北極星火力發電網訊:在2020年第75屆聯合國大會上，我國向世界鄭重承諾力爭在2030年前實現碳達峰，努力爭取在2060年前實現碳中和。2021年全國兩會的政府工作報告明確提出要扎實做好碳達峰和碳中和（“雙碳”）的各項工作。而大力推進低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源是實現“雙碳”目標的關鍵之一。為兼顧碳減排和保障電力系統安全，需要可再生能源規模化利用、化石能源清潔高效利用、“風光氣儲”的一體化同步推進。燃氣輪機是大規模能源轉換效率最高的成熟裝置，是實現化石能源清潔高效利用和促進“風光氣儲”一體化的最佳選擇，將在“雙碳”過程中持續扮演重要角色。中國航發燃氣輪機有限公司（中國航發燃機）作為中國航發集團旗下的專業化燃氣輪機發展平臺，積極響應國家“雙碳”戰略，瞄準世界燃氣輪機技術發展方向，大力布局多能互補與氫燃燒技術發展，為“雙碳”戰略落地貢獻航發力量。
圖1 中國航發燃機公司AGT燃氣輪機
中國航發燃機的基本情況
為貫徹落實習近平總書記關于“加快實現航空發動機及燃氣輪機自主研發和制造生產”的重要指示，以及黨中央關于東北振興的一系列決策部署，中國航發與沈陽市人民政府于2019年合資成立了中國航發燃氣輪機有限公司。
作為中國燃氣輪機事業的“國家隊”，中國航發燃機理應擔當起國家賦予的燃氣輪機自主研發和制造生產的戰略重任，加快構建自主創新的技術體系和有市場競爭力的產業體系，在成立伊始就承擔了國家能源局第一批燃氣輪機創新發展示范項目中的5個。中國航發燃機依托中國航發完整的航空發動機研發制造產業鏈，初步形成了自主高效的燃氣輪機技術創新、質量控制、客戶服務、運營管理等體系。公司秉承發展燃機產業、高效利用能源、推動社會進步的使命，努力發展成為世界一流的燃氣輪機綜合能源解決方案提供商。
中國航發燃機的子公司長期開展燃機成套業務，擁有20多年燃氣輪機動力工程經驗，先后承攬了國內外50多個型號200余項燃氣輪機安裝、調試、運維、維修等工程服務項目。公司還建立了具備快速響應能力的燃氣輪機服務體系，可在24h內實現對國內用戶的緊急服務，并具備為用戶提供方案設計、備件管理、安裝調試、技術培訓、運維服務和維修服務的一站式綜合能源解決方案的能力。
作為集軍民用燃氣輪機研發、制造裝試、市場服務和維修保障于一體的燃氣輪機專業化發展平臺，公司高度重視客戶需求與市場需要，建立了以產品研發和運維服務為核心的客戶需求滿足機制，不斷增強服務客戶的能力，形成了“以客戶為中心、以貢獻者為本、創新進取、協作共贏”的《中國航發燃機共同準則》，導入了以中國航發運營管理系統（AEOS）與集成產品開發（IPD）為指導的集成產品開發體系，對標世界一流燃氣輪機廠商與國內標桿企業實踐，努力構建具有航發特色的現代企業制度，走出中國燃氣輪機的世界品牌之路。
燃氣輪機是新型電力系統的底層布置
實現發電行業碳減排的關鍵是大力推進低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源。近年來，我國持續推進能源革命，正在建設以大規模可再生能源發電為主體、安全高效的新型電力系統，大力提升電力系統的靈活調節能力，最大化利用清潔能源。
圖2 中國航發燃機公司發電組示意
儲能電池在新型電力系統中存在一定局限性
近年來，多能互補微電網成為了新能源領域的熱詞，綠色微電網項目在各應用領域遍地開花，尤其是以民營企業為先導的儲能行業呼聲尤為高漲。但是儲能電池本身發展還存在一定局限性：一是儲能電池本身是高危險化工產品，處理污染難度較大，后期仍需投入大量資金進行危廢處理；二是儲能電池安全事故頻發，安全性有待提高，此外，容量與壽命不達標現象較為常見，技術尚需成熟；三是目前儲能電池單位容量與時長有限，難以應對電力的彈性需求，與工業化應用的適配性還需提升；四是儲能電池占地過大，難以在土地資源緊張的經濟發達地區大量鋪設。
燃氣輪機在新型電力系統中可發揮重要作用
針對儲能電池在新型電力系統中存在的問題，燃氣輪機可以憑借其良好的功率爬坡能力與儲能電池形成優勢互補，形成“增量儲能”效應。我國可再生能源發電發展迅速，但其自身存在隨機性、間歇性和波動性，使得電網系統和電力供應的安全性和穩定性備受考驗，需要燃氣輪機發電作為伴生電源用于調峰。在儲能技術尚未大規模商業化的情況下，燃氣輪機發電是不可或缺的最佳伴生電源方案，能夠提供可靠的電力供應。它可即時快速響應可再生能源發電中的停滯，在幾分鐘內達到滿負荷，具有良好的功率爬坡能力，并可按需大幅增加發電量，調峰能力遠高于燃煤電站。與此同時，與燃煤電站相比可減少二分之一的碳排放，與風電、光伏的耦合可以同時解決規模和性能兩個問題。燃氣輪機還具有占地小、可靠性好、效率高、能夠快速起停等優點，其發電、調峰、備用電源的功能更適應工業化發展，是目前以新能源為主體的新型電力系統底層布置的最優選擇。
燃氣輪機可適配新能源的多種應用場景
燃氣輪機適配以新能源為主體的新型電力系統主要有荷端耦合、源端耦合及應急耦合3種模式。在荷端與新能源耦合方面，面向終端用戶的多種用能需求，通過天然氣冷熱電三聯供、分布式可再生能源和能源智能微網等方式，實現新能源等多能協同供應和能源綜合梯級利用。源端與新能源耦合方面，利用大型綜合能源基地風能、太陽能、水能、天然氣等資源組合優勢，推進“風光水火儲”多能互補系統建設運行，有利于提高能源供需協調能力，推動可再生就近消納，減少棄風、棄光、棄水限電現象，提高能源系統綜合效率。在應急能源與新能源耦合方面，近年來全球極端氣候時有發生，新能源發電的安全性問題受到世界各國的高度重視，燃氣輪機發電機組的體積小、質量輕、功率密度高等技術特點，使其成為大功率應急移動電源的不二之選，可以為災害狀態下大面積停電時的應急電力供應提供可靠保障。
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本文標題：中國航發燃機助力 “雙碳”戰略落地
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