一、燃氣輪機行業定義與分類
（一）燃氣輪機行業定義
燃氣輪機是以連續流動的氣體為工質帶動葉輪高速旋轉，將燃料的能量轉變為有用功的內燃式動力機械，是一種旋轉葉輪式熱力發動機。
（二）燃氣輪機行業主要產品分類
燃氣輪機按結構形式主要分為三類：（1）微型燃氣輪機，功率為數百至幾十千瓦，主要替代柴油機用於機車、坦克；（2）輕型燃氣輪機（由航空燃機改型而來，利用了大部分航空燃機部件並吸收了航空燃機的先進技術），功率在1兆瓦以上，50兆瓦以下，應用於循環發電，石油、天然氣的管道運輸，鋼廠的焦爐廢氣再次燃燒和艦船應用等，歐美軍艦艇燃氣輪機裝配率在50%以上；（3）重型燃氣輪機，功率在50兆瓦以上，主要用於大型艦船和區域發電。
圖表1：燃氣輪機的分類
圖表2：燃氣輪機熱力循環分類
二、燃氣輪機行業政策環境分析
◆《2012年度國家863計劃先進能源技術領域備選項目》
根據國家863計劃先進能源技術領域“十二五”戰略規劃，能源領域擬設立4個重點專項和6個優先主題。4個重點專項包括智能電網專項、潔淨煤專項、太陽能發電專項和風力發電專項；6個優先主題包括可再生能源技術、潔淨煤技術、先進核能與核安全技術、氫能燃料電池與分佈式供能技術、新型電力電子技術、節能與儲能技術。其中涉及燃氣輪機的研發內容如下：
1）潔淨煤技術專項。重點支持清潔高效燃煤發電技術、煤制清潔燃料技術、煤基多聯產技術與示範、超超臨界發電技術與示範等，突破潔淨煤領域核心關鍵技術和重大產業化系統集成難點，為調整能源結構、控制能源消耗提供技術支撐。2012年度主要任務包括：700℃超超臨界發電關鍵技術，煤制清潔燃料、化工品關鍵技術及新型工藝，大型煤氣化關鍵技術等。
2）潔淨煤技術主題。重點支持先進燃煤發電、新型煤氣化核心技術開發及褐煤氣化、F級和E級燃機設計、燃煤電廠CCUS等潔淨煤技術領域的前沿技術方向。包括：煤燃燒後低能耗，二氧化碳利用、捕集、封存與利用等新技術。
3）氫能、燃料電池與分佈式供能技術主題。重點支持可再生能源制氫技術、潔淨的化石燃料制氫技術、高效儲氫技術、加氫站技術、燃料電池技術及基於微型燃機和燃料電池發電的三聯供技術等，開展前沿技術的重點探索，研製一批核心設備與裝備。2012年度主要任務包括：先進制氫和儲氫技術，基於氫能的冷熱電聯供系統，基於可再生能源制/儲氫的70MPa加氫站研發及示範，先進燃料電池發電及應用技術等。
◆《發展天然氣分佈式能源指導意見》
中小型、微型的燃氣輪機是天然氣分佈式能源發電系統的核心設備，國家能源局於2010-2011年連續下發《發展天然氣分佈式能源指導意見徵求意見函》和《發展天然氣分佈式能源指導意見》，鼓勵燃氣輪機分佈式電源發展。
2011年4月，國家發改委、財政部、住房和城鄉建設部以及國家能源局發佈了《關於發展天然氣分佈式能源的指導意見》，提出我國在“十二五”初期將啟動一批天然氣分佈式能源示範項目，“十二五”期間建設1000個左右天然氣分佈式能源項目，並擬建設10個左右各類典型特徵的分佈式能源示範區域。意見給出的目標是：2015年前完成天然氣分佈式能源主要裝備研製。當裝機規模達到500萬千瓦，解決分佈式能源系統集成，裝備自主化率達到60%；當裝機規模達到1000萬千瓦，基本解決中小型、微型燃氣輪機等核心裝備自主製造，裝備自主化率達到90%。到2020年，在全國規模以上城市推廣使用分佈式能源系統，裝機規模達到5000萬千瓦，初步實現分佈式能源裝備產業化。
◆《國家能源科技“十二五”規劃》
2011年12月，國家能源局印發《國家能源科技“十二五”規劃》（國能科技【2011】395號）。
在發電與輸配電技術領域中，確定高效、節能、環保的火力發電技術，先進、生態友好的水力發電技術，大容量、遠距離輸電技術，間歇式電源併網及儲能技術和智能化電網技術等5個能源應用技術和工程示範重大專項，其中，規劃7項重大技術研究、7項重大技術裝備、10項重大示範工程和13個技術創新平臺。（Y：重大技術研究引導符；Z：重大技術裝備引導符；S：重大示範工程引導符；P：技術研發平臺引導符）。
其中高效、節能、環保的火力發電領域提出研究開發更高參數的超超臨界發電、燃氣輪機發電、IGCC及多聯產、空冷和節水、汙染物減排及CO2捕集、貯存和資源化利用技術。
Y18）高效清潔火力發電技術
（1）超超臨界發電技術
目標：掌握具有自主知識產權的600℃百萬千瓦級超超臨界發電技術；掌握二次再熱技術；掌握700℃超超臨界發電機組的關鍵技術，使火電機組的供電效率達到50%。
研究內容：自主知識產權的600℃百萬千瓦級超超臨界發電技術；二次再熱技術；在汲取國際700℃超超臨界發電研究成果的基礎上，進一步研究提高蒸汽參數的可行性和技術路線，攻克建設700℃超超臨界示範電站需要解決的材料、工藝、設備製造以及主廠房緊湊型佈置等關鍵技術。
起止時間：2011-2017年
（2）燃煤電廠大容量CO2捕集與資源化利用技術
目標：掌握燃煤電廠CO2捕集技術以及資源化利用技術，研發新型的CO2捕集技術，降低系統能耗和CO2減排成本。
研究內容：新型吸收劑、新型CO2捕集系統以及低品位熱集成系統；燃煤電廠100萬噸/年CO2脫除與處理系統；CO2資源化利用技術；CCS技術；利用地下鹽穴儲存CO2技術。
起止時間：2011-2020年
Z11）超超臨界發電技術裝備
目標：研發具有自主知識產權的600℃百萬千瓦級（單軸）超超臨界燃煤發電機組；研製700℃超超臨界發電機組鍋爐、汽輪機設備、輔機，高溫材料和部件開發。
研究內容：具有自主知識產權的600℃百萬千瓦級（單軸）超超臨界燃煤發電機組鍋爐、汽輪機、發電機及其配套主要輔機設備；700℃超超臨界發電機組鍋爐、汽輪機及其配套主要輔機設備；水冷壁、過熱器、高溫管道、閥門等重要高溫合金部件的製造；新型耐熱鋼加工應用技術；大型鍛件和鑄件的高質穩定生產技術；低壓末級長葉片；焊接轉子；汽輪機軸系穩定性；關鍵輔機及閥門國產化製造技術；600℃和700℃超超臨界發電機組用高溫材料。
起止時間：2011-2018年
Z12）微小型燃氣輪機
目標：掌握適合分佈式供能的MW級微小型燃氣輪機發電機組設計、試驗、系統集成及配套的關鍵技術；研製成功具有自主知識產權的高效率、長壽命、低成本微小型燃氣輪機發電機組，發電效率不低於32%。
研究內容：先進回熱式燃氣輪機熱力循環方案；高效換熱器設計；整體插拔式單筒燃燒室設計；離心壓氣機與向心渦輪結構設計；葉片材料與高溫塗層技術；關鍵部件與整機試驗；MW級燃氣輪機變工況與聯供系統集成技術；微小型燃氣輪機關鍵部件與整機裝置；發電系統相關配套設備。
起止時間：2011-2015年
Z13）重型燃氣輪機
目標：開發具有自主知識產權的重型燃氣輪機；掌握E級和F級燃氣輪機核心部件的製造技術、燃中低熱值合成氣的F級氣輪燃機改造設計技術，以及燃中低熱值合成氣的E級和F級燃氣輪機制造技術。
研究內容：自主知識產權的重型燃氣輪機關鍵設計技術和共性先導應用技術的工程化研究和實驗驗證；E級、F級燃氣輪機本體設計、製造和控制技術；高溫合金葉片材料；高性能壓氣機設計技術；燃氣輪機葉片冷卻技術；燃燒室燃燒組件、乾式低NOx、燃料噴嘴製造技術；中低熱值合成氣燃燒技術。
起止時間：2011-2018年
S13）IGCC多聯產示範工程
目標：研發大型IGCC多聯產技術和煤炭分級轉化技術，自主研發IGCC電站的設計集成技術，建設400-500MW級IGCC多聯產示範工程。
研究內容：自主研發大型IGCC設計集成和成套技術，大型IGCC技術氣化設備的製造、建設、調試等關鍵技術；煤炭熱解燃燒及分級轉化技術、有價元素高效提取和利用技術，以及低CO2排放的綜合利用技術；高效長壽命的高溫除塵技術；高溫脫硫淨化技術；多聯產系統的優化整合；高效發電和化工產品穩定供應的多聯產技術；燃燒前CO2捕集技術。
起止時間：2013-2017年
S14）IGCC發電技術示範工程
目標：研發中低熱值燃氣輪機設計、製造技術和整體優化集成技術，建設國產IGCC發電技術示範工程。
研究內容：研究、開發、設計、製造多燃料燃氣輪機。建設全容量試驗平臺，對自主燃機進行熱態全負荷驗證；研究IGCC動態特性，形成IGCC設計、調試、運行標準；研究開發整體化升壓型空分技術和中低熱值燃燒器技術；驗證燃氣輪機，驗證CO2減排技術。
起止時間：2014-2018年
S15）分佈式能源燃氣輪機發電技術示範工程
目標：開發分佈式能源級燃氣輪機發電系統，開展工程示範，機組發電效率不低於30%。
研究內容：多級軸流式壓氣機設計與試驗；多級軸流式渦輪設計與試驗；高效、低排放環形燃燒室設計與試驗；關鍵部件與整機的疲勞壽命分析與試驗；燃氣輪機整機起動特性與運行技術；燃氣輪機整機與發電系統集成；燃用天然氣的發電機組示範。
起止時間：2011-2015年
三、燃氣輪機行業產業鏈分析
燃氣輪機行業供應鏈上游是鋼鐵原材料，下游是電力、船舶、火車、汽車、飛機和軍事等應用領域。具體內容詳見前瞻產業研究院發佈的《2015-2020年中國燃氣輪機行業發展前景與投資預測分析報告》。
圖表1：燃氣輪機行業產業鏈
四、燃氣輪機行業發展狀況分析
經過多年的研究發展，國內在燃氣輪機自主創新、引進消化吸收、產品研製生產等方面取得了較大進展，為我國自主知識產權的燃氣輪機產品的研製奠定了基礎。但是，由於多種原因，我國燃氣輪機產業發展緩慢，其技術與國外差距仍然較大。
中國能源產業結構的調整，天然氣產量的不斷增加，給以潔淨天然氣為燃料的燃氣輪機提供了發展和應用的良好的外部環境與條件。根據國家發改委規劃，到2020年，全國燃氣輪機聯合循環裝機容量將達到5500萬千瓦。我國將成為世界最大的燃氣輪機潛在市場，行業發展前景廣闊。