn)步。

主要應(yīng)用于發(fā)電等領(lǐng)域的燃?xì)廨啓C(jī)被稱為裝備制造業(yè)“皇冠上的明珠”，可見其重要的戰(zhàn)略意義，這背后一方面是其研制難度大，是國產(chǎn)替代的重要高端裝備，另一方面是通過天然氣發(fā)電已經(jīng)成為了新型電力系統(tǒng)中不可或缺的一部分，發(fā)揮著調(diào)峰、支撐系統(tǒng)穩(wěn)定等作用。

記者在現(xiàn)場參會期間及通過多方采訪了解到，由于相較國外廠商起步較晚，國產(chǎn)替代是一條漫漫長路，國產(chǎn)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)要形成更完整的閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)自主可控還有很多發(fā)展空間，包括商業(yè)化還處于起步階段、更多機(jī)型“從0到1”的突破還需要實(shí)現(xiàn)、摻氫及純氫燃機(jī)的研發(fā)還在進(jìn)行等。

大會現(xiàn)場 圖片來源：主辦方供圖

熱端部件是燃機(jī)研制國產(chǎn)化的關(guān)鍵

日前，國內(nèi)首臺自主研制15MW重型燃?xì)廨啓C(jī)在四川德陽東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司（以下簡稱東方汽輪機(jī)）正式下線。

這是東方汽輪機(jī)在G50后又一成功下線的自主燃機(jī)系列產(chǎn)品，也是今年以來國產(chǎn)重型燃?xì)廨啓C(jī)研制傳來的又一個(gè)好消息。今年2月，我國自主研制的最大功率重型燃?xì)廨啓C(jī)——300兆瓦F級重型燃?xì)廨啓C(jī)首臺樣機(jī)完成總裝下線。

重型燃?xì)廨啓C(jī)是迄今為止效率最高的熱功轉(zhuǎn)換類發(fā)電設(shè)備，廣泛應(yīng)用于地面發(fā)電等。由于設(shè)計(jì)、制造、材料等技術(shù)難度高，其也被稱為裝備制造業(yè)“皇冠上的明珠”。此前，無論是設(shè)計(jì)技術(shù)還是核心零部件的制造都掌握在國外廠商手中。

其中，熱端部件是重型燃機(jī)研制實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的關(guān)鍵和核心。一方面，熱端部件具有更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，另一方面，也面臨更大的“卡脖子”問題。

東方汽輪機(jī)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重型燃機(jī)裝備研究所的伍林告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者，在重型燃機(jī)的眾多零部件中，熱端部件僅占到10%左右，但其經(jīng)濟(jì)價(jià)值占到30%～40%左右。

如今隨著一臺臺不同型號的國產(chǎn)重型燃機(jī)成功下線，熱端部件的“卡脖子”問題正在逐步被攻破。

從“1到N”還有幾步要走？

而要想真正實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，從“0到1”跨越到“1到N”，還有一段漫長的路需要走。

首先，市場對于新產(chǎn)品的嘗試往往比較謹(jǐn)慎。從國外廠商的重型燃?xì)廨啓C(jī)替換到國產(chǎn)重型燃?xì)廨啓C(jī)，發(fā)電廠商要承擔(dān)不小的風(fēng)險(xiǎn)。為此，近年來，一個(gè)個(gè)示范項(xiàng)目正在全國各地鋪開，其運(yùn)行效果也逐漸得到市場的認(rèn)可。

在大會期間，國內(nèi)首批商業(yè)化G50燃機(jī)訂單——濟(jì)南熱電華山聯(lián)合循環(huán)項(xiàng)目簽約。“正是因?yàn)橛惺痉俄?xiàng)目在正常運(yùn)行，我們才有信心。”參與此次項(xiàng)目簽約的濟(jì)南熱電集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理阮磊對記者表示，與國外廠商的燃機(jī)相比，國產(chǎn)燃機(jī)在價(jià)格、應(yīng)急響應(yīng)、售后服務(wù)等方面更具有優(yōu)勢。

就目前而言，在重型燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)內(nèi)，國產(chǎn)化產(chǎn)品的市場推廣應(yīng)用還處于起步階段。打鐵必須自身硬，為了研制出更好的產(chǎn)品，得到市場的認(rèn)可，國產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)廠商也在不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量。東方汽輪機(jī)數(shù)字化與智能制造部的王卓南告訴記者，未來質(zhì)量的提升主要包括設(shè)計(jì)的大方向，以及生產(chǎn)過程中噴涂、焊接等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的掌控等。

同時(shí)，市場反饋對于產(chǎn)品質(zhì)量的提升是至關(guān)重要的，這也是目前國產(chǎn)重型燃機(jī)發(fā)展與國外還存在一定差距的關(guān)鍵。伍林告訴記者，“我們需要拿到這些市場使用數(shù)據(jù)，才能判斷前面的設(shè)計(jì)是否有效，這個(gè)過程非常漫長，國外在這方面確實(shí)做得比我們好，我們還有很長的路要走”。

此外，燃機(jī)的國產(chǎn)替代，除了燃機(jī)本體的替代，被稱為“大腦”的控制系統(tǒng)替代也很關(guān)鍵，這也是一個(gè)需要不斷攻破的難點(diǎn)。

在這一方面，中國華電集團(tuán)有限公司已有相關(guān)突破，公司生產(chǎn)技術(shù)部燃機(jī)管理處副處長湯誠在大會期間一場會議上提到未來規(guī)劃：未來公司會在已突破的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)機(jī)型上有序進(jìn)行試點(diǎn)，同時(shí)也會對新的燃?xì)饪刂葡到y(tǒng)，尤其是運(yùn)用模型算法的先進(jìn)控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。

摻氫、純氫燃?xì)廨啓C(jī)成未來重要發(fā)展方向

再從燃?xì)廨啓C(jī)的下游市場來看，發(fā)電是燃?xì)廨啓C(jī)的一大應(yīng)用領(lǐng)域，一般是指用天然氣發(fā)電，天然氣則被稱為化石能源向清潔能源過渡的橋梁。

根據(jù)李文凱在大會發(fā)言中提供的一組數(shù)據(jù)，截至2023年底，我國電力裝機(jī)容量29.2億千瓦，其中天然氣發(fā)電裝機(jī)1.256億千瓦，占比4.3%；2023年全國發(fā)電量9.3萬億千瓦時(shí)，其中天然氣發(fā)電3016億千瓦時(shí)。

可以看到，無論是從裝機(jī)容量還是發(fā)電量而言，天然氣發(fā)電的占比還不高，這也意味著行業(yè)還存在著不小的發(fā)展空間。

另外，記者從大會上了解到，天然氣發(fā)電還在新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，靈活啟停的特性可使其滿足調(diào)峰的需求，同時(shí)當(dāng)風(fēng)光等依賴天氣的清潔能源無法正常發(fā)電時(shí)，天然氣也可以作為“救火隊(duì)員”。

要說到清潔能源，氫被稱為21世紀(jì)最清潔的能源。記者從大會上了解到，摻氫、純氫燃?xì)廨啓C(jī)也是業(yè)內(nèi)正在研發(fā)和突破的方向，這也被稱為推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)漸進(jìn)發(fā)展的一個(gè)路徑。

“我國氫能產(chǎn)業(yè)模式往往先通過綠電制氫，再通過燃料電池發(fā)電，而無論是固定式還是車載式，都面臨成本電價(jià)高、項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性差的問題。”李文凱表示，氫能與燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)合則有不少優(yōu)勢，包括對氫純度要求不苛刻，投資和運(yùn)維成本低，配套基礎(chǔ)設(shè)施成熟、完整，不需要全面重建，不顛覆現(xiàn)有大部分電力產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，社會成本低等。

記者了解到，國內(nèi)不少燃機(jī)制造廠正在開展氫燃燒技術(shù)研究。東方汽輪機(jī)方面也對記者表示，公司正在進(jìn)行摻氫與純氫燃機(jī)的試驗(yàn)研究，后續(xù)將推出氫燃機(jī)產(chǎn)品。