“微”觀(guān)行業(yè)之變 | 從一家傳統(tǒng)電廠(chǎng)的“綠色蛻變”看煤電改造升級(jí)
“隨著新能源為主體的新型電力系統(tǒng)確立,未來(lái)煤電運(yùn)行排序或?yàn)椤{(diào)峰第一、備用第二、供熱第三、發(fā)電第四’?!敝袊?guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)首席專(zhuān)家陳宗法近期表示。
新華財(cái)經(jīng)北京12月19日電(記者沈寅飛)隨著我國(guó)新能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模占比超過(guò)煤電成為常態(tài),發(fā)電行業(yè)也產(chǎn)生了新現(xiàn)象和新變化。在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建與綠色轉(zhuǎn)型進(jìn)程中,一些傳統(tǒng)煤電企業(yè)開(kāi)始面臨生存挑戰(zhàn),行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)似乎已迫在眉睫。
記者調(diào)研發(fā)現(xiàn),國(guó)能江蘇常州電廠(chǎng)通過(guò)摻燒污泥、回收廢熱等舉措,蹚出生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益雙贏新路;多地煤電企業(yè)亦加碼技術(shù)創(chuàng)新,探索靈活性改造與綜合能源服務(wù)模式。國(guó)家層面出臺(tái)專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施方案為煤電升級(jí)指明方向,傳統(tǒng)煤電正以技術(shù)與機(jī)制雙重革新,書(shū)寫(xiě)“老驥伏櫪”新答卷。
“吃干榨凈”城市廢料 傳統(tǒng)火電變身綠色引擎
在國(guó)能江蘇常州發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)區(qū),記者發(fā)現(xiàn)這里鮮有傳統(tǒng)火電廠(chǎng)的濃煙灰渣,卻有不少全封閉運(yùn)輸車(chē)有序穿梭。3公里外的市政污泥處理車(chē)間內(nèi),含水率80%的濕污泥經(jīng)管道送入電廠(chǎng),通過(guò)“低壓蒸汽干化+高溫焚燒”技術(shù)轉(zhuǎn)化為能源;焚燒產(chǎn)生的灰渣則成為混凝土摻合料,被送往建筑企業(yè)——“污泥—能源—建材”實(shí)現(xiàn)閉環(huán)循環(huán),成為了這家運(yùn)行20年老電廠(chǎng)綠色蛻變的注腳之一。
圖為國(guó)家能源集團(tuán)江蘇常州公司發(fā)電廠(chǎng)的冷卻塔 沈寅飛攝
“過(guò)去電廠(chǎng)盯著煙囪要發(fā)電量,現(xiàn)在我們盯著城市‘代謝’做服務(wù)。”該廠(chǎng)黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)左克祥指著主控室大屏介紹,紅色管線(xiàn)連接12家污水處理廠(chǎng),藍(lán)色線(xiàn)條通向20余家余熱用戶(hù),黃色光點(diǎn)標(biāo)注建筑廢料處置點(diǎn)。這座曾被視為“高碳代表”的火電廠(chǎng),如今已蛻變?yōu)槌鞘猩鷳B(tài)循環(huán)“心臟”之一。
據(jù)介紹,通過(guò)摻燒污泥,常州電廠(chǎng)每年減少的標(biāo)煤消耗相當(dāng)于種植9.5萬(wàn)棵冷杉;利用汽輪機(jī)低壓蒸汽干化污泥,比傳統(tǒng)熱干化技術(shù)節(jié)能30%;原本廢棄的溫排水也被“吃干榨凈”,每年為城市節(jié)約天然氣320萬(wàn)立方米。常州市發(fā)展改革委數(shù)據(jù)顯示,該模式帶動(dòng)全市單位GDP能耗下降4.2%,固廢綜合利用產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值突破12億元。
近年來(lái),隨著新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模化擴(kuò)張對(duì)火電行業(yè)形成沖擊。在電力現(xiàn)貨交易市場(chǎng),日間光伏大發(fā)、風(fēng)力充足時(shí)段,火電交易電價(jià)常跌至零值區(qū)間,甚至出現(xiàn)負(fù)電價(jià),火電企業(yè)經(jīng)營(yíng)壓力顯著攀升。這一現(xiàn)象是社會(huì)踐行新能源低排放發(fā)展的必然結(jié)果,但也讓火電從業(yè)者面臨嚴(yán)峻運(yùn)營(yíng)挑戰(zhàn)。
左克祥認(rèn)為,新型能源體系下,火電核心功能已轉(zhuǎn)向調(diào)峰調(diào)頻?!凹?xì)糧+雜糧”摻燒模式將高熱值煤與城市廢棄資源結(jié)合,既能解決城市廢物處理難題,又能大幅降低燃料成本。
國(guó)網(wǎng)浙江電科院電源技術(shù)研究所負(fù)責(zé)人張寶表示,實(shí)現(xiàn)降碳目標(biāo)讓燃煤機(jī)組嘗試“雜糧”摻燒:生物質(zhì)原料熱值雖比常規(guī)動(dòng)力煤低1/3,但碳排放強(qiáng)度更低,且按一定比例摻燒能優(yōu)化燃燒工況、降低爐膛溫度,能有效減少氮氧化物排放。
事實(shí)上,記者調(diào)研中了解到,多地電廠(chǎng)已通過(guò)技改展開(kāi)嘗試。如華能玉環(huán)電廠(chǎng)近期研發(fā)污泥、固廢直燃摻燒系統(tǒng),建成4套工業(yè)固廢燃燒裝置和2套污泥直摻鍋爐磨煤機(jī)裝置,固廢和污泥日處置能力均超300噸,每年可節(jié)約標(biāo)煤約6萬(wàn)噸;中節(jié)能環(huán)境肥西公司生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目,截至2025年5月底累計(jì)消納生活垃圾和餐廚垃圾超410萬(wàn)噸,實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)電量13.4億度,既解決“垃圾圍城”難題,又通過(guò)“以廢代煤”降低碳排放強(qiáng)度。
左克祥表示,電價(jià)下行雖帶來(lái)壓力,但也是市場(chǎng)優(yōu)化配置資源的體現(xiàn)?;痣娖髽I(yè)需通過(guò)拓展綜合能源業(yè)務(wù)、強(qiáng)化成本管控應(yīng)對(duì)政策與市場(chǎng)變化,可以用“雞蛋不放在一個(gè)籃子里”的發(fā)展理念,從單一發(fā)電向綜合能源服務(wù)商轉(zhuǎn)型。
技術(shù)創(chuàng)新是不變的“降碳密碼”
摻燒模式僅是常州電廠(chǎng)改造升級(jí)的一部分。今年7月,該廠(chǎng)二期擴(kuò)建工程3號(hào)機(jī)組完成168小時(shí)滿(mǎn)負(fù)荷試運(yùn)行并投入商業(yè)運(yùn)營(yíng),二期項(xiàng)目全部投產(chǎn)后年發(fā)電量將達(dá)160億千瓦時(shí),約占常州市全社會(huì)用電量的1/4。
圖為國(guó)家能源集團(tuán)江蘇常州公司發(fā)電廠(chǎng)機(jī)組(國(guó)家能源集團(tuán)供圖)
值得注意的是,該機(jī)組錨定新一代煤電關(guān)鍵指標(biāo),創(chuàng)新集成行業(yè)先進(jìn)技術(shù),首次運(yùn)用“耦合熱泵回收閉冷水廢熱”技術(shù),可降低供電煤耗3.0克/千瓦時(shí)以上。據(jù)介紹,這臺(tái)機(jī)組實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)機(jī)組“六個(gè)首次”,具備“安全、高效、靈活、清潔、低碳、智能”特質(zhì),其供電煤耗低至256.86克/千瓦時(shí),較火電行業(yè)平均水平每年可節(jié)約標(biāo)煤1.5萬(wàn)噸、減少二氧化碳排放4萬(wàn)噸。
今年3月,國(guó)家發(fā)改委、能源局聯(lián)合發(fā)布《新一代煤電升級(jí)專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案(2025-2027年)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《實(shí)施方案》),明確“度電碳排放水平較2024年同類(lèi)型機(jī)組降低10%-20%”“采用超超臨界、濕冷機(jī)組的設(shè)計(jì)工況供電煤耗不高于270克/千瓦時(shí)”等目標(biāo),進(jìn)一步推動(dòng)煤電行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。
圖為國(guó)家電投新疆能源化工五彩灣發(fā)電公司(新疆能源化工供圖)
調(diào)研中,技術(shù)創(chuàng)新成為火電廠(chǎng)轉(zhuǎn)型升級(jí)的高頻詞。如國(guó)家電投五彩灣發(fā)電公司攻克“全燒準(zhǔn)東煤”世界性難題,突破低階高堿煤燃燒高效清潔利用技術(shù)瓶頸,累計(jì)節(jié)省成本約2.3億元;國(guó)家電投內(nèi)蒙古白音華坑口電廠(chǎng)每年消納400余萬(wàn)噸劣質(zhì)褐煤,同時(shí)運(yùn)用煙氣提水、間接空冷等技術(shù),年提水量達(dá)163萬(wàn)噸實(shí)現(xiàn)“零補(bǔ)水”,年節(jié)水效益1000-1200萬(wàn)元。
“未來(lái)若儲(chǔ)能技術(shù)成熟、新能源出力穩(wěn)定,火電調(diào)節(jié)需求可能下降,但這一窗口期尚不明確?!弊罂讼樘寡裕?dāng)前100萬(wàn)千瓦火電機(jī)組在30萬(wàn)千瓦等低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),效率雖不及30萬(wàn)千瓦專(zhuān)用機(jī)組,但核心價(jià)值在于巨大調(diào)節(jié)余量,可適配新能源為主的能源系統(tǒng)。以該廠(chǎng)3號(hào)機(jī)組為例,動(dòng)態(tài)投資近80億元,按5000小時(shí)利用小時(shí)計(jì)算,回本周期約8-10年,仍?xún)?yōu)于多數(shù)光伏風(fēng)電項(xiàng)目6.5%左右的投資回報(bào)率。但從經(jīng)營(yíng)角度上看,受電價(jià)波動(dòng)、政策變化等因素影響,電力企業(yè)投資風(fēng)光等新能源或者火電都需謹(jǐn)慎權(quán)衡。
煤電轉(zhuǎn)型未來(lái)已來(lái)
公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)煤電近年呈現(xiàn)“量增比降”趨勢(shì):裝機(jī)占比從2016年的57.33%降至2024年的35.7%,但絕對(duì)量仍超12億千瓦;今年上半年新能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模占總裝機(jī)容量的38.4%,首次超過(guò)煤電。這一趨勢(shì)表明,煤電正從電量“主力軍”轉(zhuǎn)向電力系統(tǒng)穩(wěn)定“調(diào)節(jié)器”。
隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)加速,可再生能源裝機(jī)比例大幅提升,煤電的托底保障與調(diào)峰調(diào)頻作用更趨凸顯?!秾?shí)施方案》在“三改聯(lián)動(dòng)”基礎(chǔ)上明確,推動(dòng)煤電在新型電力系統(tǒng)中更好發(fā)揮兜底保障和支撐調(diào)節(jié)作用,以新一代煤電發(fā)展促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
在新一代煤電評(píng)價(jià)體系中,最小發(fā)電出力、負(fù)荷變化速率等新指標(biāo),成為衡量煤電價(jià)值的關(guān)鍵。
張寶認(rèn)為,過(guò)往電力供應(yīng)體系中,煤電是保障電力穩(wěn)定的絕對(duì)主力軍;未來(lái)能源格局里,煤電需轉(zhuǎn)型為精準(zhǔn)調(diào)節(jié)電力供需平衡的“調(diào)節(jié)器”——風(fēng)電、光伏等新能源出力充足時(shí),煤電靈活讓出發(fā)電空間助力消納;風(fēng)力減弱、光照不足導(dǎo)致新能源出力下降時(shí),煤電及時(shí)頂峰發(fā)電、補(bǔ)足缺口,保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。
“隨著新能源為主體的新型電力系統(tǒng)確立,未來(lái)煤電運(yùn)行排序或?yàn)椤{(diào)峰第一、備用第二、供熱第三、發(fā)電第四’。”中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)首席專(zhuān)家陳宗法近期表示,煤電已歷經(jīng)污染控制、靈活性提升到低碳化改造階段,“十五五”期間新一代煤電升級(jí)核心目標(biāo)是靈活低碳,即提升深度調(diào)峰、快速爬坡的調(diào)節(jié)能力與清潔低碳發(fā)電能力,這要求存量煤電重點(diǎn)推進(jìn)靈活性與低碳化改造,增量煤電聚焦靈活制造與低碳化建設(shè)。
業(yè)內(nèi)人士指出,現(xiàn)階段煤電靈活性改造多為局部性深度調(diào)峰改造,尚未形成系統(tǒng)方案。這類(lèi)改造雖提升了調(diào)峰能力,但也帶來(lái)設(shè)備壽命縮減、安全風(fēng)險(xiǎn)增加、單位能耗上升等問(wèn)題;同時(shí),行業(yè)對(duì)機(jī)組深調(diào)運(yùn)行與管理經(jīng)驗(yàn)不足,變負(fù)荷速率提升加劇設(shè)備疲勞損傷,當(dāng)前煤電深調(diào)改造亟待系統(tǒng)完備的解決方案。
此外,煤電轉(zhuǎn)型絕非單純技術(shù)升級(jí),更需配套深層次機(jī)制革新。例如通過(guò)構(gòu)建輔助服務(wù)市場(chǎng)、推行容量電價(jià)等制度設(shè)計(jì),讓煤電調(diào)峰價(jià)值實(shí)現(xiàn)量化核算,確保機(jī)組即便在低負(fù)荷時(shí)段也能穩(wěn)定生存。技術(shù)迭代與機(jī)制創(chuàng)新雙輪驅(qū)動(dòng),將為低碳轉(zhuǎn)型背景下的煤電行業(yè)注入更強(qiáng)靈活性,拓展更廣闊發(fā)展空間。
國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所副所長(zhǎng)常紀(jì)文建議,加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型,一個(gè)有效的舉措是,重點(diǎn)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),統(tǒng)籌構(gòu)建新型能源體系和綠色低碳產(chǎn)業(yè)體系,推動(dòng)新型能源體系和新興產(chǎn)業(yè)體系耦合發(fā)展,推進(jìn)新型能源體系和現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)體系耦合升級(jí),既促進(jìn)新型能源革命的突破性開(kāi)展,也實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)體系的綠色低碳化升級(jí)。
變革序幕已拉開(kāi),這場(chǎng)煤電行業(yè)“老驥伏櫪”的轉(zhuǎn)型大戲,將愈發(fā)精彩。
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編輯:劉潤(rùn)榕
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