進一步降低煤電機組能耗，提升靈活性和調節能力
煤電「三改聯動」正當時
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煤炭清潔高效利用是深入推進能源革命的重要一環。「雙碳」目標下，中國進一步提出大力推動煤電節能降碳改造、靈活性改造、供熱改造「三改聯動」。煤電行業既要發揮兜底保障作用，又要不斷提升清潔高效發展水平，「三改聯動」是關鍵一步。
國家發改委、國家能源局印發的【全國煤電機組改造升級實施方案】，設定了煤電「三改聯動」的時間表和路線圖。目前，各地正多措並舉，積極探索，推進煤電機組「三改聯動」。
以占比不到五成的裝機，生產了約六成的電量，支撐了超七成的高峰負荷需求——中國以煤為主的基本國情，決定了煤電在相當長時期內，仍將承擔保障能源電力安全的重要作用。
煤電行業也是中國電力領域中二氧化碳排放的重點行業。「雙碳」目標下，中國進一步提出推動煤電「三改聯動」。煤電「三改聯動」如果實施得當，將極大地助力新型電力系統的構建，推動能源清潔低碳轉型。
簡單來說，「三改聯動」就是針對煤電機組進行的三種技術改造：節能降碳改造是為了讓煤電機組降低度電煤耗和二氧化碳排放；供熱改造是為了讓煤電機組能夠承擔更多的供熱負荷，實作對低效率、高排放的分散小鍋爐的替代；靈活性改造是為了讓煤電機組進一步提升負荷調節能力，為新能源消納釋放更多的電量空間，並幫助電網安全穩定執行。
根據【全國煤電機組改造升級實施方案】，「十四五」期間煤電節能降碳改造規模不低於3.5億千瓦、供熱改造規模力爭達到5000萬千瓦、靈活性改造完成2億千瓦。
當前，煤電行業「三改聯動」進展如何？正面臨哪些挑戰？記者進行了采訪。
進展——
促進電力行業清潔低碳轉型，助力「雙碳」目標實作
在國家能源集團寧夏電力靈武電廠，工作人員正忙著檢查供熱首站熱網迴圈泵執行參數，確保冬季供暖保障。這座電廠2015年起三次進行供熱改造，現在不僅能發電，還具備超過6600萬平方米的供熱能力。
「現在我們供熱能夠覆蓋銀川市近2/3的城區，替代了幾百台分散燃煤小鍋爐，每年減少燃煤量132萬噸、減排二氧化碳200萬噸。」靈武電廠黨委書記、董事長呂國強告訴記者。
眼下，電廠的靈活性改造計畫「飛輪儲能+火電聯合調頻」也正加緊建設，預計年底正式接入執行。據介紹，計畫能夠顯著提高火電機組調頻能力，響應時間達毫秒級，幫助消納不穩定的新能源。
「風電、光伏發電具有隨機性、間歇性的特點。一方面需要保持合理的煤電體量，確保無風無光時的電力供應；另一方面，在風電光伏發電高峰期間需要煤電壓低發電出力，為風光發電讓路，從而實作先立後破、有序替代。」電力規劃設計總院院長杜忠明認為，大力推動煤電「三改聯動」，不僅能推進煤電行業實作清潔高效、靈活低碳的高品質發展，還可以支撐新能源大規模開發和整個電力系統低碳轉型。
當前全國具有靈活調節能力的電源不足20%。中國電力企業聯合會專職副理事長夏忠介紹，盡管抽水蓄能、燃氣發電、新型儲能等都是提高電力系統調節能力的有效手段，但目前而言，以電化學儲能為代表的儲能技術受經濟性、安全性等因素制約，增速受限；抽水蓄能受站址資源、建設周期較長等因素限制，規模短期內難以快速提升；氣電受氣源、氣價限制，僅能因地制宜進行布置。因此，煤電靈活性改造是提高電力系統調節能力的現實選擇。
來自國家能源局的數據顯示，截至2021年底，中國實作超低排放的煤電機組超過10億千瓦、節能改造規模近9億千瓦、靈活性改造規模超過1億千瓦。「十三五」以來，中國煤電機組排放的煙塵、氮氧化物、二氧化硫等大氣汙染物不到全社會總量的10%，中國已建成全球最大的清潔煤電供應體系。
難點——
投資能力不足、缺乏有效報酬機制
盤算煤電「三改聯動」的「社會賬」，保障電力安全穩定供應，提升清潔低碳、高效靈活發展能力，好處毋庸置疑。那麽，對企業來說，考慮成本和收益的「經濟賬」又該怎麽算？
杜忠明告訴記者，成本主要來自改造投資以及靈活性執行帶來的相應損失。由於不同機組的具體條件千差萬別、改造範圍也不完全相同，投資差異較大，一般每千瓦投資在幾十元到幾百元。另外，煤電機組靈活性改造後，低負荷執行時機組能效下降、度電煤耗上升、燃料成本相應增加；低負荷執行也意味著相應時段的發電量下降，發電收益有所減少。
從收益來看，節能降碳改造能夠降低機組執行的燃料成本，供熱改造可以獲得熱力供應收益，部份地區對開展靈活性改造的機組給予輔助服務獎勵，上述收益可以在一定程度上彌補改造投入。
安徽一家進行靈活性改造的電廠負責人給記者算了筆賬：改造後機組的最小穩定出力，由原來的40%額定負荷降低至30%，2021年獲得收益245.6萬元。但降低額定負荷後，合計增加供電煤耗23.9克/千瓦時，當年增加燃煤成本約70萬元；不僅如此，改造後由於裝置增加，據測算每年會增加約269萬元的維護、折舊等費用。
「考慮到接下來機組深度調峰時長的增加，改造計畫前景還是有的。但目前來看，資金壓力仍然較大，希望增加政策支持，提高調峰收益。」該負責人建議。
采訪中，不少專家和企業談到，投資能力不足、缺乏有效報酬機制，是當前實施「三改聯動」面臨的難點之一。
「供熱改造有利於提高綜合能效、拓展熱力市場，發電企業積極性較高。但節能降碳改造、靈活性改造涉及技改投資、交易補償，目前投入產出效益還不明顯。」夏忠說，今年以來煤炭價格高位執行，不少煤電企業處於虧損狀態；隨著新能源裝機占比的持續提升，煤電年利用小時數還會下降、收入還會減少。
夏忠建議，進一步釋放煤炭優質產能，抓好煤炭保供穩價工作，推進形成科學合理的電價、煤價形成機制，扭轉發電企業大面積虧損局面，提升煤電企業「三改聯動」的積極性。
為解決資金問題，碳減排支持工具、支持煤炭清潔高效利用專項再貸款等陸續推出。【全國煤電機組改造升級實施方案】也提出，加大財政、金融等方面支持力度。「一系列金融支持政策，有利於提高煤電企業改造升級的積極性，但未來仍需在財政、價格等方面進一步健全完善相關機制。」杜忠明說。
解題——
堅守能源電力安全穩定供應底線，合理把握改造節奏
當前，不少地方正在積極推進煤電機組「三改聯動」。山西提出，推動現役煤電機組「三改聯動」，實作基礎性和系統調節性電源並重。河南提出，透過完善煤電調峰收益機制、支持煤電企業積極爭取專項再貸款等政策舉措，化解煤電企業經營資金壓力，兼顧安全、技術和經濟目標，統籌推動煤電企業「三改聯動」。
國家能源局有關負責人介紹，按照「十四五」時期煤電「三改聯動」的目標測算，可帶動有效投資約1000億元，節約煤炭消費5000萬噸以上，提升新能源消納能力5000萬千瓦以上。
「除了需要解決資金方面的困難外，還要加強研發新裝備、新技術。當前部份改造技術尤其靈活性改造技術仍處於發展階段，部份機組難以確定經濟適用的改造方案，且安全執行面臨一定風險，要統籌考慮技術的可行性、經濟性和執行安全性。」杜忠明說。
「煤電仍是近中期電力系統靈活性和發電量的第一大支撐電源，需要正確認識‘雙碳’目標下煤電的兜底保供、系統調節等價值，發揮好煤電的‘壓艙石’作用。」夏忠建議，各地區要堅守能源電力安全穩定供應底線，根據電力供需形勢，有序安排煤電機組停機改造視窗，防止因改造影響電力安全穩定供應；在推進煤電機組改造升級過程中，要統籌考慮機組的技術特性，因地制宜、因廠施策、一機一策，避免「一刀切」和層層加碼；此外，依據節能改造行程，可以適時修訂相關標準，提升節能標準約束力。（記者 丁怡婷）