四川人大代表田晓晶:从“零碳燃机”到“万家灯火”的科技报国之路

问题——能源转型进入深水区,电力系统稳定与低碳化面临双重考验;随着用电需求增长与新能源装机提升,电力供给既要“更绿”,也要“更稳”。风电、光伏具有波动性,如何构建多能互补、可调节的电源体系,成为提升电力安全保障能力的重要课题。另外,高端装备制造向价值链高端迈进仍需关键核心技术支撑,特别是燃气轮机等重大装备长期存技术门槛高、系统集成难、验证周期长等挑战。 原因——关键技术“卡点”多、工程化验证难,叠加产业链协同要求高。燃气轮机被视为现代工业“皇冠上的明珠”,涉及空气动力、燃烧、材料、控制等多学科交叉。早期我国在对应的领域基础薄弱,缺乏成熟设计规范与试验数据,关键部件和系统能力不足,导致国产化路径复杂、攻关周期长。以F级燃机为例,其高温部件长期在极端工况下运行,对耐热材料、冷却结构、燃烧稳定性提出苛刻要求,任何一个环节短板都可能影响整机性能与可靠性。走向纯氢燃机后难度继续加大:氢气燃烧速度快、火焰温度高、能量密度特性特殊,燃烧组织、抑制回火与控制氮氧化物排放等问题更加突出,国际上也缺少成熟路线可直接照搬。 影响——从“能用”到“好用”,重大装备突破支撑电力安全与产业升级。来自东方汽轮机有限公司清洁高效透平动力装备全国重点实验室的一线科研人员田晓晶介绍,国内首台完全自主知识产权的F级50兆瓦燃机成功研制并应用,为我国燃机装备实现从“0到1”的跨越提供了标志性成果。该级别燃机可用于电力系统调峰与应急保障,具备快速启停、负荷调节灵活等优势,可与风、光、水等清洁能源形成互补,为电网稳定运行提供重要支撑。在产业层面,重大装备突破带动材料、加工、检测、控制系统等上下游协同升级,推动高端装备制造集群发展,提升“制造”向“智造”“高端化”跃升的能力基础。 对策——让基层声音直达决策层,以制度化渠道汇聚产业发展合力。作为省人大代表,田晓晶表示,当建议被有关部门采纳并推动落实时,更加体会到全过程人民民主在治理实践中的价值:以调研为基础,把一线痛点、产业需求和技术趋势转化为可操作政策建议。结合四川资源禀赋和产业优势,她围绕清洁能源与装备制造提出针对性思路:一上,依托天然气资源,推进气电项目建设,构建风光水气一体化的绿色电力稳定体系,提升系统调节能力;另一方面,立足德阳装备制造基础,推动成德高端装备产业集群建设,强化产业链配套与创新链协同,促进高端装备走向更广阔市场。对科研攻关而言,政策端可重大试验平台、示范应用场景、标准体系建设和人才保障诸上持续发力,打通“实验室—工程化—产业化”链条,降低从技术突破到规模应用的时间成本与不确定性。 前景——以“降碳”向“零碳”迈进,纯氢燃机有望打开新场景。当前,在“双碳”目标牵引下,电力与工业领域低碳转型节奏加快。以天然气为燃料的燃机相比燃煤发电可显著降低碳排放,但仍属于含碳能源路径;纯氢燃机燃烧产物主要为水,具备实现“完全零碳排放”的潜力,更契合未来能源结构演进方向。田晓晶团队正瞄准国际前沿开展纯氢燃机核心技术攻关,尝试重构燃烧技术路线,通过创新燃烧组织方式提升火焰稳定性与温度均匀性,降低工程化风险。据介绍,相关核心硬件验证已取得阶段性进展,后续仍需推进整机匹配、结构优化与系统可靠性验证。按研制计划,纯氢燃机有望在2027年前后具备投入运行条件。业内认为,随着绿氢制取成本下降、储运体系完善及示范应用扩面,纯氢燃机未来可在发电、化工以及园区冷热电三联供等领域拓展应用,为构建新型能源体系提供新的技术选项。

从零到一的科技突破,见证了中国制造向中国创造的转变。田晓晶和她的团队用十余年的坚守和创新,将燃气轮机该"大国重器"从梦想变为现实,为千家万户送去了稳定电力。如今,他们又站在新的起点上,向纯氢燃机这一更高的科技高峰发起冲锋。这种接续奋斗的精神,正是推动我国能源革命、实现"双碳"目标的强大动力,也是全过程人民民主制度下,科技工作者将个人梦想融入国家发展大局的生动体现。