中國儲能網訊：今年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯合印發(fā)《新一代煤電升級專項行動實施方案（2025~2027年）》（發(fā)改能源〔2025〕363號），系統部署開展新一代煤電升級專項行動，著力全面縱深推進煤電轉型升級，筑牢煤電兜底保障功能，對于煤電產業(yè)發(fā)展和新型電力系統構建具有重大意義和深遠影響。
煤電發(fā)展進入新階段
我國煤電工業(yè)經歷了數十年的快速發(fā)展，其時代使命和發(fā)展主題也不斷與時俱進。煤電作為我國的主體電源和主力電源，最初追求規(guī)模發(fā)展，通過裝機總量的快速增長，致力于滿足不斷增加的電力供應需求；進而追求能效提升，致力于長期保持甚至不斷壓低電力成本；再進而追求控污減排，致力于大幅改善煤炭利用帶來的環(huán)境污染問題并帶動其他行業(yè)清潔化發(fā)展。時至今日，中國煤電產業(yè)已建成全世界最大的清潔高效煤電供應體系，在裝機總量、單機容量、蒸汽參數、能效水平、超低排放、技術路線豐富度等方面均走到了世界前列，煤電發(fā)展成就為國家數十年以來的經濟社會發(fā)展提供了足量、可靠、廉價的動力保障。
“十四五”以來，煤電發(fā)展的國內環(huán)境發(fā)生了巨大變化。國家確定了能源電力轉型發(fā)展的戰(zhàn)略，新型電力系統構建加速推進，風電、光伏等可再生能源電源品種迎來了飛躍式發(fā)展，我國電源裝機總量快速增長，煤電裝機占比則持續(xù)走低。截至2024年底，我國煤電裝機容量11.95億千瓦，裝機占比降至35.7%。電源裝機結構變化給電力系統的運行帶來了前所未有的巨大挑戰(zhàn)，新能源并網的消納需求以及新能源出力的隨機波動性造成了電力系統調節(jié)需求的顯著增加，煤電等可調節(jié)電源要實時彌合新能源出力與用戶側負荷之間的不匹配?？梢灶A見，隨著新能源裝機總量和占比的不斷提升以及煤電裝機占比的不斷下降，對煤電各類涉網性能要求將愈發(fā)嚴苛，煤電將越來越迫切地追求靈活高效。更加穩(wěn)定可靠的頂峰能力、更高的變負荷速率、更寬負荷率范圍的一次調頻能力，乃至便捷可靠的啟停調峰能力等，都將是煤電強化性能的重點目標，也將是煤電項目全面獲取運行收益的重要保障。
“十四五”以來，煤電發(fā)展的國際環(huán)境也發(fā)生了巨大變化。全球氣候變化問題凝聚了越來越廣泛的共識，并形成更加明確的量化發(fā)展目標。我國宣布了“雙碳”目標，部分發(fā)達國家進一步明確或提前了退煤時間。隨著國內碳市場的運行，以及國際涉碳貿易機制的不斷完善，預計我國煤電碳排放約束也將越來越緊，煤電將面臨規(guī)?；鍧嵉吞嫉墓砸?。
總體上看，我國煤電發(fā)展已進入新的歷史時期，發(fā)展主題要突出聚焦清潔低碳轉型和靈活高效升級。
煤電在新型電力系統中的新定位
隨著“雙碳”目標、能源結構轉型和新型電力系統建設的深入推進，煤電面臨新的發(fā)展定位。
一是能源電力供應安全需要煤電發(fā)揮基礎性、保障性作用。我國傳統能源資源稟賦以煤為主，水電建設受資源約束而發(fā)展?jié)摿τ邢蓿穗娧b機占比低且其建設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、隨機性、波動性問題。因此，在較長時期內仍需要煤電在電力供應、熱力供應、能源供應安全中發(fā)揮重要的基礎保障兜底作用。
二是新型電力系統需要煤電發(fā)揮支撐性、調節(jié)性作用。我國以煤電為主體電源的電力結構現狀、電力系統形態(tài)，在向新能源占比逐漸提高的新型電力系統過渡進程中，高比例新能源、高比例電力電子設備將加大系統調節(jié)壓力和系統安全穩(wěn)定運行難度，需要煤電、氣電、抽水蓄能、新型儲能等資源發(fā)揮可靠容量、調峰調頻、轉動慣量等支撐性、調節(jié)性作用。綜合資源條件、技術成熟度、經濟成本等因素影響，煤電對新型電力系統的支撐調節(jié)性作用在較長時期內不可或缺。
三是實現“雙碳”目標需要煤電發(fā)揮關鍵性、前瞻性作用。能源電力領域是實現“雙碳”目標的主戰(zhàn)場、主力軍，煤電仍然是我國碳排放的主要來源，因此需要煤電在碳減排方面發(fā)揮關鍵性、前瞻性作用。一方面，發(fā)揮支撐調節(jié)作用促進新能源等綠色低碳電力消納，降低電力系統總體碳排放強度。另一方面，需要適當超前布局，通過零碳低碳燃料摻燒、CCUS等降碳措施，推動煤電自身碳減排，兜底保障電力供應、熱力供應的同時，提升煤電機組碳減排水平。
新一代煤電技術發(fā)展展望
新一代煤電以機組安全可靠運行為基本前提，以適應新型電力系統的需求為首要目標，以深度調峰、快速爬坡、寬負荷高效、清潔降碳為主線任務，在有限的裝機規(guī)模下最大程度發(fā)揮靈活調節(jié)、慣性支撐、電力和熱力保障等作用，并同步實施或預留生物質資源協同消納處置、摻燒氫/氨、二氧化碳捕集等，實現低碳供能。
煤電清潔低碳轉型
煤電清潔低碳轉型的關鍵在于經濟成本和資源條件。在合理的激勵政策和成本疏導機制下，煤電機組可因地制宜地開展降碳方案研究，并適時實施。
目前，煤電大規(guī)模降碳技術路線主要包括CCUS和摻燒生物質、綠氨/綠氫等。CCUS技術成熟但能耗和成本仍然較高，關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，驅油封存是目前二氧化碳利用與封存最成熟、最具經濟性的方式，預計我國每年驅油封存二氧化碳潛力可達到5000萬噸到1億噸；深部咸水層封存是潛力最大的封存方式，研究認為，封存總量可達萬億噸以上，可作為兜底固碳途徑。摻燒生物質技術成熟，但受生物質資源規(guī)模、收集、區(qū)位和時間匹配等制約較大，在生物質資源富集地區(qū)可作為煤電降碳的重要補充。煤電摻氨已初步開展工程驗證，實現了25%~35%摻燒比例，技術上日趨成熟；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；煤電摻氫技術可行性、安全性等已開展較為深入的研究工作，研究認為無重大制約因素，摻氫電的電效率較摻氨可提高1/3以上，通過工程示范驗證推動技術發(fā)展成熟，也可作為煤電降碳的有效手段。結合煤電機組具體條件，也可研究富余新能源電力轉化為熱能后進入煤電機組等其他降碳技術的技術經濟可行性。
經濟性方面，煤電機組采用CCUS、摻燒生物質技術達到氣電機組碳排放強度后（煤電降碳約50%），總的電價成本仍不高于氣電，捕集的二氧化碳用于驅油封存并取得合理的井口碳價收益時，甚至有望取得市場化收益。摻燒綠氨成本與綠電成本密切相關，目前大幅高于其他技術路線，也顯著高于氣電水平；考慮我國綠電規(guī)?？焖僭鲩L、綠電成本較快下降，以及綠電制氨技術發(fā)展、規(guī)?；瘞沓杀鞠陆档纫蛩?，摻燒綠氨成本有望進一步下降。
煤電靈活高效升級
煤電工藝流程長、高溫高壓部件多、系統運行復雜，提升機組靈活運行能力面臨眾多挑戰(zhàn)。推動煤電靈活高效升級，首先需要突破各方面制約因素的障礙，進而在技術可行、運行安全的前提下推動成本下降、經濟性提升。
靈活高效煤電主要面臨深度調峰、快速爬坡、啟停調峰和寬負荷高效四方面技術難題，相應地，在鍋爐側、汽機側、系統側和發(fā)電機側存在眾多關鍵制約因素，需要通過對應的技術提升路徑加以破解。相比較而言，機組靈活性提升的主要難點在于鍋爐側，寬負荷高效水平提升的主要難點則主要在于汽機側和系統輔機側。
經濟性方面，初步研判靈活高效煤電機組相較于常規(guī)煤電機組的單位投資預計增加約100元/千瓦，相當于1臺100萬千瓦機組投資增加約1億元。同時由于靈活高效煤電機組將頻繁參與調峰和快速變負荷，對機組安全和壽命會產生一定影響，需要加強日常檢修維護，檢修維護成本也將上漲。
技術發(fā)展方向和基本原則
在電力系統中，各類電源和調節(jié)資源的配置應以全社會成本最低為核心目標。目前，煤電仍然是電力系統中體量最大、最重要的基礎電源和調節(jié)資源，但不是唯一電源，也不是唯一調節(jié)資源，煤電不應該也無法獨自承擔電力系統調節(jié)支撐的全部責任。
因此，發(fā)展新一代煤電的核心要義在于以較小的經濟代價，有效釋放、挖掘、提升煤電的靈活調節(jié)潛力。不計代價地提升煤電性能指標不是發(fā)展新一代煤電的初衷，不能作為區(qū)域調節(jié)能力建設的必然選擇，更不具備可推廣性。
在這個意義上，新一代煤電應當追求“簡潔”的技術方案，除特殊應用場景，應避免投資過高、運行復雜、可靠性差的“外掛”系統。而實現“簡潔”方案的關鍵在于主機和關鍵輔機，要通過結構設計優(yōu)化、局部材料升級、運行控制模式調整等措施，實現裝備設備本體性能的有效改善。
發(fā)展展望
煤電轉型升級的外部需求已日漸凸顯，行業(yè)共識正逐漸凝聚，技術研發(fā)和產業(yè)行動需加快推進。隨著新能源發(fā)電在電源結構中的比重不斷提升，我國煤電清潔低碳轉型的壓力必然越來越大，靈活高效升級的需求也將越來越高，轉型升級在較長時期內都將是煤電最重要的發(fā)展主題。
新一代煤電技術體系已初具雛形，并針對純凝機組、供熱機組等不同類型機組，分別形成了實現高效調節(jié)、清潔降碳等目標的系統化解決方案。新一代煤電試點示范工作將有效加速技術迭代和完善，有望在2~3年內完成較為充分的工程驗證。
新一代煤電試點示范的成果除將推動常規(guī)新建機組全面提升性能指標外，還將在存量機組中獲得廣泛推廣應用。存量機組是煤電產業(yè)的主體，存量機組轉型升級后有望整體大幅提升煤電各項性能，促使行業(yè)向新一代煤電方向的整體推進，在新型電力系統構建過程中發(fā)揮更加重要、更加關鍵的作用。
推進煤電轉型升級的相關建議
煤電轉型升級既面臨技術和經濟性障礙，也受市場運行機制和相關資源條件制約，需要政府主管部門的頂層設計、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。
推動煤電轉型升級，需要整合優(yōu)勢力量，開展煤電轉型升級關鍵核心技術集中攻關。發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，統籌高校、發(fā)電企業(yè)、設計單位、裝備制造企業(yè)、行業(yè)機構等各方面資源，整合優(yōu)勢力量集中開展協同攻關，重點突破煤電安全、低碳、靈活等方面的技術瓶頸，推動煤電轉型升級技術成果轉化。
推動煤電轉型升級，需要通過試點示范應用，加快煤電轉型升級關鍵技術突破。在考慮機組安全運行和經濟可行的基本前提下，系統性、針對性地開展煤電轉型升級關鍵技術攻關，通過工程化驗證不斷完善煤電轉型升級的系統解決方案。
推動煤電轉型升級，需要尊重區(qū)域需求差異，分地區(qū)確定轉型升級的重點方向。在新能源發(fā)電滲透率高、用電負荷波動大、調節(jié)性電源資源緊缺的地區(qū)優(yōu)先推動靈活高效煤電建設，在東部、北部、西北部以及西部油田周邊優(yōu)先推動煤電清潔低碳化轉型。
推動煤電轉型升級，需要統籌考慮技術發(fā)展水平和企業(yè)經營實際，分階段設定轉型升級技術指標。新建機組的指標要求可考慮我國裝備制造、設計建造、調試運行體系的現有先進能力。現役機組開展轉型升級改造時，除了結合機組既有條件設定合理技術指標目標外，還要保證煤電機組改造能夠滿足電力、熱力系統運行需要，并避免改造過早導致的企業(yè)資金過早占用、改造效益延遲顯現、改造投資無法回收等問題。
推動煤電轉型升級，需要因地制宜科學施策，分機組采用定制化方案。不同類型、不同容量、不同參數的煤電機組在靈活性、降碳等方面存在固有差異，更新改造潛力也各不相同，應堅持先易后難、先常規(guī)后特殊，“一廠一策”“一機一策”地有序推動煤電轉型升級建設改造工作。
