“发电机组作为能源装备的核心部分,其低碳能源灵活性改造对整个能源行业可持续发展至关重要。传统煤电机组碳排放量大,通过节能降碳改造,能够显著降低煤炭消耗,为实现碳达峰碳中和贡献力量,调节供需平衡,保障系统安全稳定运行。”日前,2025全国发电机组低碳及灵活性改造技术研讨会在京召开,国务院国资委机械工业经济管理研究院党委书记、院长,中国设备管理协会会长徐东华在会上介绍道。
国家能源局原副局长吴吟表示,“煤电是建设新型能源体系、新型电力系统的重要桥梁。煤电以庞大的装机规模与成熟的调峰能力,支撑着新能源大规模接入后的电网安全,通过机组灵活性改造,既能保障当前电力刚性需求,又为新能源消纳与系统转型提供关键支撑。通过CCUS等低碳技术赋能,煤电正从单一电源向调节中枢和碳汇中心转型。”
对于煤电而言,机组改造早已不是一项陌生工作。随着“双碳”目标和构建新型电力系统加快推进,煤电承担的使命任务更加复杂和艰巨。与会专家普遍认为,应进一步推动煤电机组灵活性改造技术发展与应用,提升煤电系统调节能力,助推能源行业高质量发展。
中国大唐集团原董事长、中国能源研究会特邀副理事长陈进行指出,随着新能源加入及大规模发展,我国电力结构发生了很大变化,煤电在电力系统中的地位已由主力电源向基础保障性和系统调节性电源转变。智慧电厂具有高度自动化、智能化决策和绿色环保,社会综合效益等特征。目前,自动化设备的自动控制和调节,智能化决策依靠大数据和人工智能技术,绿色社会综合效益则通过节能减排和资源循环利用来实现,智慧电厂建设对于推动电力行业高质量发展具有重要意义。作为人工智能赋能传统发电企业的重要表现形式,对于提升安全生产与经营管理效率发挥着重要作用。
3月26日,国家发展改革委、国家能源局联合印发《新一代煤电升级专项行动实施方案(2025—2027年)》。新一代煤电的提出,意味着煤电行业将从“被动适应”转向“主动引领”,不再简单追求装机规模和发电量扩张,转而以技术创新和系统考量重塑自身角色,主动应对新型电力系统挑战和“双碳”目标实现。
然而,随着煤电灵活性改造深入推进,煤电机组深度调峰常态化,一系列问题与挑战逐渐显现。中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司特级专家,设计总工程师张广文认为,目前,煤电机组灵活性运行存在机组深调运行经验欠缺、管理经验不足等缺陷,随着电网负荷降低,磨煤机投运数量减少,极大增加了安全风险。其次,机组变负荷速率提高对设备寿命影响大,危及机组安全,频繁启停与快速变负荷过程使机组循环次数和幅度增加,导致疲劳损伤、设备可靠性下降。张广文表示,基于我国能源禀赋和电源结构,推行煤电灵活性改造是构建新型电力系统的内在要求,前期乃至当前进行的煤电灵活性改造,多以局部的、非系统、非整体的深调峰改造为主,机组提高了调峰能力,却面临着设备寿命折损和安全风险,同时单位能耗大幅增加。另外,深度调峰改造一般是以深调目标为导向的炉跟机模式,在深调目标导向下,实施主辅设备和系统改造。当前深调改造缺乏系统、整体、全面的解决方案。一定意义上,若机组运行在不投油最低稳燃负荷以下,根据炉型、煤质等条件,不同机组面临着寿命折减、安全风险增大、经济性下降显著等问题。
国能宁夏石嘴山发电公司董事长陈铁锋介绍,可通过煤电机组燃烧器灵活性改造实现低负荷稳燃。公司分别于2018、2019、2024年对3台机组燃烧器进行部分改造,其中2台机组采用“旋流燃烧器+富氧燃烧技术”,1台机组采用“深度浓淡双分离旋流燃烧器+富氧燃烧技术”,分别将原有两层微油燃烧器改造为富氧燃烧器,燃烧介质为天然气+氧气,使机组深调期间稳燃更有“底气”。反作用油站保障深调期间磨煤机出力稳定,通过将磨煤机液压加载系统改造为正反作用力加载系统,解决深调期间磨煤机振动问题。通过对主力磨组原煤仓分仓改造,实现日常负荷煤种与深度调峰专用煤种分仓储存、灵活配用,显著增强机组负荷适应性及运行安全稳定性。公司于2024年6月实现机组20%负荷的深调认证及15%负荷的摸底工作。
煤电机组灵活性改造是我国在能源转型关键时期的重要战略举措。通过技术创新、市场机制完善和政策优化,煤电将持续在我国能源体系中发挥“稳定器”和“压舱石”作用,为助力我国能源结构优化升级,实现“双碳”目标提供坚实电力保障。
(来源:《中国电力报》)