赶超国际领先水平，多项技术、产品填补国内空白

文|仝晓波

8月31日，廊坊，天气晴朗，夏末秋初的炽热仍在。位于廊坊经济开发区新奥科技园的新奥微型燃气轮机（下称“微燃机”）智能制造基地内，却格外清凉宜人。依托于新奥能源动力科技（上海）有限公司（下称“新奥动力”）自主研发生产的微燃机，基地2.55万平方米的日常办公和生产制造用电、冷（热）实现了清洁、高效、低成本自给自足。

这是全国首个实现量产并100%国产化的微燃机智能制造基地，年产能达1500台；也是国内首个采用自主品牌微燃机服务于商业&公建的分布式供能解决方案典型案例，通过微燃机+溴冷机组合，实现能源梯级利用，系统能源综合利用率达到91%以上。

作为能源动力系统的“心脏”，燃气轮机技术代表了全球装备制造领域的最高端水平，被喻为制造业“皇冠上的明珠”，核心技术却一直掌握在国外手里。

“我们从2012年1月开始专注于微、小型燃气轮机的研发及产业化，截至目前已投资超过8亿元，有多项突破性技术和产品填补了国内空白。”新奥动力总经理王利民在接受本报记者专访时说，“接下来我们会以更大投资力度继续加快研发，持续创新，目标就是成为国际领先的微、小型燃气轮机供应商，为用户提供稳定可靠、技术经济性优良的燃机产品及服务，服务于国家节能减排、能源安全战略。”

【赶超国际领先水平 众多“拳头”产品量产进行中】

微燃机是指功率在1兆瓦以内的燃气轮机。据王利民介绍，2017年12月，新奥动力第一台具有完全自主知识产权的135kW功率微燃机（E100系列燃机）示范机——E135微燃机出厂交付浙江兰溪。2018年11月，随着廊坊微燃机智能制造基地投产，E100系列微燃机正式进入批量生产阶段，开始填补我国微燃机产业化空白。

截至目前，通过先进技术创新，具有完全自主知识产权的单级高效离心压气机设计压比已达到8.6，性能达到国际领先水平；高速电机技术、空气轴承技术不断取得突破，均已应用到新奥动力的微燃机中，填补了国内应用空白；高效低排放燃烧技术也已实现将氮氧化物（NOx）排放控制在15ppm以内的国际先进水平。

截至目前，新奥动力已具备从设计、核心零部件加工、部件试验到样机装配、整机调试和产品定型的微燃机全周期研发能力。相关发明专利已受理84项、授权9项；实用新型专利已受理64项、授权55项。

“经历多年研发积淀，我们从2018年开始就正式迈进了国际先进水平发展阶段，目前正在赶超国际领先水平。”王利民说，除E100系列燃机外，E300系列燃机也开始进行小批量生产。E600与E2000系列燃机正在调试，功率及效率已基本达到设计指标，预计明年上半年能够进行项目示范，下半年将实现小批量生产。“同时我们还将在15日开幕的上海工博会上，正式发布具备国际领先水平的‘拳头产品’——E160F全空气轴承微燃机。”

“我们也在同步推进5MW功率等级燃机（E5000）的研发，预计将在2023年开始项目示范，届时我们就将具备完整的小型燃气轮机研发与生产制造能力，真正具备与国际领先水平媲美的实力。”王利民进一步说。

【采用最前沿办厂理念 实现全流程智能制造与管理】

走进新奥动力廊坊微燃机智能制造基地生产车间，记者见识到了代表最前沿理念的未来智能制造工厂样板。

车间现投产工作面积8000平方米，拥有120余名生产操作员工，室内干净明亮、不同颜色的防静电地板在灯光照耀下交相辉映。由玻璃墙相隔的毛坯库、零件库、中心立体库、加工区、装配集成区、整机测控区，各占一隅却又融为一体。放眼望去整个生产车间尽收眼底，显得格外宽阔通透。

车间内并无想象中机械生产的轰鸣。在这里，生产操作员也是编程员，只需要轻点鼠标即可实现对生产设备与生产流程的管理。在五轴加工区域，毛坯部件被置放于密闭可视的五轴设备内，接受电脑指令，实现自动加工成型，完全无需人工干预；在智能装配区域，智能组装机器人、智能搬运机器人等都在安静而有序地工作着……车间到处充斥的智能化元素，让传统笨重的机械生产也变成了纯脑力劳动。

记者获悉，廊坊基地主要进行E100与E300系列微燃机的批量生产。目前，位于二楼的扩建工作已经开始，届时生产车间工作面积将可达到1.2万平方米，远期具备2000台燃机的年生产能力。

而与廊坊基地南北相望，上海临港燃机研发与智能制造基地也已于2019年10月奠基动工，预计将于2021年10月竣工投产。该基地定位于系列微、小燃机的研发，以及E600、E2000系列燃机的量产，年产规模可达1500台。

此外，记者注意到，廊坊基地还启用了智能远程监控平台，目前已将新奥动力所有在运行燃机数据100%接入到平台中。智能远程监控平台致力于采用最前沿的物联网及人工智能技术，对设备进行远程监控及数字化运营管理。

“平台通过智慧化的远程监测与智能诊断，实现设备全生命周期的数字化管理，并根据运行数据进行故障预警与判断，自动提供诊断信息和解决方案，以提供高效的维保服务。”王利民对记者说。

【匹配国内市场多样化需求 燃机+服务使系统成本下降过半】

“我们非常看好国内分布式能源市场的发展前景。和国外燃机不同，新奥动力自主燃机完全迎合多样化市场需求而设计。”王利民说。

据介绍，从百千瓦到兆瓦级的自主燃机产品可覆盖小到楼宇，大到区域的不同用能市场。不仅如此，其还可适用于天然气、生物质气、焦炉煤气、沼气等各种燃料，并可实现热电比例的动态匹配，从而更广泛拓展了使用场景。

“相比较之下，国外微燃机循环方式单一（以回热循环为主），尾气温度低，而且参数设置固定，并不能满足用户多样化的冷热需求，难以广泛适用于国内的分布式能源市场。”王利民指出。

在经济性方面，王利民特别强调，因新奥动力微燃机核心机部件实现了100%国产化，单位功率价格仅为国外同类产品的二分之一左右，供货周期短，运维成本也仅约为国外同类产品的三分之一。加之智能化的生产，价格还有进一步降低的空间。“我们完全可以依据不同热值的燃料、差异化的用能需求，为用户匹配个性化的燃机产品和服务，这和国外单纯卖产品完全不同。”

据介绍，截至2020年8月，已有9个采用新奥动力微燃机的热电联产、冷热电三联供示范项目投产运营，还有10个项目即将投产。其中多个项目已稳定运行一年以上。

位于河北廊坊新奥科技园C座的冷热电三联供项目于2018年11月投运。核心装备就安置于廊坊微燃机智能制造车间一角，“近水楼台”的占位优势也使得该项目成为新奥动力自主燃机最好的试验平台。

“整个分布式供能系统使用天然气做燃料，采用一台E135微燃机以及一台远大150万大卡溴冷机，满足基地办公与燃机生产制造所需电、热、冷与生活热水供应，每年可供电16.2万kWh，系统能源综合利用率达到91%，进一步优化后甚至可达到95%以上。”王利民说，同类项目，如果采用合同能源管理模式，可为用户节约自建系统投资成本与人力成本超过上百万元。与此同时，对比市政供冷/暖，每年还可节省成本40余万元。

记者参观该项目时注意到，整个设备系统非常紧凑，运行数据实时显示在远程监控平台的大屏上，NOx排放控制在25ppm以下，噪声也控制在75分贝以下，甚至不能让人区分出究竟是微燃机本身的运转声，还是车间生产设备加工作业的运转声。

“虽然当前国内微燃机应用还处于市场培育期，但从截至目前在运行项目的成效，以及近期我们与客户的合作沟通看，其市场认可度已得到明显提升。特别‘新基建’更是为微燃机或小型燃气轮机打开了一个以数字技术为核心的、极具前景的应用市场，我们对提供技术经济性优良的自主品牌燃机产品与服务非常有信心。”王利民说。

来源：中国能源报