自从“碳达峰”“碳中和”目标被提出以来，我国各大电力企业在中央政策指挥领导下，都在积极开展低碳转型工作。作为中国能源企业的长期合作伙伴，美国通用电气（GE）在深入了解中国国情后，深入探索燃气发电领域，期望通过技术改造最终实现100%燃氢，助力各大电力企业早日实现零碳排放，助力中国在实现双碳目标的进程中更进一步。

美国通用电气（GE）积极探索，实现燃氢技术两大突破

多年来，GE对氢燃料特性与燃氢技术进行了持续且深入的研究，并取得了多项先进科研成果。其中最先进的HA级燃机，其燃氢能力已实现了两大突破：

燃料的突破——更绿色的氢

传统的氢燃料“灰氢”和“蓝氢”，主要来源于煤化工、石油化工或是高炉煤气、焦炉煤气，它含有一氧化碳以及惰性气体，燃烧后碳排放量较高，单位体积和质量热值都较低。

现在GE提倡的含氢燃料，是指氢气与天然气的混合燃料。其中氢气可来源于可再生能源电解水制成，也就是“绿氢”；或是来源于化工行业的高浓度氢气，其特点是主要成分为甲烷和氢气，随氢气含量增加，单位体积的热值降低，但是单位质量的热值却是增加的。

燃烧技术的突破——DLN2.6e微孔预混燃烧技术

传统的低热值燃料，采用扩散燃烧的燃烧技术。它的优点是系统燃烧稳定，可以燃烧高活性的含氢燃料，但是NOx（氮氧化物）排放高，需要喷水（蒸汽）或氮气来降低排放。

随着绿氢与天然气混合燃料的普及，GE在最新型的HA级燃机上采用了先进的DLN 2.6e燃烧器。这款先进的低氮燃烧器具备多重优势：燃料适应性强，很好地满足了同一款燃烧器既可以烧纯甲烷，也可以烧纯氢气的需求；预混效率高，不仅预混充分，而且可以保持燃料速度快的特点，避免回火的发生；NOx（氮氧化物）排放控制能力强，有效减少排放量。

美国通用电气（GE），燃氢技术应用经验丰富

除了技术的突破，GE也在积极推进燃氢减碳的实践，GE燃气轮机使用氢气和类似低热值燃料运行已超过30年，在燃气轮机燃氢技术上积累了丰富的经验。在此期间，全球已有超过100台GE燃氢及低热值燃料机组在运行，累计运行小时数超过800万小时。

1、美国纽约州：“燃氢路线图”计划

位于纽约州多佛市的蟋蟀谷电厂，自2020年起正式投入商业运行，是纽约州发电效率最高的联合循环燃气电厂之一。蟋蟀谷电厂配备三台GE 7F级燃气轮机，总装机容量1,100兆瓦，能够满足纽约州100万户家庭的用电需求。

随着纽约州《气候领导力及社区保护法案》的正式出台，一项新的发展目标摆在了纽约州面前——“电力行业需在2040年实现零碳排放”。响应法案号召，2021年7月，电厂与GE正式签署协议，计划在2022年底启动名为“燃氢路线图”的全新计划。

根据计划，蟋蟀谷电厂首先将采用天然气掺混5%绿氢作为燃料进行发电，并计划在未来的十年内将整个工厂转变为100%绿氢燃烧，大力推动氢燃料的利用与发展，以实现其向清洁能源过渡的计划。

此外，7月8日，纽约州州长宣布，位于纽约长岛的Brentwood电厂今年将采用天然气与绿氢混合燃料进行发电。GE将为电厂提供天然气与氢气混合燃烧系统，并对项目的规划和执行工作进行支持。

2、美国俄亥俄州：Long Ridge Energy项目

美国Long Ridge Energy旗下位于俄亥俄州的一座HA级燃气电厂，正尝试通过向天然气燃料中混合氢气的方式来实现低碳转型。这不仅是美国首座氢燃料燃气电厂，也是全球首座实现掺氢燃烧的HA级联合循环燃气电厂。电厂配备GE 7HA.02燃气轮机，装机容量485兆瓦，预计可满足40万户当地家庭的用电需求。

Long Ridge Energy开创了行业应用的先河，机组当下已实现15%-20%（按体积计算）比例的掺氢燃烧，并计划在2030年具备100%燃氢能力。电厂预计于2021年11月正式投入商业运行。

除了为电网供电，Long Ridge Energy还计划将这种“低碳”电力供应给周边一些耗电量极高的数据中心，助力其尽早实现碳中和目标。

美国通用电气（GE）深耕中国市场，助力中国早日实现双碳目标

在中国，首座投入商业运行的9HA.01燃气电厂——中国天津华电军粮城电厂斩获《发电》杂志（Power Magazine）“2021年度最佳改建电厂”奖项。军粮城发电项目是中国以及全球“煤改气”转型升级的优秀案例，为中国能源行业的清洁低碳转型提供可靠助力。

电厂配备的HA级燃气发电技术，运行高效、环保、灵活。投运以来，电厂运行稳定，效率远超预期：联合循环效率达到63.36%，为目前国内投运的HA级燃机机组中效率最高；按照全年运行4500小时测算，夏季满负荷纯凝工况下，军粮城9HA燃机综合供电煤耗约为196g/kWh，比600MW级别超临界煤机同工况下煤耗低100g/kWh左右，年节约标煤量30万吨以上，年减排二氧化碳达180万吨；点火到机组满负荷全载，冷态3.5小时/温态2.5小时/热态1小时30分钟，燃机40分钟之内到达满负荷。

此外，美国通用电气（GE）研发生产的HA级燃气轮机还可以使用多种低碳燃料发电，并且在燃氢技术领域，美国通用电气（GE）的探索研发还在继续，有望于2030年前将燃氢利用率提高到100%。未来，美国通用电气（GE）将会继续加大创新技术投入，与中国客户一起共同承担低碳责任，帮助中国电力企业早日实现能源转型，共同为改善地球环境做出努力。

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