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| 燃氣輪機產業處境尷尬 破題要舉全國之力 |
| 時間:2010/8/4 |
一頭是市場有限,核心技術缺乏,一頭是肩負重任,戰略意義重大,在燃氣輪機產業的發展上,我國身處漩渦中心的“三加一”企業集團,其狀態可謂是十分尷尬。
如果說“做還是不做”已是一個偽命題,那么,“究竟如何做”,則是壓在每一位關心該產業發展的人士心頭上沉甸甸的問號。
在不久前的一次發電設備未來發展戰略座談會上,提及我國燃氣輪機產業的發展,到場的二十多位專家,不乏憂心忡忡,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未來發展的關鍵詞。
作為發電設備行業中的高端產品——燃氣輪機,能否眾望所歸,在未來發揮其舉足輕重之作用?
背負多項重任
自20世紀80年代以來,得益于高溫材料性能、氣動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—蒸汽聯合循環機組發展迅速。
在業內,其優點被概括為效率高、排污指標低、建設周期短、占地和用水量少、啟動靈活、自動化程度高等。目前簡單循環燃氣輪機的功率已達到260兆瓦,凈效率為37%~41%;聯合循環的單機功率為390兆瓦,凈效率達56%~60%,而當前最先進的超超臨界燃煤機組的熱效率才為45%,因此,隨著天然氣資源的廣泛開發和應用,燃氣輪機及其聯合循環機組已成為世界上電力工業的主力機組。
據原上海發電設備成套設計研究所所長程鈞培介紹,在1998年歐洲21個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合循環機組,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合循環電站的發電量將增加3倍。
“在今后20~30年內的電源結構中,燃氣輪機發電會占有比較重要的地位,它也是顯示一個國家發電技術水平的重要標志之一。”全國電力技術市場協會秘書長江哲生表示,在發達國家,燃氣發電仍占有很大的比重,燃氣輪機技術也繼續向提高效率的方向發展。
據中國工程院院士蔣洪德介紹,燃氣輪機發電已經占全球發電的20%,發達國家準備在2020年左右推出燃燒氫能的燃氣輪機,其進氣溫度將從目前的1400度達到1700度,聯合循環的效率也將達到65%,“堪稱是發電設備中效率最高的”。
在倪維斗看來,這種高性能燃氣輪機,將是21世紀占主導地位的動力裝置,它對煤炭的清潔高效利用以及CO2減排有決定性作用,而作為動力源,它對海洋船艦動力、航空動力及小型分布式能源系統等也意義重大。“海軍動力燃氣輪機化是發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的專家眼里,集多項高新技術于一身的燃氣輪機,屬于高端戰略產業,體現著一個國家的工業化水平和國防科技水平。
既缺技術又乏市場
“但目前為止,我國只有3000萬千瓦的裝機容量,”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”。
我國的燃氣輪機產業始自上世紀50年代末60年代初,經歷了初期的自主研發,70年代的小高潮,80年代后的休眠期,進入21世紀后隨著天然氣資源的供應改善又恢復發展,并成為我國能源結構調整的重要組成部分。
事實上,由于其核心技術被國外少數公司壟斷,國內企業并不具備大功率燃氣—蒸汽聯合循環發電廠的設計能力,也并未完全掌握燃氣輪機產品的設計和制造技術,因此,從2001年開始,我國組織了三次共50臺機組、共計約1800萬千瓦的市場換技術的燃氣輪機“打捆招標”,引進F級、E級燃氣輪機及聯合循環技術。
但這并不能稱得上是一次完全成功的技術引進。
“整個產業引進的只是部分制造技術,而且缺少兩樣核心:一是設計,外方不轉讓任何的設計技術;二是材料及核心部件,主要是熱鍛部件的制造技術,由于與航空關系密切,我們不可能從國外引進任何相關技術,必須要丟掉幻想!”蔣洪德強調說。
來自三大發電集團的一位企業代表證實說,“雖然引進了燃氣輪機,但沒有做好消化吸收,已引進設備的自主化以及引進技術中的材料、高溫、腐蝕問題依舊困擾著我們。”
“也就是說,目前我們不掌握燃機的設計技術,只能來料加工,來件制造。”中國電工技術學會名譽理事長周鶴良概括道。
由于缺乏核心技術,關鍵部件不能自主,燃氣輪機出口受限,只有少量的能到非洲。“現在市場有限,而且競爭激烈,三大發電集團和南汽輪機廠的這部分產能放空,要靠其它業務來養,但這一塊兒又不能丟,丟了就意味著退出了這一市場———這種困難時期可能要持續5~8年。”蔣洪德判斷說,“這個產業的發展是一場持久戰,看誰能在技術引進后在消化吸收、自主研發和市場開發上做得更好一些。”
共性技術需聯合開發
一缺核心技術,二缺市場,燃氣輪機產業究竟該如何走?
“如果不走出自主創新的路子,這個產業永遠只能跟在GE、西門子、三菱后面打工,”蔣洪德表示,燃機是高端技術,國際上就那么幾家掌握,我們要真正發展就必須要有戰略思維,首先幾大企業集團要走出低端競爭的圈子,“在這一領域,幾家是以競爭為主還是以合作為主?如何把國內有限的力量綜合起來打出中國牌?這個問題無法回避。”
“我個人認為,必須通過三大集團聯合開發共性技術并最終實現共享,任何一家單打獨斗都不可能。”蔣洪德指出,研發包括設計技術在內的燃氣輪機核心技術,要具備自主的試驗能力、全參數試驗臺、高溫部件制造能力等,“這件事情只有舉全國之力才能做起來。”
對此,上海電氣(集團)總公司副總裁張素心表示“很贊同”,“燃氣輪機短期內賺不了錢,但如果不做就不是一流的電氣集團,而煤電技術引進后之所以走得很快,既有各部門的合作還有政府的推動,應該在共性領域集聚全國力量。”
“燃機是未來戰略中很重要的一部分,產業必須要發展。”中國機械工業聯合會顧問陸燕蓀態度堅決,“三菱、西門子等發展得很快,而我們差距這么大,國家應該投資建立燃氣輪機共性技術研究中心,這不是一兩億元的問題,必須要做好十年、十五年研究的準備。”
很顯然,對于這一產業的發展,除了呼吁幾家企業加大研發投入,共性技術聯合開發之說已得到了廣泛認可。
“從設計到制造尚有大量的關鍵技術攻關,比如耐高溫材料、隔熱陶瓷涂層、葉片開式氣冷和閉式蒸汽冷卻、高精度鑄造等,”倪維斗表示,“我國發展燃氣輪機已有多次‘起、落’,和世界差距很大,主要原因就是力量不集中、投入不足、不能科學地持之以恒,且在材料和工藝方面缺乏支撐。”
“燃氣輪機的發展涉及到海陸空三方,道路可謂艱巨,按過去的歷史經驗,國家應有統一戰略,舉國之力、軍民合作,持之以恒地用15~25年的時間發展,千萬不能分散力量。”倪維斗強調。
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