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中国航发燃机:燃气轮机在“欧盟氢能战略”中的关键地位

文章来源:中国能源网                   发布时间:2021-08-25
摘要:2007年以来,我国温室气体排放量一直位居世界首位,且人均二氧化碳排放量也已超过世界平均水平,减排行动迫在眉睫。

译者按:

2007年以来,我国温室气体排放量一直位居世界首位,且人均二氧化碳排放量也已超过世界平均水平,减排行动迫在眉睫。党中央提出的"双碳"战略是我国基于推动构建人类命运共同体的责任担当和实现可持续发展的内在要求作出的重大战略决策。中国航发燃机为了更好地响应国家双碳战略,瞄准世界燃气轮机技术和氢能技术的发展方向,充分发挥燃气轮机在新能源革命中的基石作用,氢能在燃气轮机中的应用进行了深入研究,并编译了本文,以期引发行业更多有益的思考和探索。

以下为译文:

中国航发燃机:燃气轮机在"欧盟氢能战略"中的关键地位

ETN是一个非营利性会员协会,汇集了全球涡轮机械技术的整个价值链:电厂、石油和天然气公司、原始设备制造商、研发机构及服务提供商。ETN认为,所有利益相关者之间的共同战略和研究,以及支持性的能源与研究政策,将促进能源领域的快速脱碳,同时还能确保能源供应的安全性。

ETN同意欧盟委员会提出的,关于在欧洲采用新的氢能战略的倡议,利用不同部门之间的协同作用,从而支持清洁氢能的应用。欧盟委员会设想的步骤方法符合"ETN氢能报告"中强调的ETN战略,该报告提出,发电(集中式和分布式)以及石油和天然气行业的所有利益相关者都采用一种协调的方法,以各种形式使用清洁氢能。

氢能燃气轮机的开发和部署,包括了多个工业部门和研究机构,对于实现欧盟2030年和2050年气候和能源目标至关重要。因为氢能燃气轮机可以用作备用电源,并使季节性储能应用成为可能,它将填补所有风能和太阳能间歇特性所导致的能量不平衡。

2019年1月,燃气轮机行业坚定承诺,2030年前可研发出燃烧100%氢能的燃气轮机,从而支撑欧洲天然气电网向脱碳能源系统的转变,并确保其快速实现。

为了充分挖掘未来能源格局中零碳排放氢能燃气轮机技术的潜力,氢能生产商、运输/分销网络运营商、终端用户、燃气轮机制造商和学术界之间的合作,对于将技术准备水平(TRL)提升到示范运行阶段至关重要,亟需研发涡轮机械解决方案,以克服燃烧不稳定的缺点,并且进一步发展(新的)烧氢比例达到百分之百的燃烧技术,并保持低氮氧化物排放。由于氢能燃烧过程中气体物性的变化,还需要研发用于热通道组件的新材料和冷却技术,以及定义和实施有效的、寿命改善的控制、诊断和预后策略。

在现实环境中新技术的应用,将是示范运行阶段需要克服的另一个挑战。在氢能有限的过渡时期,未来的燃气轮机将可能燃烧各种产能有限的可变氢/天然气混合物,从而保持操作灵活性以补偿电网中电压和频率的波动。

整个欧洲都需要合适的示范运行项目,以验证针对不同地区边界条件的新系统解决方案的可行性。出于对燃料橇、控制系统和燃烧装置安全性和改动量的考虑,现有燃气轮机的改造,需要根据公共管网中氢的含量水平,进行个案评估。

与燃气轮机电厂改造解决方案相关的资本支出,必须由有利于广泛引进该技术的市场条件来满足。监管措施应确保为所有技术供应商提供一个公平的竞争环境。