助力我國能源轉型 加快構建新一代煤電體系

為深入貫徹黨中央、國務院有關決策部署，落實《加快構建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》有關要求，夯實煤電兜底保障作用，積極推進煤電轉型升級，國家發(fā)展和改革委員會、國家能源局制定了《新一代煤電升級專項行動實施方案（2025—2027年）》，以下簡稱《實施方案》，全面提出了推進新一代煤電體系建設的要求及實施途徑，對于實現(xiàn)能源轉型、構建新型電力系統(tǒng)具有重要意義。新一代煤電轉型升級需要強化以下三個方面的認識：

一、 認識新一代煤電在構建新型電力系統(tǒng)中的重要作用

持續(xù)提高新能源并網(wǎng)比例、推進新型電力系統(tǒng)建設，是減少二氧化碳排放的主要途徑。到2023年3月底，我國非化石能源發(fā)電裝機占總裝機容量首次突破50%，風電和太陽能發(fā)電量占比從2012年的2.1%提升至2022年的13.4%。非化石能源消費量占一次能源消費比重從2012年的9.7%穩(wěn)步提高至2022年的17.5%。新能源具有波動性、間隙性、隨機性，為應對新能源大比例接入帶來的挑戰(zhàn)，需要提高煤電靈活性，也需進行新能源和儲能的協(xié)同發(fā)展。間歇和不穩(wěn)定的新能源可由大容量長時儲能消納，儲能系統(tǒng)的建設受到地質條件（壓縮空氣儲能、抽水蓄能）、氣候條件、安全性等多因素制約，在沒有煤電協(xié)助的條件下，沒有哪種儲能能夠解決新能源消納問題。燃氣輪機機組靈活性好，對于天然氣資源豐富的國家，燃氣輪機發(fā)電非常適合消納新能源。然而，我國基本國情是“富煤貧油少氣”，煤電角色需從提供基本電力轉變到靈活性電源支撐?！秾嵤┓桨浮分赋鰧γ弘姍C組升級改造、升級新建煤電機組指標體系、研發(fā)新一代煤電技術，對于認識新一代煤電在構建新型電力系統(tǒng)中的作用，具有重要意義。

二、 探索優(yōu)化的新一代煤電指標體系

經(jīng)過多年發(fā)展，我國超超臨界煤電技術等已處于國際領先水平，煤電機組以額定出力作為設計工況，煤電具有一套完整的指標體系。在煤電作為靈活性支撐電源的需求下，現(xiàn)有的煤電指標體系已不能滿足要求?！秾嵤┓桨浮窂臋C組調(diào)峰負荷范圍、變負荷速率、啟停調(diào)峰、寬負荷高效、安全可靠、清潔降碳、智能運行等七個方面，提出了完善煤電技術指標體系，對煤電機組改造升級及新建機組提出了指導性意見，代表了我國煤電機組今后的發(fā)展方向。應該看到，新一代煤電技術指標還需繼續(xù)完善。煤電、新能源發(fā)電和電網(wǎng)構成巨型復雜系統(tǒng)，需耦合電網(wǎng)負荷需求及安全穩(wěn)定性、新能源出力特性、煤電出力特性，在煤電靈活性、安全性、經(jīng)濟性、碳排放特性等多目標約束條件下，探索出優(yōu)化的煤電技術指標體系，以指導新一代煤電技術的研發(fā)和推廣應用。

三、 加快新一代煤電關鍵技術的研發(fā)和示范

煤電機組大熱慣性限制了靈活性水平的發(fā)揮，《實施方案》建議，除了對現(xiàn)役機組進行升級改造外，還需研發(fā)煤電新技術。煤電靈活性提升對機組安全性和效率提出了挑戰(zhàn)，新場景的運行需求對煤電技術提出了不同要求，現(xiàn)有相關技術與裝備制約了煤電向“靈活調(diào)節(jié)”的進一步發(fā)展。煤電技術需在以下方向上進行研發(fā)：首先，研究煤電機組偏離設計工況、變工況以及低負荷運行等全工況、全流程煤電機組特性，重塑煤電流程工藝，研發(fā)面向鍋爐靈活運行的燃燒、汽水及輔機關鍵技術及裝備，研究寬負荷高效汽輪機熱力系統(tǒng)及通流技術，開發(fā)寬負荷高效葉型及低壓長葉片，研制低壽命損耗的汽輪機關鍵高溫部件等，開發(fā)煤電機組運行狀態(tài)智能感知、智能運維、多目標全程自動控制等關鍵技術，重視迅速發(fā)展的人工智能技術在新一代煤電上的應用，提升煤電機組智能運行技術水平。其次，突破煤電機組靈活性不足的局限性，研發(fā)耦合儲能（例如熔鹽儲能、飛輪儲能）的新一代煤電技術，開發(fā)儲能系統(tǒng)關鍵技術及裝備，研發(fā)煤電與儲能的耦合集成新工藝、新模式。開發(fā)煤電與其他能源集成的多能源互補發(fā)電技術，充分發(fā)揮煤電和其他能源的優(yōu)勢，提高互補發(fā)電機組的經(jīng)濟性并提升煤電機組整體靈活性水平。最后，突破現(xiàn)有煤電技術的局限性，開發(fā)新工質/新循環(huán)發(fā)電技術，實現(xiàn)煤電技術體系的重構。集中攻關一批具有規(guī)?；茝V潛力的新材料、新技術、新裝備，加快新一代煤電技術的升級換代，推進先進煤電技術的示范工程建設及實際應用。

《實施方案》提出要完善新一代煤電政策，包括加大改造建設支持力度，加強新一代煤電規(guī)劃建設力度等，特別在統(tǒng)籌優(yōu)化機組運行調(diào)度及發(fā)揮市場機制作用等方面，為新一代煤電技術的推廣應用，科學合理地用好各類調(diào)節(jié)資源，起到積極的推動作用。結合加強組織實施的建議，《實施方案》的發(fā)布及實施，必將為加快推進我國新型電力系統(tǒng)建設發(fā)揮積極的作用。（懷柔實驗室 徐進良教授）