电力行业正在转型。全球对清洁能源的需求正在增长，可再生能源的上线速度比以往任何时候都快，排放法规也在紧缩。

这种演变伴随着数字智能数据平台和能源存储的进步。

今年2月，一个包括主要燃气轮机原始设备制造商代表在内的专家小组参加了在奥兰多举行的POWERGEN国际大型会议，讨论了这些现实情况，并强调了燃气轮机在未来的作用，燃气轮机被认为是发电的主力。

MegaSession演讲者：

左起：JeffGoldmeer（GE），JeffBenoit（PSM），MarkBissonette（三菱动力），PratyushNag（西门子能源）和主持人BobbyNoble（EPRI）。

“从发电厂的角度来看，我认为燃气轮机是最终的能源转换变色龙，”电力系统制造（PSM）清洁能源解决方案副总裁JeffBenoit说：“它的任务有很多：基本负荷功率、循环、峰值，使用不同类型的燃料。”

不出所料，谈话主要集中在氢气上。氢和氨等燃料可用于燃气轮机进行脱碳，并提高电力系统的灵活性。

氢能和能源有着悠久的共同历史。通用电气脱碳新兴技术总监JeffGoldmeer指出，OEM的老机组使用氢燃料工作超过10万小时。

“如果有人对你说，‘你真的确定能用燃气轮机燃烧氢气吗?’答案只有一个，答案是肯定的，”他说。

对于MegaSession台上的演讲者来说，在燃气轮机中燃烧氢气相关的障碍与燃气轮机技术本身无关，而是与基础设施、供应链、经济以及氢气的可用性和供应有关。

Goldmeer重点介绍了几个使用GE燃气轮机电厂的氢示范项目。

Goldmeer说，在纽约电力管理局位于长岛的Brentwood发电站，通用电气将其LM-机组的氢气含量提高到44%，而发动机本身没有任何改变。

“从操作的角度来看，燃气轮机并不关心氢气的存在，”他说。“我们能够运行燃气轮机，保持NOx在许可的范围内运行，看到较低的CO，并保持相同的氨产量。”

另一家位于俄亥俄州汉尼拔的长岭能源终端发电厂，在去年的一次演示中运行了大约5%的氢气混合物。MW的联合循环燃气轮机（CCGT）由GE7HA.02燃气轮机提供动力。

Goldmeer表示，该装置本可以在氢气约20%的情况下运行，但最终受到氢气供应的限制，这是小组讨论期间注意到的常见挑战。

“我们运行了大约5%的混合物，即两辆地铁拖车，”他说。“它虽然没有打个响指那么快，但操作时间不到一个小时。供应真的只是个问题。”

三菱动力发电执行副总裁兼首席运营官MarkBissonette也参加了讨论。

Bissonette说:“当我刚进入这个行业时，我们很担心如何应对F级的热潮。“现在我们讨论的是10年、15年、25年后我们要做的事情。”

去年春天，三菱动力在佐治亚州士麦那的McDonough-Atkinson电厂的MG燃气轮机上验证了20%的氢混合燃烧。当时该公司报告称，与天然气相比，这种混合物减少了大约7%的碳排放。

在麦克多诺的演示中，Bissonette说：“氢的可用性是关键，我认为我们最终从几个州以外的地方运来卡车，这也是另一个挑战。”

Goldmeer说:“如果你想要一辆装有氢气的拖车，那么天然气公司就会开始哭鼻子。“因为在很多情况下，你要求他们提供全部的氢气供应，或者你要求他们以他们无法实现的速度补给。”

大量的氢储存可能有助于减少可再生能源的使用。三菱动力正在犹他州三角洲德尔塔开发先进清洁能源存储中心，该设施预计将能够提供长期、季节性的能源储能。

该设施将把MW的电解与两个万桶的巨大盐洞结合起来，以储存从可再生能源中捕获的清洁氢。每个洞穴都有帝国大厦那么高。

然后，氢气将作为山间电力局（IPA）IPP更新项目的燃料，该项目是一个CCGT电厂，计划到年最终实现%氢气燃料。

Bissonette说，他相信这个氢枢纽项目将通过吸引其他行业的参与来帮助降低氢的成本。

关于氢供应的挑战，Benoit表示，该行业应专注于最容易实现的应用。

“我的观点是，我们要从小处开始，”他说。“让我们看看较小的燃气轮机，那些峰值，那些在正确地点循环应用的燃气轮机，那些可以进入炼油厂的废气，在那里你不能燃烧，但你有一个现有的发电厂。”

西门子能源公司控制和数字化董事总经理PratyushNag表示，燃气轮机将不得不在主要由可再生能源主导的电网中提供剩余负荷。

“间歇性是我们今天需要解决的问题，”他说。“这就是我们在脱碳之旅中所处的位置。”

纳格强调了北卡罗来纳州夏洛特市的林肯燃气轮机电厂，该电厂去年被吉尼斯世界纪录认证为“最强大的简单循环燃气发电”。

该电厂由西门子能源SGT6-HL燃气轮机提供动力，将于年移交给杜克能源。

“这台机组可以从同步到满载：五分钟内达到MW。”Nag说。“这就是你试图解决的问题的解决方案，也就是我们如何快速接入电网，解决剩余负荷问题。”

Nag说，该电厂已经可以混合高达50%的氢气。

当被问及氢燃烧发电厂的未来时，Nag说：“我们正在研究的是我们如何才能获得持续、连续的运行，这才是重要的。这可以从炼油厂获得，也可能是不同方面的副产品，它可以是不同的解决方案，这就是我们需要探索的空间。”

所有发言者都同意，现在是电力部门为实现净零目标而进行前所未有合作的时候了。

“我们都在相互竞争，但你比以往任何时候都更多地看到合作“，Bissonette说：“我们正在与从未作为OEM合作过的团体合作。”

他补充说：“经济模式并不总是在一开始就很完美，但重要的是，我们正在相互学习，以促进脱碳平台的发展。”

原文来源：PowerEngineering