【行业动态】GE能源与IHI实现F级燃气轮机100%氨燃烧测试突破

导读：据powermag网站2026年3月18日报道，通用能源（GE Vernova）与日本综合重工业集团IHI株式会社，首次成功验证通用能源F级燃气轮机的全尺寸燃烧室部件，可在满负荷工况下使用100%氨作为燃料运行，扫清了双方联合推进可调度电力脱碳的关键技术障碍。

此次测试在日本兵库县相生工厂的IHI大型燃烧测试设施内完成，该设施是双方于2025年6月专门启用的定制化测试装置，可精准复刻通用能源F级燃气轮机满负荷运行工况，涵盖压力、温度以及空气和燃料流量等核心参数。两家公司于3月17日宣布，测试测得的排放水平符合双方联合开发路线图规划，该路线图目标是在2030年实现适配氨燃料的F级燃气轮机商业化部署。

不过，两家公司均未披露测试参数细节，包括记录的氮氧化物（NOx）排放水平，而这一指标是所有目标市场监管许可的关键技术参数。《POWER》杂志已联系IHI与通用能源，以获取更多关于发电量、热效率、燃料供应假设以及全发动机集成时间表的相关研究结果。

通用能源碳解决方案负责人杰雷米·韦瑟比在声明中指出，成功验证“F级燃气轮机使用100%氨燃料运行，是我们迈向低碳能源未来征程中的关键一步”。他表示，后续研发工作将持续推进，“我们认为氨作为无碳燃烧燃料具有巨大潜力，也将满怀动力继续合作，助力释放其在推动全球脱碳进程中的作用”。

从合作备忘录到技术里程碑

据《POWER》杂志报道，氨作为发电燃料的吸引力，源于其相较于纯氢气的多项结构性优势。氨不含碳，燃烧过程中不产生二氧化碳，同时它也是全球产量第二大的化工产品，全球年产量中约10%通过现有约170艘运输船组成的运输网络进行跨国海运。液态氨仅需冷却至-33℃即可储存，远低于液态氢所需的-253℃，这使其在现有港口和工业基础设施中更易储运。这些物流优势，让氨成为日本、韩国等能源出口依赖型市场的理想氢载体，这些国家国内可再生资源不足，无法仅通过电气化实现脱碳目标。

尽管具备上述潜力，氨作为燃气轮机燃料的商业化开发仍因重大技术难题进展缓慢。氨的燃烧速度慢于天然气，更难点燃，也为专为甲烷设计的燃气轮机带来运行稳定性隐患；其较低的反应性会影响燃烧稳定性，可能需要辅助启动燃料，同时氨的毒性也为电厂运营人员带来额外的安全和操作要求。

通用能源与IHI达成的这一技术里程碑，背后是近五年的持续研发计划。双方于2021年6月签署合作备忘录，制定氨燃气轮机商业路线图，涵盖市场潜力联合研究、氨作为日本及亚洲燃气电厂燃料的可行性研究，以及初步技术调研。2023年2月，经过为期一年的研究，双方得出结论：综合全进口价值链考量，在日本，氨作为燃气轮机燃料的成本有望低于液态氢。

该分析推动双方于2024年1月签署联合开发协议，承诺研发可改装、适配100%氨燃料的燃烧系统，兼容通用能源6F.03、7F和9F型燃气轮机。该联合开发协议还依托IHI此前的研发成果，IHI曾在日本新能源与工业技术开发机构的资助下，为其2兆瓦IM270燃气轮机研发燃烧室。

值得关注的是，2022年6月，IHI在横滨工厂开展测试，采用新型燃烧技术将液态氨直接喷入燃气轮机燃烧室，实现液态氨单一燃料燃烧。测试结果显示，当氨燃料比例在70%至100%之间时，温室气体减排率（包括二氧化碳和一氧化二氮）超过99%。

2025年6月启用的相生工厂大型燃烧测试设施，是该项目首项重大资本投入，该设施旨在将IHI IM270燃烧技术的经验，拓展至F级运行工况，同时借鉴通用能源位于南卡罗来纳州格林维尔的先进燃烧测试设施的共享最佳实践。

IHI董事执行经理、资源能源与环境业务部总裁小泽德明表示：“氨价值链的关键环节现已逐步完善。自2024年签署联合开发协议以来，双方合作势头强劲，团队努力终获成果。全尺寸F级燃气轮机100%氨燃烧的成功实现，是重大里程碑，也助力夯实电力行业客户规划的脱碳路线图。”

商业化进程加速推进

此次技术官宣之际，经过多年实验室渐进式研发，氨燃料发电已重新迎来商业化发展势头。日本在氨燃料政策落地方面走在前列，2025年2月 finalized的第七次战略能源计划中，明确将氢和氨列为核心支柱，提出通过氨混燃、碳捕获最终实现100%氨燃烧，推动火电脱碳，该国已开始相关采购签约。2025年12月，日本经济产业省根据绿色转型差价合约机制，认证了两项里程碑式供应协议，每年从美国路易斯安那州采购近80万吨低碳氨，用于JERA和北海道电力运营的燃煤电厂混燃项目，最早于2030年开始供货。

氨长期以来一直作为氢载体，如今作为燃气轮机直接燃烧燃料的潜力备受关注。作为氢载体的氨，需通过哈伯-博施法合成生产，该工艺能耗较高，将空气中的氮气与氢气合成氨，随后以液态燃料形式运输，既可直接在燃气轮机中燃烧，也可重新转化为氢气投入使用。

目前尚无原始设备制造商将适配100%氨燃料的大型工业燃气轮机推向市场，三菱动力正在基于H-25机型研发40兆瓦级氨直接燃烧燃气轮机。2025年4月，三菱动力的彼得·萨维奇在接受《POWER》采访时表示，燃烧室测试已取得“相当可观的成果”，并补充称“通过选择性催化还原控制，可将氨燃烧的排放控制在合规水平”。

对通用能源而言，此次燃烧室测试成功之际，其燃气轮机产品组合需求正大幅攀升。公司首席执行官斯科特·斯特拉齐克在2026年1月财报电话会议上表示：“随着客户投资新机组和现有资产，我们看到设备和服务的需求持续加速，价格走势向好。”2025年底，通用能源燃气发电设备订单积压和机位预留协议达83吉瓦，较上一季度的62吉瓦大幅增长，斯特拉齐克预计2026年底签约规模将达到100吉瓦左右。

根据通用能源2025年年度报告，公司拥有全球规模最大的燃气轮机装机基数，约7000台，其中约1800台机组签有长期服务协议，这也凸显出可商业化的氨燃料适配燃烧系统所蕴藏的大规模改装潜力。其装机基数仍在快速增长，仅2025年，通用能源就斩获173台燃气轮机订单，包括110台重型燃气轮机（含43台HA级）和63台航改燃气轮机，几乎是2023年93台订单量的两倍。

F级燃气轮机仍是其核心产品序列，涵盖6F.03、7F和9F机型，也是其机队中应用最广泛的重型机组。公司表示，可改装的100%氨燃料燃烧系统，将帮助现有运营商，尤其是政策支持和燃料限制推动需求的日本、韩国市场运营商，在不更换核心设备的前提下实现脱碳改造。

通用能源也开始以风险为核心导向，布局其低碳发电产品组合，包括适配氢和氨的燃气轮机、碳捕获及其他先进技术。公司在2025年年度报告中警示，长期成功取决于通过调整产品组合、推广低碳技术实现电气化与脱碳双重目标，若无法推进相关目标，公司及客户的融资渠道可能受到负面影响，政府举措也可能以不可预见的方式影响行业发展格局。

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