
当“双碳”目标成为全球可持续发展的共同命题,寻找可替代化石能源的“零碳动力核心”成为破解能源困局、重塑全球能源格局的关键。东方电气集团所属东方汽轮机自主研发的首款15兆瓦纯氢燃气轮机(G15H)正式亮相,以“零碳燃烧+稳定高效”的双重突破,不仅填补了我国氢能装备领域的技术空白,更将人类零碳能源体系的构建从“蓝图”变为“现实”,标志着我国在氢能应用领域跻身全球第一梯队,为世界零碳转型贡献“中国方案”。
燃气轮机的工作过程是,压气机连续地吸入空气并将其压缩,压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合后燃烧成为高温燃气,随即流入燃气涡轮中膨胀做功,推动涡轮叶轮带着压气机叶轮一起旋转。G15H的运行原理与传统天然气燃机的关键不同在于以氢气为燃料,但是,从“天然气”到“纯氢”的跨越,绝非简单的燃料替换,而是对燃机核心系统的“重构式创新”。
氢气被誉为“零碳理想燃料”,但其物理化学特性却给燃气轮机带来了高温控氮、防回火、抑振荡三大行业性技术难题,每一项都是制约氢能工业化应用的“天堑”。研发团队历经数年攻坚,跳出传统燃气轮机“单一大火”的燃烧逻辑,重构燃烧系统核心技术路径,采用自主研发的基于交叉射流的微预混燃烧技术,最终以创新性解决方案驯服“暴烈”的氢能,完成了从“技术可行性”到“工业可用性”的关键一跃。
G15H从研发到落地始终以“工业级可靠”为标准,经历了多轮极限测试。2023年完成了纯氢喷嘴可视化试验,攻克核心部件适配难题;2024年在“全温全压真实工况试验”中,模拟机组极端运行条件,实现从点火到满负荷运行,全程无回火、无热声振荡,稳定性堪比成熟天然气机组。这一系列实证数据证明了G15H在实现“零碳排放”的同时,完全满足工业应用对稳定性、环保性的严苛要求,打破了外界对氢能装备“难控制、难落地”的认知,为氢能从“小众技术”走向“规模化应用”奠定了坚实基础。
15兆瓦的功率定位赋予了G15H多元场景适配能力,使其不仅可以为工业生产提供“零碳动力源”,更能成为新型电力系统的“核心平衡器”。从短期应用来看,G15H功率适中、调节灵活,可直接服务于分布式能源站、工业园区热电联产系统,为城市建设和工业生产提供清洁高效的动力支撑。从长远价值来看,G15H是破解可再生能源“波动难题”的关键,其可与氢能储存系统联动,构建“电-氢-电”的清洁循环,白天将可再生能源富余电能转化为氢能储存,夜晚则通过G15H将氢能高效转化为电能补充电网,让清洁能源从“看天吃饭”变为“可控可用”,为新型电力系统的稳定运行提供核心支撑。
当前,东方汽轮机已启动G15H后续测试计划,聚焦极端工况动态响应、长时运行验证等关键课题,加速推动这款“零碳燃机”从技术成果走向工业化应用。