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）White Paper of Gas Turbine Industry （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 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目 录 燃气轮机产业发展白皮书（简版）1全球电力变化： ◇2022 年，全球电力需求增长了 694 TWh（+2.5%），达到 28,510 TWh，而2021 年为 27,816 TWh； ◇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（+108 TWh）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。-2000200400600800全全球球发发电电量量同同比比变变化化（（TTWWhh））太太阳阳能能风风能能水水力力核核能能煤煤炭炭天天然然气气其其他他合合计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%（-12 TWh）。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 31 GW； ◇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 燃气轮机产业发展白皮书（简版）2多数国家的天然气发电量下降，由于水力发电良好，巴西和土耳其分别下降 46% 和 32%、印度由于天然气价格高企下降 22%。7.30%-46.00%-32.00%-22.00%-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.1主主要要国国家家天天然然气气发发电电量量变变化化美美国国巴巴西西土土耳耳其其印印度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。火电，52%水电，16%核电，2%风电，14%太阳能，16%2022年总装机25.6亿千瓦火电，66%水电，15%核电，5%风电，9%太阳能，5%2022年发电量8.7万亿千瓦时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 燃气轮机产业发展白皮书（简版）3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。1.81.72.122.82.53.33.13.653.900.511.522.533.544.5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2018年2019年2020年2021年2022年22001188--22002222年年风风电电//太太阳阳能能发发电电装装机机量量（（亿亿千千瓦瓦））2018—2022 年风电 / 太阳能发电装机量（亿千瓦） 燃气轮机产业发展白皮书（简版）4 ◇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。6.0%34.0%18.0%49.0%15.0%12.3%00.10.20.30.40.50.6中中国国西西班班牙牙德德国国美美国国平平均均广广东东省省各各国国灵灵活活性性电电源源占占比比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 燃气轮机产业发展白皮书（简版）5点，占全国总装机容量比重提高 1.2 个百分点。02000400060008000100001200014000201020112012201320142015201620172018201920202021202222001100--22002222年年我我国国气气电电装装机机发发展展趋趋势势（（万万千千瓦瓦））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1070.592467.251168.28391.611,926.81净利润0.99-73.87-4.103.2127.47燃机 / 气电装机量8589.05127386100.182875.21020.0清洁能源装机占比20.20%26.07%33.10%52.92%39.54%总资产1218.695026.0530511609.854128.52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。 燃气轮机产业发展白皮书（简版）6100, 0%19423, 17%46084, 40%41364, 35%7298, 6%2005, 2%我我国国各各区区域域装装机机容容量量分分布布（（MMWW））东北 华北华东华南华中西北我国各区域装机容量分布（MW）05000100001500020000250003000035000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22002222年年各各省省份份燃燃气气轮轮机机装装机机容容量量2022 年各省燃气轮机装机容量中国华能集团有限公司13.88%中国华电集团有限公司27.16%国家电力投资集团有限公司8.48%广东省能源集团有限公司8.04%浙江省能源集团有限公司4.98%申能集团有限公司4.63%深圳能源集团股份有限公司4.81%中海石油气电集团有限责任公司5.52%其他22.50%各各集集团团燃燃气气发发电电占占比比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； 燃气轮机产业发展白皮书（简版）7 ◇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：厦门中冠能燃气轮机科技有限责任公司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青岛中科国晟动力科技有限公司中国联合重型燃气轮机技术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湖南航翔燃气轮机有限公司杭州汽轮动力集团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中国燃气轮机企业分布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 燃气轮机产业发展白皮书（简版）8E 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。