中國儲能網訊:碳達峰、碳中和已成為我國能源電力系統(tǒng)長期發(fā)展的根本航標。構建清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力體系,是實現“雙碳”目標的核心依托。在這一轉型過程中,以煤為基的傳統(tǒng)火電機組需勇擔兜底保供與靈活調節(jié)的“雙重使命”,深度釋放對新型電力系統(tǒng)的支撐潛能與調節(jié)價值,在保障能源安全與推動綠色變革之間實現動態(tài)平衡。
我國煤電轉型已推進多年,從“十二五”(2011~2015)總量控制起步,到“十三五”(2016~2020)的清潔高效加速,再到“十四五”(2021~2025)的嚴控增量與“三改聯動”并舉。2025年4月,國家發(fā)展改革委、國家能源局聯合印發(fā)了《新一代煤電升級專項行動實施方案(2025~2027年)》,在充分銜接“三改聯動”政策的基礎上,通過明確技術指標、完善實施路徑、配套政策支持,系統(tǒng)部署煤電行業(yè)清潔降碳、安全可靠、高效調節(jié)、智能運行的轉型路徑。面向“十五五”,煤電將明確“基礎保障電源+系統(tǒng)調節(jié)電源”的雙重定位,從電量主體向容量支撐轉變;邁入“十六五”,煤電的調節(jié)屬性將被徹底激活,化身為以高比例可再生能源為主的新型電力系統(tǒng)的“穩(wěn)定器”,在零碳藍圖中可靠托底。
四維躍升:“新一代煤電”的硬核指標
我國煤電以不到40%的裝機占比,提供了約60%的發(fā)電量、70%的頂峰能力和近80%的調節(jié)能力。煤電仍是現階段我國經濟發(fā)展的可靠熱力供應主體,是民生采暖和工業(yè)用熱的重要保障。新一代煤電升級專項行動,分別對現役機組、新建機組和試點示范機組,從煤電清潔降碳、安全可靠、高效調節(jié)、智能運行4個方面,提出12個具體技術指標要求。
在清潔降碳方面,與“三改聯動”節(jié)能改造主要通過降低煤耗間接減少污染物排放的要求不同,“新一代煤電”明確將降碳作為核心目標,鼓勵現役與新建機組實施直接減碳的低碳化改造建設。針對試點示范機組,明確提出了采用降碳措施后的碳排放量化指標。
在安全可靠方面,“新一代煤電”對保供期申報出力達標率與保供期非停計劃運營次數提出了量化要求。鼓勵通過推動現役機組改造升級和新建機組指標提升,強化煤電在電力系統(tǒng)中的基礎性保障作用,確保在新能源大規(guī)模并網帶來波動性增強的背景下,電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
在高效調節(jié)方面,“新一代煤電”針對機組額定供電煤耗、30%負荷煤耗增幅、深度調峰最小出力、負荷調節(jié)速率、一次調頻、啟停調峰等6項指標提出詳細要求。
在智能運行方面,“新一代煤電”強調智能控制、智能維護和智能決策支持,通過數字化和智能化技術提升運行效率,并鼓勵產學研合作,搭建創(chuàng)新發(fā)展協(xié)作平臺,推動理論創(chuàng)新和技術研發(fā)。
“新一代煤電”四個維度的指標體系,既符合中國現階段能源結構特點,同時又具有相當的前瞻性和指引性,在技術和管理層面給煤電機組轉型升級提出了巨大的挑戰(zhàn)。
多重關卡:“新一代煤電”的攻堅之途
“新一代煤電”已錨定“可靠、降碳、靈活、高效、智能”的新使命,同時承擔著企業(yè)經濟效益、社會民生保障、國家能源安全的多重任務,轉型升級任重道遠。
可靠性方面,煤電機組從以前主要承擔基本負荷運行,正在向頻繁啟停、深度調峰、快速變負荷的靈活調節(jié)運行方式轉變。在新的運行方式下,一方面因為煤電機組主輔設備運行參數與設計工況相差甚遠導致機組運行可靠性降低、非停增加,另一方面導致設備材料加速出現磨損、腐蝕、變形、斷裂等失效現象,設備壽命損耗加劇、安全隱患突增,鍋爐、汽輪機、發(fā)電機主輔設備事故概率加大。與此同時,長期的深度調峰運行削弱了機組的一次調頻性能,降低了電網的安全裕度。
降碳方面,低碳改造(CCUS、生物質或綠氨摻燒等)雖為減排必由之路,但其高昂的初始投資和運營成本,已成為制約其規(guī)?;茝V的首要瓶頸。僅依靠碳市場的收益渠道,遠遠無法覆蓋低碳改造的成本。同時,度電碳排放降低10%~20%的目標要求,對不同煤質和區(qū)域條件的適應性提出嚴峻考驗。
靈活方面,“新一代煤電”在頻繁啟停、快速變負荷、一次調頻等方面提出更高要求,但受到了主輔設備的材料和工藝結構、機組熱慣性以及機組設計工況等因素的制約,設備研發(fā)短期難以取得突破性進展。
高效方面,傳統(tǒng)的機組設計點注重額定負荷下的煤耗,目前仍以額定工況下的煤耗作為高效性評價標準之一,這與“新一代煤電”長時間在中低負荷區(qū)間運行的現狀相背離。此外,提高蒸汽參數是提高效率的有效途徑,但面臨現有材料性能和新材料應用的限制。
智能方面,現有控制技術對機組快速變負荷、深度調峰等運行模式的支撐不夠,難以滿足新型電力系統(tǒng)對靈活調節(jié)能力的需求。現役機組在設備狀態(tài)感知、故障預警和健康管理方面尚未實現全流程、高精度的智能監(jiān)測與分析診斷。智能決策自動化程度較低,精細化程度不足,難以滿足電力市場交易的快速決策需求。
經濟效益方面,煤電靈活性改造、節(jié)能降碳改造等需要較大投資,同時,動力煤價格多年來高位徘徊,導致運營成本高企,煤電作為基礎保障性電源需承擔更多調節(jié)性任務,但成本疏導機制尚未健全,普遍負債率偏高。
社會效益方面,“新一代煤電”作為新型電力系統(tǒng)的關鍵支撐,其需要在保障能源安全與促進清潔轉型之間尋求平衡,實現可持續(xù)發(fā)展。在民生保障與低碳轉型的雙重壓力下,“新一代煤電”建設須統(tǒng)籌考慮電價可承受性、供電可靠性及碳排放約束,這對煤電企業(yè)履行社會責任提出了更高要求。
迎戰(zhàn)轉型:發(fā)電企業(yè)的破局策略
面對“新一代煤電”轉型的挑戰(zhàn),發(fā)電企業(yè)需從多個維度進行部署,以安全可靠為底線,以科技創(chuàng)新、數智賦能為雙重驅動,以自主可控為約束,注重頂層設計和質效提升,把煤電機組打造成新型電力系統(tǒng)的“穩(wěn)定器”。在此基礎上,橫向深度融合風、光、儲等多類型能源,縱向全面拓展熱、汽、冷等綜合能源服務,從單一發(fā)電企業(yè)逐步轉型為多能耦合的綜合能源供應商。
筑牢安全根基,保障煤電靈活調峰安全運行:安全生產是企業(yè)發(fā)展的生命線。為確保機組長期安全穩(wěn)定運行,需強化鍋爐、汽機、發(fā)電機本體以及關鍵輔機的設備可靠性管理。針對靈活性運行需求,系統(tǒng)評估頻繁調峰對設備壽命的影響,重點關注金屬部件疲勞、蠕變等關鍵問題,深化狀態(tài)監(jiān)測與壽命預測技術的應用。健全過程質量控制體系,嚴格執(zhí)行行業(yè)標準及規(guī)程規(guī)范,從設計、制造到安裝、調試、運行、檢修等全流程實施精細化管理。采用高標準材料與先進技術,增強煤電機組的安全裕度和多工況適應能力,確保在新型電力系統(tǒng)中長期可靠調峰運行。
強化技術創(chuàng)新,提升煤電靈活運行核心競爭力:技術創(chuàng)新是企業(yè)保持核心競爭力的關鍵支撐。要緊密跟蹤行業(yè)科技發(fā)展趨勢,系統(tǒng)評估并擇優(yōu)采用先進技術成果。圍繞寬負荷高效運行、深度調峰、快速負荷響應及頻繁啟停等核心需求,加大關鍵技術攻關力度,積極推進示范項目建設。
推動數智賦能,打造煤電智能化轉型新范式:數智化轉型是能源企業(yè)高質量發(fā)展的必由之路,通過跨行業(yè)技術融合與創(chuàng)新,構建以“數據驅動、智能協(xié)同、低碳高效”為核心的新型管理模式,通過技術穿透(數字孿生+AI大模型)、系統(tǒng)升維(多能協(xié)同+生態(tài)互聯)、流程再造(數據驅動+人工替代),實現煤電企業(yè)智能化轉型。
攻堅“卡脖子”技術,筑牢國家能源安全基石:為貫徹落實國家能源安全戰(zhàn)略,發(fā)電企業(yè)需要加強核心技術攻關和國產化替代,解決“卡脖子”問題。集中優(yōu)勢資源持續(xù)突破工控系統(tǒng)關鍵技術,重點研發(fā)高溫管閥、轉子等核心部件的特種材料及制造工藝,通過產學研用協(xié)同創(chuàng)新機制,加快技術成果轉化。
以頂層設計為統(tǒng)領,打造煤電建設新模式:密切跟蹤煤電產業(yè)發(fā)展規(guī)劃與技術標準,結合所在區(qū)域特點細化實施方案,通過分級管控、動態(tài)督導確保戰(zhàn)略目標一致。推進智慧電廠建設,加強網絡規(guī)劃、軟件系統(tǒng)、安防設備的統(tǒng)一設計。開展示范項目建設,通過“全面設計、動態(tài)優(yōu)化、分段推進”,實現永臨結合、與時俱進,避免重復投資。
以技術升級與管理創(chuàng)新為驅動,全面提升煤電企業(yè)運營質效:通過持續(xù)深入的政策研究與市場分析,在推動技術進步的過程中,統(tǒng)籌兼顧電力市場化改革與可持續(xù)發(fā)展要求。通過智能化升級與創(chuàng)新技術應用,著力提升資產運營效率,實現企業(yè)長期價值穩(wěn)步增長。推動“大集控”和“多能點檢”模式的實施,因地制宜推進發(fā)電企業(yè)組織架構調整,通過完善人員配置和用工管理機制,實現全員勞動生產率的持續(xù)改善。
實施差異化發(fā)展策略:我國能源資源儲備和電力負荷需求在地域上分布極不均衡,各區(qū)域負荷結構及時空特點差異較大,對煤電的靈活性需求也有所不同,同時考慮到目前煤電企業(yè)普遍效益較差,應綜合平衡投入與產出,堅持“一區(qū)一策、一廠一策、一機一策”,因地制宜有序發(fā)展新一代煤電。
推進老舊機組長周期延壽或升級改造:根據區(qū)域裝機結構和電力中長期需求,合理優(yōu)化存量機組結構,統(tǒng)籌推進老舊機組延壽評估及更新淘汰,采用適宜技術開展機組長周期延壽改造或升級改造,保證電力長期穩(wěn)定保供。
重構熱力系統(tǒng)并耦合新型技術:以靈活性調節(jié)能力為核心重構技術體系,通過“熱電解耦+多能耦合+智能協(xié)同”組合,結合智慧調度技術,逐漸從傳統(tǒng)基荷電源向“安全、高效、清潔、低碳、靈活”的多能耦合綜合能源系統(tǒng)轉型,這既是能源結構優(yōu)化的必然選擇,也是煤電轉型的必由之路。
推進“新一代煤電”發(fā)展的行業(yè)建議
“十五五”期間煤電主要發(fā)揮基礎保障性和系統(tǒng)調節(jié)性的雙重電源作用;進入“十六五”以后,煤電的系統(tǒng)調節(jié)作用將進一步強化,逐步發(fā)展為“低碳、高靈活、低利用小時”的新一代調節(jié)電源。為此,政策和機制方面還需進一步完善。
改進電網調度模式、優(yōu)化調度規(guī)則
統(tǒng)籌區(qū)域儲能規(guī)劃、配置,加強調峰資源調度,平抑波動并替代煤電深度調峰??茖W確定煤電機組最小出力、爬坡速率,保證在合理范圍內長期安全運行,減少不必要的機組啟停、深度調峰,防范因設備失效發(fā)生事故的風險。逐步實施單機、廠級、區(qū)域、線路協(xié)同調度,保障電力安全供應。
完善電價體系,強化碳價傳導
完善“容量電價+輔助服務補償+現貨交易”電價結構,確保靈活性改造成本在市場中全額疏導,加快建立電價與碳價聯動機制,形成清晰的低碳轉型激勵信號。加快落實容量電價全額補貼,推動現貨市場與輔助服務聯動,增設爬坡補償等品種,進一步挖掘市場主體的調峰能力。
加大對設備更新改造的資金支持力度
強化資金保障,通過超長期國債、中央補貼、綠色信貸等渠道,對設備更新改造項目提供定向支持。優(yōu)化補貼落實方案,簡化審批流程,按進度分階段撥付資金,并建立跨省容量補償機制。
有序開展新一代煤電升級專項行動
由國家相關部門、行業(yè)協(xié)會等牽頭成立專項工作組,聯合裝備制造企業(yè)、發(fā)電集團、科研院所、高校等機構,開展煤電機組的新材料研發(fā)、裝備制造升級、系統(tǒng)設計優(yōu)化、示范工程建設等工作。此外,還可通過建立國家級行業(yè)平臺交流機制,進一步摸索規(guī)律、積累經驗,形成分類指導的一攬子技術方案。
推動電力數據資源共享共用
建立“公開-受限-機密”三級數據目錄,通過脫敏處理共享社會用電趨勢、氣象預報等公共數據,指導煤電機組提前規(guī)劃運行方式。搭建行業(yè)級數據開放平臺,推動多源數據融合,提升煤電出力的預測精度。




