今年2月，中國自主研制的最大功率、最高技術等級重型燃氣輪機——300百萬瓦級F級重型燃氣輪機首台樣機完成總裝下線，標誌著中國大功率重型燃氣輪機首次走完基於正向設計的制造全過程，全面進入整機試驗與驗證的最終階段。在4月25日舉行的2024中關村論壇年會開幕式重大成果釋出環節上，「300百萬瓦級F級重型燃氣輪機完成總裝」被列為十大成果之一。
300百萬瓦級F級重型燃氣輪機總裝下線在能源領域，火電、水電、光伏發電、核電等都是常見的發電方式。「相比之下，燃氣輪機是迄今為止效率最高的熱-功轉換類發電裝置。」中國聯合重型燃氣輪機技術有限公司科技管理部主任默靜飛介紹，燃氣輪機一般以天然氣為燃料，點火後，其燃燒產生的熱能做功帶動發電機旋轉，從而產生電能。與傳統火電35%至46%的發電效率相比，燃氣輪機電站發電效率普遍在55%，甚至60%以上。
同時，燃氣輪機能在電力系統調峰工作中擔當重任。火電、核電等基本負荷發電方式，往往不能很好地匹配使用者的瞬時用電需求；風電、光伏等新能源則有隨機性和波動性，需要「看天吃飯」。「燃氣輪機能快速啟停，發電量不足時，它能成為電網的有效補充；如果發電量供過於求，未來隨著氫燃料燃氣輪機研發突破，可以將多余的電能透過電解水製氫儲存，後續再將氫氣作為燃料發電。」默靜飛說，隨著中國新能源發電裝機規模不斷提升，燃氣輪機發電能夠「削峰填谷」，成為支撐新型電力系統建設的重要一環。
按燃氣的工作溫度，重型燃氣輪機可以分為工作溫度約1200攝氏度的E級、約1400攝氏度的F級、約1500攝氏度的G/H級和約1600攝氏度的J級。其中，F級是目前國際、國內在役的主流機型。「這麽高的溫度，燃氣輪機內部的金屬材料即使不熔化，它的應力等狀態也必然會發生改變。」默靜飛說，燃氣輪機是極復雜的裝備，需要在高溫、高應力、高腐蝕的工作環境執行。
樣機的總裝下線歷時8年，集聚了來自全國19個省市，200余家企業、科研院所、高校等單位的科研人員。300百萬瓦級F級重型燃氣輪機由5大系統、5萬余個零部件組成，隨著高溫合金材料研制等一系列關鍵核心技術的突破，國內首次實作了大功率重型燃氣輪機自主設計制造。預計單台裝置在生產環境下，每小時能發電約45萬度，這相當於北京城鄉居民平均每小時總用電量的八分之一。
總裝下線的完成還只是階段性勝利。默靜飛表示，重型燃氣輪機涉及多學科技術整合，整機系統效能的匹配難度較大。後續，中國重燃科研團隊還將持續攻關，開展一系列整機試驗工作，早日完成產品研制任務，成功摘取這顆「裝備制造業皇冠上的明珠」。
