柳芽妈咪关注
2024-02-03 20:51
来自山东
近日，我国自主研制推出的30MW级纯氢燃气轮机正式下线。
燃气轮机被誉为制造业皇冠上的明珠，主要用于发电、分布式能源、电网调峰、机动电源、长距离管输增压等领域，在国家的发展和建设过程中，发挥着至关重要的作用。
随着燃气轮机技术的发展，目前，世界各国都在积极转向掺氢、纯氢燃气轮机的技术路线。大家都知道，氢能是一种清洁能源，所以纯氢燃气轮机的优势也十分明显，工作过程不排放二氧化碳，是一种理想的“零碳”技术。
但是在纯氢燃气轮机的研发过程中，需要解决三个关键问题，包括回火、热声振荡和氮氧化物排放。当燃烧室处于严重回火自燃和燃烧不稳定状态时，不仅头部会被烧蚀，还可能造成部件或整机损坏。另外，由于氢气燃烧温度较高，易将空气中的氮气转化为氮氧化物。
氮氧化物指的是只由氮、氧两种元素组成的化合物，包括多种化合物，例如一氧化氮和二氧化氮等等，他们具有不同程度的毒性。
此次取得突破的国产纯氢燃气轮机，搭载了明阳氢燃自主研发的“木星一号”纯氢燃烧室，可实现100%纯氢燃烧和零碳排放。
明阳氢燃联合了国内10余所高校，针对易回火、易振荡、氮氧化物排放高三个世界性难题，基于纯氢燃料，通过理论分析、数值仿真和试验测试等综合手段，不断优化燃烧室结构，实现纯氢燃气轮机燃烧室的低排放和高效稳定燃烧，共同研发出具有安全、低氮、功率调节范围宽、低成本特点的“木星一号”纯氢燃烧室。
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并且“木星一号”还采用了模块化设计，便于更换维修，运维成本大大降低，性价比更高。
氢能的优点显而易见，但正如上一条视频里我们讲到的，传统的制氢方法成本高、效率差，尤其是制氢的过程往往需要用到电，然后氢气再用来驱动电机，这多少有点绕了，也是最被人诟病的地方。但是如果能利用好风光发电制取氢气，就可以有效的解决这个难题。因为风能、光能本身就是可再生能源，成本极低。
例如，风光发电过剩的时候，利用弃电或谷电制取绿氢，并储存起来，等风力光照较弱时，再用氢气驱动纯氢燃气轮机，实现发电。也就是谷电制氢、尖峰发电，这样的新模式可以发挥出氢气、氢燃气轮机的最大优势，不仅可以削峰填谷，还能减少传统燃气轮机发电的二氧化碳排放，实现低碳、零碳排放的目标，一举多得。
另外，从发电领域来看，目前，全球燃气轮机装机规模占发电总装机比重近1/3，加上风光装机量的快速上升，传统火力发电的份额正在减少。所以可以预见，氢燃料燃气轮机将会迎来发展良机，市场前景广阔。
例如，根据统计数据，我国是全球最大的氢气生产国，2022年的氢气产量达到了3781万吨。同时，根据国际氢能源委员会的预测，2050年全球氢能源需求将增至目前的10倍，并且2050年全球氢能产业链产值将超过2.5万亿美元。这里面含有巨大的经济效益，并且将不仅仅是氢燃气轮机制造领域，还将包括汽车、医疗、航天、科研、工业等众多的领域。
所以，不只是制取氢气很重要，氢能利用也有巨大的发展空间和机遇。这就意味着，我国在一些关键设备和技术方面，必须及时跟上，以避免再出现被卡脖子的情况。
好消息是，本次下线的纯氢燃气轮机，不仅实现了自主可控，还是全球首款30MW级纯氢燃气轮机，具备了很强的技术先进性，它也是我国大中型燃气轮机在氢能领域发展的重要里程碑，对实现双碳目标、发展清洁能源事业具有重要的现实意义。
总之，可喜可贺！
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