中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：今年3月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《新一代煤電升級(jí)專項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案（2025~2027年）》（發(fā)改能源〔2025〕363號(hào)），系統(tǒng)部署開展新一代煤電升級(jí)專項(xiàng)行動(dòng)，著力全面縱深推進(jìn)煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)，筑牢煤電兜底保障功能，對(duì)于煤電產(chǎn)業(yè)發(fā)展和新型電力系統(tǒng)構(gòu)建具有重大意義和深遠(yuǎn)影響。
煤電發(fā)展進(jìn)入新階段
我國(guó)煤電工業(yè)經(jīng)歷了數(shù)十年的快速發(fā)展，其時(shí)代使命和發(fā)展主題也不斷與時(shí)俱進(jìn)。煤電作為我國(guó)的主體電源和主力電源，最初追求規(guī)模發(fā)展，通過(guò)裝機(jī)總量的快速增長(zhǎng)，致力于滿足不斷增加的電力供應(yīng)需求；進(jìn)而追求能效提升，致力于長(zhǎng)期保持甚至不斷壓低電力成本；再進(jìn)而追求控污減排，致力于大幅改善煤炭利用帶來(lái)的環(huán)境污染問題并帶動(dòng)其他行業(yè)清潔化發(fā)展。時(shí)至今日，中國(guó)煤電產(chǎn)業(yè)已建成全世界最大的清潔高效煤電供應(yīng)體系，在裝機(jī)總量、單機(jī)容量、蒸汽參數(shù)、能效水平、超低排放、技術(shù)路線豐富度等方面均走到了世界前列，煤電發(fā)展成就為國(guó)家數(shù)十年以來(lái)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了足量、可靠、廉價(jià)的動(dòng)力保障。
“十四五”以來(lái)，煤電發(fā)展的國(guó)內(nèi)環(huán)境發(fā)生了巨大變化。國(guó)家確定了能源電力轉(zhuǎn)型發(fā)展的戰(zhàn)略，新型電力系統(tǒng)構(gòu)建加速推進(jìn)，風(fēng)電、光伏等可再生能源電源品種迎來(lái)了飛躍式發(fā)展，我國(guó)電源裝機(jī)總量快速增長(zhǎng)，煤電裝機(jī)占比則持續(xù)走低。截至2024年底，我國(guó)煤電裝機(jī)容量11.95億千瓦，裝機(jī)占比降至35.7%。電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)變化給電力系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)了前所未有的巨大挑戰(zhàn)，新能源并網(wǎng)的消納需求以及新能源出力的隨機(jī)波動(dòng)性造成了電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求的顯著增加，煤電等可調(diào)節(jié)電源要實(shí)時(shí)彌合新能源出力與用戶側(cè)負(fù)荷之間的不匹配?？梢灶A(yù)見，隨著新能源裝機(jī)總量和占比的不斷提升以及煤電裝機(jī)占比的不斷下降，對(duì)煤電各類涉網(wǎng)性能要求將愈發(fā)嚴(yán)苛，煤電將越來(lái)越迫切地追求靈活高效。更加穩(wěn)定可靠的頂峰能力、更高的變負(fù)荷速率、更寬負(fù)荷率范圍的一次調(diào)頻能力，乃至便捷可靠的啟停調(diào)峰能力等，都將是煤電強(qiáng)化性能的重點(diǎn)目標(biāo)，也將是煤電項(xiàng)目全面獲取運(yùn)行收益的重要保障。
“十四五”以來(lái)，煤電發(fā)展的國(guó)際環(huán)境也發(fā)生了巨大變化。全球氣候變化問題凝聚了越來(lái)越廣泛的共識(shí)，并形成更加明確的量化發(fā)展目標(biāo)。我國(guó)宣布了“雙碳”目標(biāo)，部分發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)一步明確或提前了退煤時(shí)間。隨著國(guó)內(nèi)碳市場(chǎng)的運(yùn)行，以及國(guó)際涉碳貿(mào)易機(jī)制的不斷完善，預(yù)計(jì)我國(guó)煤電碳排放約束也將越來(lái)越緊，煤電將面臨規(guī)模化清潔低碳的攻堅(jiān)要求。
總體上看，我國(guó)煤電發(fā)展已進(jìn)入新的歷史時(shí)期，發(fā)展主題要突出聚焦清潔低碳轉(zhuǎn)型和靈活高效升級(jí)。
煤電在新型電力系統(tǒng)中的新定位
隨著“雙碳”目標(biāo)、能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和新型電力系統(tǒng)建設(shè)的深入推進(jìn)，煤電面臨新的發(fā)展定位。
一是能源電力供應(yīng)安全需要煤電發(fā)揮基礎(chǔ)性、保障性作用。我國(guó)傳統(tǒng)能源資源稟賦以煤為主，水電建設(shè)受資源約束而發(fā)展?jié)摿τ邢蓿穗娧b機(jī)占比低且其建設(shè)受廠址資源和政策不確定性影響，新能源發(fā)電則存在間歇性、隨機(jī)性、波動(dòng)性問題。因此，在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)仍需要煤電在電力供應(yīng)、熱力供應(yīng)、能源供應(yīng)安全中發(fā)揮重要的基礎(chǔ)保障兜底作用。
二是新型電力系統(tǒng)需要煤電發(fā)揮支撐性、調(diào)節(jié)性作用。我國(guó)以煤電為主體電源的電力結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、電力系統(tǒng)形態(tài)，在向新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)過(guò)渡進(jìn)程中，高比例新能源、高比例電力電子設(shè)備將加大系統(tǒng)調(diào)節(jié)壓力和系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行難度，需要煤電、氣電、抽水蓄能、新型儲(chǔ)能等資源發(fā)揮可靠容量、調(diào)峰調(diào)頻、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等支撐性、調(diào)節(jié)性作用。綜合資源條件、技術(shù)成熟度、經(jīng)濟(jì)成本等因素影響，煤電對(duì)新型電力系統(tǒng)的支撐調(diào)節(jié)性作用在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)不可或缺。
三是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)需要煤電發(fā)揮關(guān)鍵性、前瞻性作用。能源電力領(lǐng)域是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的主戰(zhàn)場(chǎng)、主力軍，煤電仍然是我國(guó)碳排放的主要來(lái)源，因此需要煤電在碳減排方面發(fā)揮關(guān)鍵性、前瞻性作用。一方面，發(fā)揮支撐調(diào)節(jié)作用促進(jìn)新能源等綠色低碳電力消納，降低電力系統(tǒng)總體碳排放強(qiáng)度。另一方面，需要適當(dāng)超前布局，通過(guò)零碳低碳燃料摻燒、CCUS等降碳措施，推動(dòng)煤電自身碳減排，兜底保障電力供應(yīng)、熱力供應(yīng)的同時(shí)，提升煤電機(jī)組碳減排水平。
新一代煤電技術(shù)發(fā)展展望
新一代煤電以機(jī)組安全可靠運(yùn)行為基本前提，以適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的需求為首要目標(biāo)，以深度調(diào)峰、快速爬坡、寬負(fù)荷高效、清潔降碳為主線任務(wù)，在有限的裝機(jī)規(guī)模下最大程度發(fā)揮靈活調(diào)節(jié)、慣性支撐、電力和熱力保障等作用，并同步實(shí)施或預(yù)留生物質(zhì)資源協(xié)同消納處置、摻燒氫/氨、二氧化碳捕集等，實(shí)現(xiàn)低碳供能。
煤電清潔低碳轉(zhuǎn)型
煤電清潔低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵在于經(jīng)濟(jì)成本和資源條件。在合理的激勵(lì)政策和成本疏導(dǎo)機(jī)制下，煤電機(jī)組可因地制宜地開展降碳方案研究，并適時(shí)實(shí)施。
目前，煤電大規(guī)模降碳技術(shù)路線主要包括CCUS和摻燒生物質(zhì)、綠氨/綠氫等。CCUS技術(shù)成熟但能耗和成本仍然較高，關(guān)鍵在于降低碳捕集能耗、探索二氧化碳利用和封存的有效途徑，驅(qū)油封存是目前二氧化碳利用與封存最成熟、最具經(jīng)濟(jì)性的方式，預(yù)計(jì)我國(guó)每年驅(qū)油封存二氧化碳潛力可達(dá)到5000萬(wàn)噸到1億噸；深部咸水層封存是潛力最大的封存方式，研究認(rèn)為，封存總量可達(dá)萬(wàn)億噸以上，可作為兜底固碳途徑。摻燒生物質(zhì)技術(shù)成熟，但受生物質(zhì)資源規(guī)模、收集、區(qū)位和時(shí)間匹配等制約較大，在生物質(zhì)資源富集地區(qū)可作為煤電降碳的重要補(bǔ)充。煤電摻氨已初步開展工程驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了25%~35%摻燒比例，技術(shù)上日趨成熟；隨著綠氨成本大幅下降，摻燒綠氨有望成為煤電降碳途徑之一；煤電摻氫技術(shù)可行性、安全性等已開展較為深入的研究工作，研究認(rèn)為無(wú)重大制約因素，摻氫電的電效率較摻氨可提高1/3以上，通過(guò)工程示范驗(yàn)證推動(dòng)技術(shù)發(fā)展成熟，也可作為煤電降碳的有效手段。結(jié)合煤電機(jī)組具體條件，也可研究富余新能源電力轉(zhuǎn)化為熱能后進(jìn)入煤電機(jī)組等其他降碳技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性。
經(jīng)濟(jì)性方面，煤電機(jī)組采用CCUS、摻燒生物質(zhì)技術(shù)達(dá)到氣電機(jī)組碳排放強(qiáng)度后（煤電降碳約50%），總的電價(jià)成本仍不高于氣電，捕集的二氧化碳用于驅(qū)油封存并取得合理的井口碳價(jià)收益時(shí)，甚至有望取得市場(chǎng)化收益。摻燒綠氨成本與綠電成本密切相關(guān)，目前大幅高于其他技術(shù)路線，也顯著高于氣電水平；考慮我國(guó)綠電規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)、綠電成本較快下降，以及綠電制氨技術(shù)發(fā)展、規(guī)?；瘞?lái)成本下降等因素，摻燒綠氨成本有望進(jìn)一步下降。
煤電靈活高效升級(jí)
煤電工藝流程長(zhǎng)、高溫高壓部件多、系統(tǒng)運(yùn)行復(fù)雜，提升機(jī)組靈活運(yùn)行能力面臨眾多挑戰(zhàn)。推動(dòng)煤電靈活高效升級(jí)，首先需要突破各方面制約因素的障礙，進(jìn)而在技術(shù)可行、運(yùn)行安全的前提下推動(dòng)成本下降、經(jīng)濟(jì)性提升。
靈活高效煤電主要面臨深度調(diào)峰、快速爬坡、啟停調(diào)峰和寬負(fù)荷高效四方面技術(shù)難題，相應(yīng)地，在鍋爐側(cè)、汽機(jī)側(cè)、系統(tǒng)側(cè)和發(fā)電機(jī)側(cè)存在眾多關(guān)鍵制約因素，需要通過(guò)對(duì)應(yīng)的技術(shù)提升路徑加以破解。相比較而言，機(jī)組靈活性提升的主要難點(diǎn)在于鍋爐側(cè)，寬負(fù)荷高效水平提升的主要難點(diǎn)則主要在于汽機(jī)側(cè)和系統(tǒng)輔機(jī)側(cè)。
經(jīng)濟(jì)性方面，初步研判靈活高效煤電機(jī)組相較于常規(guī)煤電機(jī)組的單位投資預(yù)計(jì)增加約100元/千瓦，相當(dāng)于1臺(tái)100萬(wàn)千瓦機(jī)組投資增加約1億元。同時(shí)由于靈活高效煤電機(jī)組將頻繁參與調(diào)峰和快速變負(fù)荷，對(duì)機(jī)組安全和壽命會(huì)產(chǎn)生一定影響，需要加強(qiáng)日常檢修維護(hù)，檢修維護(hù)成本也將上漲。
技術(shù)發(fā)展方向和基本原則
在電力系統(tǒng)中，各類電源和調(diào)節(jié)資源的配置應(yīng)以全社會(huì)成本最低為核心目標(biāo)。目前，煤電仍然是電力系統(tǒng)中體量最大、最重要的基礎(chǔ)電源和調(diào)節(jié)資源，但不是唯一電源，也不是唯一調(diào)節(jié)資源，煤電不應(yīng)該也無(wú)法獨(dú)自承擔(dān)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)支撐的全部責(zé)任。
因此，發(fā)展新一代煤電的核心要義在于以較小的經(jīng)濟(jì)代價(jià)，有效釋放、挖掘、提升煤電的靈活調(diào)節(jié)潛力。不計(jì)代價(jià)地提升煤電性能指標(biāo)不是發(fā)展新一代煤電的初衷，不能作為區(qū)域調(diào)節(jié)能力建設(shè)的必然選擇，更不具備可推廣性。
在這個(gè)意義上，新一代煤電應(yīng)當(dāng)追求“簡(jiǎn)潔”的技術(shù)方案，除特殊應(yīng)用場(chǎng)景，應(yīng)避免投資過(guò)高、運(yùn)行復(fù)雜、可靠性差的“外掛”系統(tǒng)。而實(shí)現(xiàn)“簡(jiǎn)潔”方案的關(guān)鍵在于主機(jī)和關(guān)鍵輔機(jī)，要通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化、局部材料升級(jí)、運(yùn)行控制模式調(diào)整等措施，實(shí)現(xiàn)裝備設(shè)備本體性能的有效改善。
發(fā)展展望
煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)的外部需求已日漸凸顯，行業(yè)共識(shí)正逐漸凝聚，技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)行動(dòng)需加快推進(jìn)。隨著新能源發(fā)電在電源結(jié)構(gòu)中的比重不斷提升，我國(guó)煤電清潔低碳轉(zhuǎn)型的壓力必然越來(lái)越大，靈活高效升級(jí)的需求也將越來(lái)越高，轉(zhuǎn)型升級(jí)在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)都將是煤電最重要的發(fā)展主題。
新一代煤電技術(shù)體系已初具雛形，并針對(duì)純凝機(jī)組、供熱機(jī)組等不同類型機(jī)組，分別形成了實(shí)現(xiàn)高效調(diào)節(jié)、清潔降碳等目標(biāo)的系統(tǒng)化解決方案。新一代煤電試點(diǎn)示范工作將有效加速技術(shù)迭代和完善，有望在2~3年內(nèi)完成較為充分的工程驗(yàn)證。
新一代煤電試點(diǎn)示范的成果除將推動(dòng)常規(guī)新建機(jī)組全面提升性能指標(biāo)外，還將在存量機(jī)組中獲得廣泛推廣應(yīng)用。存量機(jī)組是煤電產(chǎn)業(yè)的主體，存量機(jī)組轉(zhuǎn)型升級(jí)后有望整體大幅提升煤電各項(xiàng)性能，促使行業(yè)向新一代煤電方向的整體推進(jìn)，在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中發(fā)揮更加重要、更加關(guān)鍵的作用。
推進(jìn)煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)的相關(guān)建議
煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)既面臨技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性障礙，也受市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制和相關(guān)資源條件制約，需要政府主管部門的頂層設(shè)計(jì)、全局規(guī)劃和路徑安排，以安全為底線，積極、穩(wěn)妥、有序推進(jìn)。
推動(dòng)煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)，需要整合優(yōu)勢(shì)力量，開展煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)關(guān)鍵核心技術(shù)集中攻關(guān)。發(fā)揮新型舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)，統(tǒng)籌高校、發(fā)電企業(yè)、設(shè)計(jì)單位、裝備制造企業(yè)、行業(yè)機(jī)構(gòu)等各方面資源，整合優(yōu)勢(shì)力量集中開展協(xié)同攻關(guān)，重點(diǎn)突破煤電安全、低碳、靈活等方面的技術(shù)瓶頸，推動(dòng)煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。
推動(dòng)煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)，需要通過(guò)試點(diǎn)示范應(yīng)用，加快煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)關(guān)鍵技術(shù)突破。在考慮機(jī)組安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)可行的基本前提下，系統(tǒng)性、針對(duì)性地開展煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，通過(guò)工程化驗(yàn)證不斷完善煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)的系統(tǒng)解決方案。
推動(dòng)煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)，需要尊重區(qū)域需求差異，分地區(qū)確定轉(zhuǎn)型升級(jí)的重點(diǎn)方向。在新能源發(fā)電滲透率高、用電負(fù)荷波動(dòng)大、調(diào)節(jié)性電源資源緊缺的地區(qū)優(yōu)先推動(dòng)靈活高效煤電建設(shè)，在東部、北部、西北部以及西部油田周邊優(yōu)先推動(dòng)煤電清潔低碳化轉(zhuǎn)型。
推動(dòng)煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)，需要統(tǒng)籌考慮技術(shù)發(fā)展水平和企業(yè)經(jīng)營(yíng)實(shí)際，分階段設(shè)定轉(zhuǎn)型升級(jí)技術(shù)指標(biāo)。新建機(jī)組的指標(biāo)要求可考慮我國(guó)裝備制造、設(shè)計(jì)建造、調(diào)試運(yùn)行體系的現(xiàn)有先進(jìn)能力?，F(xiàn)役機(jī)組開展轉(zhuǎn)型升級(jí)改造時(shí)，除了結(jié)合機(jī)組既有條件設(shè)定合理技術(shù)指標(biāo)目標(biāo)外，還要保證煤電機(jī)組改造能夠滿足電力、熱力系統(tǒng)運(yùn)行需要，并避免改造過(guò)早導(dǎo)致的企業(yè)資金過(guò)早占用、改造效益延遲顯現(xiàn)、改造投資無(wú)法回收等問題。
推動(dòng)煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)，需要因地制宜科學(xué)施策，分機(jī)組采用定制化方案。不同類型、不同容量、不同參數(shù)的煤電機(jī)組在靈活性、降碳等方面存在固有差異，更新改造潛力也各不相同，應(yīng)堅(jiān)持先易后難、先常規(guī)后特殊，“一廠一策”“一機(jī)一策”地有序推動(dòng)煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)建設(shè)改造工作。
