双碳背景下 煤电的作用与发展

　　能源电力领域是践行“3060”战略目标的关键领域和主战场，根据《2030年前碳达峰行动方案》，“十四五”将严格控制煤炭消费增长，“3060”目标下燃煤发电将何去何从？在5月26日举办的“3060”目标下煤电升级云端研讨会上，专家纷纷出谋划策。

　　此次研讨会，是全国科技活动周的重要活动之一，由中国能建中电工程和上海市普陀区人民政府共同主办。会议邀请了煤电领域全产业链的行业专家以及高校专家，与会专家从各自专业角度，分享了对双碳背景下煤电作用和未来发展趋势的见解。

　　能源安全是关系国家经济社会发展的全局性、战略性问题，对国家繁荣发展、人民生活改善、社会长治久安至关重要。今年政府工作报告明确提出“确保能源安全”，在我国进入全面建设社会主义现代化国家、向第二个百年奋斗目标进军的关键时刻，牢牢端稳能源的饭碗意义重大、影响深远。

　　煤炭是我国最为重要的基础能源，也是我国自主保障能力最强的能源，我国以煤为主的资源禀赋，决定了煤电仍是我国当前最经济、安全、可靠的电源，在相当长时期内仍将承担保障我国能源电力安全的重要作用。2021年，煤电以不足50%的装机占比，生产了全国60%的电量，承担了70%的顶峰任务，发挥了保障电力安全稳定供应的“顶梁柱”、“压舱石”作用。

　　随着我国碳达峰、碳中和目标的提出，电力系统清洁低碳转型的步伐将进一步加快，但随着新能源大规模开发、高比例并网，其波动性和随机性特征对电力系统的功率平衡、抗冲击能力等提出新挑战，电网调度也面临压力。《“十四五”现代能源体系规划》提出“加快推进煤电由主体性电源向提供可靠容量、调峰调频等辅助服务的基础保障性和系统调节性电源转型。”

　　德国是最早实施能源转型的制造业强国，2010年时德国新能源发电量不到20%，2020年新能源发电量占比已达到44%。德国很早就采用了多种天气预报的模型预测可再生能源发电，包括标准天气预报数据，卫星的图像数据、气象雷达和气象气球的实时数据，航海和航天的天气预报数据等，基于大数据等技术不断提升新能源出力预测准确度。

　　我国煤电装机占比高、气电装机占比低，建议我国以水电、核电和近4亿千瓦装机容量的超超临界燃煤火电机组构建稳定电源，以风电、光电与深度灵活调峰的亚临界、热电联产燃煤机组因地制宜构成分布式非稳定电源，实现例可再生能源消纳，逐步减碳，实现双碳目标。

　　针对以煤为主的能源结构，我国一直将燃煤发电作为能源科技创新的重点支持方向，截至2021年底，我国煤电总装机约11.1亿千瓦，平均供电煤耗302.5克/千瓦时，达到国际领先水平；实现超低排放的煤电机组超过10亿千瓦，煤电机组排放的烟尘、氮氧化物、二氧化硫等大气污染物不到全社会总量的10%，煤电清洁排放的水平走到了世界前列。我国建成了世界最大的清洁煤电供应体系，超超临界机组技术水平、装机总量和机组数量均居世界首位。

　　2021年，国家发改委和国家能源局联合发布了《全国煤电机组改造升级实施方案》，推动煤电行业实施节能降耗改造、供热改造和灵活性改造制造“三改联动”，到2025年，全国火电平均供电煤耗降至300克标准煤/千瓦时以下，为煤电技术“十四五”发展指明方向：高效、清洁、灵活、低碳、智能。

　　针对现役煤电机组的“三改联动”，华东院拥有成熟的技术和完整解决方案，已经投入应用的技术有：机组参数升级改造，外置蒸汽冷却器（加热给水型），外置蒸汽冷却器（加热疏水型），0号高加，汽电双驱引风机，烟气余热利用技术（优化型）、烟气余热利用技术（深度型）、宽负荷脱硝复合循环改造技术、给水调频技术、冷端优化和改造等。

　　电力减排效果对实现“双碳”目标至关重要，先进二次再热发电技术是煤炭清洁高效利用的重要方式之一。华东院的先进二次再热发电技术经历了从无到有、从有到优、从优到强三个阶段。目前，拥有系统优化、控制优化、布置优化三个方面创新集成。

　　系统优化包括参数优化、回热级数优化、BEST小机技术、汽电双驱技术、机炉深度耦合技术。控制优化包括深度调峰技术、综合调频技术。布置优化包括横向布置技术、高低位布置技术、全高位布置技术。未来二次再热发电技术发展方向，还有650℃~700℃更高蒸汽参数等级的二次再热技术，二氧化碳‍捕集、利用与封存技术、煤与可再生能源耦合发电技术等。

　　中国能建作为我国能源电力建设领域的“国家队”和“排头兵”，拥有世界一流的煤电规划、咨询、勘察、设计、总承包实力，掌握了超超临界二次再热、百万千瓦级空冷、超临界循环流化床、整体煤气化发电（IGCC）、二氧化碳捕集、封存、利用（CCUS）等先进煤电技术，设计建设了泰州电厂二期、灵武电厂二期、平山电厂二期、外高桥第三发电厂等一大批具有世界领先水平的煤电项目。

　　以华东院为代表的电力设计行业的国家队，携手电厂投资运营、设备制造、运维改造等全产业链的力量和智慧，致力于不断提升改进燃煤发电技术，聚焦燃煤发电的高效率、低碳化、灵活性、智能化以及经济性，使得燃煤发电扬长避短，成为新型电力系统的压舱石，为实现“3060”目标作出更大的贡献。

　　中国能建华东院是本次研讨会的主要承办单位。华东院具有工程设计综合资质甲级、工程勘察综合资质甲级、电力工程监理甲级、工程咨询单位甲级资信、测绘资质甲级等资质，主要承担电力系统规划、环保、火电、核电、新能源和输变电项目的投资开发、总承包、勘察、设计、监理、造价咨询等业务。

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