油價似乎并不是近期唯一一個遭遇突然下滑的產品，F級燃氣輪機在過去的20年里，第一次不再主導北美60Hz重型燃氣輪機銷售市場。先進級重型燃氣輪機（一般定義為G-，H-，J-級）的銷售在過去5年里持續(xù)增長，近期終于超過了50%，并且三菱日立北美公司市場部主管邁克爾-達克表示，這一趨勢還在不斷加強，先進級燃氣輪機如M501J正在取代F級燃氣輪機作為新的天然氣發(fā)電項目的首選。

燃氣輪機分級定義

從歷史上看，燃氣輪機的分類主要由燃機輸出功率、透平進口溫度和壓氣機壓比來確定。隨著如今材料和冷卻技術的發(fā)展，燃氣輪機能夠工作在更高的溫度條件下，從而得到更好的發(fā)電效率和更高的輸出功率。而當一個燃機廠商需要顯著的提供功率和效率時，需要對壓氣機和透平設計進行更改，這樣也就間接的催生了一臺新的燃機。

一種常見的燃氣輪機等級分類就是根據燃機透平進口前溫度進行等級劃分，但從功率上來看，D-和E-級燃機的最大功率通常在75~130MW之間，典型的產品有GE的7E.03，西門子SGT6-2000E和三菱日立H-100燃機；F級燃機的最大功率通常在170~230MW之間，典型的產品有GE的7F.03-0.05，西門子的SGT6-5000F和三菱日立的M501F；先進級燃機（G-，H，和J-型）的最大功率通常在275~350 MW之間，典型的產品有三菱日立的M501J和M501G機，西門子SGT6-8000H和GE的7HA.01燃機。

歷史在重演？

在考慮市場的可能走向之前，值得回顧下目前市場的現狀是什么？下圖顯示了北美重型燃氣輪機市場份額的變化過程。1987年以前，D和E級的燃氣輪機是市場上主要且唯一的重型燃氣輪機產品。然而，在1987年，我們看到了F級燃氣輪機出現后，它的市場份額迅速上升，同時，它開始削弱D/E級燃機的銷售。到1996年，F級燃機已經成為了市場的領導者，并持續(xù)了20年。然而，在上世紀90年代末和21世紀初，先進級G/H燃機出現，并且市場份額不斷上升，現在已經超過F級燃機。

為什么是現在隕落？

就在幾年前，很多燃氣輪機制造商還主要集中在營銷F級燃機，特別是隨著可再生能源普及率的提高（一些研究甚至建議美國未來80%為可再生能源），F級燃機由于具有良好的調峰性能，且功率合適，似乎將主導市場，幫助美國實現可再生能源技術的新風潮。然而，就在這一時間，一些事件的發(fā)生助推了G/H級燃機的上升。

首先，美國環(huán)保局EPA的低天然氣價格策略，使得北美數以千計燃煤發(fā)電廠關閉。雖然這一結果并不意外，但這些燃煤發(fā)電廠退出后，替代這一空白的竟是G/H級燃機多少讓人有些意外。原因在于許多燃煤電廠在退役后，采用功率更高的燃機機組來進行產能置換，從而獲得更好的經濟效益。

此外，能源市場的放松管制，以及美國和加拿大的全區(qū)域的負載平衡計劃，這催生了一個跨越北美的大電網，隨著這一電網的擴大，它需要許多大型而靈活的燃機電廠來進行調峰，而G/H燃機具有與F級燃機幾乎相同的低排放和短啟動時間特性。既然它們的燃機靈活度屬性基本相同，而放松管制的電力市場規(guī)則又是采用的是相同發(fā)電小時數，這使得在整個市場價值鏈中，功率高的G/H燃機成了明顯的贏家，并隨后在銷售市場上得到了反映。

為什么F級燃機仍在銷售？

一些人仍然認為F級燃機技術更加“成熟”（即從可靠性的角度來看風險較?。鴮嶋H上，自1990年以來，新的F級燃機比G級燃機的實際運行小時更低。此外，第3方發(fā)電可靠性和可用性數據也清楚的表明G/H級燃機實際更加更靠。

除了“可靠性”以外，當前電廠用戶選擇F級燃機主要有2個原因，一是區(qū)域內對發(fā)電功率需求有限，比如并不需要大于500MW的電力需求，這使得只需要D/E級和F級燃機就可以滿足這一要求；二是監(jiān)管許可問題，G/H燃機的空氣許可證，公共需求認證，電力傳輸研究比F級燃機的辦理要更加復雜。但許可目前正在放開，這可能造成F級燃機市場的進一步惡化。

經濟性的驅動

2011年，三菱日立電力系統(tǒng)公司MHPS在高砂展示了一流的J級燃機技術，當時測試設備顯示，透平進口溫度已經高達2900oF(1593 oC)，聯合循環(huán)發(fā)電效率高達61.5%。經過幾年的改進后，MHPS稱目前新型燃機的聯合循環(huán)發(fā)電效率已經超過了63%。通用電氣GE公司經銷的7HA.02和西門子的SGT6-8000H的聯合循環(huán)發(fā)電效率也已超過了61%。隨著天然氣價格繼續(xù)停留在歷史低位，這一經濟效益日益凸顯。

在北美，未來有前途肯定是高效率燃氣輪機。電力市場管制的不斷放松，以及最新的環(huán)境法規(guī)將繼續(xù)推進燃煤發(fā)電機組的淘汰，燃氣發(fā)電已經變成了一個不錯的選擇。這種市場趨勢不僅出現在美國和加拿大，連隔壁的墨西哥近期的能源市場改革也使得更高效，更環(huán)保的燃氣發(fā)電廠，在不斷替代現有的燃煤電廠。此外，在同等氣價條件下，燃機的發(fā)電效率就成為了市場的重要競爭優(yōu)勢。

與此同時，美國總統(tǒng)奧巴馬動用行政權力，將美國火力發(fā)電廠的碳排放減少最高20%。這些計劃將催生州一級的碳排放限額交易計劃，迫使工業(yè)界為自己制造的碳污染買單。雖然二氧化碳稅或正式的碳交易計劃可能只是威脅，但是它正進一步加劇燃煤機組的退休，將發(fā)電市場讓位給更高效更環(huán)保的燃氣輪機。

G/H級燃機將繼續(xù)領跑

展望未來，G/H級燃機和集中式發(fā)電在北美能源市場扮演的角色還有許多疑問。但，至少在電力市場大類別上，高效率燃氣輪機已成功占得一定位置，并且近期市場變化正朝著對它有利的方向發(fā)展。