问题——关键装备受制于人,能源与工业安全面临约束。
重型燃气轮机作为高端动力装备,是现代能源体系与高端制造的重要支撑,广泛应用于电力调峰、天然气输送、海上平台、化工等领域。
长期以来,高等级燃机的设计规范、试验数据、关键部件材料与工艺等核心环节门槛高,国内在高端机型上存在短板,关键技术受制于人的风险凸显。
在这一背景下,四川科研与制造力量持续向“硬科技”发力,推动实现自主可控,成为提升产业链韧性与能源保障能力的现实需求。
原因——从基础薄弱到体系攻关,靠的是长期投入与工程化能力。
田晓晶介绍,她进入该领域之初,国内燃机技术积累不足,标准体系与试验数据短缺,高端机型国产化空白明显。
更为不易的是,东方汽轮机在汶川地震后恢复重建的艰难时期,厂区受损、新厂房尚在建设,仍启动50MW燃机项目。
这一决策背后,既有对国家重大需求的判断,也体现出以工程问题为牵引、以系统集成为路径的攻关思路。
燃机研发不是单点突破,而是材料、结构、燃烧、控制、制造、试验验证等环节的协同推进,任何一环薄弱都可能导致整机性能与可靠性无法达标。
面对复杂工况与严苛要求,团队在试验现场反复迭代,围绕点火、燃烧稳定性等关键难题开展系统排查与参数优化,以“试验—验证—改进”的闭环方式不断逼近目标。
影响——“0到1”突破带来产业与能源双重效应。
2023年,国内首台完全自主知识产权的F级50MW重型燃气轮机成功问世,标志着我国在重型燃气轮机领域实现实质性跨越。
以50MW等级燃机测算,其连续运行1小时发电量可达5万度电,能够为大量居民用电需求提供支撑;更重要的是,燃机具备快速启停、适应负荷波动等特性,是提升电力系统灵活性的重要装备。
在新能源装机占比持续提升的背景下,电力系统对调峰与稳定支撑的需求更为迫切,燃气轮机及气电机组的作用更加凸显。
与此同时,核心装备国产化有助于降低供应链风险,带动关键零部件、材料与制造工艺升级,推动装备制造业向高端化、集群化发展,为培育新质生产力提供支点。
对策——以资源禀赋为依托,构建多能互补的稳定供能体系。
作为省人大代表,田晓晶将攻关经验转化为政策建议,聚焦科技创新与清洁能源产业发展。
结合四川天然气资源优势,她提出加大气电项目建设,推动构建风光水气一体化的绿色电力稳定体系。
当前,推进能源转型既要提升可再生能源占比,也要同步完善系统调节能力与安全保障能力:一方面,需加快关键装备国产化与工程应用,形成可复制、可推广的示范项目;另一方面,围绕试验验证平台、标准体系建设、关键材料与核心部件攻关等基础能力加大投入,提升全链条创新效率;同时,完善产学研用协同机制与人才培养体系,形成“研发—制造—应用—迭代”的良性循环。
前景——向纯氢燃机冲锋,面向零碳与智能化的下一程。
田晓晶表示,团队平均年龄33岁,正在向国际前沿纯氢燃机发起挑战。
相较天然气,氢燃料在燃烧特性、点火稳定、材料适配、安全控制等方面提出全新要求,堪称对燃机的一次系统性“升级改造”。
一旦实现稳定运行与规模化应用,将为发电领域减排提供更具潜力的技术路径。
与此同时,装备制造正进入数字化与智能化加速期,推动数据、算法与工程设计融合,将有助于提升设计效率、缩短迭代周期、优化试验验证与运维管理。
面向“十五五”,在保障安全可靠的前提下,加快推进智能化、绿色化、融合化发展,有望进一步巩固我国在高端动力装备领域的竞争力。
从被动受制于人到自主创新突破,从"0"到"1"的跨越凝聚了几代科技工作者的心血和汗水。
东方电气集团在重型燃气轮机领域的成功实践表明,只要坚定信心、持续投入、勇于创新,中国完全有能力掌握战略性关键技术。
当前,面对新一轮科技革命和产业变革,更需要像田晓晶团队这样的科研工作者,继续向纯氢气燃机、人工智能赋能等前沿领域进军,为发展新质生产力、建设现代化产业体系提供强有力的科技支撑。
这种自主创新的精神和实践,正是推动中国制造向中国创造转变的生动写照。