首先，此类新型工业燃气涡轮机是具有高功率输出和史无前例的热效率，这引起了潜在用户的关注。现在，此种设备的最新产品证明了其在联合循环燃气轮机（CCGT）发电厂中，能够在可变负荷下灵活地作业，进而拓展了其应用领域。除了燃气轮机www.cechina.cn，一个现代的CCGT发电厂还包括汽轮机，发电机，热回收蒸汽发生器，许多子系统，以及用来整合上述系统的控制系统。燃气轮机的精确控制是优化工厂作业的关键。
        联合循环发电厂非常适合作为快速响应的储备电能来源，用以平衡由于越来越多的可再生能源发电所带来的巨大的电网负荷波动。短时的气候变化会影响风力发电，太阳能只在白天产生，这些都会造成负荷波动，很难维持电网平衡，而CCGT可以帮助解决这一问题。
        突破60%热效率门槛长久以来一直是燃气轮机生产厂商的目标。主要的供应商，例如Alstom、GE、Mitsubishi Heavy Industries和Siemens公司都能提供“在联合循环应用中具有60%效率”的涡轮机。然而，其中只有Siemens公司的H级别SGT5-8000H设备才是第一台能够独立达到60.75%净热效率的设备，在2011年5月联合循环发电厂实际应用中的输出功率达到了578MW，并在当年7月，成为该联合循环电厂一部分被投入商业运营。

Siemens公司50Hz的 H级燃气轮机于2011年7月底在德国E.ON公司的Irsching 联合循环发电厂实现了商业运营。此台涡轮机的输出功率为578MW，5月份官方记录的热效率为60%。图片来源：Siemens Energy公司。

        其他厂商宣布的效率里程碑还包括“总效率”、预期数量或者类似的指标。虽未官方发布，但是其他涡轮机厂商都达到或者超过了60%效率——这对于用户和行业都是一个好消息。
        作业灵活性
        对于某些工厂的作业模式来说，哪怕0.1个百分点的效率提升都意味着能源的节省，能够适应可变复杂的灵活作业能力（即使不是时刻处于峰值效率），也变得很重要。
        Siemens公司已经证明了其8000H燃气轮机的作业灵活性能够有效地适应基本、中等和高峰负荷工作区间。Siemens Energy公司燃气轮机发电厂工厂解决方案组负责人Lothar Balling解释道，低至100MW的稳定应用已经被投入联合循环作业中，此种作业具有20%的额定输出，负载变化率为每分35MW。
        “现有能源存储设备无法满足对于平衡电网波动的要求，而当今的核电厂或者火电厂也能力有限。” Balling说道，“然而，CCGT电厂的快速循环能力能满足这一挑战。”
        Siemens Energy公司的CEO Michael Suess补充道：“8000H的快速启动和减速能力已经被证实并且始终稳定。”他指出了这种新型燃气轮机的一种未来选择。未来工厂安装2台这种燃气轮机就能够达到1100~1200MW的输出。Suess陈述道：“这样一来，CCGT发电厂就能够达到使用其他能源的大型发电厂的输出功率等级。”
        对于60Hz版本的H级涡轮机，Siemens公司很有信心能够达到与50Hz一样的效率。据Siemens Energy公司8000H涡轮机的项目负责人Willibald Fischer称，60Hz版本来自于50Hz版本，经过了漫长的发展和改进，只需再前进一步，就能完成60Hz版本涡轮机。已经拿到了8台60Hz设备的订单，其中一部分预计在2012年发货。
        越来越多的客户要求他们的燃气轮机工作于部分负载状态下，所以Alstom Power公司同样很重视其联合循环发电厂技术的作业灵活性。Alstom公司燃气事业部的高级副总裁Mark Coxon说道：“由于间歇式可再生能源技术的介入，例如风力发电和太阳能发电，能源市场正在经历着变革。人们期望联合循环发电厂能够适应广泛的作业条件，从基础负载到每日开机停机，并且能够快速地为电网填补电能缺口（间歇式）。”
        于2011年6月上旬发布的Alstom公司“下一代”KA26联合循环发电厂采用了全面升级的GT26(50Hz)燃气轮机以获得作业灵活性。据Alstom公司称，新型KA26“在联合循环作业领域能够达到超过61%的效率”，并提供超过500MW的输出。
        Coxon继续道：“不仅仅是基础负载效率，更高的部分负载效率变得越来越重要，功率输出的提升时间也是如此。”部分负载效率通常都更加重要，他解释道，改进型KA26的效率在全负荷工作条件下下限为恒定80%，但是它也可以在20%联合循环负荷下工作。这种“停机模式”具有100MW左右的输出，能够对预期的负荷提升提供快速的待机响应。Coxon补充道：“新型KA26可以在15分钟内从低负荷爬升至350MW输出，它还可以在30分钟内完成启动，不会影响使用寿命，也不需要额外设备辅助。”

最新升级的GT26燃气轮机在Alstom公司位于瑞士的实验工厂和其客户位于西班牙的KA26联合循环电厂中获得了广泛地验证。图片来源：Alstom Power公司。

        GT26燃气轮机采用了两种技术——顺序燃烧，和多变量压缩机入口导叶——以优化高效率和工厂低排放两者之间的艰难结合。而且，GT26具有两种在线可调控制模式（包含维护说明）。性能优化模式采用更高等级的涡轮机燃烧温度和排气温度，以获得最大化功率输出。而寿命优化模式降低了燃烧/排气温度，使涡轮机间隔时间增加30%，而后者的性能降低也很少。
        目标1700℃
        2011年2月份，Mitsubishi Heavy Industries(MHI)公司开始在其联合循环发电厂中试运行J系列（M501J）燃气轮机。据称此设备能够提供“世界上最大装机容量”，60Hz的涡轮机在联合循环应用中具有460MW的功率输出。据MHI称，经过了2年的商业化探索，J系列燃气轮机试运行阶段获得了超过60%的总热效率和1600℃的进气温度。
        此温度比公司上一代具有70万小时累积作业时间的重型G系列涡轮机高出100度。
        放眼未来，MHI公司还在开发具有更高进气温度的工业燃气轮机。MHI参与了一项日本国家项目，旨在开发具有1700℃进气温度的新型涡轮机。据公司称，由此项目衍生出来的新技术被应用于其J系列产品中。
        获得更高的进气温度的目的是很明显的，它能支撑热效率的提升，但是它也使涡轮机零部件经受了更高的热应力，并需在整体设计时做复杂的材料选取。因此，其他主要的涡轮机厂商都使用更低的进气温度，通常都在1500℃以下。
        该公司称， J系列涡轮机的首次发货已于2011年送抵一家日本发电公司。50Hz的燃气轮机（M701J）的开发也在进行当中，将于2014年首次发货。
        更高的效率？
        燃气轮机生产厂商毫无疑问将会继续寻求更高的热效率，但情况是“低处的果实已然被采光”，进一步的提升也貌似鸡肋控制工程网版权所有，因为需要在材料选择和设计上付出艰苦卓绝的努力。
        Siemens Energy公司的Fischer说道：“我们正在触及效率的天花板，但希望渺茫言之尚早。”不欲向竞争者透露其发展步伐，Fischer仅仅提到在2015年Siemens涡轮机的净热效率将会超过61.5%。
        对于MHI公司具有1700℃进气温度的涡轮机项目，预计在联合循环作业中能够达到62%-65%的效率。混合联合循环发电厂还能获得更高的效率，因为其改变了效率等式。

eSolar公司的太阳跟踪控制系统对日光反射器（运动的镜面）的性能进行校准和监控。使用GE公司FlexEfficiency 50联合循环技术和GE Energy公司的22MW风力涡轮机，可以帮助综合可再生能源联合循环（IRCC）发电厂的50MW太阳能蒸汽发生器的热效率提升至69%。图片来源：eSolar公司。

        GE Energy公司50Hz的9FB是一种具有很长运行时间的升级性燃气轮机，它是该公司最新公布的FlexEfficiency 50联合循环发电厂的一大特色。GE公司CCGT发电厂的“预期基础负荷效率超过61%，”额定输出功率为510MW。部分负荷效率据称也非常有吸引力，例如40%额定负荷下的效率能够达到60%。据悉CONTROL ENGINEERING China版权所有，FlexEfficiency冷启动1小时候就可以达到额定输出（热启动28分钟后达到额定输出），爬升速率达到每分钟50MW。
        GE Energy公司目前聚焦于F级燃气轮机CONTROL ENGINEERING China版权所有，GE公司早先开发的H级涡轮机目前运行于英国、日本和美国的联合循环发电厂内。
        燃气+风力+太阳能协同作业
        关于CCGT发电厂能够平衡并控制电网上的电能流动，填补由风能和太阳能等可再生能源带来的间歇性能源缺口的讨论已经够多了。联合循环能做的不仅仅是平衡电网负荷，现代CCGT技术能够提供包含可再生能源在内的混合电厂设计，进一步提高了整个电厂的热效率。
        GE公司于2011年6月上旬公布了此项进展，其FlexEfficiency CCGT技术已经被土耳其的项目开发商MetCap Energy Investments公司选中www.cechina.cn，用于土耳其的风力和太阳能综合可再生能源联合循环发电厂中。FlexEfficiency50将会应用于联合循环发电厂内的所有组件，此项目还使用了GE Energy公司的22MW风力涡轮机和eSolar公司50MW的集中太阳能热塔技术。
        位于土耳其Karaman的IRCC机组，据GE公司称是世界上第一台在现场作业条件下能够获得530MW和69%效率的发电机组，其联合循环部分包含最新版本的9FB涡轮机。GE公司的Mark VIe控制系统将会整合并控制所有的工厂组件，预计2015年进入商业运营阶段。
        eSolar是一家先进的集中式太阳能热塔技术供应商，IRCC发电厂中有部分技术就是源自eSolar公司。在获得了投资和专利使用授权之后，GE公司将会把eSolar公司的技术和软件整合到他的IRCC发电厂和独立的太阳能热电厂中。
        eSolar技术使用小型的平面镜体、传感器和用来精确跟踪日光的运动控制器，将太阳能集中到塔式接收器上，用来将水转化成蒸汽。在IRCC发电厂中，由太阳能产生的蒸汽可供给联合循环电厂的蒸汽轮机从而产生额外的能量，无需使用更多的天然气。
        混合CCGT技术需要对现场进行全面的专门评估，以判别其适用性和经济性。然而，高效燃气轮机的进一步发展将会促进联合循环发电厂的发展，不管在传统发电领域还是混合发电领域。