全球首台30兆瓦纯氢燃气轮机“木星一号”投运：中国氢能规模化应用实现全球领跑
2025年12月28日，全球首台30兆瓦级纯氢燃气轮机“木星一号”在内蒙古鄂尔多斯正式投运，这一由明阳智慧能源集团子公司明阳氢燃自主研制的重大装备，标志着我国在氢能规模化应用领域实现全球领跑。作为目前全球功率最大、含氢量最高的纯氢燃气轮机发电机组，“木星一号”通过“绿电制绿氢-绿氢再发电”的创新模式，为新能源消纳提供了突破性解决方案，其技术突破与产业实践正在重塑全球能源转型格局。
氢能作为清洁能源的“终极形态”，其燃烧特性却长期制约着规模化应用——氢气燃烧速度高达300m/s，是天然气的10倍以上，极易引发“回火”和“强振荡”，氮氧化物排放控制更是行业公认的技术瓶颈。“木星一号”研发团队联合北京航空航天大学国家级重点实验室，通过微预混燃烧室的气动热力设计迭代，采用3D打印一体化喷嘴，将火焰速度精准控制在15m/s安全阈值以下，成功驯服了这一“暴烈”能源。铂力特提供的金属3D打印技术支撑了关键零部件的精密制造，使燃烧室制造成本降低60%，而动态燃烧控制系统可实时调节氢浓度波动（兼容90%-97%纯度），确保发电效率偏差小于2%，氮氧化物排放控制在50mg/Nm³以下，达到天然气机组排放标准。
这一技术突破直接转化为可观的民生价值。“木星一号”联合循环每小时可发电4.8万千瓦时，按照普通家庭日均用电8-10千瓦时计算，单机组每日可满足5500户家庭的用电需求，相当于北京天通苑小区1/3住户的电力供应。在减排成效方面，机组年减碳量达20万吨，相当于种植111万棵树（每棵树年固碳180kg），或停驶4.3万辆燃油车（年均碳排放4.6吨）。值得关注的是，该项目配套的12台1875立方米球罐储氢系统，可实现最长180天的跨季节储能，彻底突破锂电单日级储能限制，为解决“沙戈荒”地区风光弃电问题提供了全新路径。
在鄂尔多斯示范工程现场，“木星一号”与500兆瓦风电项目、4.8万标准立方米/小时制氢装置及15万吨合成氨生产线构成完整产业链。当风电出力过剩时，富余电力通过电解水制氢设备转化为绿氢储存；用电高峰或风光不足时，储氢通过燃气轮机再转化为电力，形成“电-氢-电”的闭环系统。这种模式使100万千瓦新能源项目每年5亿度弃电转化为2亿度稳定电力，平抑新能源波动的响应速度小于10秒，可提升电网接纳风光电比例15%-20%。该项目已入选国家首批氢能试点，与中冶武勘“湖北大冶深地氢储能系统”共同构成我国氢能储能的“地上-地下”立体解决方案。
国际对比更凸显中国方案的竞争力。欧盟HELIOS项目虽获“最佳成功案例”提名，但目前仍处中期阶段，等待意大利合作伙伴的关键测试结果，目标2027年验证10MW机组；美国GE氢能燃机最高纯度仅50%，其HA级燃机计划2030年实现100%烧氢能力。而“木星一号”通过3D打印量产技术，度电成本较国外同类技术低30%-40%，其背后是60余家企业协同攻关形成的128项专利支撑。明阳氢燃总经理王永志表示，该项目不仅验证了纯氢燃机在不同工况下的长周期运行能力，更为更大功率等级设备研发奠定基础，随着技术成熟度提升，纯氢燃气轮机有望成为新型电力系统的关键灵活性调节资源。
从无锡研发基地的3D打印车间到鄂尔多斯的荒漠电站，“木星一号”的投运标志着我国氢能装备从实验室走向工程化应用的关键跨越。这台凝结着17人核心团队智慧的“能源转换器”，正在将沙戈荒的风与光转化为稳定的零碳电力，为全球能源转型提供兼具技术高度与成本优势的中国方案。随着首批国家氢能试点项目的全面推进，氢能产业链协同创新将加速突破，推动我国从能源消费大国向技术引领者转变。