燃气轮机产业发展白皮书（简版）2023

燃气轮机聚焦团队编著 燃气轮机聚焦——燃气轮机产业发展白皮书（简版） （2023） WhitePaperofGasTurbineIndustry（2023）坚定且有序的转型 总编：李庆星执行主编：袁亚萍 编辑：吴江梅袁白钰莹张堂斌骆倩 编辑指导：周梦丹 目录 全球电力变化：�����������������������������1 全球天然气发电量变化：�������������������������1 中国电力绿色低碳转型不断加速：���������������������2 中国燃气发电装机量和发电量变化：��������������������4 中国燃气轮机整机企业市场新进入者崭露头角：���������������7 中国燃气轮机2022年取得重大技术突破：�����������������7 全产业链发力氢能技术研发攻关：���������������������8 燃气轮机产业链链长千呼万唤始出来：�������������������9 中国燃气燃气轮机进出口数据创新高：�������������������9 燃气轮机供应链建设逐步完善：����������������������10 全球电力变化： ◇2022年，全球电力需求增长了694TWh（+2.5%），达到28,510TWh，而2021年为27,816TWh； ◇全球主要经济体在该需求中的占比：中国（31%），美国（15%），欧盟 （10%），印度（6%），俄罗斯（4%），日本（3%）； ◇风力和太阳能发电满足了80%的需求增长，而所有可再生能源发电总计 （风力、太阳能、水电、生物能源及其他可再生能源）满足了92%的需求增长。燃煤发电增长（+108TWh）满足了其余的需求增长（8%），而核电及天然气发电则存在不足； ◇新建煤电并未加快，但关闭煤电的速度放缓。 800 600 400 200 0 -200 太阳能风能水力核能煤炭天然气其他合计 全球发电量同比变化（TWh） 全球天然气发电量变化： ◇与前一年相比，2022年全球天然气发电量略微下降0.2%（-12TWh）。高企且不稳定的天然气价格未能导致天然气发电出现大幅度的下跌； ◇2022年新建的天然气发电厂数量是2018年来的最低水平。根据全球能源监测的数据，2022年仅建成了31GW； ◇在国家层面，有些国家的天然气发电量大幅减少，有些国家天然气发电仍在增加。美国的天然气发电量增长（+7.3%），正逐步取代煤电。但其他大 0.1 7.30% -22.00% -32.00% 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -46.00% 美国巴西土耳其印度 主要国家天然气发电量变化 中国电力绿色低碳转型不断加速： ◇截至2022年底，非化石能源装机规模达12.7亿千瓦，占总装机的49%，超过煤电装机规模（11.2亿千瓦）； ◇2022年，非化石能源发电量达3.1万亿千瓦时，占总发电量的36%。其中，风电、光伏发电装机规模7.6亿千瓦，占总装机的30%； ◇风电、光伏发电量1.2万亿千瓦时，占总发电量的14%，分别比2010年和2015年提升13个、10个百分点。 太阳能，16% 太阳能，5% 风电，9% 核电，5% 2022年 总装机25.6亿千瓦 风电，14% 核电，2% 2022年 发电量8.7万亿千瓦时 水电，15% 火电，52% 水电，16% 火电，66% 2022年电力总装机和发电量 ◇新能源快速发展，系统调节能力和支撑能力提升面临诸多掣肘，新能源消 纳形势依然严峻。新能源占比不断提高，快速消耗电力系统灵活调节资源，其间歇性、随机性、波动性特点使得系统调节更加困难，系统平衡和安全问题更加突出。 我国各类电源装机结构变化 ◇目前我国电力系统灵活调节能力不足，安全运行风险逐渐增大，电力系统的规划裕度正逐渐透支。 3.9 3.3 3.65 2.8 3.1 2.5 1.8 2.1 1.7 2 2018年 2019年 2020年 2021年 2022年 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 风电 太阳能发电 风电 太阳能发电 风电 太阳能发电 风电 太阳能发电 风电 太阳能发电 0 2018—2022年风电/太阳能发电装机量（亿千瓦） ◇截至2022年底，煤电灵活性改造规模累计约2.57亿千瓦，抽水蓄能装机规模达到4579万千瓦，新型储能累计装机规模达到870万千瓦； ◇全国风电、光伏发电利用率达到97%、98%，特别是西北地区风电、光伏发电利用率达到95%、96%，同比提升0.8个百分点、1.0个百分点； ◇新能源从补充能源走向主体能源，化石能源从主体能源走向保障性能源，灵活性电源规划需适度超前、留有裕度。 0.6 0.5 49.0% 34.0% 0.4 0.3 18.0% 15.0% 12.3% 0.2 6.0% 0.1 0 中国西班牙德国美国平均广东省 各国灵活性电源占比 我国灵活性电源与随机性电源规划与实际运行情况 分类 电源类型 “十三五”规划目标 2020年实际情况 2022年度 灵活性电源 气电 1.1亿千瓦 9972万千瓦 1.15亿千瓦 抽水蓄能 4000万千瓦 3149万千瓦 4579万千瓦 灵活煤电 2.2亿千瓦 8000万千瓦 2.57亿千瓦 新型储能 —— —— 870万千瓦 随机性电源 风电 2.1亿千瓦 2.81亿千瓦 3.65亿千瓦 光伏 1.1亿千瓦 2.53亿千瓦 3.9亿千瓦 中国燃气发电装机量和发电量变化： ◇截止2022年度，我国气电装机总容量1.15亿千瓦，占火电装机容量（13.3亿千瓦）的8.6%，占全国总装机容量（25.6亿千瓦）的4.5%；是2012年燃气发电装机（0.38亿千瓦）的3倍，占火电装机容量比重提高4个百分 6000 4000 2000 0 2010201120122013201420152016201720182019202020212022 2010—2022年我国气电装机发展趋势（万千瓦） ◇2022年度我国燃气机组发电量2694亿千瓦时，占火电发电量（57307亿千瓦时）的4.7%，占全国总发电量（86941亿千瓦时）的3.1%； ◇受国内疫情和国外局势的影响，国内天然气供应量收窄，价格升高，2022年燃机运行小时数偏少，主要用于电网调峰运行，平均气电利用小时2429小时，同比降低258小时； ◇受天然气价格走高影响，各燃气发电企业经营压力较大，部分电厂生产经营困难，尤其是小型的6F、9E机组由于机组效率较低，亏损较为严重。 2022年度部分发电集团经营数据 项目 华电国际 华能国际 大唐发电 上海电力 国电电力 营业收入 1070.59 2467.25 1168.28 391.61 1,926.81 净利润 0.99 -73.87 -4.10 3.21 27.47 燃机/气电装机量 8589.05 12738 6100.18 2875.2 1020.0 清洁能源装机占比 20.20% 26.07% 33.10% 52.92% 39.54% 总资产 1218.69 5026.05 3051 1609.85 4128.52 总资产净利率 0.08% -1.47% -0.13% 0.19% 0.15% ◇受制于燃气发电成本较高，我国燃气发电主要集中分布在经济较为发达、天然气供应充足、环保低碳方面要求较高的长三角、珠三角和京津冀等区域。现阶段随着内陆城市经济水平的提升，气电项目布局建设逐步增加。 7298,6% 2005,2% 100,0% 19423,17% 41364,35% 46084,40% 东北华北华东华南华中西北 我国各区域装机容量分布（MW） 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 广东江苏浙江北京上海天津福建河南山西海南湖北新疆重庆四川河北山东宁夏广西内蒙古青海西藏甘肃黑龙江江西湖南安徽 0 2022年各省燃气轮机装机容量 中海石油气电集团有限责任公司 5.52% 深圳能源集团股份有限公司 4.81% 其他 22.50% 中国华能集团有限公司 13.88% 中国华电集团有限公司 27.16% 申能集团有限公司 4.63% 浙江省能源集团有限公司 4.98% 广东省能源集团有限公司 8.04% 国家电力投资集团有限公司 8.48% 各集团燃气发电占比 ◇从燃机机型分布上，国内应用的燃机制造厂家主要有GE、西门子、三菱、安萨尔多等公司机型； ◇目前国内发电用燃机装机数量超过430台。燃机等级多为E、F级，参数高、大容量的H级相对较少； ◇目前广东增城、天津军粮城投产的H级燃机之外，闵行燃机示范工程全球首台50赫兹H级燃机已首次点火成功，广东双燃料9HA燃机已经运至现场，四川德阳、广元H级燃机项目已核准。 中国燃气轮机整机企业市场新进入者崭露头角： 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 中船重工龙江广瀚燃气轮机有限公司 中国航发燃气轮机有限公司中科冠能燃气轮机有限公司 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 青岛中科国晟动力科技有限公司 成都中科翼能科技有限公司 东方电气集团东方汽轮机有限公司 湖南航翔燃气轮机有限公司 无锡华天燃气轮机有限公司 无锡明阳氢燃动力科技有限公司 南京汽轮电机（集团）有限责任公司 上海电气燃气轮机有限公司 华电通用轻型燃机设备有限公司 新奥能源动力科技（上海）有限公司上海和兰透平动力技术有限公司 上海慕帆动力科技有限公司上海国创燃机技术有限公司 杭州汽轮动力集团有限公司 厦门中冠能燃气轮机科技有限责任公司 中国燃气轮机整机企业分布 中国燃气轮机2022年取得重大技术突破： ◇2022年12月31日02点16分，被誉为“新时代争气机”的首台全国产化F级50兆瓦重型燃气轮机发电机组在广东华电清远华侨园燃气分布式能源站项目点火成功，填补了我国自主燃气轮机应用的空白，标志着我国在自主重型燃气轮机领域步入运行阶段； ◇2022年3月11日，中国华电自主研制的国内首套F级燃气轮机控制系统在江苏华电戚墅堰电厂2号机组成功投运。这是继2021年成功投运国内首套 E级燃机TCS之后，中国华电再次取得燃机控制领域关键核心技术的重大突破，实现了从E级到F级的新跨越； ◇2022年1月14日，我国300MW级F级重型燃气轮机首台样机压气机第5级轮盘锻件在二重装备顺利通过首件鉴定。清华大学、上海交大、上海成套院、东方电气等专家予以充分肯定； ◇2022年10月9日18时，由中国航发燃机自主研制的国产首台110兆瓦功率等级AGT-110重型燃气轮机，在中海油深电现场通过72小时满负荷连续运行，迈出走向商业运行的重要一步。标志着AGT-110机组突破了商业运行前的一项重要考核内容，研制工作取得了阶段性成果，可以正式投入市场销售。 全产业链发力氢能技术研发攻关： ◇“三桶油”发力绿色低碳转型：中国石化锚定打造“中国第一氢能公司”目标，积极布局氢产业链发展。中国石油基于‘替碳、减碳、用碳、埋碳’思路，提出发展“碳循环经济”。大力发展“天然气+”清洁能源，积极打造“氢能+”零碳燃料产业链，推动油气资源和风光热电氢新能源融合发展。 ◇国内首台纯氢燃气轮机示范项目落户内蒙古通辽。标志着我国在纯氢燃气轮机国产化替代方面迈出了重要的一步。 ◇国家电投所属荆门绿动能源有限公司在运燃机成功实现30%掺氢燃烧改造和运行。2022年9月29日，国家电投所属荆门绿动能源有限公司在运燃机成功实现30%掺氢燃烧改造和运行，为加速国内自主氢燃机开发、运行积累了宝贵的经验。 国内多个省市对氢能燃气轮机发展做出明确规划： ◇上海市：稳步推进H级燃气轮机的国产化制造和应用技术开发，探索布局氢混燃机技术路线；大力研发工业与船用燃气轮机，形成涵盖轻型燃机与重型燃机的产品系列； ◇四川省：燃气轮机领域要求研发掺氢/氢燃气轮机关键技术,推动自主重型 燃气轮机示范应