近日，国家发展改革委、国家能源局联合印发《关于开展全国煤电机组改造升级的通知》(发改运行〔2021〕1519号)(以下简称《通知》)，旨在通过实施煤电机组改造升级，进一步降低煤电机组能耗，提升灵活调节能力和清洁高效水平。
《通知》明确了煤电机组改造升级的指导思想、基本原则和主要目标，从节能提效改造、供热改造、灵活性改造、淘汰关停低参数小火电、规范自备电厂运行、优化机组运行管理、严格新建机组准入等方面提出了实施路径，并提出从加强技术攻关、加大财政金融支持、健全市场机制等方面加大政策支持。(文丨谢秋野)
开展煤电机组改造升级的重要意义
目前，我国已建成全球最大的清洁高效煤电供应体系。2020年，全国煤电装机规模达到10.8亿千瓦;全国火电平均供电煤耗达到305.5克/千瓦时，比2005年、2010年分别下降64.5克/千瓦时、27.5克/千瓦时，达到国际领先水平。“十二五”以来，累计实施煤电机组节能提效改造超8亿千瓦;截至2020年底，累计淘汰煤电落后产能超1.5亿千瓦，83%的煤电机组达到超低排放。得益于我国先进高效煤电机组占比不断提高和实施节能提效改造，煤电能效水平持续提升、供电煤耗持续下降，2006-2020年火电二氧化碳排放累计减少66.7亿吨，对电力二氧化碳减排的贡献率达到36%，有效缓解了电力二氧化碳排放总量的增长。
尽管在节能降耗、二氧化碳减排方面已取得显著成效，但也应当看到，发电和供热行业仍是我国二氧化碳排放的重点行业。当前，我国部分煤电机组仍存在能耗偏高、灵活调节能力不足等问题，仍需通过实施改造升级进一步提升高效、清洁、低碳、灵活、智能化水平。在深入推进碳达峰、碳中和重大战略进程中，煤电行业仍需一如既往主动作为，持续深入推进节能降耗、灵活性提升，为加快构建以新能源为主体的新型电力系统，为实现碳达峰、碳中和重大战略目标，继续发挥重要作用、做出重要贡献。
开展煤电机组改造升级的主要目标
一是新建机组供电煤耗目标。 “除特定需求外，原则上采用供电煤耗低于270克/千瓦时的超超临界机组”“不允许新建设计供电煤耗高于285克/千瓦时的湿冷机组、高于300克/千瓦时的空冷机组”。前者(270克/千瓦时)是新建机组设计供电煤耗的“导向目标”，后者(285克/千瓦时、300克/千瓦时)是“约束目标”;此外，《通知》还提出了新建机组设计供电煤耗的“准入标准”，应当正确理解和准确把握导向目标、约束目标、准入标准3者之间的关系。
二是供电煤耗总体目标。2025年全国火电平均供电煤耗达到300克/千瓦时以下。
近年来，随着先进高效机组占比提高和节能提效改造深入推进，我国火电平均供电煤耗持续下降，但降幅呈收窄趋势，“十二五”累计降低18克/千瓦时、“十三五”累计降低9克/千瓦时、近三年年均降低1克/千瓦时。“十四五”期间，实施煤电机组改造升级可进一步降低机组供电煤耗;但与此同时，煤电机组深度调峰支撑新能源消纳、兜底保障电力安全稳定供应等因素，也将致使机组运行负荷率下降，且低负荷运行时间增加，对运行效率、供电煤耗造成不利影响。综合考虑上述因素，2025年全国火电平均供电煤耗降低至300克/千瓦时以下是切合实际的目标。
对于“300克/千瓦时”供电煤耗的理解和把握应当注意3个方面：首先，该目标是“火电”供电煤耗，即全面统计煤电、气电等火电机组的供电煤耗，而不是只考虑煤电的供电煤耗。其次，该目标是“平均”供电煤耗，即火电机组整体供电煤耗，而不是要求每一台煤电机组供电煤耗一律达到300克/千瓦时以下。最后，该目标是“全国”供电煤耗，即全国火电机组整体供电煤耗，而不是要求各地区煤电机组平均供电煤耗一律达到300克/千瓦时以下。执行过程中，需要对这些方面予以正确认识和准确把握，避免不切实际的一刀切。
三是节能降耗目标。供电煤耗高于300克/千瓦时的煤电机组要加快实施节能改造;无法改造的机组逐步淘汰关停，并视情况将具备条件的转为应急备用电源;“十四五”期间改造规模不低于3.5亿千瓦。节能改造的目标是能改尽改，优先改造现阶段供电煤耗高于300克/千瓦时的机组。淘汰关停机组转为应急备用电源，既要充分考虑机组安全、环保、能效运行水平等技术条件，也要充分考虑人员安置配置、运行维护成本等应急备用保障条件，科学论证分析。
四是供热改造目标。推进清洁高效燃煤热电联产替代燃煤小锅炉供热、实施纯凝机组供热改造，“十四五”期间供热改造规模力争达到5000万千瓦。
五是灵活性改造目标。煤电机组灵活性改造应改尽改，“十四五”期间完成灵活性改造2亿千瓦，可增加系统调节能力3000-4000万千瓦。“十四五”期间，以新能源为主体的新型电力系统建设对煤电调峰提出了更高要求，通过对存量煤电机组实施大规模灵活性改造，大幅增加电力系统调节能力，可有效满足系统调峰需求，促进更大规模新能源消纳。
实施煤电机组改造升级的具体措施
实施煤电机组改造升级，是推进我国煤电高效、清洁、灵活、低碳、智能化高质量发展的综合举措，涵盖“改造”和“升级”两个方面。《通知》从节能提效改造、供热改造、灵活性改造、淘汰关停低参数小火电、规范自备电厂运行、优化机组运行、严格新建机组准入等方面提出了具体措施，总体思路是从“优化存量”“严管增量”两方面发力，多措并举、有力有序推进煤电机组改造升级。
(一)推进存量机组优化
一是节能提效改造。开展汽轮机通流改造、锅炉和汽轮机冷端余热深度利用改造、能量梯级利用改造，探索高温亚临界综合升级改造等。煤电机组节能提效改造，可结合升级改造具体条件，优化集成先进技术制定综合升级改造方案。应当遵循“经济技术可行”原则，统筹兼顾安全、高效和经济目标，因地制宜、因厂施策制定切实可行的改造方案，节能提效改造、供热改造、灵活性改造等均是如此。
二是供热改造。优化整合供热资源配置，加快推进区域供热互联互通，提高供热资源利用效能;合理集中分散热负荷需求，发展长输供热技术，扩大供热煤电集中供热范围和供热规模;推进高效清洁热源替代能耗高、污染重的燃煤小热电。推进纯凝机组实施供热改造，挖掘现役热电机组潜力，充分发挥存量机组供热作用。
三是灵活性改造。煤电机组纯凝工况最小技术出力一般要求达到35%额定功率，采暖热电机组供热期单日6h最小发电出力达到40%额定功率。
煤电机组纯凝工况调峰能力达到35%额定功率是一般化要求，可根据机组所在电网的调峰需求和机组技术条件研究论证，鼓励进一步提高机组调峰能力达到30%额定功率或更低;采暖热电机组供热期的调峰能力，应当以满足民生采暖需求为前提达到相关要求。
四是淘汰关停低参数小火电。对需要淘汰关停的煤电机组，原则上“关而不拆”全部创造条件转为应急备用和调峰电源;可用于容量替代新建清洁高效煤电机组。符合能效、环保、安全等相关要求的机组，在无需原址重建、“退城进郊”异地建设等情况下，可作为应急备用电源发挥作用。“十四五”期间，形成并保持1500万千瓦的应急备用能力。
将淘汰关停、符合要求的煤电机组转为应急备用电源，顶峰应急运行、常态停机备用，可在用电高峰期有效发挥电力安全保供作用。具备条件的机组，原则上要尽可能转为应急备用电源;要评估机组安全、环保、能效等技术条件，防止存在安全隐患、环保排放超标、能耗水平高的机组转为应急备用电源，宜优先考虑20万千瓦及以上大容量、服役期满不延寿、应急备用条件较好的机组。同时，需要上下联动创造条件有效疏导机组消缺改造、运行维护等应急备用成本。
五是规范自备电厂运行。全面清理违法违规燃煤自备电厂，禁止公用电厂转为燃煤自备电厂，引导自备电厂与清洁能源开展替代发电。自备煤电机组要确保达到最新大气污染物排放标准和总量控制要求，加快实施节能改造和超低排放改造;符合淘汰条件的要限时淘汰关停。
六是优化机组运行管理。提升大容量高参数机组负荷利用率，充分发挥60万千瓦及以上大容量高参数机组承担基本负荷时的清洁高效优势。提高机组专业化运行管理水平，确保安全高效运行;开展运行优化试验，保持机组最佳运行状态;做好设备运行维护，提高设备可用率。提高电煤产运需保障水平，确保电厂燃用设计煤种。
随着煤电机组更多发挥深度调峰作用，机组运行环境更趋复杂，对机组运行效率、运行安全提出了更大挑战，优化机组运行管理愈发重要。在运行效率方面，煤电机组需加快适应深度调峰运行要求，低负荷运行期间通过优化机组运行、保障燃煤煤质等手段尽可能提高机组自身的运行效率;同时，电网调度需切实加强节能发电调度，尽可能提高效率更高机组的运行负荷水平，由效率较低的机组发挥更多调峰作用，以此降低深度调峰对区域煤电机组整体能耗的影响。在运行安全方面，要加强设备运行维护，保障燃煤煤质不过度偏离设计煤质，确保煤电机组安全稳定运行。
(二)严格新建机组准入
一是机组选型。新建非热电联产燃煤发电项目原则上采用60万千瓦及以上超超临界机组。
二是能效水平。 《通知》明确了新建机组供电煤耗“准入标准”，即设计供电煤耗不高于《常规燃煤发电机组单位产品能源消耗限额》(GB 21258)、《热电联产单位产品能源消耗限额》(GB 35574)中新(改、扩)建机组能耗准入值，并根据最新标准要求实时调整。此外，不允许新建设计供电煤耗高于285克/千瓦时的湿冷机组、高于300克/千瓦时的空冷机组。
对于新建机组设计供电煤耗的要求，应当正确理解《通知》提出的“导向目标”“约束目标”“准入标准”之间的关系。导向目标(270克/千瓦时)是更高要求，目的是鼓励采用更先进的超超临界机组;约束目标(285克/千瓦时、300克/千瓦时)是最低要求，目的是约束采用相对落后的燃煤发电技术;准入标准(GB 21258、GB 35574准入值)是执行要求，是新建机组考虑建设条件而应当达到的设计供电煤耗。实际执行中，应当以“导向目标”为追求，以“约束目标”为底线，按照“准入标准”要求确定新建机组设计供电煤耗，尽可能提高机组能效水平。
三是灵活性制造。新建机组纯凝工况最小发电出力一般要求达到35%额定功率，采暖热电机组供热期单日6h最小发电出力达到40%额定功率。纯凝工况调峰能力达到35%额定功率是一般化要求，鼓励进一步提高机组调峰能力达到30%额定功率或更低;采暖热电机组供热期的调峰能力，应当以满足民生采暖需求为前提达到相关要求。
四是清洁化利用。新建机组运行全负荷范围达到超低排放，鼓励适度优于超低排放，有条件的同步开展大气污染物协同脱除。
支持煤电机组改造升级的主要政策
一是加强技术攻关。加大对煤电节能减排重大关键技术和装备研发支持力度，推进650℃超超临界、低成本超低排放CFB、CCUS等技术攻关和试点示范，推进先进技术集成应用示范项目建设等。科技创新是实施煤电改造升级的重要推动力，对于650℃超超临界、低成本超低排放CFB、CCUS等先进技术，需加大支持力度开展工程示范，通过工程示范加快推进技术研发应用;对于汽轮机通流改造等成熟技术，需加快推广应用;对于具有发展潜力的前沿技术，需加大支持力度开展集中攻关。
二是加大财政、金融等支持力度。对煤电改造升级重大技术研发和示范项目建设适当给予资金支持，鼓励制定背压热电支持政策、燃煤耦合生物质发电电量奖补等相关政策，鼓励社会资本等各类投资主体参与煤电改造升级，引导金融机构加大对煤电改造升级给予优惠信贷，支持发行企业债券募集资金用于煤电改造升级等。
三是健全市场化交易机制。引导节能减排指标好的煤电机组多签市场化合同，建立机组发电量与能耗水平挂钩机制，加快健全完善辅助服务市场等。
《通知》提出了加大煤电机组改造升级政策支持的指导性意见，为国家和地方制定相关政策指明了方向。执行过程中，仍需在国家和地方层面出真招、出实招，进一步研究制定行之有效的支持政策，特别是灵活性改造、应急备用电源、节能提效改造、燃煤背压机组、燃煤耦合生物质发电等相关政策，从资金、电价、辅助服务、改造配套新能源等方面予以政策支持，合理疏导煤电机组改造升级成本和运行成本，合理保障煤电企业存续发展条件，切实发挥煤电兜底保障电力供应安全、促进大规模新能源消纳作用。
(作者系电力规划设计总院高级顾问)
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