一頭是市場(chǎng)有限,核心技術(shù)缺乏,一頭是肩負重任,戰略意義重大,在燃氣輪機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上,我國身處漩渦中心的“三加一”企業(yè)集團,其狀態(tài)可謂是十分尷尬。
如果說(shuō)“做還是不做”已是一個(gè)偽命題,那么,“究竟如何做”,則是壓在每一位關(guān)心該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人士心頭上沉甸甸的問(wèn)號。
在不久前的一次發(fā)電設備未來(lái)發(fā)展戰略座談會(huì )上,提及我國燃氣輪機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,到場(chǎng)的二十多位專(zhuān)家,不乏憂(yōu)心忡忡,甚至多有激烈言辭,而在幾番爭論中,“舉國之力”顯然已成為解讀這一行業(yè)未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵詞。
作為發(fā)電設備行業(yè)中的高端產(chǎn)品——燃氣輪機,能否眾望所歸,在未來(lái)發(fā)揮其舉足輕重之作用?
背負多項重任
自20世紀80年代以來(lái),得益于高溫材料性能、氣動(dòng)熱力設計及制造工藝水平等的提升,燃氣輪機及由其組成的燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組發(fā)展迅速。
在業(yè)內,其優(yōu)點(diǎn)被概括為效率高、排污指標低、建設周期短、占地和用水量少、啟動(dòng)靈活、自動(dòng)化程度高等。目前簡(jiǎn)單循環(huán)燃氣輪機的功率已達到260兆瓦,凈效率為37%~41%;聯(lián)合循環(huán)的單機功率為390兆瓦,凈效率達56%~60%,而當前最先進(jìn)的超超臨界燃煤機組的熱效率才為45%,因此,隨著(zhù)天然氣資源的廣泛開(kāi)發(fā)和應用,燃氣輪機及其聯(lián)合循環(huán)機組已成為世界上電力工業(yè)的主力機組。
據原上海發(fā)電設備成套設計研究所所長(cháng)程鈞培介紹,在1998年歐洲21個(gè)國家的新增電力設備容量中,81%都是燃用天然氣的燃氣輪機及其聯(lián)合循環(huán)機組,而美國能源部也估計,從1997年到2020年之間,美國天然氣燃氣輪機及其聯(lián)合循環(huán)電站的發(fā)電量將增加3倍。
“在今后20~30年內的電源結構中,燃氣輪機發(fā)電會(huì )占有比較重要的地位,它也是顯示一個(gè)國家發(fā)電技術(shù)水平的重要標志之一。”全國電力技術(shù)市場(chǎng)協(xié)會(huì )秘書(shū)長(cháng)江哲生表示,在發(fā)達國家,燃氣發(fā)電仍占有很大的比重,燃氣輪機技術(shù)也繼續向提高效率的方向發(fā)展。
據中國工程院院士蔣洪德介紹,燃氣輪機發(fā)電已經(jīng)占全球發(fā)電的20%,發(fā)達國家準備在2020年左右推出燃燒氫能的燃氣輪機,其進(jìn)氣溫度將從目前的1400度達到1700度,聯(lián)合循環(huán)的效率也將達到65%,“堪稱(chēng)是發(fā)電設備中效率最高的”。
在倪維斗看來(lái),這種高性能燃氣輪機,將是21世紀占主導地位的動(dòng)力裝置,它對煤炭的清潔高效利用以及CO2減排有決定性作用,而作為動(dòng)力源,它對海洋船艦動(dòng)力、航空動(dòng)力及小型分布式能源系統等也意義重大。“海軍動(dòng)力燃氣輪機化是發(fā)展現代海軍的必然趨勢,也是任何軍用船艦的‘心臟’。”這位中國工程院院士表示。
在這些將大半輩子心血灌注于我國電工行業(yè)的專(zhuān)家眼里,集多項高新技術(shù)于一身的燃氣輪機,屬于高端戰略產(chǎn)業(yè),體現著(zhù)一個(gè)國家的工業(yè)化水平和國防科技水平。
既缺技術(shù)又乏市場(chǎng)
“但目前為止,我國只有3000萬(wàn)千瓦的裝機容量,”蔣洪德強調,我們現在將燃氣輪機定位為調峰電源,它不能成為主力,也不應該成為主力,其解釋是“我國天然氣有限而且裝備能力也比較差”。
我國的燃氣輪機產(chǎn)業(yè)始自上世紀50年代末60年代初,經(jīng)歷了初期的自主研發(fā),70年代的小高潮,80年代后的休眠期,進(jìn)入21世紀后隨著(zhù)天然氣資源的供應改善又恢復發(fā)展,并成為我國能源結構調整的重要組成部分。
事實(shí)上,由于其核心技術(shù)被國外少數公司壟斷,國內企業(yè)并不具備大功率燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠(chǎng)的設計能力,也并未完全掌握燃氣輪機產(chǎn)品的設計和制造技術(shù),因此,從2001年開(kāi)始,我國組織了三次共50臺機組、共計約1800萬(wàn)千瓦的市場(chǎng)換技術(shù)的燃氣輪機“打捆招標”,引進(jìn)F級、E級燃氣輪機及聯(lián)合循環(huán)技術(shù)。
但這并不能稱(chēng)得上是一次完全成功的技術(shù)引進(jìn)。
“整個(gè)產(chǎn)業(yè)引進(jìn)的只是部分制造技術(shù),而且缺少兩樣核心:一是設計,外方不轉讓任何的設計技術(shù);二是材料及核心部件,主要是熱鍛部件的制造技術(shù),由于與航空關(guān)系密切,我們不可能從國外引進(jìn)任何相關(guān)技術(shù),必須要丟掉幻想!”蔣洪德強調說(shuō)。
來(lái)自三大發(fā)電集團的一位企業(yè)代表證實(shí)說(shuō),“雖然引進(jìn)了燃氣輪機,但沒(méi)有做好消化吸收,已引進(jìn)設備的自主化以及引進(jìn)技術(shù)中的材料、高溫、腐蝕問(wèn)題依舊困擾著(zhù)我們。”
“也就是說(shuō),目前我們不掌握燃機的設計技術(shù),只能來(lái)料加工,來(lái)件制造。”中國電工技術(shù)學(xué)會(huì )名譽(yù)理事長(cháng)周鶴良概括道。
由于缺乏核心技術(shù),關(guān)鍵部件不能自主,燃氣輪機出口受限,只有少量的能到非洲。“現在市場(chǎng)有限,而且競爭激烈,三大發(fā)電集團和南汽輪機廠(chǎng)的這部分產(chǎn)能放空,要靠其它業(yè)務(wù)來(lái)養,但這一塊兒又不能丟,丟了就意味著(zhù)退出了這一市場(chǎng)———這種困難時(shí)期可能要持續5~8年。”蔣洪德判斷說(shuō),“這個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一場(chǎng)持久戰,看誰(shuí)能在技術(shù)引進(jìn)后在消化吸收、自主研發(fā)和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)上做得更好一些。”