统筹推进新一代煤电转型升级 加快构建新型电力系统

中国工程院院士 杨勇平

　　煤电是我国电力系统的重要组成部分，发挥了保电力、保电量、保调节的关键作用。坚持先立后破，统筹推进存量和增量煤电转型升级，推动煤电功能定位转变，是提升煤炭清洁高效利用水平、加快构建新型电力系统的重要任务，是统筹实现“双碳”目标与保障能源安全的必由之路，是夯实中国式现代化能源保障基础的关键举措。推动新一代煤电转型升级需要强化以下五个方面的认识：

　　一是充分认识煤电在积极稳妥推进碳达峰碳中和进程的战略价值。考虑我国以煤为主的资源禀赋和目前大量优质存量煤电机组的现状，在中长期电力需求持续增长的总体趋势下，煤电在电力安全保供、规模化降碳减碳、支撑新能源发展等方面中仍将发挥举足轻重的作用。我国现存煤电中约有6亿～7亿千瓦高参数、大容量、低排放煤电机组资产，且我国煤电平均服役期仅为15年，是我国电力系统保持安全稳定运行、实现电力电量平衡、提供系统调节能力的“压舱石”，在新能源尚未对传统能源实现安全可靠替代之前，要用好用足这些战略性资源，有序开展煤电机组清洁低碳化发展，积极稳妥推进碳达峰碳中和。综合中国科学院、中国工程院、国家电网、中石油等多家权威科研机构研判，到2060年碳中和期，煤电装机容量仍要保留4亿千瓦以上，才能满足能源电力保供需求。

　　二是着力推动煤电向基础性、支撑性、调节性电源转型。由于风光等新能源发电具有间歇性和波动性，电动汽车、分布式储能等新型用能形式的广泛接入，以及降温采暖负荷占比逐步提升，源荷特性的变化客观上需要电力系统具备更多的调节性资源，为电力系统提供更加充裕的调节能力。煤电是我国技术相对成熟、成本相对较低、功能较为全面的常规电源，面向构建新型电力系统的现实要求，煤电在夯实电力保供基础的同时，还需进一步向支撑性调节性电源定位转型，对快速变负荷、深度调峰、启停调峰等功能特性提出了更高要求，平常时段为新能源发电让出发电空间、风光低出力与负荷高峰时段顶峰出力，支撑新能源高质量发展。

　　三是加快煤电清洁低碳运行技术攻关。要实现煤电清洁高效利用，采取零碳或低碳燃料掺烧、碳捕集利用与封存（CCUS）等低碳技术是可行的路径选择。通过技术攻关，在常规煤电机组中探索掺烧氨、生物质等，替代部分电煤消耗，可以有效降低煤电机组碳排放水平。CCUS是目前实现大规模化石能源零排放利用的主要技术选择之一，若CCUS不能实现技术突破和规模化商业应用，从经济性角度看，2060年电力行业双碳转型成本将增加约7%-10%。这迫切要求抓住碳达峰之前的关键窗口期，全力攻克煤电CCUS技术面临的能耗高、成本高、基础设施建设滞后等技术难题，同时加快布局一些前瞻性、颠覆性的未来CCUS技术，实现二氧化碳的低能耗捕集，为实现碳中和目标提供支撑保障。

　　四是积极有序提升煤电灵活高效运行水平。虽然我国大容量先进煤电机组额定工况效率全球领先，但低负荷率下供电煤耗比额定工况大幅增加，机组安全性和寿命也受到影响，相应地增加了碳排放。因此，为支撑新型电力系统建设，需统筹考虑煤电经济运行水平和灵活高效运行技术攻关，因厂制宜、因机制宜，积极有序推动煤电机组开展宽负荷高效调节能力建设、提升深度调峰和快速爬坡水平。值得注意的是，新一代煤电技术的突破，不仅关注传统的调峰能力提升，还需要同步确保煤电机组调频、转动惯量、爬坡、备用等特性不劣化，甚至还应着重加强，煤电改造升级应向着不断与新型电力系统构建相适应的方向发展。

　　五是完善新一代煤电转型升级的配套保障机制。推动煤电转型升级涉及从科技创新到应用示范，再到产业发展的全链条，具有时间紧、任务重、难度大的特点，对组织管理、研发能力、资源配置均有很高要求，配套保障机制尤为重要。在技术研发阶段，充分发挥新型举国体制的制度优势，成立国家实验室、全国重点实验室、煤电龙头企业、重点高校和科研机构联合组成的创新联合体，加大煤电转型升级科技创新人才培养力度，持续强化新一代煤电技术联合攻关能力；在示范应用和推广阶段，要鼓励示范验证所在地区制定细化首台（套）重大技术装备支持政策，推动新一代煤电设计及设备选型等标准体系建设，推动技术标准化以及标准国际化，持续提升我国在煤电清洁高效利用技术领域的国际先进性。