三菱日立J系列燃气轮机实现商业化稳定运行百万小时
燃机被誉为“工业皇冠上的明珠”，燃氢轮机则是其中最耀眼的一颗。
“展望未来，MHPS在全球销售的每台燃气轮机都将适用可再生氢燃烧。这使我们的客户可以立即投资天然气发电厂，并将其适时转换为可再生氢发电设施。这使投资运营方拥有足够的灵活性，自由选择天然气发电与可再生能源的混合比例并满足电网的需求。我们提供的发电和存储解决方案使客户从容应对气候变化并促进人类繁荣，这事关电力行业的未来。”
——MHPS美洲区总裁兼首席执行官 PaulBrowning
4月15日，三菱日立动力系统（MHPS）公司宣布J系列燃气轮机实现了100万小时的商业运行。该燃气轮机系列是MHPS最大、最先进的燃机产品，能够在1600°C的涡轮机进口温度下持续运行，并以可靠、高效、灵活著称。
J系列燃气轮机于2011年推出，作为G系列和升温改进技术的结合，是日本开发1700℃级燃气轮机项目成果，实现了99.5％的行业领先的整体可靠性和超过64％的效率。
99.5％的可靠性，这是该领域的世界纪录
最新版本是世界上运行的最大，最节省燃料的燃气轮机
30％掺烧可再生氢气能力，100％使用可再生氢的开发能力
目前，全球J系列燃气轮机有43台处于商业运行状态，总订购容量超过25吉瓦。在巴西，加拿大，日本，墨西哥，秘鲁，韩国，台湾，泰国和美国约部署了一百个装置。该系列产品被广泛应用于替代燃煤发电，商业化运营时间是竞争对手同级别产品的两倍。与同等规模的燃煤电厂相比，J系列的100万小时的运行可减少2.7亿吨二氧化碳排放量。
MHPS总裁兼首席执行官KenKawai表示：“相对于J系列燃气轮机实现一百万小时运行的重要里程碑，我们更看重的是所有这些小时都以99.5%的可靠性运行。一切始于公司在日本高砂市的联合循环发电厂T-Point，这种极端可靠性不是靠运气。因为在将新技术交付给客户之前，我们已经测试了8,000小时。现在，公司已经建立了T-Point2，涡轮进口温度达到1650℃的尖端风冷566 MW（60Hz）高级燃气轮机（ACGT），并实现满负荷且与电网同步。我们已逐步开发出世界上最大，最可靠和最节省燃料的燃气轮机。”
此外，T-Point2有望安装先进的人工智能技术—— MHPS-TOMONI®数字解决方案，从而使其成为世界上第一个自动联合循环发电厂。将数字技术完全集成到电厂运营中，运营方可以利用数据来优化日常运营，远程监控和管理整个工厂的绩效，与电网和燃料提供方的能源管理目标协同，并使运行和维护（O＆M）决策自动化，最大限度降低风险。
日本横滨T-Point 2电厂
按照《巴黎协定》愿景，二氧化碳减排需要大幅降低发电技术对环境的影响。MHPS与卡内基梅隆大学共同编制了电力部门碳排放指数。自2005年以来，随着发电量的稳定增长，美国的碳排放量下降了29％。背后的驱动力是从煤炭转换为天然气，占减排量的54％，可再生能源的增长占另外40％，剩余的6％是由于效率提升等因素所致。但随着可再生能源的发展，风能和太阳能发电出现缺口期间如何使用无碳能源成为一个新的挑战。MHPS认为 “可再生氢”（由可再生能源电解产生的氢）将成为未来的重要燃料。
系列的最新创新旨在进一步减少碳排放。2020年3月，MHPS公司从美国犹他州Intermountain电力局收到了两套M501JAC动力总成订单。这两台燃气轮机基于风冷干式低NOx燃烧系统，能够使用高达30％的可再生氢燃料。与同等规模的燃煤电厂相比，30％的氢气系统将减少75％以上的碳排放，而100％的氢气系统将完全消除碳排放。在2025年至2045年之间，该电厂将逐步实现100％可再生氢发电。
MHPS还通过犹他州高级清洁能源存储（ACES）项目，开发了网格化大规模的可再生氢生产和存储技术。ACES项目使用可再生能源通过电解生产氢气。氢气将在现场的地下盐穴实现跨季节存储，并供给墨西哥湾沿岸的炼油厂。当风、光可再生能源发电受限时，存储的可再生氢可以直接发电。
ACES项目概念图
燃烧氢气有两个挑战：第一，火焰温度高（比天然气高），第二，回火影响大（火焰速度比天然气高所致）。MHPS正在发展其高氢燃烧技术，不仅实现100％的氢气燃烧，也满足相同的NO X排放量要求，而且价格与同等燃气轮机接近。
这项技术是三菱在火箭发射业务中借鉴而来。自1970年以来，MHPS已测试了29台燃气轮机，氢含量在30％至90％之间，总体运行时间超过350万小时。MHPS目前正在将荷兰格罗宁根Vattenfall所属Magnum1.3吉瓦联合循环发电厂三个装置中的一个（440兆瓦）转换为适应100%可再生氢，预计2024年实现商业运营。
结合氢燃料输入特性，MHPS可以在当前运行的所有旗下设备配备氢燃烧器技术。这使运营方在不改变其燃气轮机机组的情况下使用氢能，大幅节省转换成本。
（文中信息及图片来自MHPS）
