5月13日，國家電投集團科學技術研究院碳中和研究中心組織“燃氣輪機氫能發(fā)電（P2G）主題研討會”，邀請了中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進會氫能分會、中國宏觀經(jīng)濟研究院能源所、清華大學、華天航空動力有限公司等10余家單位近40名業(yè)內專家參加會議，就氫燃燒利用和燃氣輪機氫能發(fā)電技術進行了深入探討，中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進會氫能分會副秘書長陳學謙受邀參加此次會議。
在燃氣輪機氫能發(fā)電方面，國家電投集團科學技術研究院碳中和研究中心常務副主任魯仰輝表示，氫能作為一種來源豐富、有廣泛應用前景的綠色清潔能源，能幫助可再生能源大規(guī)模消納，實現(xiàn)電網(wǎng)大規(guī)模調峰和跨季節(jié)、跨地域儲能。氫（氨）燃氣輪機作為未來新型電力系統(tǒng)的主要設備，將在未來能源系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。
“從政策層面來看，發(fā)展燃氣輪機氫能發(fā)電，契合我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大定位。”陳學謙說，“在我國富煤貧油少氣的國情下，氫燃氣輪機發(fā)電技術可以與氫燃料電池技術并行發(fā)展，作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，有效支撐氫能參與我國未來能源體系的建設，實現(xiàn)用能終端的清潔低碳轉型。”
“燃氣輪機的混氫和純氫燃燒，是實現(xiàn)碳中和的重要技術路徑，這在全球范圍已達成共識。”華天航空動力有限公司CTO高鑫說，目前全世界的燃氣輪機廠商，如GE、西門子、三菱以及日立等企業(yè)都將目光投向了富氫燃料燃燒技術，并開展了大量的研究與驗證工作。“我國氫燃燒技術有一定的產(chǎn)業(yè)基礎，與國外的技術水平相差不大。目前混氫濃度達到60%的燃氫輪機的國產(chǎn)化率已達到100%，其零部件都是基于國內的供應鏈，完全擁有自主知識產(chǎn)權。”
高鑫表示，燃氣輪機本身具備燃料靈活性，只要燃料在熱值和氣壓方面滿足燃燒室的相應要求，都能安全穩(wěn)定地運行。因此，少量的混氫燃燒只需要對整個燃氣輪機系統(tǒng)進行小幅調整。隨著氫氣濃度的提升，對燃氣輪機系統(tǒng)的要求也將更嚴苛，目前仍需攻克一些技術難點，比如，防回火技術、熱升震蕩的抑制技術、火焰的溫度控制技術、防“氫脆”的材料技術、熱脹涂層的控制器技術等。
“富氫燃燒是一個重要的節(jié)能降碳的手段，利用工業(yè)副產(chǎn)氫來替代部分煤燃燒的技術已比較成熟，且實現(xiàn)了大規(guī)模的商業(yè)應用。隨著天然氣摻氫燃燒技術的不斷成熟，將進一步推動整個氫能產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。”清華大學副教授張揚說，“目前應該從標準層面考慮，如何將氫氣的標準和天然氣的標準進一步融合，這也需要更多的技術驗證和工業(yè)實踐的支撐。”
陳學謙表示，未來氫燃氣輪機的發(fā)展需要重點關注以下幾個方面：一是在富氫、純氫燃氣輪機的開發(fā)上，重點解決自主化和可靠性的問題；二是通過綠氫制、儲、輸技術的發(fā)展，建立支撐燃氣輪機發(fā)電需求的低成本、規(guī)模化氫燃料供應體系；三是探索切實可行、技術經(jīng)濟的氮氧化物低排放技術方案；四是建立上下游專利體系和技術標準體系。
