近日，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關于開展全國煤電機組改造升級的通知》(發(fā)改運行〔2021〕1519號)(以下簡稱《通知》)，旨在通過實施煤電機組改造升級，進一步降低煤電機組能耗，提升靈活調(diào)節(jié)能力和清潔高效水平。
《通知》明確了煤電機組改造升級的指導思想、基本原則和主要目標，從節(jié)能提效改造、供熱改造、靈活性改造、淘汰關停低參數(shù)小火電、規(guī)范自備電廠運行、優(yōu)化機組運行管理、嚴格新建機組準入等方面提出了實施路徑，并提出從加強技術攻關、加大財政金融支持、健全市場機制等方面加大政策支持。(文丨謝秋野)
開展煤電機組改造升級的重要意義
目前，我國已建成全球最大的清潔高效煤電供應體系。2020年，全國煤電裝機規(guī)模達到10.8億千瓦;全國火電平均供電煤耗達到305.5克/千瓦時，比2005年、2010年分別下降64.5克/千瓦時、27.5克/千瓦時，達到國際領先水平。“十二五”以來，累計實施煤電機組節(jié)能提效改造超8億千瓦;截至2020年底，累計淘汰煤電落后產(chǎn)能超1.5億千瓦，83%的煤電機組達到超低排放。得益于我國先進高效煤電機組占比不斷提高和實施節(jié)能提效改造，煤電能效水平持續(xù)提升、供電煤耗持續(xù)下降，2006-2020年火電二氧化碳排放累計減少66.7億噸，對電力二氧化碳減排的貢獻率達到36%，有效緩解了電力二氧化碳排放總量的增長。
盡管在節(jié)能降耗、二氧化碳減排方面已取得顯著成效，但也應當看到，發(fā)電和供熱行業(yè)仍是我國二氧化碳排放的重點行業(yè)。當前，我國部分煤電機組仍存在能耗偏高、靈活調(diào)節(jié)能力不足等問題，仍需通過實施改造升級進一步提升高效、清潔、低碳、靈活、智能化水平。在深入推進碳達峰、碳中和重大戰(zhàn)略進程中，煤電行業(yè)仍需一如既往主動作為，持續(xù)深入推進節(jié)能降耗、靈活性提升，為加快構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，為實現(xiàn)碳達峰、碳中和重大戰(zhàn)略目標，繼續(xù)發(fā)揮重要作用、做出重要貢獻。
開展煤電機組改造升級的主要目標
一是新建機組供電煤耗目標。 “除特定需求外，原則上采用供電煤耗低于270克/千瓦時的超超臨界機組”“不允許新建設計供電煤耗高于285克/千瓦時的濕冷機組、高于300克/千瓦時的空冷機組”。前者(270克/千瓦時)是新建機組設計供電煤耗的“導向目標”，后者(285克/千瓦時、300克/千瓦時)是“約束目標”;此外，《通知》還提出了新建機組設計供電煤耗的“準入標準”，應當正確理解和準確把握導向目標、約束目標、準入標準3者之間的關系。
二是供電煤耗總體目標。2025年全國火電平均供電煤耗達到300克/千瓦時以下。
近年來，隨著先進高效機組占比提高和節(jié)能提效改造深入推進，我國火電平均供電煤耗持續(xù)下降，但降幅呈收窄趨勢，“十二五”累計降低18克/千瓦時、“十三五”累計降低9克/千瓦時、近三年年均降低1克/千瓦時。“十四五”期間，實施煤電機組改造升級可進一步降低機組供電煤耗;但與此同時，煤電機組深度調(diào)峰支撐新能源消納、兜底保障電力安全穩(wěn)定供應等因素，也將致使機組運行負荷率下降，且低負荷運行時間增加，對運行效率、供電煤耗造成不利影響。綜合考慮上述因素，2025年全國火電平均供電煤耗降低至300克/千瓦時以下是切合實際的目標。
對于“300克/千瓦時”供電煤耗的理解和把握應當注意3個方面：首先，該目標是“火電”供電煤耗，即全面統(tǒng)計煤電、氣電等火電機組的供電煤耗，而不是只考慮煤電的供電煤耗。其次，該目標是“平均”供電煤耗，即火電機組整體供電煤耗，而不是要求每一臺煤電機組供電煤耗一律達到300克/千瓦時以下。最后，該目標是“全國”供電煤耗，即全國火電機組整體供電煤耗，而不是要求各地區(qū)煤電機組平均供電煤耗一律達到300克/千瓦時以下。執(zhí)行過程中，需要對這些方面予以正確認識和準確把握，避免不切實際的一刀切。
三是節(jié)能降耗目標。供電煤耗高于300克/千瓦時的煤電機組要加快實施節(jié)能改造;無法改造的機組逐步淘汰關停，并視情況將具備條件的轉為應急備用電源;“十四五”期間改造規(guī)模不低于3.5億千瓦。節(jié)能改造的目標是能改盡改，優(yōu)先改造現(xiàn)階段供電煤耗高于300克/千瓦時的機組。淘汰關停機組轉為應急備用電源，既要充分考慮機組安全、環(huán)保、能效運行水平等技術條件，也要充分考慮人員安置配置、運行維護成本等應急備用保障條件，科學論證分析。
四是供熱改造目標。推進清潔高效燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)替代燃煤小鍋爐供熱、實施純凝機組供熱改造，“十四五”期間供熱改造規(guī)模力爭達到5000萬千瓦。
五是靈活性改造目標。煤電機組靈活性改造應改盡改，“十四五”期間完成靈活性改造2億千瓦，可增加系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力3000-4000萬千瓦。“十四五”期間，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設對煤電調(diào)峰提出了更高要求，通過對存量煤電機組實施大規(guī)模靈活性改造，大幅增加電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，可有效滿足系統(tǒng)調(diào)峰需求，促進更大規(guī)模新能源消納。
實施煤電機組改造升級的具體措施
實施煤電機組改造升級，是推進我國煤電高效、清潔、靈活、低碳、智能化高質(zhì)量發(fā)展的綜合舉措，涵蓋“改造”和“升級”兩個方面。《通知》從節(jié)能提效改造、供熱改造、靈活性改造、淘汰關停低參數(shù)小火電、規(guī)范自備電廠運行、優(yōu)化機組運行、嚴格新建機組準入等方面提出了具體措施，總體思路是從“優(yōu)化存量”“嚴管增量”兩方面發(fā)力，多措并舉、有力有序推進煤電機組改造升級。
(一)推進存量機組優(yōu)化
一是節(jié)能提效改造。開展汽輪機通流改造、鍋爐和汽輪機冷端余熱深度利用改造、能量梯級利用改造，探索高溫亞臨界綜合升級改造等。煤電機組節(jié)能提效改造，可結合升級改造具體條件，優(yōu)化集成先進技術制定綜合升級改造方案。應當遵循“經(jīng)濟技術可行”原則，統(tǒng)籌兼顧安全、高效和經(jīng)濟目標，因地制宜、因廠施策制定切實可行的改造方案，節(jié)能提效改造、供熱改造、靈活性改造等均是如此。
二是供熱改造。優(yōu)化整合供熱資源配置，加快推進區(qū)域供熱互聯(lián)互通，提高供熱資源利用效能;合理集中分散熱負荷需求，發(fā)展長輸供熱技術，擴大供熱煤電集中供熱范圍和供熱規(guī)模;推進高效清潔熱源替代能耗高、污染重的燃煤小熱電。推進純凝機組實施供熱改造，挖掘現(xiàn)役熱電機組潛力，充分發(fā)揮存量機組供熱作用。
三是靈活性改造。煤電機組純凝工況最小技術出力一般要求達到35%額定功率，采暖熱電機組供熱期單日6h最小發(fā)電出力達到40%額定功率。
煤電機組純凝工況調(diào)峰能力達到35%額定功率是一般化要求，可根據(jù)機組所在電網(wǎng)的調(diào)峰需求和機組技術條件研究論證，鼓勵進一步提高機組調(diào)峰能力達到30%額定功率或更低;采暖熱電機組供熱期的調(diào)峰能力，應當以滿足民生采暖需求為前提達到相關要求。
四是淘汰關停低參數(shù)小火電。對需要淘汰關停的煤電機組，原則上“關而不拆”全部創(chuàng)造條件轉為應急備用和調(diào)峰電源;可用于容量替代新建清潔高效煤電機組。符合能效、環(huán)保、安全等相關要求的機組，在無需原址重建、“退城進郊”異地建設等情況下，可作為應急備用電源發(fā)揮作用。“十四五”期間，形成并保持1500萬千瓦的應急備用能力。
將淘汰關停、符合要求的煤電機組轉為應急備用電源，頂峰應急運行、常態(tài)停機備用，可在用電高峰期有效發(fā)揮電力安全保供作用。具備條件的機組，原則上要盡可能轉為應急備用電源;要評估機組安全、環(huán)保、能效等技術條件，防止存在安全隱患、環(huán)保排放超標、能耗水平高的機組轉為應急備用電源，宜優(yōu)先考慮20萬千瓦及以上大容量、服役期滿不延壽、應急備用條件較好的機組。同時，需要上下聯(lián)動創(chuàng)造條件有效疏導機組消缺改造、運行維護等應急備用成本。
五是規(guī)范自備電廠運行。全面清理違法違規(guī)燃煤自備電廠，禁止公用電廠轉為燃煤自備電廠，引導自備電廠與清潔能源開展替代發(fā)電。自備煤電機組要確保達到最新大氣污染物排放標準和總量控制要求，加快實施節(jié)能改造和超低排放改造;符合淘汰條件的要限時淘汰關停。
六是優(yōu)化機組運行管理。提升大容量高參數(shù)機組負荷利用率，充分發(fā)揮60萬千瓦及以上大容量高參數(shù)機組承擔基本負荷時的清潔高效優(yōu)勢。提高機組專業(yè)化運行管理水平，確保安全高效運行;開展運行優(yōu)化試驗，保持機組最佳運行狀態(tài);做好設備運行維護，提高設備可用率。提高電煤產(chǎn)運需保障水平，確保電廠燃用設計煤種。
隨著煤電機組更多發(fā)揮深度調(diào)峰作用，機組運行環(huán)境更趨復雜，對機組運行效率、運行安全提出了更大挑戰(zhàn)，優(yōu)化機組運行管理愈發(fā)重要。在運行效率方面，煤電機組需加快適應深度調(diào)峰運行要求，低負荷運行期間通過優(yōu)化機組運行、保障燃煤煤質(zhì)等手段盡可能提高機組自身的運行效率;同時，電網(wǎng)調(diào)度需切實加強節(jié)能發(fā)電調(diào)度，盡可能提高效率更高機組的運行負荷水平，由效率較低的機組發(fā)揮更多調(diào)峰作用，以此降低深度調(diào)峰對區(qū)域煤電機組整體能耗的影響。在運行安全方面，要加強設備運行維護，保障燃煤煤質(zhì)不過度偏離設計煤質(zhì)，確保煤電機組安全穩(wěn)定運行。
(二)嚴格新建機組準入
一是機組選型。新建非熱電聯(lián)產(chǎn)燃煤發(fā)電項目原則上采用60萬千瓦及以上超超臨界機組。
二是能效水平。 《通知》明確了新建機組供電煤耗“準入標準”，即設計供電煤耗不高于《常規(guī)燃煤發(fā)電機組單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB 21258)、《熱電聯(lián)產(chǎn)單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB 35574)中新(改、擴)建機組能耗準入值，并根據(jù)最新標準要求實時調(diào)整。此外，不允許新建設計供電煤耗高于285克/千瓦時的濕冷機組、高于300克/千瓦時的空冷機組。
對于新建機組設計供電煤耗的要求，應當正確理解《通知》提出的“導向目標”“約束目標”“準入標準”之間的關系。導向目標(270克/千瓦時)是更高要求，目的是鼓勵采用更先進的超超臨界機組;約束目標(285克/千瓦時、300克/千瓦時)是最低要求，目的是約束采用相對落后的燃煤發(fā)電技術;準入標準(GB 21258、GB 35574準入值)是執(zhí)行要求，是新建機組考慮建設條件而應當達到的設計供電煤耗。實際執(zhí)行中，應當以“導向目標”為追求，以“約束目標”為底線，按照“準入標準”要求確定新建機組設計供電煤耗，盡可能提高機組能效水平。
三是靈活性制造。新建機組純凝工況最小發(fā)電出力一般要求達到35%額定功率，采暖熱電機組供熱期單日6h最小發(fā)電出力達到40%額定功率。純凝工況調(diào)峰能力達到35%額定功率是一般化要求，鼓勵進一步提高機組調(diào)峰能力達到30%額定功率或更低;采暖熱電機組供熱期的調(diào)峰能力，應當以滿足民生采暖需求為前提達到相關要求。
四是清潔化利用。新建機組運行全負荷范圍達到超低排放，鼓勵適度優(yōu)于超低排放，有條件的同步開展大氣污染物協(xié)同脫除。
支持煤電機組改造升級的主要政策
一是加強技術攻關。加大對煤電節(jié)能減排重大關鍵技術和裝備研發(fā)支持力度，推進650℃超超臨界、低成本超低排放CFB、CCUS等技術攻關和試點示范，推進先進技術集成應用示范項目建設等?？萍紕?chuàng)新是實施煤電改造升級的重要推動力，對于650℃超超臨界、低成本超低排放CFB、CCUS等先進技術，需加大支持力度開展工程示范，通過工程示范加快推進技術研發(fā)應用;對于汽輪機通流改造等成熟技術，需加快推廣應用;對于具有發(fā)展?jié)摿Φ那把丶夹g，需加大支持力度開展集中攻關。
二是加大財政、金融等支持力度。對煤電改造升級重大技術研發(fā)和示范項目建設適當給予資金支持，鼓勵制定背壓熱電支持政策、燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電電量獎補等相關政策，鼓勵社會資本等各類投資主體參與煤電改造升級，引導金融機構加大對煤電改造升級給予優(yōu)惠信貸，支持發(fā)行企業(yè)債券募集資金用于煤電改造升級等。
三是健全市場化交易機制。引導節(jié)能減排指標好的煤電機組多簽市場化合同，建立機組發(fā)電量與能耗水平掛鉤機制，加快健全完善輔助服務市場等。
《通知》提出了加大煤電機組改造升級政策支持的指導性意見，為國家和地方制定相關政策指明了方向。執(zhí)行過程中，仍需在國家和地方層面出真招、出實招，進一步研究制定行之有效的支持政策，特別是靈活性改造、應急備用電源、節(jié)能提效改造、燃煤背壓機組、燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電等相關政策，從資金、電價、輔助服務、改造配套新能源等方面予以政策支持，合理疏導煤電機組改造升級成本和運行成本，合理保障煤電企業(yè)存續(xù)發(fā)展條件，切實發(fā)揮煤電兜底保障電力供應安全、促進大規(guī)模新能源消納作用。
(作者系電力規(guī)劃設計總院高級顧問)
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