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“微”观行业之变 | 从一家传统电厂的“绿色蜕变”看煤电改造升级

新华财经 2025-12-19 21:50

新华财经北京12月19日电(记者沈寅飞)随着我国新能源发电装机规模占比超过煤电成为常态,发电行业也产生了新现象和新变化。在新型电力系统构建与绿色转型进程中,一些传统煤电企业开始面临生存挑战,行业转型升级似乎已迫在眉睫。

记者调研发现,国能江苏常州电厂通过掺烧污泥、回收废热等举措,蹚出生态效益与经济效益双赢新路;多地煤电企业亦加码技术创新,探索灵活性改造与综合能源服务模式。国家层面出台专项实施方案为煤电升级指明方向,传统煤电正以技术与机制双重革新,书写“老骥伏枥”新答卷。

“吃干榨净”城市废料 传统火电变身绿色引擎

在国能江苏常州发电厂厂区,记者发现这里鲜有传统火电厂的浓烟灰渣,却有不少全封闭运输车有序穿梭。3公里外的市政污泥处理车间内,含水率80%的湿污泥经管道送入电厂,通过“低压蒸汽干化+高温焚烧”技术转化为能源;焚烧产生的灰渣则成为混凝土掺合料,被送往建筑企业——“污泥—能源—建材”实现闭环循环,成为了这家运行20年老电厂绿色蜕变的注脚之一。

426763466347638785.jpg图为国家能源集团江苏常州公司发电厂的冷却塔 沈寅飞摄

“过去电厂盯着烟囱要发电量,现在我们盯着城市‘代谢’做服务。”该厂党委书记、董事长左克祥指着主控室大屏介绍,红色管线连接12家污水处理厂,蓝色线条通向20余家余热用户,黄色光点标注建筑废料处置点。这座曾被视为“高碳代表”的火电厂,如今已蜕变为城市生态循环“心脏”之一。

据介绍,通过掺烧污泥,常州电厂每年减少的标煤消耗相当于种植9.5万棵冷杉;利用汽轮机低压蒸汽干化污泥,比传统热干化技术节能30%;原本废弃的温排水也被“吃干榨净”,每年为城市节约天然气320万立方米。常州市发展改革委数据显示,该模式带动全市单位GDP能耗下降4.2%,固废综合利用产业年产值突破12亿元。

近年来,随着新能源产业规模化扩张对火电行业形成冲击。在电力现货交易市场,日间光伏大发、风力充足时段,火电交易电价常跌至零值区间,甚至出现负电价,火电企业经营压力显著攀升。这一现象是社会践行新能源低排放发展的必然结果,但也让火电从业者面临严峻运营挑战。

左克祥认为,新型能源体系下,火电核心功能已转向调峰调频。“细粮+杂粮”掺烧模式将高热值煤与城市废弃资源结合,既能解决城市废物处理难题,又能大幅降低燃料成本。

国网浙江电科院电源技术研究所负责人张宝表示,实现降碳目标让燃煤机组尝试“杂粮”掺烧:生物质原料热值虽比常规动力煤低1/3,但碳排放强度更低,且按一定比例掺烧能优化燃烧工况、降低炉膛温度,能有效减少氮氧化物排放。

事实上,记者调研中了解到,多地电厂已通过技改展开尝试。如华能玉环电厂近期研发污泥、固废直燃掺烧系统,建成4套工业固废燃烧装置和2套污泥直掺锅炉磨煤机装置,固废和污泥日处置能力均超300吨,每年可节约标煤约6万吨;中节能环境肥西公司生活垃圾焚烧发电项目,截至2025年5月底累计消纳生活垃圾和餐厨垃圾超410万吨,实现上网电量13.4亿度,既解决“垃圾围城”难题,又通过“以废代煤”降低碳排放强度。

左克祥表示,电价下行虽带来压力,但也是市场优化配置资源的体现。火电企业需通过拓展综合能源业务、强化成本管控应对政策与市场变化,可以用“鸡蛋不放在一个篮子里”的发展理念,从单一发电向综合能源服务商转型。

技术创新是不变的“降碳密码”

掺烧模式仅是常州电厂改造升级的一部分。今年7月,该厂二期扩建工程3号机组完成168小时满负荷试运行并投入商业运营,二期项目全部投产后年发电量将达160亿千瓦时,约占常州市全社会用电量的1/4。

426763469656944641.jpg图为国家能源集团江苏常州公司发电厂机组(国家能源集团供图)

值得注意的是,该机组锚定新一代煤电关键指标,创新集成行业先进技术,首次运用“耦合热泵回收闭冷水废热”技术,可降低供电煤耗3.0克/千瓦时以上。据介绍,这台机组实现百万机组“六个首次”,具备“安全、高效、灵活、清洁、低碳、智能”特质,其供电煤耗低至256.86克/千瓦时,较火电行业平均水平每年可节约标煤1.5万吨、减少二氧化碳排放4万吨。

今年3月,国家发改委、能源局联合发布《新一代煤电升级专项行动实施方案(2025-2027年)》(以下简称《实施方案》),明确“度电碳排放水平较2024年同类型机组降低10%-20%”“采用超超临界、湿冷机组的设计工况供电煤耗不高于270克/千瓦时”等目标,进一步推动煤电行业绿色转型。

426763471720542209.jpg图为国家电投新疆能源化工五彩湾发电公司(新疆能源化工供图)

调研中,技术创新成为火电厂转型升级的高频词。如国家电投五彩湾发电公司攻克“全烧准东煤”世界性难题,突破低阶高碱煤燃烧高效清洁利用技术瓶颈,累计节省成本约2.3亿元;国家电投内蒙古白音华坑口电厂每年消纳400余万吨劣质褐煤,同时运用烟气提水、间接空冷等技术,年提水量达163万吨实现“零补水”,年节水效益1000-1200万元。

“未来若储能技术成熟、新能源出力稳定,火电调节需求可能下降,但这一窗口期尚不明确。”左克祥坦言,当前100万千瓦火电机组在30万千瓦等低负荷运行时,效率虽不及30万千瓦专用机组,但核心价值在于巨大调节余量,可适配新能源为主的能源系统。以该厂3号机组为例,动态投资近80亿元,按5000小时利用小时计算,回本周期约8-10年,仍优于多数光伏风电项目6.5%左右的投资回报率。但从经营角度上看,受电价波动、政策变化等因素影响,电力企业投资风光等新能源或者火电都需谨慎权衡。

煤电转型未来已来

公开数据显示,我国煤电近年呈现“量增比降”趋势:装机占比从2016年的57.33%降至2024年的35.7%,但绝对量仍超12亿千瓦;今年上半年新能源发电装机规模占总装机容量的38.4%,首次超过煤电。这一趋势表明,煤电正从电量“主力军”转向电力系统稳定“调节器”。

随着新型电力系统建设加速,可再生能源装机比例大幅提升,煤电的托底保障与调峰调频作用更趋凸显。《实施方案》在“三改联动”基础上明确,推动煤电在新型电力系统中更好发挥兜底保障和支撑调节作用,以新一代煤电发展促进传统产业转型升级。

在新一代煤电评价体系中,最小发电出力、负荷变化速率等新指标,成为衡量煤电价值的关键。

张宝认为,过往电力供应体系中,煤电是保障电力稳定的绝对主力军;未来能源格局里,煤电需转型为精准调节电力供需平衡的“调节器”——风电、光伏等新能源出力充足时,煤电灵活让出发电空间助力消纳;风力减弱、光照不足导致新能源出力下降时,煤电及时顶峰发电、补足缺口,保障电网稳定运行。

“随着新能源为主体的新型电力系统确立,未来煤电运行排序或为‘调峰第一、备用第二、供热第三、发电第四’。”中国电力企业联合会首席专家陈宗法近期表示,煤电已历经污染控制、灵活性提升到低碳化改造阶段,“十五五”期间新一代煤电升级核心目标是灵活低碳,即提升深度调峰、快速爬坡的调节能力与清洁低碳发电能力,这要求存量煤电重点推进灵活性与低碳化改造,增量煤电聚焦灵活制造与低碳化建设。

业内人士指出,现阶段煤电灵活性改造多为局部性深度调峰改造,尚未形成系统方案。这类改造虽提升了调峰能力,但也带来设备寿命缩减、安全风险增加、单位能耗上升等问题;同时,行业对机组深调运行与管理经验不足,变负荷速率提升加剧设备疲劳损伤,当前煤电深调改造亟待系统完备的解决方案。

此外,煤电转型绝非单纯技术升级,更需配套深层次机制革新。例如通过构建辅助服务市场、推行容量电价等制度设计,让煤电调峰价值实现量化核算,确保机组即便在低负荷时段也能稳定生存。技术迭代与机制创新双轮驱动,将为低碳转型背景下的煤电行业注入更强灵活性,拓展更广阔发展空间。

国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副所长常纪文建议,加快经济社会发展全面绿色转型,一个有效的举措是,重点优化能源结构和调整产业结构,统筹构建新型能源体系和绿色低碳产业体系,推动新型能源体系和新兴产业体系耦合发展,推进新型能源体系和现有产业体系耦合升级,既促进新型能源革命的突破性开展,也实现整个产业体系的绿色低碳化升级。

变革序幕已拉开,这场煤电行业“老骥伏枥”的转型大戏,将愈发精彩。

 

编辑:刘润榕

 

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