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自提出“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)以來，在中央政策的指揮和領(lǐng)導(dǎo)下，中國(guó)各大電力企業(yè)都在積極開展低碳轉(zhuǎn)型。美國(guó)通用電氣作為中國(guó)能源企業(yè)的長(zhǎng)期合作伙伴，在深入了解中國(guó)國(guó)情后，深入探索燃?xì)獍l(fā)電領(lǐng)域，希望通過技術(shù)改造實(shí)現(xiàn)100%的氫氣燃燒，幫助各大電力企業(yè)盡快實(shí)現(xiàn)零碳排放，幫助中國(guó)在實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的過程中進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
美國(guó)通用電氣(GE)積極探索，實(shí)現(xiàn)燃?xì)浼夹g(shù)兩大突破。
多年來，通用電氣對(duì)氫燃料的特性和氫燃料技術(shù)進(jìn)行了持續(xù)和深入的研究，并取得了許多先進(jìn)的科研成果。其中，最先進(jìn)的HA級(jí)燃機(jī)的氫燃燒能力取得了兩個(gè)突破：
燃料突破-更綠氫
傳統(tǒng)氫燃料“灰氫”和“藍(lán)氫”主要來自煤化工、石化或高爐煤氣。焦?fàn)t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(zhì)量熱值低。
通用電氣現(xiàn)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(yè)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(zhì)量的熱值增加。
DLN2.6e微孔預(yù)混燃燒技術(shù)是燃燒技術(shù)的突破。
傳統(tǒng)的低熱值燃料采用擴(kuò)散燃燒技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)燃燒穩(wěn)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?dú)鈦頊p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(jí)燃機(jī)上采用了先進(jìn)的DLN2.6e燃燒器。這種先進(jìn)的低氮燃燒器具有多種優(yōu)點(diǎn)：燃料適應(yīng)性強(qiáng)，能很好地滿足同一燃燒器燃燒純甲烷和純氫的需要；預(yù)混效率高，不僅預(yù)混充分，而且能保持燃料速度快的特點(diǎn)，避免回火；NOx（氮氧化物）排放控制能力強(qiáng)，有效減少排放。
通用電氣(GE)在美國(guó)具有豐富的燃?xì)浼夹g(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)
除了技術(shù)突破外，通用電氣還在積極推進(jìn)氫氣減碳的實(shí)踐。通用電氣燃?xì)廨啓C(jī)使用氫氣和類似的低熱值燃料已經(jīng)運(yùn)行了30多年，在燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)浼夹g(shù)方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。在此期間，世界上有100多臺(tái)通用電氣燃?xì)浜偷蜔嶂等剂蠙C(jī)組在運(yùn)行，總運(yùn)行時(shí)間超過800萬(wàn)小時(shí)。
1、美國(guó)紐約州：燃?xì)渎肪€圖計(jì)劃。
蟋蟀谷電廠位于紐約州多佛市，自2020年起正式投產(chǎn)，是紐約發(fā)電效率最高的聯(lián)合循環(huán)燃?xì)怆姀S之一。蟋蟀谷電廠配備三臺(tái)GE 7F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)，總裝機(jī)容量1100兆瓦，可滿足紐約100萬(wàn)家庭的用電需求。
隨著紐約州《氣候領(lǐng)導(dǎo)力及社區(qū)保護(hù)法案》的正式頒布，紐約州面臨著一個(gè)新的發(fā)展目標(biāo)——電力行業(yè)需要在2040年實(shí)現(xiàn)零碳排放。響應(yīng)該法案的號(hào)召，電廠于2021年7月與通用電氣正式簽署協(xié)議，計(jì)劃于2022年底啟動(dòng)一項(xiàng)名為燃?xì)渎肪€圖的新計(jì)劃。
根據(jù)規(guī)劃，蟋蟀谷電廠首先將天然氣與5%綠氫混合作為燃料發(fā)電，并計(jì)劃在未來十年內(nèi)將整個(gè)工廠轉(zhuǎn)化為100%綠氫燃燒，大力推動(dòng)氫燃料的利用和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)向清潔能源的過渡。
此外，7月8日，紐約州州長(zhǎng)宣布，位于紐約長(zhǎng)島的Brentwood電廠今年將使用天然氣和綠氫混合燃料發(fā)電。GE將為電廠提供天然氣和氫氣混合燃燒系統(tǒng)，并支持項(xiàng)目的規(guī)劃和實(shí)施。
2、俄亥俄州：Long Ridge Energy項(xiàng)目。
位于俄亥俄州的美國(guó)Long Ridge Energy HA級(jí)燃?xì)怆姀S正試圖通過將氫氣混合到天然氣燃料中來實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型。這不僅是美國(guó)第一家氫燃料燃?xì)怆姀S，也是世界上第一家實(shí)現(xiàn)摻氫燃燒的HA級(jí)聯(lián)合循環(huán)燃?xì)怆姀S。電廠配備GE 7HA.02燃?xì)廨啓C(jī)，裝機(jī)容量485兆瓦，預(yù)計(jì)能滿足40萬(wàn)戶當(dāng)?shù)丶彝サ挠秒娦枨蟆?/span>
Long Ridge Energy開創(chuàng)了行業(yè)應(yīng)用的先例，機(jī)組目前已實(shí)現(xiàn)15%-20%(按體積計(jì)算)的摻氫燃燒，并計(jì)劃在2030年具備100%的燃?xì)淠芰?。該電廠預(yù)計(jì)將于2021年11月正式投產(chǎn)。
Long Ridge Energy除了為電網(wǎng)供電外，還計(jì)劃向周邊一些耗電量極高的數(shù)據(jù)中心供應(yīng)這種低碳電力，幫助其盡快實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
通用電氣(GE)深耕中國(guó)市場(chǎng)，幫助中國(guó)盡快實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)。
在中國(guó)，第一家9HA.01燃?xì)怆姀S——中國(guó)天津華電軍糧城電廠獲得《發(fā)電》雜志(Power Magazine)2021年最佳改建電廠獎(jiǎng)。軍糧城發(fā)電項(xiàng)目是中國(guó)和世界煤改氣轉(zhuǎn)型升級(jí)的優(yōu)秀案例，為中國(guó)能源產(chǎn)業(yè)清潔低碳轉(zhuǎn)型提供可靠幫助。
電廠配備的HA級(jí)燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)運(yùn)行高效、環(huán)保、靈活。自投產(chǎn)以來，電廠運(yùn)行穩(wěn)定，效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期:聯(lián)合循環(huán)效率達(dá)到63.36%，是目前國(guó)內(nèi)投產(chǎn)的HA級(jí)燃?xì)鈾C(jī)組中效率最高的；按全年運(yùn)行4500小時(shí)計(jì)算，軍糧城9HA燃?xì)鈾C(jī)在夏季滿負(fù)荷純凝條件下的綜合供電煤耗約為196g/kWh，比同工況下600MW級(jí)超臨界煤機(jī)低100g/kWh左右，年節(jié)約標(biāo)煤量30萬(wàn)噸以上，年減排二氧化碳180萬(wàn)噸；點(diǎn)火至機(jī)組滿負(fù)荷，冷態(tài)3.5小時(shí)/溫態(tài)2.5小時(shí)/熱態(tài)1小時(shí)30分鐘，燃機(jī)40分鐘內(nèi)滿負(fù)荷。
此外，美國(guó)通用電氣(GE)開發(fā)生產(chǎn)的HA級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)也可以使用多種低碳燃料發(fā)電，在燃?xì)浼夹g(shù)領(lǐng)域，美國(guó)通用電氣(GE)的探索和研發(fā)仍在繼續(xù)，預(yù)計(jì)2030年前燃?xì)淅寐蕦⑻岣叩?00%。未來，美國(guó)通用電氣(GE)將繼續(xù)加大創(chuàng)新技術(shù)投入，與中國(guó)客戶共同承擔(dān)低碳責(zé)任，幫助中國(guó)電力企業(yè)盡快實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，共同努力改善地球環(huán)境。
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