煤電技術(shù)還有多大提升空間？（轉(zhuǎn)）

  煤電清潔轉(zhuǎn)型仍需出新招——燃煤電站生產(chǎn)運營管理第五十三屆年會觀察

  煤電在能源轉(zhuǎn)型升級中如何找準(zhǔn)定位，發(fā)揮兜底、支撐作用，實現(xiàn)清潔低碳發(fā)展？7月11日~12日，由中國電力企業(yè)聯(lián)合會、國家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司聯(lián)合主辦的2024年燃煤電站生產(chǎn)運營管理第五十三屆年會暨能效管理對標(biāo)發(fā)布會（以下簡稱“2024煤電年會”）在寧夏回族自治區(qū)銀川市召開。與會專家就上述問題進(jìn)行探討。

  煤電機(jī)組技術(shù)世界領(lǐng)先

  創(chuàng)新提升還有空間

  目前，我國煤電機(jī)組發(fā)電效率、污染物排放控制均達(dá)到世界先進(jìn)水平。

  中電聯(lián)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，到2023年底，我國95%以上煤電機(jī)組實現(xiàn)了超低排放。全國火電機(jī)組供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗從2014年的319克/千瓦時下降至2023年的301.6克/千瓦時，火電機(jī)組技術(shù)領(lǐng)先世界。2023年全國單位火電發(fā)電量煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放量分別為14毫克/千瓦時、77毫克/千瓦時、125毫克/千瓦時，較2014年分別下降93.9%、94.8%、91.5%。

  我國已在超超臨界發(fā)電機(jī)組設(shè)計、制造和運行等方面積累了豐富經(jīng)驗，相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。截至2023年底，我國百萬千瓦超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組數(shù)量已超過170臺，總?cè)萘砍^1.74億千瓦。不論是裝機(jī)數(shù)量還是總裝機(jī)容量，均穩(wěn)居世界首位。

“盡管我國煤電機(jī)組技術(shù)世界領(lǐng)先，但并不意味著技術(shù)上沒有提升空間。”在2024煤電年會上，中電聯(lián)黨委委員、專職副理事長安洪光指出。

  安洪光介紹，在我國新上馬的煤電機(jī)組中，一些關(guān)鍵指標(biāo)還在提升。如大唐鄆城630攝氏度超超臨界二次再熱國家電力示范項目（2臺百萬千瓦機(jī)組）于2023年8月正式啟動，以再熱汽溫630攝氏度、發(fā)電熱效率突破50%為示范點。機(jī)組設(shè)計主蒸汽壓力35.5兆帕，設(shè)計熱耗6813千焦/千瓦時，發(fā)電煤耗245.74克/千瓦時，供電煤耗256.28克/千瓦時。另外，世界上參數(shù)最高、容量最大的66萬千瓦超超臨界循環(huán)流化床鍋爐已全面轉(zhuǎn)入運行調(diào)試階段。

  中國科學(xué)院工程熱物理研究所正高級工程師朱建國認(rèn)為，未來煤電鍋爐將繼續(xù)向高參數(shù)（節(jié)能降耗）、煤電與新能源電力融合、煤炭與低碳燃料（如生物質(zhì)）融合的方向發(fā)展?！拔磥淼拿弘娂夹g(shù)有可能突破常規(guī)技術(shù)的極限，使固體燃料像氣體燃料一樣燃燒。”朱建國表示。

  中國工程院院士呂俊復(fù)認(rèn)為，進(jìn)一步發(fā)展材料等基礎(chǔ)工業(yè)，從煤電主機(jī)設(shè)備、系統(tǒng)布置等方面設(shè)計創(chuàng)新，仍然是高效燃煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。

  中國電力企業(yè)聯(lián)合會專家委員會首席專家陳宗法認(rèn)為，新的燃煤發(fā)電技術(shù)應(yīng)以靈活、高效、清潔、低碳、智能為導(dǎo)向，提升煤電機(jī)組靈活調(diào)節(jié)能力、工控系統(tǒng)自主可控能力。

“三改聯(lián)動”穩(wěn)步推進(jìn)

  配套政策仍需跟上

“三改聯(lián)動”是煤電實現(xiàn)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。根據(jù)國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布的《關(guān)于開展全國煤電機(jī)組改造升級的通知》，“十四五”期間，煤電機(jī)組節(jié)能降碳改造規(guī)模不低于3.5億千瓦、供熱改造規(guī)模力爭達(dá)到5000萬千瓦、靈活性改造完成2億千瓦。

煤電企業(yè)擔(dān)當(dāng)能源保供“主力軍”，加大存量機(jī)組“三改聯(lián)動”力度是必然選擇。

“三改”如何改？如何聯(lián)動？

  國能寧夏靈武發(fā)電有限公司（以下簡稱“靈武電廠”）黨委書記、董事長于洪澤介紹了該企業(yè)“三改聯(lián)動”的成功實踐：在節(jié)能降碳改造方面，靈武電廠4臺機(jī)組改造后，能效、環(huán)保、可靠性等都處在全國前列；在供熱改造方面，依托百萬千瓦級超超臨界空冷火電機(jī)組，靈武電廠于2018年、2020年分別建成向銀川市區(qū)供熱的一、二期工程，接帶供熱面積超6500萬平方米，成為當(dāng)時國內(nèi)單體供熱面積最大的熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)；在靈活性改造方面，靈武電廠開展了“飛輪儲能+火電聯(lián)合調(diào)頻”示范，在保障熱電聯(lián)供的基礎(chǔ)上耦合廠區(qū)光伏及儲能，助力了新能源電力的平穩(wěn)供應(yīng)。

  靈武電廠是煤電機(jī)組“三改聯(lián)動”的縮影。據(jù)中電聯(lián)發(fā)布的相關(guān)數(shù)據(jù)，2021~2023年我國煤電機(jī)組“三改聯(lián)動”改造規(guī)模累計完成7.37億千瓦，其中靈活性和供熱改造完成率超過75%。

  中國電力工程顧問集團(tuán)華東電力設(shè)計院副總經(jīng)理葉勇健表示，目前，還沒有任何一項技術(shù)能同時實現(xiàn)“三改”?！啊穆?lián)動’要打組合拳，采取一系列技術(shù)來實現(xiàn)。‘三改聯(lián)動’的目標(biāo)機(jī)組是存量機(jī)組，機(jī)組情況不同，要‘一機(jī)一策’?！?/p>

當(dāng)前，我國具備靈活調(diào)節(jié)能力的煤電容量不足，部分機(jī)組頻繁深度調(diào)峰造成的問題凸顯，靈活性改造更為迫切。

“受機(jī)組型式和煤質(zhì)條件限制，大批亞臨界、超臨界機(jī)組，甚至一部分超超臨界機(jī)組不能滿足深度調(diào)峰的需要，因此在調(diào)峰深度、負(fù)荷變化速度、啟動速度等方面受技術(shù)制約，深度偏離設(shè)計工況運行，安全風(fēng)險和壽命損耗都顯著增加。這種狀況亟待扭轉(zhuǎn)?！卑埠楣獗硎?。

葉勇健指出，為了適應(yīng)新型電力系統(tǒng)，機(jī)組負(fù)荷運行區(qū)間、變負(fù)荷、啟停及燃料等方面的靈活性非常重要。“節(jié)能降碳改造和供熱改造的‘經(jīng)濟(jì)賬’清晰，而靈活性改造增加了發(fā)電企業(yè)成本，需要合理的政策、科學(xué)的規(guī)則，以市場引導(dǎo)為主，使資源配置效率更高?！?/p>

陳宗法表示，要繼續(xù)推進(jìn)煤電機(jī)組“三改聯(lián)動”，應(yīng)從根本上解決煤電企業(yè)生存難、改造難、發(fā)展難、保供難、轉(zhuǎn)型難的問題?！罢呱系轿?、技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合算，升級改造才能落到實處?！?/p>

煤電健康發(fā)展

市場機(jī)制亟待完善

  2023年，國內(nèi)電煤供需整體趨于平衡，電煤中長期合同履約率明顯提升，現(xiàn)貨價格總體回落。電煤中長期合同機(jī)制持續(xù)發(fā)揮保供“穩(wěn)定器”作用，煤電行業(yè)整體實現(xiàn)扭虧、新增裝機(jī)止跌回升。

  今年以來，在政策支撐、進(jìn)口煤增加和煤炭電力企業(yè)的共同努力下，電煤市場現(xiàn)貨價格整體震蕩回落，振幅較前幾年進(jìn)一步收窄。

據(jù)中電聯(lián)初步統(tǒng)計，1~5月，統(tǒng)計口徑內(nèi)燃煤電廠到廠標(biāo)煤單價較上年同期下降約100元/噸。同時，據(jù)中電聯(lián)調(diào)研，5月五大發(fā)電集團(tuán)平均售電價格同比下降6.9%，降幅達(dá)到32.7元/千千瓦時，煤電出現(xiàn)新轉(zhuǎn)機(jī)。

陳宗法表示，這種轉(zhuǎn)機(jī)與扭虧是初步的、脆弱的、局部的，甚至是不確定的，仍需企業(yè)、市場、政府協(xié)同發(fā)力，從根本上解決。

為保證煤電健康發(fā)展，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于建立煤電容量電價機(jī)制的通知》，決定自2024年1月1日起建立煤電容量電價機(jī)制。據(jù)2024煤電年會透露，在容量電價實際執(zhí)行中，煤電企業(yè)全額獲取容量電費還面臨諸多問題。如部分省份核算容量電價后，導(dǎo)致“電量電價+容量電價”超過基準(zhǔn)價上浮20%限制，地方政府要求壓控電量電價；由于煤質(zhì)、設(shè)備等導(dǎo)致出力受限以及未達(dá)最大申報出力上限被考核；跨省跨區(qū)送電煤電機(jī)組送受兩端容量電費分?jǐn)偧?xì)則不確定，出現(xiàn)部分省份容量電費仍未結(jié)算等情況。

  安洪光建議，應(yīng)進(jìn)一步推動建立煤電健康發(fā)展的市場機(jī)制，協(xié)調(diào)煤價與電價關(guān)系，合理疏導(dǎo)煤電燃料成本。落實好煤電“兩部制”電價政策，進(jìn)一步規(guī)范煤電容量電價政策執(zhí)行和電費結(jié)算，保障煤電容量電費及時發(fā)放到位，穩(wěn)定煤電企業(yè)固定成本回收預(yù)期。積極探討供熱機(jī)組容量成本回收機(jī)制，研究供熱機(jī)組靈活性調(diào)節(jié)能力與煤電容量電價機(jī)制的合理銜接。進(jìn)一步完善電力市場和碳市場的市場機(jī)制建設(shè)，建立兩個市場的協(xié)調(diào)耦合機(jī)制。