寫稿
投稿
自提出“碳達峰”和“碳中和”目標以來，在中央政策的指揮和領導下，中國各大電力企業都在積極開展低碳轉型。美國通用電氣作為中國能源企業的長期合作伙伴，在深入了解中國國情后，深入探索燃氣發電領域，希望通過技術改造實現100%的氫氣燃燒，幫助各大電力企業盡快實現零碳排放，幫助中國在實現雙碳目標的過程中進一步實現。
美國通用電氣(GE)積極探索，實現燃氫技術兩大突破。
多年來，通用電氣對氫燃料的特性和氫燃料技術進行了持續和深入的研究，并取得了許多先進的科研成果。其中，最先進的HA級燃機的氫燃燒能力取得了兩個突破：
燃料突破-更綠氫
傳統氫燃料“灰氫”和“藍氫”主要來自煤化工、石化或高爐煤氣。焦爐煤氣含有一氧化碳和惰性氣體，燃燒后碳排放量高，單位體積和質量熱值低。
通用電氣現在提倡的氫燃料是氫和天然氣的混合燃料。氫可以來自可再生能源電解水，即綠氫；或化工行業的高濃度氫，其主要成分是甲烷和氫。隨著氫含量的增加，單位體積的熱值降低，但單位質量的熱值增加。
DLN2.6e微孔預混燃燒技術是燃燒技術的突破。
傳統的低熱值燃料采用擴散燃燒技術。其優點是系統燃燒穩定，可燃燒高活性氫燃料，但NOx（氮氧化物）排放量高，需要噴水（蒸汽）或氮氣來減少排放。
隨著綠氫和天然氣混合燃料的普及，通用電氣在最新的HA級燃機上采用了先進的DLN2.6e燃燒器。這種先進的低氮燃燒器具有多種優點：燃料適應性強，能很好地滿足同一燃燒器燃燒純甲烷和純氫的需要；預混效率高，不僅預混充分，而且能保持燃料速度快的特點，避免回火；NOx（氮氧化物）排放控制能力強，有效減少排放。
通用電氣(GE)在美國具有豐富的燃氫技術應用經驗
除了技術突破外，通用電氣還在積極推進氫氣減碳的實踐。通用電氣燃氣輪機使用氫氣和類似的低熱值燃料已經運行了30多年，在燃氣輪機燃氫技術方面積累了豐富的經驗。在此期間，世界上有100多臺通用電氣燃氫和低熱值燃料機組在運行，總運行時間超過800萬小時。
1、美國紐約州：燃氫路線圖計劃。
蟋蟀谷電廠位于紐約州多佛市，自2020年起正式投產，是紐約發電效率最高的聯合循環燃氣電廠之一。蟋蟀谷電廠配備三臺GE 7F級燃氣輪機，總裝機容量1100兆瓦，可滿足紐約100萬家庭的用電需求。
隨著紐約州《氣候領導力及社區保護法案》的正式頒布，紐約州面臨著一個新的發展目標——電力行業需要在2040年實現零碳排放。響應該法案的號召，電廠于2021年7月與通用電氣正式簽署協議，計劃于2022年底啟動一項名為燃氫路線圖的新計劃。
根據規劃，蟋蟀谷電廠首先將天然氣與5%綠氫混合作為燃料發電，并計劃在未來十年內將整個工廠轉化為100%綠氫燃燒，大力推動氫燃料的利用和發展，實現向清潔能源的過渡。
此外，7月8日，紐約州州長宣布，位于紐約長島的Brentwood電廠今年將使用天然氣和綠氫混合燃料發電。GE將為電廠提供天然氣和氫氣混合燃燒系統，并支持項目的規劃和實施。
2、俄亥俄州：Long Ridge Energy項目。
位于俄亥俄州的美國Long Ridge Energy HA級燃氣電廠正試圖通過將氫氣混合到天然氣燃料中來實現低碳轉型。這不僅是美國第一家氫燃料燃氣電廠，也是世界上第一家實現摻氫燃燒的HA級聯合循環燃氣電廠。電廠配備GE 7HA.02燃氣輪機，裝機容量485兆瓦，預計能滿足40萬戶當地家庭的用電需求。
Long Ridge Energy開創了行業應用的先例，機組目前已實現15%-20%(按體積計算)的摻氫燃燒，并計劃在2030年具備100%的燃氫能力。該電廠預計將于2021年11月正式投產。
Long Ridge Energy除了為電網供電外，還計劃向周邊一些耗電量極高的數據中心供應這種低碳電力，幫助其盡快實現碳中和目標。
通用電氣(GE)深耕中國市場，幫助中國盡快實現雙碳目標。
在中國，第一家9HA.01燃氣電廠——中國天津華電軍糧城電廠獲得《發電》雜志(Power Magazine)2021年最佳改建電廠獎。軍糧城發電項目是中國和世界煤改氣轉型升級的優秀案例，為中國能源產業清潔低碳轉型提供可靠幫助。
電廠配備的HA級燃氣發電技術運行高效、環保、靈活。自投產以來，電廠運行穩定，效率遠遠超出預期:聯合循環效率達到63.36%，是目前國內投產的HA級燃氣機組中效率最高的；按全年運行4500小時計算，軍糧城9HA燃氣機在夏季滿負荷純凝條件下的綜合供電煤耗約為196g/kWh，比同工況下600MW級超臨界煤機低100g/kWh左右，年節約標煤量30萬噸以上，年減排二氧化碳180萬噸；點火至機組滿負荷，冷態3.5小時/溫態2.5小時/熱態1小時30分鐘，燃機40分鐘內滿負荷。
此外，美國通用電氣(GE)開發生產的HA級燃氣輪機也可以使用多種低碳燃料發電，在燃氫技術領域，美國通用電氣(GE)的探索和研發仍在繼續，預計2030年前燃氫利用率將提高到100%。未來，美國通用電氣(GE)將繼續加大創新技術投入，與中國客戶共同承擔低碳責任，幫助中國電力企業盡快實現能源轉型，共同努力改善地球環境。
往期精選回顧：
