
當“雙碳”目標成為全球可持續發展的共同命題,尋找可替代化石能源的“零碳動力核心”成為破解能源困局、重塑全球能源格局的關鍵。東方電氣集團所屬東方汽輪機自主研發的首款15兆瓦純氫燃氣輪機(G15H)正式亮相,以“零碳燃燒+穩定高效”的雙重突破,不僅填補了我國氫能裝備領域的技術空白,更將人類零碳能源體系的構建從“藍圖”變為“現實”,標志著我國在氫能應用領域躋身全球第一梯隊,為世界零碳轉型貢獻“中國方案”。
燃氣輪機的工作過程是,壓氣機連續地吸入空氣并將其壓縮,壓縮后的空氣進入燃燒室,與噴入的燃料混合后燃燒成為高溫燃氣,隨即流入燃氣渦輪中膨脹做功,推動渦輪葉輪帶著壓氣機葉輪一起旋轉。G15H的運行原理與傳統天然氣燃機的關鍵不同在于以氫氣為燃料,但是,從“天然氣”到“純氫”的跨越,絕非簡單的燃料替換,而是對燃機核心系統的“重構式創新”。
氫氣被譽為“零碳理想燃料”,但其物理化學特性卻給燃氣輪機帶來了高溫控氮、防回火、抑振蕩三大行業性技術難題,每一項都是制約氫能工業化應用的“天塹”。研發團隊歷經數年攻堅,跳出傳統燃氣輪機“單一大火”的燃燒邏輯,重構燃燒系統核心技術路徑,采用自主研發的基于交叉射流的微預混燃燒技術,最終以創新性解決方案馴服“暴烈”的氫能,完成了從“技術可行性”到“工業可用性”的關鍵一躍。
G15H從研發到落地始終以“工業級可靠”為標準,經歷了多輪極限測試。2023年完成了純氫噴嘴可視化試驗,攻克核心部件適配難題;2024年在“全溫全壓真實工況試驗”中,模擬機組極端運行條件,實現從點火到滿負荷運行,全程無回火、無熱聲振蕩,穩定性堪比成熟天然氣機組。這一系列實證數據證明了G15H在實現“零碳排放”的同時,完全滿足工業應用對穩定性、環保性的嚴苛要求,打破了外界對氫能裝備“難控制、難落地”的認知,為氫能從“小眾技術”走向“規模化應用”奠定了堅實基礎。
15兆瓦的功率定位賦予了G15H多元場景適配能力,使其不僅可以為工業生產提供“零碳動力源”,更能成為新型電力系統的“核心平衡器”。從短期應用來看,G15H功率適中、調節靈活,可直接服務于分布式能源站、工業園區熱電聯產系統,為城市建設和工業生產提供清潔高效的動力支撐。從長遠價值來看,G15H是破解可再生能源“波動難題”的關鍵,其可與氫能儲存系統聯動,構建“電-氫-電”的清潔循環,白天將可再生能源富余電能轉化為氫能儲存,夜晚則通過G15H將氫能高效轉化為電能補充電網,讓清潔能源從“看天吃飯”變為“可控可用”,為新型電力系統的穩定運行提供核心支撐。
當前,東方汽輪機已啟動G15H后續測試計劃,聚焦極端工況動態響應、長時運行驗證等關鍵課題,加速推動這款“零碳燃機”從技術成果走向工業化應用。