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燃气轮机产业处境尴尬 破题要举全国之力 |
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| http://cn.newmaker.com
8/4/2010 12:16:00 PM
中国工业报
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记者 李瞧
一头是市场有限，核心技术缺乏，一头是肩负重任，战略意义重大，在燃气轮机产业的发展上，我国身处漩涡中心的“三加一”企业集团，其状态可谓是十分尴尬。
如果说“做还是不做”已是一个伪命题，那么，“究竟如何做”，则是压在每一位关心该产业发展的人士心头上沉甸甸的问号。
在不久前的一次发电设备未来发展战略座谈会上，提及我国燃气轮机产业的发展，到场的二十多位专家，不乏忧心忡忡，甚至多有激烈言辞，而在几番争论中，“举国之力”显然已成为解读这一行业未来发展的关键词。
作为发电设备行业中的高端产品——燃气轮机，能否众望所归，在未来发挥其举足轻重之作用？
背负多项重任
自20世纪80年代以来，得益于高温材料性能、气动热力设计及制造工艺水平等的提升，燃气轮机及由其组成的燃气—蒸汽联合循环机组发展迅速。
在业内，其优点被概括为效率高、排污指标低、建设周期短、占地和用水量少、启动灵活、自动化程度高等。目前简单循环燃气轮机的功率已达到260兆瓦，净效率为37%～41%；联合循环的单机功率为390兆瓦，净效率达56%～60%，而当前最先进的超超临界燃煤机组的热效率才为45%，因此，随着天然气资源的广泛开发和应用，燃气轮机及其联合循环机组已成为世界上电力工业的主力机组。
据原上海发电设备成套设计研究所所长程钧培介绍，在1998年欧洲21个国家的新增电力设备容量中，81%都是燃用天然气的燃气轮机及其联合循环机组，而美国能源部也估计，从1997年到2020年之间，美国天然气燃气轮机及其联合循环电站的发电量将增加3倍。
“在今后20~30年内的电源结构中，燃气轮机发电会占有比较重要的地位，它也是显示一个国家发电技术水平的重要标志之一。”全国电力技术市场协会秘书长江哲生表示，在发达国家，燃气发电仍占有很大的比重，燃气轮机技术也继续向提高效率的方向发展。
据中国工程院院士蒋洪德介绍，燃气轮机发电已经占全球发电的20%，发达国家准备在2020年左右推出燃烧氢能的燃气轮机，其进气温度将从目前的1400度达到1700度，联合循环的效率也将达到65%，“堪称是发电设备中效率最高的”。
在倪维斗看来，这种高性能燃气轮机，将是21世纪占主导地位的动力装置，它对煤炭的清洁高效利用以及CO2减排有决定性作用,而作为动力源，它对海洋船舰动力、航空动力及小型分布式能源系统等也意义重大。“海军动力燃气轮机化是发展现代海军的必然趋势，也是任何军用船舰的‘心脏’。”这位中国工程院院士表示。
在这些将大半辈子心血灌注于我国电工行业的专家眼里，集多项高新技术于一身的燃气轮机，属于高端战略产业，体现着一个国家的工业化水平和国防科技水平。
既缺技术又乏市场
“但目前为止，我国只有3000万千瓦的装机容量，”蒋洪德强调，我们现在将燃气轮机定位为调峰电源，它不能成为主力，也不应该成为主力，其解释是“我国天然气有限而且装备能力也比较差”。
我国的燃气轮机产业始自上世纪50年代末60年代初，经历了初期的自主研发，70年代的小高潮，80年代后的休眠期，进入21世纪后随着天然气资源的供应改善又恢复发展，并成为我国能源结构调整的重要组成部分。
事实上，由于其核心技术被国外少数公司垄断，国内企业并不具备大功率燃气—蒸汽联合循环发电厂的设计能力，也并未完全掌握燃气轮机产品的设计和制造技术，因此，从2001年开始，我国组织了三次共50台机组、共计约1800万千瓦的市场换技术的燃气轮机“打捆招标”，引进F级、E级燃气轮机及联合循环技术。
但这并不能称得上是一次完全成功的技术引进。
“整个产业引进的只是部分制造技术，而且缺少两样核心：一是设计，外方不转让任何的设计技术；二是材料及核心部件，主要是热锻部件的制造技术，由于与航空关系密切，我们不可能从国外引进任何相关技术，必须要丢掉幻想！”蒋洪德强调说。
来自三大发电集团的一位企业代表证实说，“虽然引进了燃气轮机，但没有做好消化吸收，已引进设备的自主化以及引进技术中的材料、高温、腐蚀问题依旧困扰着我们。”
“也就是说，目前我们不掌握燃机的设计技术，只能来料加工，来件制造。”中国电工技术学会名誉理事长周鹤良概括道。
由于缺乏核心技术，关键部件不能自主，燃气轮机出口受限，只有少量的能到非洲。“现在市场有限，而且竞争激烈，三大发电集团和南汽轮机厂的这部分产能放空，要靠其它业务来养，但这一块儿又不能丢，丢了就意味着退出了这一市场———这种困难时期可能要持续5~8年。”蒋洪德判断说，“这个产业的发展是一场持久战，看谁能在技术引进后在消化吸收、自主研发和市场开发上做得更好一些。”
共性技术需联合开发
一缺核心技术，二缺市场，燃气轮机产业究竟该如何走？
“如果不走出自主创新的路子，这个产业永远只能跟在GE、西门子、三菱后面打工，”蒋洪德表示，燃机是高端技术，国际上就那么几家掌握，我们要真正发展就必须要有战略思维，首先几大企业集团要走出低端竞争的圈子，“在这一领域，几家是以竞争为主还是以合作为主？如何把国内有限的力量综合起来打出中国牌？这个问题无法回避。”
“我个人认为，必须通过三大集团联合开发共性技术并最终实现共享，任何一家单打独斗都不可能。”蒋洪德指出，研发包括设计技术在内的燃气轮机核心技术，要具备自主的试验能力、全参数试验台、高温部件制造能力等，“这件事情只有举全国之力才能做起来。”
对此，上海电气（集团）总公司副总裁张素心表示“很赞同”，“燃气轮机短期内赚不了钱，但如果不做就不是一流的电气集团，而煤电技术引进后之所以走得很快，既有各部门的合作还有政府的推动，应该在共性领域集聚全国力量。”
“燃机是未来战略中很重要的一部分，产业必须要发展。”中国机械工业联合会顾问陆燕荪态度坚决，“三菱、西门子等发展得很快，而我们差距这么大，国家应该投资建立燃气轮机共性技术研究中心，这不是一两亿元的问题，必须要做好十年、十五年研究的准备。”
很显然，对于这一产业的发展，除了呼吁几家企业加大研发投入，共性技术联合开发之说已得到了广泛认可。
“从设计到制造尚有大量的关键技术攻关，比如耐高温材料、隔热陶瓷涂层、叶片开式气冷和闭式蒸汽冷却、高精度铸造等，”倪维斗表示，“我国发展燃气轮机已有多次‘起、落’，和世界差距很大，主要原因就是力量不集中、投入不足、不能科学地持之以恒，且在材料和工艺方面缺乏支撑。”
“燃气轮机的发展涉及到海陆空三方，道路可谓艰巨，按过去的历史经验，国家应有统一战略，举国之力、军民合作，持之以恒地用15~25年的时间发展，千万不能分散力量。”倪维斗强调。
相关链接: 燃气轮机“打捆招标”
为促进我国燃气轮机产业的发展和制造水平的提高，从2001年开始，国家发展改革委员会组织了三次燃气轮机“打捆招标”，以技贸结合方式，引进F级、E级燃气轮机及联合循环技术。
其总体目标是以重型电站燃机为重点，用5~7年的时间，采取中外合资、合作或引进技术消化吸收的方式，掌握F级和E级两个级别机型的2~3项核心制造技术等。
通过这种“打捆招标”，哈尔滨汽轮机有限责任公司从美国GE公司引进了PG9351（FA级容量255.6兆瓦）燃气轮机制造技术，上海汽轮机厂从德国西门子公司引进了SGT5-4000F（容量272兆瓦）燃气轮机制造技术，东方汽轮机有限责任公司从日本三菱重工业公司引进了M701F（容量270兆瓦）燃气轮机制造技术，南京汽轮电机有限责任公司从美国GE公司引进了PG9171（E级容量126兆瓦）燃气轮机制造技术，并为制造燃气轮机的高温热部件成立了合资厂。
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