国家能源集团领跑新一代煤电建设

驭火逐绿焕新生——国家能源集团领跑新一代煤电建设

 

  2025年,我国风电、太阳能发电累计并网装机达到18.4亿千瓦,占比达到47.3%,历史性超过火电,标志着新型电力系统建设进入新阶段。随着新能源开始在电力系统装机中唱“主角”,作为电力系统的“压舱石”的传统火电应该走向哪里、怎么走?近日,随着一份名单的公布,这个问题开始有了清晰的答案。

  2月11日,国家能源局新型电力系统建设能力提升第一批试点名单揭晓,8个新一代煤电项目中,国家能源集团独占4席,新疆哈密大南湖电厂4号机组、江苏常州电厂4号机组、江苏陈家港电厂2号机组、广东清远电厂2号机组悉数入选。入选机组各有特色,勾勒出传统煤电朝更加清洁、灵活、智能的方向迈进,为新能源的大规模并网和消纳提供坚实支撑的可行路径。

  驭变以活,深度调节托底保供

  高效调节是煤电转型的核心目标,直接关系到与新能源的适配能力,也是此次新一代煤电试点的两个核心领域之一。

  “十四五”期间,以风光为代表的新能源大规模、高比例跃升式发展,累计装机规模达到2020年底的3.4倍,传统火电在这种形势下要支撑也要调节。电力规划设计总院发电工程咨询院副院长李文凯表示:“在高效调节方面,深度调峰与负荷变化速率两项指标共同决定了煤电对新能源的支撑能力,意义重大——既能为新能源发电腾挪空间,又能快速响应电网负荷波动,保障电力供应稳定。”

  所谓深度调峰能力,指的是煤电机组在新能源出力高涨时,能够把发电功率压低到什么程度。此次试点要求机组最低稳定运行负荷率达到20%,意味着火电机组要在满发状态的五分之一负荷下仍能平稳运行,为新能源让出更多的发电空间。国家能源集团在这一领域已形成梯队化优势,三河4号机等10台机组完成20%负荷纯凝调峰验收。此次入选新一代煤电试点的四个项目均能做到20%的调峰,其中,陈家港项目致力于通过熔盐储能技术成功实现“热电解耦”,将打破传统热电联产“以热定电”的运行枷锁,使发电与供热系统得以独立控制,将能实现0%-100%的全负荷调峰能力,将煤电机组重塑为可自由切换运行模式的智慧能源枢纽。即打破传统热电联产机组“发电必须供热、供热必须发电”的捆绑关系,让发电与供热两个系统独立运行,实现0%-100%全负荷调峰。

  调节速率指的是煤电响应电网负荷变化的速度。由于新能源发电具有波动性的特点,随着新能源装机量增加,传统火电必须能在关键时刻“顶得上”,且能“快速顶上”。国家能源集团常州二期、北仑一期改造项目等负荷变化速率设计值达每分钟可调整额定功率的2.5%,这意味着一台百万千瓦机组每分钟能灵活调节2.5万千瓦发电量,可即时响应一个中型社区的用电需求变化,让煤电机组实现“快速让路”“迅速顶上”,在负荷变化速率上持续领跑行业。截至2025年底,新疆电网新能源装机容量突破1.61亿千瓦,占电源总装机的六成以上,哈密大南湖电厂4号机组作为试点之一,凭借深调峰、快调节性能,能精准匹配风光发电的间歇性特点。江苏常州电厂配备2025年刚刚投产的高效机组,此次则将会对“多路分仓+储能粉仓”技术进行升级改造,实现更加灵活的调节。

  逐绿而行,清洁降碳焕新底色

  新能源的大规模接入,不仅要求煤电“调得动”,还要求煤电“排得少”——只有让煤电的碳排放降下来,新能源的绿色价值才不会被抵消,新型电力系统才能真正实现清洁低碳的终极目标。作为此次新一代煤电试点的两个核心领域之一的清洁降碳,就是直面“双碳”目标的领域。

  目前,火电机组降碳有不同的路径,“燃料替代”能实现从源头减碳,其中生物质掺烧则是重要探索方向。目前,据有关统计,全国可利用的生物质资源有4.6亿吨/年,如果全部利用,相当于每台火电机组降低13%的碳排放,生物质掺烧前景巨大。由于清洁降碳不仅涉及企业本身,还关系到上下游的一系列产业,“因地制宜”就显得尤为重要了。

  中国电力企业联合会规划发展部主任张琳表示:“因地制宜、因厂制宜、因需制宜且分阶段、有步骤推进是确保新一代煤电升级专项行动取得实效的有力保障。”此次入选试点的广东清远电厂2号机组作为清洁降碳类试点,将当地家具产业园的木材加工边角料等农林废弃物进行掺烧,构建起“农林废弃物-清洁电力”的循环经济模式,实现降碳10%。既解决了农林废弃物露天焚烧的污染问题,又实现了碳减排,且采用直接掺烧方式,不增加额外成本。此外,国家能源集团在生物质掺烧领域还有一些其他探索:山东寿光电厂的生物质掺烧技术达到国际领先水平;广东台山电厂630兆瓦机组实现低负荷下20%比例掺氨燃烧稳定运行,并完成超低负荷下30%比例掺氨燃烧试验;宁夏胜利电厂、石嘴山电厂的牛粪掺烧试点,更是实现了环保效益与社会效益的双赢。

  如果说燃料替代是在火电机组燃烧前就降低碳排放,那么CCUS则是在燃烧后把碳捕集起来。CCUS指的是二氧化碳的捕集、利用与封存,作为煤电深度减碳的关键技术,被称为煤电的“碳回收神器”。在国家能源集团江苏泰州电厂,50万吨/年碳捕集与综合利用示范工程正平稳运行,凭借“核心指标最优、消纳利用最全、连续运行最长”的优势,成为行业标杆;浙江宁海电厂,国内首个煤电万吨级吸附法碳捕集项目成功投运,为碳捕集技术的多元化探索积累了宝贵经验。目前,国家能源集团主编及参编的9项CCUS国家标准获批发布,完善了全产业链标准体系,为技术成果转化落地按下“加速键”。

  除此之外,清洁降碳的另一条重要路径,在于挖掘煤电机组自身的效率潜力。深度调峰时,机组往往因偏离设计工况而导致煤耗大幅上升,这种“为绿让路”带来的效率折损,反过来也会增加碳排放。因此,能否降低深调阶段的煤耗,成为衡量煤电清洁化水平的关键标尺。以常州电厂4号机组为例,其在30%超低负荷下的供电煤耗,相比额定负荷的增幅被成功控制在15%以内,真正实现了“灵活”与“高效”的双向兼顾——既能为新能源让出空间,又能守住清洁高效的底线。

  探路以远,试点示范引领转型

  从西北戈壁到江南水乡再到岭南大地,试点项目覆盖高效调节与清洁降碳两大核心领域,囊括新建机组与现役改造不同类型——这一张多元化的示范布局图,正在为全国煤电升级描摹出可参考、可复制的转型路径。

  为什么要做示范?因为示范的终点是推广。当前,现货市场在全国推开,全国统一电力市场加速成型,碳市场的“指挥棒”也越来越清晰。发电行业作为首批纳入全国碳市场的重点领域,2025年已有2087家纳入碳排放权交易市场配额管理的重点排放单位——碳有了价,排有了成本,转型不再是选择题,而是生存题。

  但“不得不转”之后,接踵而来的是“往哪转、怎么转、转了会不会亏”的三重焦虑。新技术路线不明朗,怕投错;改造成本高企,怕投不起;商业模式不成熟,怕投了收不回。这正是试点项目要破解的困局——用先行者的实践,为后来者蹚出一条看得见、算得清、走得通的路。

  怎么蹚出一条可复制的路?答案是技术做减法,价值做加法。此次试点的核心理念是“简约型技术路线”——不做贪大求全的堆砌,而是打造投资可控、系统简洁、主辅机适配的改造方案。深挖现有机组潜力,避免盲目推倒重来,让每一项改造都落在刀刃上。常州电厂4号机组的小粉仓改造,便体现了这一思路;清远电厂则依托当地丰富的生物质资源,采用成熟的直燃烧技术,在不增加额外成本的前提下实现降碳,让绿色转型更接地气。大南湖电厂的技术研发人员、国家能源集团新能源技术研究院设计优化中心研究员梁占伟表示:“大南湖项目地处新疆,使用当地低热值高碱煤,并且项目投运后需要大容量供热,针对这些特点,我们自主研发量身定制了热电联产直接空冷机组新一代煤电试点示范方案,在基本不增加投资的基础上,满足新一代煤电试点机组‘高效调节’指标要求”,为国内直接空冷机组建设新一代煤电试点机组提供了共性方案。”

  但仅有技术不够,还要让转型有回报。“靠能力获得补偿、靠调节获得收益、靠可靠体现价值”——常州电厂工程部主任张海峰的这句话,精准道出了新一代煤电的生存法则:技术上的高效调节与清洁降碳,必须对接电力市场的补偿机制和碳市场的交易机制,让“绿色”转化为“收益”。这正是试点项目更深一层的示范意义:探索技术与商业的“双轮驱动”。碳市场的日趋成熟,正在为这种驱动装上引擎。2026年,全国碳市场重点排放单位名录管理、数据核查等细则进一步落地,煤电企业通过降碳获得的减排量,正在变成真金白银的碳资产。

  转型的路,到底怎么走?国家能源集团入选的四台机组,用四种不同的方式给出了答案——哈密大南湖电厂,扎根西北戈壁,瞄准风光大基地的调峰需求,打造高效调节的“戈壁样板”;清远电厂,立足岭南资源禀赋,用生物质掺烧蹚出一条因地制宜的降碳之路;常州电厂,让新建机组从出生就兼具灵活与高效,为后来者树立建设标杆;陈家港电厂,以熔盐储能撕开“热电解耦”的口子,让煤电从单一供电走向综合服务。

  作为全球最大的能源生产国和消费国,我国能源绿色低碳转型是一个长期过程。2025年全国风光发电量同比增长25%,占发电量比重达到22%,但火电发电量仍占发电量的六成,煤电约占五成。新一代煤电试点项目,对夯实煤电兜底保障作用,助力构建新型电力系统和实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。

  四个项目,四种路径,从不同维度切入同一个命题。它们共同构成的,不只是四台机组的升级方案,而是一张渐次铺开的“转型地图”——在这张地图里,不同区域、不同禀赋、不同阶段的火电厂,都能找到属于自己的那一把转型钥匙。

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