北極星火力發(fā)電網(wǎng)訊:在2020年第75屆聯(lián)合國大會上，我國向世界鄭重承諾力爭在2030年前實現(xiàn)碳達峰，努力爭取在2060年前實現(xiàn)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(xiàn)“雙碳”目標的關鍵之一。為兼顧碳減排和保障電力系統(tǒng)安全，需要可再生能源規(guī)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(guī)模能源轉(zhuǎn)換效率最高的成熟裝置，是實現(xiàn)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(xù)扮演重要角色。中國航發(fā)燃氣輪機有限公司（中國航發(fā)燃機）作為中國航發(fā)集團旗下的專業(yè)化燃氣輪機發(fā)展平臺，積極響應國家“雙碳”戰(zhàn)略，瞄準世界燃氣輪機技術發(fā)展方向，大力布局多能互補與氫燃燒技術發(fā)展，為“雙碳”戰(zhàn)略落地貢獻航發(fā)力量。
圖1 中國航發(fā)燃機公司AGT燃氣輪機
中國航發(fā)燃機的基本情況
為貫徹落實習近平總書記關于“加快實現(xiàn)航空發(fā)動機及燃氣輪機自主研發(fā)和制造生產(chǎn)”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(fā)與沈陽市人民政府于2019年合資成立了中國航發(fā)燃氣輪機有限公司。
作為中國燃氣輪機事業(yè)的“國家隊”，中國航發(fā)燃機理應擔當起國家賦予的燃氣輪機自主研發(fā)和制造生產(chǎn)的戰(zhàn)略重任，加快構建自主創(chuàng)新的技術體系和有市場競爭力的產(chǎn)業(yè)體系，在成立伊始就承擔了國家能源局第一批燃氣輪機創(chuàng)新發(fā)展示范項目中的5個。中國航發(fā)燃機依托中國航發(fā)完整的航空發(fā)動機研發(fā)制造產(chǎn)業(yè)鏈，初步形成了自主高效的燃氣輪機技術創(chuàng)新、質(zhì)量控制、客戶服務、運營管理等體系。公司秉承發(fā)展燃機產(chǎn)業(yè)、高效利用能源、推動社會進步的使命，努力發(fā)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(fā)燃機的子公司長期開展燃機成套業(yè)務，擁有20多年燃氣輪機動力工程經(jīng)驗，先后承攬了國內(nèi)外50多個型號200余項燃氣輪機安裝、調(diào)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(nèi)實現(xiàn)對國內(nèi)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(diào)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(fā)、制造裝試、市場服務和維修保障于一體的燃氣輪機專業(yè)化發(fā)展平臺，公司高度重視客戶需求與市場需要，建立了以產(chǎn)品研發(fā)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(chuàng)新進取、協(xié)作共贏”的《中國航發(fā)燃機共同準則》，導入了以中國航發(fā)運營管理系統(tǒng)（AEOS）與集成產(chǎn)品開發(fā)（IPD）為指導的集成產(chǎn)品開發(fā)體系，對標世界一流燃氣輪機廠商與國內(nèi)標桿企業(yè)實踐，努力構建具有航發(fā)特色的現(xiàn)代企業(yè)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(tǒng)的底層布置
實現(xiàn)發(fā)電行業(yè)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(xù)推進能源革命，正在建設以大規(guī)模可再生能源發(fā)電為主體、安全高效的新型電力系統(tǒng)，大力提升電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力，最大化利用清潔能源。
圖2 中國航發(fā)燃機公司發(fā)電組示意
儲能電池在新型電力系統(tǒng)中存在一定局限性
近年來，多能互補微電網(wǎng)成為了新能源領域的熱詞，綠色微電網(wǎng)項目在各應用領域遍地開花，尤其是以民營企業(yè)為先導的儲能行業(yè)呼聲尤為高漲。但是儲能電池本身發(fā)展還存在一定局限性：一是儲能電池本身是高危險化工產(chǎn)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(fā)，安全性有待提高，此外，容量與壽命不達標現(xiàn)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(yè)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(jīng)濟發(fā)達地區(qū)大量鋪設。
燃氣輪機在新型電力系統(tǒng)中可發(fā)揮重要作用
針對儲能電池在新型電力系統(tǒng)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(yōu)勢互補，形成“增量儲能”效應。我國可再生能源發(fā)電發(fā)展迅速，但其自身存在隨機性、間歇性和波動性，使得電網(wǎng)系統(tǒng)和電力供應的安全性和穩(wěn)定性備受考驗，需要燃氣輪機發(fā)電作為伴生電源用于調(diào)峰。在儲能技術尚未大規(guī)模商業(yè)化的情況下，燃氣輪機發(fā)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(fā)電中的停滯，在幾分鐘內(nèi)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(fā)電量，調(diào)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(guī)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(yōu)點，其發(fā)電、調(diào)峰、備用電源的功能更適應工業(yè)化發(fā)展，是目前以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)底層布置的最優(yōu)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(tǒng)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(lián)供、分布式可再生能源和能源智能微網(wǎng)等方式，實現(xiàn)新能源等多能協(xié)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(yōu)勢，推進“風光水火儲”多能互補系統(tǒng)建設運行，有利于提高能源供需協(xié)調(diào)能力，推動可再生就近消納，減少棄風、棄光、棄水限電現(xiàn)象，提高能源系統(tǒng)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(fā)生，新能源發(fā)電的安全性問題受到世界各國的高度重視，燃氣輪機發(fā)電機組的體積小、質(zhì)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(tài)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(fā)燃機助力 “雙碳”戰(zhàn)略落地
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