风电大佬逆袭!以自主研发全球首台纯氢燃气轮机引领能源革命,燃爆全场!
12月26日,明阳“风光氢储燃”一体化解决方案暨30MW级纯氢燃气轮机下线仪式,迎来了明阳产品矩阵的新成员。这款款燃气轮机,搭载明阳氢燃自主研发的“木星一号”纯氢燃烧室,实现了百分之百的纯氢燃烧。 全球首台30MW级纯氢燃气轮机的成功下线,是构建新型电力系统的重要成果和国家“卡脖子”技术的重大突破,对于促进全球能源结构转型和加速实现碳中和目标具有里程碑意义。
图源:官微
01凭什么能自主研发氢燃气轮机
明阳集团,虽然贵为风电行业的佼佼者。但是又凭什么能自主研发全球首台氢内燃机呢?
近期新设立的无锡明阳氢燃动力科技有限公司,由风电大佬张传卫亲自操刀,致力于氢能技术的研发和推广。公司旨在开发和推广纯氢燃气轮机以及其他氢能技术。
风电龙头上市公司明阳智能理所当然的成了第一大股东,除此之外股东架构还包括燃气轮机整机制造商南京汽轮机、整机设计单位全四维,国内外高校技术团队。
公司股东分工明确。明阳智能负责产品销售、南京汽轮机负责生产制造、全四维负责整机设计,管理团队负责核心部件燃烧室研发设计、生产制造。
2023年5月24日,中山市人民政府、明阳集团与来自德国的百年企业诺曼艾索集团签署三方战略合作协议,携手打造氢能产业创新发展高地;2023年7月13日,明阳集团首个院士工作站——“氢能研发院士工作站”在明阳北方智慧能源研究院揭牌成立。
图源:自绘
02燃气轮机现状是如何的
中国在燃气发电领域取得了显著成就,装机容量达到1.1亿千瓦,占到全国总装机比例的4.5%,在全球燃气发电装机容量中位列第三,仅次于美国和俄罗斯。尽管在燃气轮机的核心部件—热端的生产上依赖于进口,但国内企业已在冷端部件的生产及维护方面实现了国产化,减少了对外依赖。
国内政策的支持给这一领域带来了积极变化。预计,“两机专项”二期的资金—高达2300亿元—的分配将进一步推进燃气轮机产业的发展。此专项资金的目的在于提高燃气轮机的研发水平和制造能力,尤其是对关键核心技术的自主创新和产业链上的自主生产能力。
图源:自绘
从环境保护和减排角度看,燃气轮机相对于传统的燃煤电站来说是一种更为清洁的能源选择。标准燃气轮机的碳排放量比燃煤电站要低45%,而采用纯氢作为燃料的燃气轮机的碳排放量可以减少至零,对于促进能源密集型工业的绿色转型和实现脱碳目标具有重要作用。
随着政府的资金支持和对氢能研究的深入,中国的燃气轮机技术有望进一步提升,减少对外依赖,并在减碳和气候变化的全球行动中发挥更加积极的作用。
图源:自绘
03为何研发氢内燃机
为什么要研发全球首台氢内燃机呢?
在无锡市滨湖区建成“氢燃气轮机燃烧室研发中心”,成为国内首套针对中等流量氢燃烧室性能测试的试验台和无锡市氢能和储能产业重大创新平台。
公司已完成纯氢燃烧室方案论证、两套试验件加工和全温带压测试、多套方案迭代定型等工作, 即将开展试验件全温、全压测试,在今天,实现了30MW级纯氢燃气轮机整机下线。此次,明阳氢燃针对纯氢燃气轮机“易回火、易振荡、NOx(污染物)排放高”三大世界难题,自主研发出具有安全、低氮、功率调节范围宽、低成本特点的“木星一号”纯氢燃烧室。这款纯氢燃气轮机产品,主要是为“沙戈荒”地区、“大基地”项目制造,配置了10组独立的“木星一号”纯氢燃烧室,每小时最大耗氢量3.8万立方米,每年可消耗绿氢1万吨,相当于5万辆氢燃料电池乘用车年用氢量,年发电调峰近2亿千瓦时。据悉,该产品于2023年5月首次点火测试,即成为全球最大容量的纯氢燃气轮机燃烧室测试,并已通过“氢氨混合”燃烧测试,验证了“绿氢+绿氨”混合燃烧可行性,在国内航空发动机/燃气轮机试验台完成全温、全压、全尺寸测试,并且试验一次成功。
图源:官微
04明阳氢燃这一路走来
明阳研发全球首台氢内燃机这条路是怎么走的?
2023年1月,结合某型号燃气轮机结构,确定了“头部值班级+双轴向微预混分级”的纯氢低氮燃烧方案。
2023年2月,组织召开明阳氢燃氢燃气轮机 专家评审会,“纯氢低氮燃烧 方案”获得与会专家一致认可。
2023年3月,明阳氢燃依托明阳智能集团资源,以纯氢燃气轮机为技术创新点,参与申报国家发改委组织的“清洁低碳氢能创新应用工程”示范项目。
2023年5月,建成纯氢燃气轮机燃烧室研发中心,成为国内首套针对中等流量氢燃烧室性能测试的试验台,5.28完成纯氢燃烧筒试验件首次点火测试。
2023年10月,完成两套试验件全温带压纯氢测试、掺氨、纯天然气测试;完成Pre-A轮融资,引入两家基金。
2023年12月26日,下线国内首30MW纯氢燃气轮机。
2024年-2026年,与央国企合作建设“风光制储燃”示范项目; 大规模销售纯氢燃气轮机,力争2026年营业 收入达到10亿元,净利润1亿元。
图源:明阳发布会资料
2023年6月,张传卫明阳集团曾在广东中山举办成立30周年庆祝大会暨战略发布会上表示:“在构建光氢业务群方面,明阳集团将继续发挥在异质结、钙钛矿方面的突出优势。此外,明阳集团还将立足装备能力打造氢能业务群,形成建设制氢、加氢和氢燃机等氢能领域高端装备品牌,致力于成为国内领先的‘电氢融合’一体化氢能解决方案提供商。”或许,这次这位最美退伍军人涉足氢能,是又一次的管理者智慧的体现!是否能感受到,那颗中国心,在制造的是中国人的尊严!