新一代煤电有何“新”？

中国经济网版权所有 中国经济网新媒体矩阵 网络广播视听节目许可证（0107190）（京ICP040090） 新一代煤电有何“新”？ 2025年11月10日 09:01 来源：浙江日报潮讯 周松华 胡静宜 近日，总投资约80亿元的国家能源浙江北仑电厂一期节能减排工程已竣工。运行数据显示，供电煤耗、主要污染物排放等绩效指标均处于全国同类机组领先水平，部分已达到新电试点示范要求。不仅是北仑电厂，今年全国在建煤电项目也传出好消息。江苏、甘肃、内蒙古等地区标志性项目并网发电。当我们大家都在说话的时候都在讲“新能源”、“碳中和”，为什么还在煤炭发电上花这么大力气？一组数据耐人寻味：虽然风电、太阳能等新能源发电装机容量超过煤电，但煤电在装机容量中的占比仍不足40%，贡献了约60%的发电量、70%的调峰容量、近80%的调节容量。未来我们需要什么样的煤电？今年3月，国家发展改革委、国家能源局发布《新一代煤电升级改造专项行动实施方案（2025-2027年）》。电力一马当先，开启了转型升级的新周期。煤电也可以“更环保”。我们对燃煤发电“高能耗、高排放”的刻板印象，大概是从排放“白气”的大烟囱开始的。不可否认的是，燃煤发电它确实是碳排放的“主要贡献者”。 2023年底数据显示，碳排放量将占全国碳排放总量的40%左右。但事实上，煤电也可以更加“绿色”，大幅降低能源消耗和排放，走向“清洁”之路。在实施节能减排、灵活改造、煤电供热改造“三项协调改革”的基础上，推动煤电更好发挥在新电力体系中的保障和支撑作用。煤电力求“少烧煤、多减碳”，以新型煤电发展带动传统产业转型升级。 《新一代煤电升级行动实施专项行动计划（2025-2027年）》明确提出“每千瓦时碳排放水平比上年降低10%-20%”等一系列清洁高效要求。到2024年同类型机组”、“超超临界湿冷机组设计条件下供电煤耗不超过270克/千瓦时”。在北仑电厂，节能减排一期工程共建设200万千瓦超超临界燃煤二次再热机组。这个尴尬的名字背后隐藏着两个关键：主蒸汽压力达到31MPa、温度超过超超临界参数新机组的汽轮机有一个新的高压缸和一个低压缸，蒸汽在超高压缸中做功后，首先返回锅炉再热器进行加热，然后进入高压缸做功，然后进入中压缸和低压缸做功，与主再热相比，进一步提高了燃油效率。机组每千瓦时煤耗下降约15克。”同时，新机组还应用了送风叶片变频控制、高效脱硫除尘一体化等10余项创新技术，整体效率显着提升。“经测算，新机组供电煤耗最低可降低至257.24克/千瓦时，颗粒物、硫磺排放浓度二氧化氮、氮氧化物分别约为0.3毫克/立方米、1.9毫克/立方米、13.2毫克/立方米，接近零水平。除了管控之外，在后台管理上也有新的尝试。在浙能兰溪电厂，除尘、脱硝、脱硫后的烟气再次被送至“吸风塔”。经过一系列的化学反应，其中的二氧化碳被精制出来。冰块被“捕获”，一部分被密封在形成的砖块中，另一部分被压缩液化，产生干冰。这是浙能集团、白马湖实验室、浙江大学等联合建设的首个二氧化碳捕集与矿化利用万吨级燃煤电厂全流程一体化示范项目，已于去年投产。白马湖实验室智能热电团队负责人尹峰表示，“该项目每年可捕集利用1.5万吨二氧化碳，相当于1.5万公顷森林一年的碳排放量，是可行的。”更大规模的试验正在千里之外的陇东高原进行。今年9月，全球最大的燃煤碳捕集示范项目在华能甘肃正宁电厂正式启动。该项目每年可捕集150万吨二氧化碳，技术装备将国产。从“首套”到“百万吨级”，“新一代低能耗、低成本碳捕集与封存技术”将不断成熟。据国网浙江省电力科学研究院供电技术研究所所长张宝介绍，让吃几种“异粮”的燃煤机组也是可以的。 “与普通动力煤相比，生物质原料的热值虽然低三分之一，但总体碳排放强度较低。​​而且，掺入一定比例的生物质还可以促进燃烧，降低炉温，减少氮氧化物排放。”遵循这个想法，许多发电厂开始进行测试。华能玉环电厂开发污泥与固废直燃混合燃烧系统，建设工业垃圾焚烧装置4套、污泥直燃装置2套与锅炉磨粉机混合磨装置。日处理固体废物、污泥能力达到300吨以上，每年可节约普通煤近6万吨。如今变身灵活的“巨人”，我们的生活被越来越多的绿色电力“点亮”。风能、太阳能等新能源发电虽好，但也有自己的“行为”。风来了又去，太阳也来了又去。白天上班，晚上下班，阴雨天就更难了。这种极不稳定的电力接入电网后，必然会对供电系统产生影响。想要随时用电，就得“靠天吃饭”，所以需要煤电来“压市场”。张宝坦言，“过去煤电是电力安全的绝对主力，未来它将是精准把握电力供应平衡的‘调节器’。”当无线等新能源风力发电和太阳能发电充足，必须给予发电空间灵活性，促进新能源消纳；当风力发电减少或阳光不足时，在电力充足的情况下，必须释放峰值电力，以迅速填补缺口，保证电网稳定运行。在新一代煤炭煤炭分析体系中，最小发电出力、负荷变化率等一系列新指标成为衡量煤电价值的关键。下午，光伏发电已达高峰。在北仑发电厂集中控制平台中，自动发电控制（AGC）指令不断更新，指导各机组调整发电负荷。短短10分钟内，仅8号机组就减少了近20%的负荷。孙成表示：“我们创新超低负荷调峰技术，针对锅炉燃烧情况做出相应措施新一代煤电不仅要深度调峰，而且必须快速调节。磨煤机是煤电应对负荷变化的主要设备。但传统定速磨粉机从启动到稳定出煤需要4分钟左右，煤粉量调节困难；如果低负荷时保持空转，会消耗大量能量。张宝认为，可以应用变频技术，准确、适当地调节磨机电机的转速，实现“调节更快”、“调节更经济”。 “火”与“蓄”结合是提高煤电机组调速水平的又一途径。在国家能源浙江宁海发电厂，一座白色的电化学储能电站格外引人注目。电站将32MW/32MWh储能系统连接至发电机设置并利用电池组件的快速充电和放电能力。当需求高峰时，电站先供电，等待机组增加负荷；当需要减少发电量时，电站可先进行蓄电，等待机组加载。项目负责人于海东感叹，“电站自去年底投运以来，机组对电网负荷需求的响应时间从分钟缩短到秒级，市场竞争力大幅提升。”如果装上“智能大脑”来维持风电、太阳能、频繁变化的负荷，新一代煤电也少不了智能化的加持。在华能玉环电厂，智能无人机对锅炉炉膛、烟囱内管、脱硫吸收塔等敏感部位进行定期巡检和拍照，并传输信息实时图像智能分析。通过智能巡检系统，巡检人员可以轻松了解主要部件的“物理状态”，及时排除隐患，保障机组在复杂工况下的安全运行。除了安全之外，还有经济方面的考虑。白马湖实验室正在加紧研发智能发电关键技术。尹峰解释说，传统煤电机组运行过程中，工作人员需要实时监控仪表、调整设备参数、频繁进行现场巡检。不仅消耗大量的人力、物力，而且难以满足新一代煤电可靠性和效率的严格要求。 “智能发电模式是物联网、大数据、人工智能等技术的综合体。“我们要给煤电机组一个‘智能大脑’，不仅能代替人工监控，还能自主判断工况，计算如何调粉磨、如何烧煤、如何控制排放，自主决策、自主控制。”对此，尹峰满怀收获。“我们计划明年将研究成果在浙江乐清电厂5、6号机组上使用，力争将主控室设备日均运行数从目前的30台增加到30台。”次数从00多次减少到200次以下，大大减轻了操作人员的操作强度。 “当然，煤电转型不仅限于技术升级，还涉及深层次的制度变革。比如，通过发展服务交付市场、实施按容量电价等制度设计，可以降低煤电调峰成本。“计算透明”，煤电即使在低谷也能生存。 （编辑：张冲）