目前，“电能”是世界主要的能源形式，如果全世界停电一天，会发生什么灾难性的问题，结果还不得而知。我国作为世界第一的发电量、用电量大国，在需求和供给的背后，少不了专家和研究人员多年在相关领域付出的成果，钻研多年，翻越一座座技术高峰，打破了多项技术的垄断，在相关技术方面“逆袭”了欧美国家，引领了世界的潮流。

燃气轮机可作为飞机发动机、直升机的发动机，甚至于是发动机，最早出现这一关键技术是在美国，为了防止这项技术外泄，美国和大部分有技术的国家签订了《瓦森纳协定》，彻底垄断了先进的技术。

中国在燃气轮机这一技术上是否能打破封锁呢，中国对燃气轮机依赖于进口，燃气轮机的价格昂贵，让国内许多企业步履维艰，并在很长一段时间内使用煤炭发电，燃烧煤炭发电能源利用率比较低，资源消耗大，排放的烟气、粉尘会影响空气的质量，会导致酸雨和雾霾的形成，在开采过程中对环境造成了大量破坏，需要砍大量的树木，容易导致地层塌陷、水土流失。

所以发展燃气轮机是我国的核心发展之一，原因是因为它拥有能烧一切可燃物的特性，国内也发现了丰富的可燃冰资源。在今年的5月25日，浙江省的华电龙游电厂，研发成功我国首套自主可控的重型燃气轮机控制系统（TCS），顺利并网并成功投入运营，标志着我国在重型燃机轮机技术取得了重大进展，迈出了我国燃气轮机国产化的坚实一步。

多年前在我国就大力发展使用天然气的燃气-蒸汽联合循环发电技术，这项技术的发电效率达到了50%以上，它的核心设备是燃气轮机，原理是由压气机燃烧室和透平组成，从外界环境中大量吸入空气，通过叶片逐级压缩，使空气不断升压升温，满足一定条件后送到燃烧室，与燃烧充分混合，燃烧后形成高温高压的燃气，带动外联的发电机高速转动，向外输出电能。高温高压的燃气，排出后变成“乏气”，此时的“乏气”拥有较高的温度（约~摄氏度），携带大量的热量，直接排放的话会造成资源的浪费，对环境造成严重的影响。

如何提高燃气轮机的效率，是我们研究的重点，随着电气化的发展，各种智能传感器的出现、计算机技术的普及，迎来了升级之路。德国西门子、法国阿尔斯通、美国通电等先后研发出重型燃气轮机控制系统（TCS），利用计算机和传感器，对燃气轮机的温度、压力等一系列参数进行测量，依据参数的变化对燃气轮机进行控制。

燃气轮机有了TCS系统，就相当于人有了一套自我监护和保护系统，但这项技术的研发难度比较大，美国在上世纪70年代开始了系统的相关开发工作，其目的是为了延长燃气轮机的寿命和研发周期，为了降低难度，美国和欧盟开启了先进的燃气轮机合作计划——CAGT，在欧盟内部也开始了EC-ATS计划，到上世纪90年代西门子、通用、三菱等企业普及了燃气轮机的控制系统。

我国在上世纪80年代就启动了相关项目的起步工作，一直到今年5月，我国首款自主设计的TCS系统正式应用，落后了先进技术进30年。我国为什么要这么积极研究这项技术呢，近年来，10多个经济大省和工业大省的出现，出现了“拉闸限电”的情况，电能对我国的经济发展、工农业生产和人们的生活影响巨大。

在经济、技术高度发达的今天，为什么还会出现“缺电”的现象，最重要的原因在于用电量的剧烈波动，经济发达的地区存在高峰期发电量短缺，低谷期发电量充沛，伴随着城镇化建设的快速推进，存在的问题由东部沿海地区向中西部扩散。

我国大力发展风电、光伏等新能源项目，但受天气、季节、风力、光照的影响，发电量极其不稳定，时高时低，给电网带来了冲击，加大了电网调频调峰的困难，虽然水电机也可以用作调峰电源，但受限于我国的地理环境和水资源分布特点，水资源丰富的地方不在负荷的中心，长距离、大功率的输电会造成电力的大量损耗，跨区域调度复杂，传输路线的安全等问题。

使用燃气-蒸汽联合循环发电机组调峰的优势有哪些？

相比燃煤电厂，燃机电厂占地面积小、建设周期短，根据装机的容量大小，燃机电厂是燃煤电厂的10%~30%，建设周期缩短三分之一。

电厂对水的依赖程度不高，清洁环保，选址比较灵活，可直接建设在城市郊区和工业区内，大大降低了电能的输送成本。

机组结构简单，系统紧凑且自动化，智能化程度比较高，运行维护极为方便，需要运行的维护人员较少。

机组在启动、停止是迅速，反应敏捷，燃气轮机从启动到满负荷运行只需15~20分钟，燃气-蒸汽联合循环机组最长不超过2个小时，有利于电网的调峰。

燃机电厂不仅能对外供电，还能向周边工业区、居民区和商业区供热、供暖，功能十分的强大。

燃气-蒸汽联合循环发电这项技术能有效改善我国的能源结构，提高我国的电网调峰性能，有助于我国环境保护和可持续发展。目前国际上E级和F级的重型燃气轮机技术发展成熟，应用比较广泛，产生了良好的经济效益，还有更先进的H级和J级的燃气轮机，已经成功研发并投入商业的运行，联合循环效率高达64%，随着技术的不断进步，数值还有很大的提升空间。

目前的重型燃气轮机市场基本被欧美、日本等少数发达国家的行业巨头所垄断，在定价和话语权方面完全掌握在别人手里，严重掣肘了我国燃机电厂的建设维护和运营，不利于我国燃气-蒸汽联合循环发电技术的更新换代。

在上世纪50年代末我国开始布局重型燃气轮机的发展，到70年代我国开始自行研发设计和生产重型燃机，经过了数十年的发展，通过引进技术、合作生产、联合开发等方式，在重型燃机领域有了长足的进步，发展出一批以哈电集团、上电集团、东方电气集团为代表的重型燃机研发、设计和制造的高新技术企业，以这些企业为核心形成相应的产业集群。

目前重型燃机的多项关键技术掌握在国外厂商手中，我国服核心技术的自主研发能力、综合实力，落后于国际先进水平，我国在核心零部件方面的设计能力偏弱，材料性能无法满足热端部件的要求，缺乏生产经验，制造工艺比较落后，维修技术、控制技术受制于人，实现重型燃气轮机技术国产化任重道远。

近年来，煤气化联合循环发电技术蓬勃发展，为我国燃气轮机提供了新的思路和方向，工作原理是将煤制成煤气，替换天然气，充当燃气轮机的燃料进行发电，我国的有丰富的煤炭资源，将形成巨大的优势，有力推动了燃气轮机的发展，还有新发现的可燃冰资源储量十分丰富，南海可燃冰的钻挖和开采技术试验取得了重大的突破。

在未来有望实现燃气轮机的技术突破，燃气轮机+可燃冰发电的火电组合，可以彻底替代现有的煤电发电技术，虽然目前这项技术有所突破，但与国际先进水平相比仍有一定的差距，智人者自知看清差距，强行者有志，踏实稳步发展，比想着“弯道超车”更加容易成功。