國產首台摻氫9HA燃機下線，氣電發展進入新階段

2月14日，首台由哈電通用燃氣輪機（秦皇島）有限公司生產的HA級重型燃機從秦皇島重燃基地下線。這台HA級燃機機組將交付給大灣區的廣東惠州大亞灣石化區綜合能源站作為摻氫燃燒的燃氣輪機，使其成為國內首座摻氫燃燒的HA級燃機電廠。

作為工業製造“皇冠上的明珠”，燃氣輪機是天然氣發電最為核心的設備，也代表了工業製造領域最先進的技術和實力。GE HA級燃機代表着當前全球最頂尖、最先進的燃機發電技術，不僅可以作為純凝發電機組，還可用作調峰與可再生能源進行互補，是構建新型電力系統的重要支撐。

長期以來，中國天然氣發電受困於氣價與電價的不協調，沒有實現更大規模的發展。截至2021年6月，全國6兆瓦及以上燃氣發電裝機容量達到10588萬千瓦。

電力市場化改革的推進、碳約束的加強、摻氫燃燒技術的進步……中國天然氣發電或許將要進入一個全新的階段。

突破經濟性

在天然氣發電的成本結構中，天然氣燃料的成本佔比至少在7成。而我國正是一個多煤少氣的國家。

2020年，我國天然氣進口量為1397億立方米，而天然氣總消費量為3339.9，對外依存度達到42%。

以2元/立方米~3元/立方米的天然氣價格計算，氣電的綜合發電成本在0.6元/千瓦時~0.7元/千瓦時左右。相比煤電0.3元/千瓦時~0.5元/千瓦時的成本，氣電除了東部沿海地區具有一定的競爭力之外，難以推廣。

然而長期以來，天然氣發電的低碳清潔價值處於一種被忽視狀態的。當地時間2月21日，歐盟基準碳配額主力期貨合約價格（EUA）首次突破100歐元/噸，達到2005年歐盟碳市場啟動以來的歷史高點。

歐洲在成熟碳市場的引導下，天然氣發電可以與煤炭發電在經濟上實現充分的競爭。儘管目前歐洲天然氣價格飆升，碳價推動作用減弱。但是從2021年之前的經驗來看，以碳價為代表的碳約束成功推動的天然氣發電替代煤電。

在2017年到2021年6月之前，較低水平的碳價和氣價已經使得氣電相對煤電更有優勢。2020年天然氣價格在20歐元/兆瓦時水平時，每噸30歐元的碳價就使得氣電相比煤電更有優勢。

2021年中國開啟全國碳市場后，已經穩定運行1年多的時間。後續隨着碳約束的加強、碳排放權發放的收緊，天然氣發電將會逐漸收益，迎來經濟性上的突破。

更不容忽視的是，碳中和轉型的趨勢讓天然氣發電的作用更加凸顯。“電網需要靈活、高效的發電機組。”GE燃氣發電中國區重型燃機銷售總經理、哈電通用燃氣輪機（秦皇島）有限公司總經理馬俊說，“這就是燃氣輪機最為擅長的事情。”

隨着可再生能源的不斷增加，電網所需的靈活調節性電源也越來越多。強大的調峰能力一直都是天然氣發電無可匹敵的優勢，HA級燃機延續了這一優點。

在電力市場化改革前，氣電機組的調峰並不能得到相對應的價值收益。但隨着電力市場化改革的推進，這一局面將會逐漸得到緩解。

HA級燃機強大的調峰能力可以最大限度的參與電能量市場，賺取高額利潤，也可以在輔助服務市場中獲利。此外，HA級燃機作為純凝機組具備強大的發電能力，9HA.01燃機一拖一聯合循環出力661兆瓦，發電效率63%以上；9HA.02燃機一拖一聯合循環出力838兆瓦，發電效率64%以上。出力大、效率高，又清潔環保，HA級燃機已經具備了作為負荷中心帶基荷機組的強大實力。

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更廣闊的空間

在突破了經濟性之後，氣電發展的另一大制約因素就是資源稟賦了。

“從過去幾年天然氣發電在中國的發展來看，珠三角地區無疑是發展最快速的地區，其次是長三角。”馬俊說。

這兩個地區能夠成為氣電最發達的地區，是電價補貼、LNG資源等多重因素作用的結果。而在“十四五”電力規劃中，我們能夠發現在山東、河北、吉林、西北等地，也都將會着力發展氣電。

這是可再生能源發展的必然趨勢，可再生能源越發達的地區，越是需要天然氣發電的調節性作用。那麼這些區域的天然氣資源問題將如何解決呢？

這就要依靠燃氣輪機的摻氫燃燒技術的進步。

在廣東惠州大亞灣石化區綜合能源站項目中，HA級燃機機組將按照10%（按體積計算）的氫氣摻混比例運行，並可以在未來提高其摻氫燃燒比例。“我們計劃在2030年左右實現HA級燃機百分之百燃氫。”馬俊說。

無論是從人類能源發展還是化學性質考慮，氫能都是替代化石能源的最佳選擇。也因此有人喊出了“氫能是人類能源終極解決方案”的口號。

可再生能源製備綠氫已經成為各類企業爭相追逐的熱點。在綠氫生產成本大幅度下降之後，氣源問題就不再是制約因素。幅員遼闊的中國也具有着豐富的太陽能和風能資源，在需要氫能和燃機的地方，都可以獲取具有經濟性的燃料。

面對燃機發電日益廣闊的市場空間，GE也在積極拓展中國市場，並且加快本土化的進程。

2018年，GE與哈爾濱電氣集團在秦皇島建立合資公司，合資公司於2019年完成技術轉讓工作並投入運營，重點推進和實施重型燃機發展關鍵技術國產化。

哈電通用燃氣輪機（秦皇島）有限公司副總經理周凡貞表示，首台HA級燃機的成功下線不僅標志著秦皇島重燃基地的建設取得了階段性的成果，也是哈電與GE在合資公司取得的重大成果。

GE全力推進的燃氣輪機本土化製造目前已經突破簡單的國內組裝，實現了原材料、加工、組裝、運維的全產業鏈本土化。“未來將會有更多的零部件實現國產化。”周凡貞說。

越來越強大的本土化能力意味着GE可以更加貼近中國市場提供服務。據介紹，儘管在合資公司成立之初，其首要目標是面向中國的用戶群體和燃機市場。但是隨着本土化製造和服務能力的不斷提升，其服務能力將擴展輻射向全球市場，特別是“一帶一路”相關國家。

“我們一致認為HA級燃機是未來市場的主要力量。”周凡貞說，“因此我們將盡全力提升HA級燃機的服務能力，適應未來市場變化。”