中國能源‧煤電篇/廢煤變綠電 中國技術領先全球


  「十五五」規劃明確提出,推進煤電改造升級,着力構建新型電力系統。作為我國能源體系的「壓艙石」,煤電在新型電力系統構建中的角色正經歷深刻重構,從「主力軍」到「調節器」是必然選擇。國家能源局數據顯示,2025年,我國原煤產量48.5億噸,同比增長1.4%,火電全年發電量約6.3萬億千瓦時。

  去年11月,世界首台660MW超超臨界循環流化床(CFB)機組在陝西通過專家組鑒定,其技術達到國際領先水平,標誌着中國在清潔發電技術領域實現重要突破。機組每年可清潔轉化約100萬噸煤泥、煤矸石等煤礦廢棄物,並具有燃燒效率高、污染物排放低、能耗低等多重優勢,能靈活平抑風電、水電、光伏等新能源波動,可大幅提升電網對新能源的消納能力。/大公報記者 李陽波

  內地煤電裝機佔比從2016年的57.33%降至2024年的35.7%,絕對量仍超12億千瓦。國家發改委、國家能源局關於印發《新一代煤電升級專項行動實施方案(2025-2027年)》的通知明確,新建機組和現役機組改造需聚焦「清潔降碳、安全可靠、高效調節、智能運行」四大維度。

  煤電與新能源耦合成為新方向。例如,東方電氣在國能滄東電廠,以60萬燃煤機組為基荷,耦合分布式光伏、風力發電等間歇性新能源,並引入電化學儲能系統,實現新能源耦合火電「一體化」運行模式,提升火電廠綜合能源效率。

  作為全球公認的前沿革新性技術,「超超臨界」技術主要是指通過加壓加熱,使得水與蒸汽界限模糊,從而大幅提升熱轉電效率;「循環流化床」技術則是以氣流帶動燃料呈「沸騰」狀翻滾燃燒,使得燃燒效率達99%以上。兩項技術結合形成的「超超臨界循環流化床」發電技術,其超高的燃燒效率和超低的能耗與排放,成為世界各國競相搶佔的全球產業制高點。

  每年可轉化約百萬噸煤廢料

  2022年,在清華大學、哈電集團鍋爐公司等10餘家單位共同開發下,世界首台660MW超超臨界循環流化床項目落戶陝西彬長礦業集團文家坡發電有限公司,2024年11月27日項目投產發電。

  「這座『不挑食』的發電機組,每年可清潔轉化煤泥、煤矸石等低熱值燃料約100萬噸,消納礦井疏乾水約100萬噸。」陝西彬長礦業文家坡發電公司總工程師陳建斌在接受媒體採訪時表示,項目具有燃料適應性強、燃燒效率高、污染物排放低、能耗低、發電效率高、負荷調節能力強等多重優勢。「煤矸石對煤礦來說是亟待處置的廢棄物,但對我們來說是可以利用的『粗糧』。」

  據陳建斌介紹,煤泥、煤矸石等低熱值燃料儲量大,尋常機組難以使用。而項目讓低熱值燃料清潔高效利用從願景變為現實,低熱值燃料摻燒比例最高可達75%。

  「項目的超高參數實現了煤耗大幅降低,機組供電標煤耗較同容量同類型機組低約29克每千瓦時,能效顯著提升。」陳建斌表示,在污染物排放控制上,項目也樹立了新標杆。首年的運行實踐表明,機組污染物排放濃度遠低於國家標準。

  入選國際能源署全球典型案例

  項目還能靈活調節負荷,用於平抑風電、水電、光伏等新能源波動,充當電力系統的「穩定器」。「我國新能源快速發展要求更多的調節性電源,以保障電網安全。」中國工程院院士呂俊復表示,超超臨界循環流化床鍋爐在調峰能力方面更具優勢,是目前國際上唯一實現了從25%低負荷到100%滿負荷範圍內蒸汽參數達到額定值的技術,有效破解新能源「靠天吃飯」導致的電網波動問題。

  值得一提的是,該項目從技術研發到生產製造100%國產化,具有完全自主知識產權,也成功入選國際能源署全球典型案例,為全球能源綠色發展貢獻中國智慧和中國方案。