（来源：中国电力新闻网）
转自：中国电力新闻网
健全燃气轮机产业体系 夯实能源强国装备根基
——《关于促进燃气轮机创新发展的指导意见》的解读
近日，国家能源局联合相关部委发布《关于促进燃气轮机创新发展的指导意见》（以下简称《指导意见》），对提升燃气轮机装备技术创新能力和促进产业发展做出了全面部署。燃气轮机技术复杂度高、研发资金投入大、验证周期长、供应链跨度广，是一个国家工业技术基础、科技水平和综合国力的象征，历来是大国产业政策与能源战略的重要着力点。《指导意见》立足我国能源强国建设对重大核心装备的需求，着眼燃气轮机装备发展全链条关键要素，作出了适合我国国情及装备发展现状的系统部署。
一、在提升设计和装备制造能力方面
《指导意见》提出了我国针对发展燃气轮机装备着力打造体系化能力的具体措施，在研发设计、生产制造、试验验证及运维保障等方面进行了全面规划。
研发设计方面，《指导意见》针对研发设计关键技术瓶颈重点布局，其中燃烧室、透平叶片等高温部件设计技术被列为首位，这是我国目前较国际先进水平差距最大、急需集中力量攻关的技术方向。近些年来，欧、美、日等国燃机制造商在系列国家研发计划支持下，把高温部件技术、低排放燃烧技术以及氢氨燃料技术等做为重点主攻方向，在提升燃气轮机装备性能、降低污染物排放水平等方面取得了巨大成功，获得了市场回报。除重点核心关键技术外，《指导意见》中也提到了控制、系统集成等技术方向，对打通燃气轮机装备从研发到产品实现提供技术支撑。设计软件自主发展也是我国目前亟需补齐的主要短板，现阶段我国燃气轮机研发使用的气动、传热、燃烧、结构强度等关键软件仍以国外商用软件为主，国产软件虽取得一定突破，但在计算精度、效率及功能性等方面仍有不小差距，还不能完全满足工程设计需求。
生产制造方面，《指导意见》聚焦高性能高温合金、涂/渗层材料及高温部件制造工艺，提出了构建先进自主的材料体系。燃气轮机装备发展对材料技术高度依赖，“一代新材料、一代发动机”。特别是在高温合金方面，国外燃机巨头通过长期投入持续研发，均建立了自身的材料体系，同时进行严密的技术封锁和专利保护；我国目前高温合金、涂/渗层技术仍处于跟跑阶段，在高性能新材料研制、制备工艺、材料基础数据库建立等方面难以满足先进燃气轮机装备发展需求，亟需加大力度实现突破。制造工艺领域，我国经过多年努力，在核心关键技术上取得了长足进步，特别是高温叶片精密铸造方面实现了可喜突破，但在精细化工艺仿真设计、成品率及质量稳定性等方面与国外相比仍有显著差距。
试验验证方面，燃气轮机装备对试验验证高度依赖的特性决定了自主发展先进试验测试技术的重要性。在这方面，国产测量元器件及仪器精度低、可靠性不高、功能性差等问题亟待解决，特别是在近应用环境下非接触测量技术方面差距大、自主可控存在瓶颈。在基础机电类产品方面，为燃气轮机装备配套的泵、阀、传感器等关键附件及元器件性能不高、可靠性低等问题长期未得到有效解决，制约了装备产品可靠性提升，需要从设计、制造及试验验证等各个环节统筹布局、系统解决。
运维服务方面，装备运维关键技术、工艺及标准规范体系建设应作为重点，长期投入统筹推进。同时，应重视发展在线状态监测、故障诊断、预测维修等燃气轮机全生命周期支持技术，即装备健康管理技术。在这方面GE、西门子、三菱等燃气轮机厂商均依托在役机组海量运行数据，构建了成熟的远程健康管理平台和运维服务体系，以长期服务协议形式为用户提供服务，增强市场竞争力；与之相比，国产在役机组数量少，运行数据积累不足，运维支持能力差距较大，亟待以发展健康管理技术为切入点，健全自主运维服务体系。
绿色燃料方面，燃气轮机燃用氢氨醇等新型绿色燃料是落实“双碳”战略的重要技术发展方向，也是国际上各大燃机厂商重点布局的前沿赛道，各家均制定了详细的时间表和路线图。目前国际上氨燃料燃气轮机正处于试验室整机测试阶段，氢燃料燃气轮机已进入示范运行阶段。在我国实施“双碳”战略的大背景下，《指导意见》明确提出加快绿色燃料在燃气轮机领域的技术攻关与示范应用，对推动燃机产业绿色发展至关重要。
产品谱系方面，发展完备的燃气轮机产品谱系不仅是满足能源市场多元化需求的迫切要求，也是一个国家燃气轮机高端装备核心竞争力的重要体现。欧美国家凭借技术优势和工业实力，打造了覆盖不同功率等级的燃气轮机产品型谱，已形成技术与市场垄断，在相关应用领域占据主导地位；我国燃气轮机产品现主要集中于有限几款成熟机型，在其他功率档次尚无具备市场竞争力的优势产品，加快建设燃气轮机完整产品谱系势在必行。
二、在创新体系建设方面
在燃气轮机高端装备产业协同创新发展方面，美国和日本为我们提供了很好的借鉴经验。美国能源部（DOE）自1990年代初起，持续推动了“Advanced Turbine SystemsProgram（ATS）”、“University Turbine Systems Research Program（UTSR）”等一系列技术开发计划；在组织模式上建立了由“政府—企业—大学—国家实验室”组成的研发网络，GE等多家燃气轮机制造商作为主要参与方，这成为了DOE燃气轮机计划的典型组织形态。日本二战后在燃气轮机领域经历了数年空白期，后来在技术上通过“引进—消化—吸收—自主创新”实现能力跃迁，从技术的追随者逐步成长为全球重型燃气轮机领域的领导者之一，其在开放协作中主张战略自主、路径开放、多元供给的策略令人印象深刻；在创新机制上，日本同样采用了被其称“产官学”协同组织模式，非常值得一提的是用户—日本电力公司对燃气轮机技术发展所起作用巨大，日本电力公司不断设定市场目标，牵引方向并深入参与技术开发，这是国际上其它电力公司少有的惯例，这种独特土壤孕育了日本燃气轮机技术。业界曾有人评论：“历史上若无电力公司如此支援，现今日本燃气轮机技术发展面貌将不复存在”（同样的结论也写于美国政府关于日本燃气轮机产业的调查报告）。我国在科技创新方面，提出了“加快建立企业为主体、市场为导向、产学研用紧密结合的技术创新体系”，与国际先进发展经验高度契合。《指导意见》针对燃气轮机技术创新，结合我国现阶段技术发展现状和条件，具体提出了完善产业协同创新体系、强化企业创新主体地位、建设开放共享第三方试验验证平台，以及加大首台（套）示范应用及市场推广力度等系列措施，必将为我国燃气轮机产业自主创新发展提供强有力的体系支撑。
三、在政策保障方面
成功的高端装备产业政策不应是单一补贴工具，而是长期战略稳定性+高风险研发金融支持+需求侧市场设计+基础设施与标准先行+供应链安全的组合。《指导意见》统筹提出支持自主燃气轮机装备进入工程示范和市场应用、深化国际合作和人才队伍建设、加强财政和金融支持等一系列组合创新措施，这些措施的全面实施对我国燃气轮机产业高质量发展将是至关重要的政策驱动力。
（中国工程院院士 林枫）
责任编辑：沈馨蕊
