北极星火力发电网讯:我国煤电装机规模已接近峰值，发展速度逐步平稳。近年来，各发电企业普遍遇到了经营和发展的困境，市场竞争加剧，发电空间缩减，利用小时下滑，环保压力提升，各项成本增加，部分区域长期亏损。
（来源：微信公众号“中国电力企业管理”ID：zgdlqygl 作者：米树华）
然而，煤电在我国电力结构中仍将长期保持主体地位，煤电行业将从规模扩张期进入高质量发展期，要将重点放在优化存量上，坚定走清洁低碳发展之路。
煤电装机或于2030年达到峰值
我国煤电发展速度逐渐平稳，预计到2030年达到峰值；到2030年，我国煤电装机或将达到13亿千瓦，清洁能源装机达到20亿千瓦。
数据显示，2018年，全国火电投资同比下降9.4%，全国新增煤电2903万千瓦、同比少投产601万千瓦，为2004年以来的最低水平，表明国家化解煤电过剩产能工作取得实效。煤电，既是保障我国电力供应的主力电源，又是煤炭清洁高效的利用方式。为推动煤炭清洁化利用，实现煤电行业高效清洁发展，2014年以来，我国大力实施煤电超低排放和节能改造工程。经过改造，煤电行业二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放量大幅下降，燃煤电厂的排放水平与燃气电厂相接近。
煤电既面临着增量机组发展空间缩减，也面临着存量机组高质量发展挑战。在用电形势平稳及节能减排压力双重作用下，煤机增量需与可再生能源协调发展，既要为可再生能源并网创造条件，也要发挥煤电基础性保障电源的作用，为电网提供必要的调峰服务。存量机组方面，节能、降耗的清洁转型则是煤电企业高质量发展的路径。
煤电在我国电力结构中仍将长期处于主体地位，煤电行业将从规模扩张期进入高质量发展期，当前发展的重点，是要放在存量的优化上。
从规模扩张到高质量发展
当前，绿色低碳、节能环保已成为时代潮流，优化能源结构、大力发展清洁能源已成为各界共识。我国是世界上最大的能源消费国，煤炭作为我国主要能源的地位在相当长时间内不会改变。经过不懈努力，我国能源消费结构呈现出清洁化、低碳化的特征，到2030年我国新增能源需求将主要依靠清洁能源满足。煤炭的清洁利用对我国构建清洁低碳、安全高效的能源体系具有重要意义。
我国煤电行业在历经7年全面实施节能减排升级与改造后，正在迎来“收获期”，环保水平和能效水平实现双提升，煤电污染物排放总量得到强力控制，煤电机组烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放总量大幅降低，煤电已不是造成环境污染的主要因素。
多年来，煤电行业作为电力行业的主力军，经历了装机容量世界第一、发电效率世界领先、超低排放改造水平世界先进，为我国经济社会发展作出了巨大贡献。在超低排放改造方面，我国已形成针对几乎所有机组类型的改造方案；而针对主流的常规煤粉炉发电机组，也已形成多种技术路线可供选择，且能够提供改造服务的公司很多，市场竞争十分充分。
随着能源革命战略向纵深发展，电力市场改革深入推进，供给侧结构性改革持续深化，清洁低碳绿色转型步伐加快，全国电力供应能力总体富余，部分地区相对过剩，煤电行业发展也面临严峻形势和诸多挑战。近年来，发电企业普遍遇到经营和发展的困境，市场竞争在加剧，环保压力在提升，各项成本均在增加。部分区域长期处于亏损，特别是西南地区的煤电普遍存在亏损。而煤电行业从扩张期迈入高质量发展节点，也为发电企业带来了新一轮的发展机遇。
清洁低碳如何实现“加速度”
高效推进煤电清洁低碳发展，重点要强化经济运行，节省煤炭消耗；方向是实施热电联产，提高能源效率；关键是增强机组灵活性，服务清洁电力；目标是提升减排能力，实现近零排放。
强化经济运行，节约煤炭消耗。近时期，通过对不同容量的机组进行100%、50%、40%的试验，发现煤炭消耗情况不一样。100万千瓦机组降到50%，要增加41克煤耗；降到40%负荷，煤耗就增加68克，能耗增幅很大。各容量机组从50%降到40%负荷运行，100万千瓦级机组煤耗增幅最大，是30万千瓦机组增幅的1.8倍。因此，负荷率对煤电整体能耗水平影响较大，机组容量越大，受影响也越大。
2018年，国家能源集团煤电平均负荷率在70%左右，其中，广西、吉林、黑龙江、辽宁、新疆等区域机组长期在50%工况下运行，并经常参与40%深度调峰。在国家能源集团范围内，如果用100万千瓦机组替代30万千瓦机组10%的年度发电量，每年可节约标煤54万吨。2003～2011年，国家能源集团负荷率均在75%以上，如果负荷率从目前的70%回升到75%，每年可节约标煤48万吨。
因此，优化机组运行方式的节能空间巨大。发挥不同容量等级的相对优势，可以使电力系统运行更加经济。一是调峰以60万千瓦以下特别是30万千瓦级机组为主，100万千瓦机组带基荷；二是优化调度方式，以厂级或企业为单位调度，提高机组负荷率。
实施热电联产，提高能源效率。实现热电联产是提高煤电能源转化效率的重要方向。一方面提高机组的初参数，另一方面减少冷端损失。存量煤电机组提高参数难度大，不占优势，因此开发供热市场、实施热电联产、减少冷端损失，是提高煤电能源转化效率的重要方向。纯凝机组实施高背压供热改造后，供电煤耗可下降100克以上，效果明显；供热期能源转化效率可提升到85%以上。通过供电煤耗下降和冷端余热利用，碳排放可降低40%以上。因此，热电联产提高了效率，减少了能源损失，同比例降低了碳排放。
如何实施热电联产，一是扩展供热范围。30千米以上远距离供热；拓展居民供热面积、提升热电比；协调政府为园区集中供热，拓展冷热电多联供及综合能源服务。二是研究实践新供热技术，采用余热利用、高背压改造为主导路线，综合运用旋转隔板技术、溴化锂热泵、高效换热器等技术，分能级供热，提供高效能源。
增强煤电机组灵活性，服务清洁电力。增强煤电机组的灵活性，相对可以少发煤电，为清洁能源发电腾出空间，这是煤电实现清洁低碳化发展的关键。煤电的灵活性关键是锅炉在低负荷能稳定运行，并提供满足机组运行合格蒸汽，当燃料主要参数改变或采用替代燃料后仍能实现稳定燃烧。增强锅炉适应不同燃料的灵活性，在宽负荷范围稳定运行，实现发电机组灵活性。建议应该研究提升锅炉及制粉、回热、控制等相关系统的灵活性。一是燃料等灵活适应性，重点开展精细化配煤，研究采用冗余制粉系统配烧、筒仓掺配等措施；开展生物质、污泥掺烧，研究大比例掺烧或全燃料替代技术，由“煤电厂”升级为“火电厂”；研究大功率等离子、富氧燃烧技术，提高燃烧不同煤种的灵活性。二是热力系统的灵活性，研究利用凝结水节流一次调频、高加抽汽节流二次调频，利用回热系统，实现灵活启动和全负荷脱硝。三是发挥智能控制优势，将智能控制方法固化到控制系统中，最大程度发挥机组灵活性。
