煤电将从“被动适应”转向“主动引领”

国家能源局原副局长吴吟表示，“煤电是建设新型能源体系、新型电力系统的重要桥梁。煤电以其庞大的装机规模与成熟的调峰能力，支撑着新能源大规模接入后的电网安全，通过机组灵活性改造，既能保障当前电力刚性需求，又为新能源消纳与系统转型提供关键支撑。通过CCUS等低碳技术赋能，煤电正从单一电源向调节中枢和碳汇中心转型。”

对于煤电而言，机组改造早已不是一项陌生的工作。随着“双碳”目标和构建新型电力系统的加快推进，煤电所承担的使命任务更加复杂和艰巨。与会专家普遍认为，应进一步推动煤电机组灵活性改造技术的发展与应用，提升煤电系统调节能力，赋能新质生产力，助推能源行业高质量发展。

智慧电厂需围绕清洁降碳等方向发挥作用

中国大唐集团原董事长、中国能源研究会特邀副理事长陈进行指出，新型电力系统下，随着新能源的加入及大规模发展，我国电力结构发生了很大变化，煤电在电力系统中的地位已由主力电源向基础保障性和系统调节性电源转变。智慧电厂具有高度自动化、智能化决策和绿色环保，社会综合效益等特征。现在自动化设备的自动控制和调节，智能化决策依靠大数据和人工智能技术，绿色社会综合效益则通过节能减排和资源循环利用来实现，智慧电厂的建设对于推动电力行业的高质量发展具有重要意义，作为人工智能赋能传统发电企业的重要表现形式，对于提升安全生产与经营管理效率，发挥着重要作用。

3月26日，国家发展改革委、国家能源局联合印发了《新一代煤电升级专项行动实施方案（2025—2027年）》。在“三改联动”实施基础上，《实施方案》系统提出深度调峰、负荷变化速率、启停调峰、宽负荷高效燃烧、安全可靠运行、清洁降碳和智能运行等方面的技术目标要求。

新一代煤电的提出，意味着煤电行业将从“被动适应”转向“主动引领”，不再简单追求装机规模和发电量的扩张，转而以技术创新和系统考量重塑自身角色，主动应对新型电力系统的挑战和“双碳”目标的实现。

陈进行表示，为适应新型电力系统发展，智慧电厂需围绕新一代煤电机组提出的清洁降碳、安全可靠、高效调节、智能运行等方向，发挥突出作用。智慧电厂要实现安全可靠，通过燃烧全景智能监控、汽轮机轴系及叶片在线智能诊断、关键部件寿命监测及评估等技术手段，可实现关键设备部状态监测、劣化评估及风险预警，全面提升机组安全智能化水平。智慧电厂要实现高效调节，需通过燃料结构优化、热力系统动态匹配、蓄热储能智能协同、宽负荷智慧运行等手段，实现煤耗增幅控制和变负荷速率提升，提升宽负荷整体能效水平及调节能力。

陈进行认为，未来新一代智慧电厂的发展，不应该只是具备发电的功能，应该引入绿色环保创新技术，有效发挥已有电力生产基础设施功能，着力推进煤电实现由单一发电功能向符合循环经济理念的综合能源环保平台转变，与其它产业融合，一举多得，起到多种平台的作用。

吴吟表示，煤电科技创新必须突破单点技术升级，转向系统重构，方能支撑煤电在能源革命中实现价值重生。煤电发展必须追求高效率、低排放、强韧性，关键是要解决好粉煤灰及二氧化碳排放问题。二氧化碳矿化利用是重要的科技创新方向。

以系统化方案实现煤电机组灵活性运行

然而，随着煤电灵活性改造深入推进，煤电机组深度调峰常态化，一系列问题与挑战逐渐显现。

中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司特级专家，设计总工程师张广文认为，目前煤电机组灵活性运行存在机组深调运行经验欠缺、管理经验不足等缺陷，随着电网负荷降低，磨煤机投运数量减少，极大增加了安全风险。其次，机组变负荷速率提高对设备寿命影响大，危及机组安全，频繁启停与快速变负荷过程使得机组循环次数和幅度增加，形成疲劳损伤、设备可靠性下降。

张广文表示，基于我国能源禀赋和电源结构，推行煤电灵活性改造是构建新型电力系统的内在要求，前期乃至当前进行的煤电灵活性改造，多以局部的、非系统、非整体的深调峰改造为主，机组提高了调峰能力，却面临着设备寿命折损和安全风险，同时单位能耗大幅增加。另外，深度调峰改造一般是以深调目标为导向的炉跟机模式，在深调目标导向下，实施主辅设备和系统改造。当前深调改造缺乏系统、整体、全面的解决方案。一定意义上，若机组运行在不投油最低稳燃负荷以下，根据炉型、煤质等条件，不同机组面临着寿命折减、安全风险增大、经济性下降显著等问题。

张广文建议，基于机组本质安全，以机炉工质侧解耦+熔盐储能为核心思想，以系统化方案实现煤电机组灵活性运行，统筹兼顾调峰深度、提升负荷速率、低负荷经济性。由于煤电在新型电力系统中的功能定位，全负荷保效、提高中低负荷效率成为新一代煤电机组重要发力点。

国能宁夏石嘴山发电公司董事长陈铁锋介绍，可通过煤电机组燃烧器灵活性改造实现低负荷稳燃。公司分别于2018、2019、2024年对3台机组燃烧器进行部分改造，其中2台机组采用“旋流燃烧器+富氧燃烧技术”，1台机组采用“深度浓淡双分离旋流燃烧器+富氧燃烧技术”，分别将原有两层微油燃烧器改造为富氧燃烧器，燃烧介质为天然气+氧气，使机组深调期间稳燃更有“底气”。反作用油站保障深调期间磨煤机出力稳定，通过将磨煤机液压加载系统改造为正反作用力加载系统，解决深调期间磨煤机振动问题。通过对主力磨组原煤仓分仓改造，实现日常负荷煤种与深度调峰专用煤种分仓储存、灵活配用，显著增强机组负荷适应性及运行安全稳定性。公司于2024年6月实现机组20%负荷的深调认证及15%负荷的摸底工作。

华能丹东电厂生产副厂长王建表示，进行煤电机组低负荷运行时的调整与控制时，机组连续增、减负荷速率原则上不超过0.02兆瓦/分。连续、快速减负荷时，必须注意各个磨煤机的出口温度、冷热风挡板开度，严格控制磨煤机入口、出口温度，必要时降低磨煤机出口温度设定值或手动开大冷风挡板，避免煤量减的过快造成出口温度突升发生磨煤机爆燃。另外，加强机组低负荷工况的优化调整，实施宽负荷节能改造，加强运行调整。降低煤耗、电耗、水耗，提升火电机组运行经济性。供热期机组深调下限根据煤量、燃烧、磨组状态、主汽流量和供热供汽适当调整。密切监视一次调频动作情况，避免负荷燃料大幅波动。2016年至今，电厂未因深调导致机组发生非计划停运事件，未发生供热事件和环保事件。自2016年起，至2025年2月底，电厂累计调峰收入达12亿元，极大缓解了企业的经营压力。

煤电机组灵活性改造是我国在能源转型关键时期的重要战略举措。尽管当前面临安全、经济等诸多挑战，但通过技术创新、市场机制完善和政策优化，推动新一代煤电建设，煤电将持续在我国能源体系中发挥“稳定器”和“压舱石”作用，为新能源发展托底，助力我国能源结构优化升级，实现“双碳”目标，为经济社会高质量发展提供坚实电力保障。