当前位置: 燃汽轮机 >> 燃汽轮机介绍 >> 又一个大国重器,国产纯氢燃气轮机正式下线
近日,我国自行研制的30MW纯氢汽轮机已下线。
燃气轮机在新能源发电、分布式能源、电网调峰、机动电源和远距离管线运输等领域有着重要的应用价值。
目前,世界各国都在向着氢气掺混、全氢透平发展。氢能是一种清洁清洁的新能源,其在操作过程中不会产生二氧化碳,是实现“零碳”的理想方式。
但是,在开发全氢涡轮过程中,还存在三个主要的技术难点:“回火”,“热声振荡”和“NOx”。当发动机在较高的温度下出现剧烈的回火、自点火和燃烧不稳定性时,不仅会造成头部烧蚀,还可能造成零部件甚至是整机的损坏。另外,氢气在较高温度下会发生化学反应,导致空气中的氮气转化为氮氧化物。
氮氧化物是由氮和氧组成的化合物,含有一氧化氮和二氧化氮等有毒物质。
这一次,在国内取得了突破性进步的全氢燃气轮机,所使用的是“木星一号”明阳氢燃的纯氢气引擎,纯度高达%,没有任何CO2排放。
针对“易回火、易振荡、高NOx排放”三大世界性难题,明阳氢燃联合国内十几个研究机构,通过理论分析、数值模拟和试验研究,不断对“木星一号”纯氢燃料的燃烧过程进行理论分析、数值模拟和试验研究,实现低排放、高效率、高稳定性的纯氢气燃料燃料,开发出安全、低氮、宽调节功率、低成本的氢气燃料动力系统。
另外,“木星一号”采用模块化设计,便于维修和替换,节约了巨大的运行成本,是一项极具经济效益的工作。
氢气发电的优点显而易见,不过前面的视频里已经说了,传统的氢气发电方式造价高昂,而且发电的过程中往往需要大量的电力,然后以氢气为燃料,这样做的弊端实在太大了。然而,若能将风力转换成氢气,则是个不错的选择。由于风能和光能都是可再生能源,因此成本很低。
例如,在风力足够大的时候,利用弃电和河谷地区的电力,制造出“绿氢”,储存起来,在风力变弱的时候,再把氢气转换成氢气透平。该方法可充分利用氢气与氢气涡轮机各自的优势,在满足峰谷切换的同时,还可减少传统燃气透平所带来的二氧化碳排放量,从而实现低碳、零碳减排。
另外,从发电角度看,目前全球的燃气轮机装机已经超过了全球总装机的1/3,再加上风电和光伏装机的快速发展,传统的火电占比持续下滑。所以,可以预见,氢能涡轮机在今后的发展中有着广阔的前景和广阔的市场前景。
就拿中国来说,它是全球最大的氢气生产大国,在年已经达到了万公吨。此外,根据国际氢能源机构的预测,全球对氢的需求在年前将翻十番,并在年内实现两千亿美元。这里面所包含的利益,不单单是氢能涡轮机,更是涉及到了整个汽车业、医药、航空、科学研究等各个领域。
所以,不仅仅是制造氢气,而是更多的机遇。这也是为什么,一些关键设备和技术,必须要跟上,避免被“卡脖子”的命运。
好消息是,全新一代的氢气透平机,不仅实现了自主可控,而且还是全球首个30MW级纯氢气透平机,技术水平极高,对我国“双碳”战略实施和我国洁净能源产业的发展,均有重要的实际价值。