杨：华天航空动力是一家拥有自主产知识产权的燃气轮机研发制造企业，基本涵盖燃气轮机的设计、制造、成套、销售、运维全流程。燃气轮机是一种高端装备，学名叫“燃气涡轮发动机”，比如航空发动机和工业用燃气涡轮发动机都属于燃气轮机。

  它们本质都是一种能源转换装置，天上飞的航空发动机就是把航空煤油的化学能通过燃烧、膨胀做功转化为螺旋桨的机械功，地面上的燃气轮机，就是把天然气、氢能通过燃烧和透平（涡轮turbine的音译）做功转化为发电机的机械功。这种能源转换装置是目前世界上能源转换效率最高的一种装置。

  吴：燃气轮机一直被称为“制造业皇冠上的明珠”。最近有很多国产燃气轮机的消息，包括秦皇岛GE燃机国产化的项目，还有一些国产重型燃气轮机，都被誉为重大突破。为什么燃气轮机会引起如此多的重视？

  杨：我们的祖国现在要能源转型，要做新能源为主体的新型电力系统。在国家的新型电力系统蓝皮书里把能源转型期分为了三个时期：转型期、形成期和巩固期。此前大家也争论过我们的电力系统是否能从火电、煤电直接跳到新能源时代，后来的结论基本上还是“跳不过去”，需要一个大约20年到30年的转型期。目前主要是通过增加燃气轮机的发电，也即天然气的发电，来作为能源转型期的一个稳定器。

  一是因为天然气是清洁能源，碳排放较少，二是因为燃气轮机的启停比较迅速，能够调峰以很好地匹配新能源的波动性。所以行业认为还要着重发展气电15年，作为能源转型时期的战略储备。

  为了进一步地提高碳达峰的程度，我们未来也不再纯粹烧天然气了，会往里面逐步的提升掺氢比例，以求达到一个“零碳发电”的状态。所以从去年开始，无论国电投的荆门电厂、广东大亚湾粤电集团的一个电厂，还是舟山的一个燃机电厂，基本上发改委批复的都是掺氢电厂。在新能源的转型期，往气电（尤其是掺氢气电）发展，已形成了一个行业共识或者一个政策共识，大家对燃气轮机这样的领域目前的关注也就不难理解。

  吴：目前气电的成本还是比较高，在发电结构里占比仍然很低，那么未来它在整个新能源体系中会有怎样的机遇？

  杨：在能源的转型期，我们在利用新能源的时候仍然有不稳定的问题，比如我们关闭一个大型的煤电机组来用相应的新能源发电替代的话，新能源强烈的波动性对我们的电网就会造成巨大的冲击。如果我们既要新能源，又要电网的稳定性和可靠性，那这样一个时间段就要需要一种调节能源的出现。只有燃气轮机（主要还是烧天然气，因为现在氢能仍比较贵）能够完美匹配新能源的波动性，既增加了新能源的装机量，同时又保障了电网的可靠性。

  杨：短期内是的。新能源是有季节性的，冬季和夏季，风季和非风季，雨季和非雨季，风光的能量资源在全年是不匹配的，所以如果上了以新能源为主体的风光机组，就一定会有跨季节的能量平衡的问题，因此就需要匹配的储能会非常长时。目前电化学储能解决的是日内调解，夜充昼放来达到昼夜或者两三天的能量平衡；但是跨季节的平衡是电化学储能做不到的，只可以通过氢储能，再通过燃气轮机燃烧进行规模发电。

  长期上讲，在能源转型的形成期，燃气轮机的天然气机组会转为纯氢的燃气轮机电厂，这时在中西部源端的调峰机组也会一直存在，通过特高压输电，起到能量平衡的作用。但在东部这种以分布式能源为主的地区，基本上就是小燃机来进行燃氢的发电。所以燃气轮机既是一个连接了旧能源时代和新能源时代的桥梁装备，同时也是未来的一个主力发电装备。在源端，比如三北地区大规模的风光基地，夏季风光制氢，冬季通过氢能发电，通过特高压到东部来达到区域的能量平衡和季节的能量平衡。而在荷端，比如东部地区，就地消纳新能源也是跨季节的能量平衡。大燃机和中小型燃机加起来，基本上就是我们给燃气轮机的长期定位：以新能源为主体的新型电力系统的底层布置。

  吴：长时储能其实也会有比较多的方案，比如说抽水或者是储热之类，那为什么氢能在您看来是唯一最好的长时储能方案呢？

  杨：抽水蓄能受制于地形条件和资源禀赋，目前国内可以建立抽水蓄能电站的地方已经基本规划完了，所以体量是有限的。

  而无论是水箱储热还是岩石储热，我们大家都知道光热资源的能量耗散程度是很大的，能量转化效率过低，所以能做到的能量平衡很有限，除非是西藏这种光热资源非常发达的地方。何况如此之低的能量转化效率，也并不经济，所以说不会是主流的技术路线。

  燃气轮机烧氢是实现跨季节能量平衡的最佳方法，这件事在全世界内基本形成了共识。欧美的主机厂商，GE、西门子、索拉、三菱，都在做掺氢的燃气轮机并开发纯氢的燃机；日本的川崎已完成了纯氢燃气轮机的开发，而且具备商用条件，在示范项目中已经验证了整个全产业链；中国的国家电力投资集团既在做重型机组的掺氢也在做小型机组的纯氢燃烧。所以无论从电力投资者还是从设备的生产方，大家的共识就是燃气轮机烧氢是未来能量平衡的一个基础路线。

  吴：现在氢能的储运方案虽然比较多，包括掺氢管道运、氨运或者是槽车运等等，但这些方案都各有不足，那您觉得储运环节未来会成为燃气轮机发展的瓶颈吗？

  杨：目前来看储运不会成为瓶颈。从历史上来看，氢也不是一个今天才得到应用的气体，火箭航天领域的氢氧发动机中就有很多应用。比如在美国佛罗里达州20世纪60年代就开始建设了900公里的纯氢输送管线，往佛罗里达航天发射场输送纯氢。而我们国内火箭发射卫星的时候，当然也是有足够的氢储存的。所以从案例上来说，氢的储运不存在问题。

  现在问题出在哪里？就是虽然已经在航天上应用了很久，但把氢应用到能源上这一点，我们国内对此的认知才刚刚起步，尤其是在绿氢这一块。我们对氢能源的研发、氢储输的投入以及一些试验工程才起步，对氢储输技术路线的优劣还不能轻易判断。按照中国的政策周期，至少还要两三年之后，大家才能去判断有没有瓶颈和应该采用哪条技术路线。我个人对氢的输送还是充满信心的。

  吴：今年离网电价的下降速度还是挺快的，从成本角度来说，您觉得现在氢能大概能将成本降低到什么程度？是一个可持续的过程吗？

  杨：氢能的价格来源于几方面，一是风光发电的成本，二是制氢的效率，三是储运的成本。现在从光伏发电角度来讲，已能做到一毛钱一度电，比如青海地区；从制氢角度来讲，对于目前的电解制氢，如果上网电价能做到4毛钱，就能够平价上网，而如果电解氢的效率再提高一倍，可能上网电价两毛钱就够了，也就是说氢的价格短期内还有至少一到两倍的下探空间。氢的价格取决于地理禀赋与工业能力，这些是中国的优势所在，长期看，在全球还是优势突出，明显好于天然气时代。

  杨：我觉得按照中国的语境，目标是叫“以新能源为主体的新型电力系统”，那什么叫主体？四分之三才能叫主体吧？也就是所有的新能源发电要在整个电力系统里面占到75%左右。新能源的发电量至少需要是工商业用电的三倍左右，才可以在一定程度上完成这个目标。

  从这个角度说，我们觉得新能源的建设才起步。我们的沙滩、戈壁、荒山，到现在还远远没有布满我们的光伏和风电。

  吴：现在燃气轮机很多是用于油气工业这样的离网发电，您觉得未来离网发电使用燃气轮机的市场空间跟电网发电侧怎么去比较？

  杨：燃气轮机的发电功率比较大，在规模发电，比如在海上平台孤网发电的状态下使用燃气轮机是非常经济的，因为海上平台本来就有天然气，在陆地油田发电里面也有一些油田伴生气可以直接用来发电，从而解决整个油田的供电问题。工业燃气轮机的很多应用场景和应用标准就来自于油气工业，离网发电是一个非常庞大的市场。

  在中国大家感觉可能不那么明显，因为中国的电网实在太强大了。上个世纪90年代在沙漠中央开发塔中油田的时候，当时我们用的都是燃气轮机，而现在我们的祖国直接把电网通到了沙漠中心，就用电网来代替了燃机。

  但只要出了中国的国境，尤其是在不发达地区，是大量存在离网状态的，比如工业园区、产业聚集区，甚至一些城市都还是离网状态。像中国这么大规模的电网，在全球还是很少见的，只有中国这样一流的电网之下我们才会在离网和电网之间做一个经济性的比较；在国外他是没有一点比较基础的，因为他没有相互连通的大电网，尤其是油气资源丰富的地区，只能用燃气轮机来发电，本身离网发电就是很普遍的。

  我们目前是富煤少油贫气，所以我们大电网的这个发展还是以煤电为主。当然随着将来我们氢能价格的下降，燃气轮机也会参与到大电网中来；而在离网这一块，随着将来分布式能源的上升、新能源的增加，尤其是在东部地区这样的荷端，我们觉得脱开大电网的小电网就会很多。“智能微网”现在提得也很多。

  随着氢的价格的下降，就地制氢发电进行跨季节的平衡，肯定比从西部地区制氢通过特高压送来要有优势，因为特高压也有电力的损失，因此离网的形式将来在国内也会很普遍的。

  吴：燃气轮机也分很多型号，功率、效率、排气温度等参数都不一样。华天的产品目前是在什么样的定位？国际上目前是怎样的竞争态势？

  杨：华天的产品主要是中小型燃气轮机，因为目前国内的材料、工艺体系、良品率这一块还不太足以支撑我们去参与重型、大型燃气轮机的国际竞争。所以我们依托国内成熟的产业链，基本定位为30兆瓦以下的燃气轮机。

  我们做的机型，一个是2兆瓦的一个小机组，大多数都用在这个海上油田伴生气的消耗，一些岛礁的发电以及一些这个特种动力；第二个7兆瓦的机组，大多数都用在分布式能源发电，包括一些新能源的利用；第三个15兆瓦的机组跟7兆瓦的类似，但15兆瓦的就是开展氢能利用的对象机。

  我们现在和一些央企的产业方合作开发了纯氢的高效的扩散型燃烧室，这个构型在灰氢等复杂气体组分方面优势显著，也在开发适用于绿氢的低排型燃烧室，同时也在做整机系统集成验证的准备工作。

  主要对标的是美国的索拉公司这类以小燃机为主的公司，以期实现国产化的替代。我们下一步也要参与国际上的竞争，因为燃气轮机全球的玩家总共没几个，所以我们都会瞄准的是国际市场。

  在国际上，目标替代的还是国外一些比较老的机型。燃气轮机的生命周期也很长，第一代机型到现在都没有退出市场。所以我们先从简单的这个机型做起，不断地积累数据，打通材料、工艺、设计、应用端的数据，通过数据来不断地迭代设计软件、设计规范和设计的数据库，提高我们的设计与工艺管控能力，提升供应链的良品率。在这个基础上，配合这个国内材料工艺供应链的不断成熟进步，再慢慢地提高对国外更高端机型的或者更大功率机型的国产化替代能力。

  杨：在俄乌战争开始阶段，俄罗斯购买的西门子的燃机送修到加拿大，加拿大政府把这台燃机扣押了拒不归还。普京和加拿大的总理特鲁多还因为这台燃气轮机进行了多方的沟通试探，所以我们说，这是一台能登上国际政治舞台的燃气轮机。

  我们国家的燃气轮机，也还是以国外品牌为主。未来极端情况下如果也与俄罗斯这台燃机面临类似的违反商业规则的情况，更会给我们的能源安全造成极大的困扰。

  吴：对这种一件“大国重器”，作为一个民企，应该以什么样的生态位参与进来？

  杨：目前从全球来看，在中小型燃机里占比最多的是索拉公司，技术更为先进的GE、西门子、三菱，反而没有索拉公司的小燃机市场占有率更高。因为小型燃机更需要贴近客户、需要一些非标设计、需要及时迭代，要求更高的灵活性和反应能力。对于跨国集团来说，这样运作成本比较高，所以我们觉得中小型的燃机，还是适合一些能够贴近市场的企业来做。

  我们觉得，高精研发类、基础类、战略类、试验类、探索类的这些材料工艺和这个研发机型，应该由国家队来进行。因为一代燃机的研发周期目前至少30年，这个长度既超越了政治周期，也超越了经济周期。同时，它还关系国计民生，不是非公有制企业能够介入的，应该由国家来来投资研发。

  一些市场之间的竞争充分、投资周期较短、体量不大的，不涉及国计民生的中小型机组，还是会回归到设备的商业本质上来，在市场上充分竞争。我们觉得非公有制企业燃气轮机的未来，就在中小型燃机上。