核心提要
●通过CCUS等低碳技术赋能，煤电正从单一电源向调节中枢和碳汇中心转型。
●未来新一代智慧电厂不应只具备发电功能，还应引入绿色环保创新技术，着力推进煤电实现由单一发电功能向符合循环经济理念的综合能源环保平台转变。
●煤电科技创新必须突破单点技术升级，转向系统重构，方能实现价值重生。
“发电机组作为能源装备的核心部分，其灵活性改造对整个能源行业的可持续发展至关重要。传统煤电机组碳排放量大，通过节能降碳改造，能够显著降低煤炭消耗，为实现碳达峰碳中和贡献力量，同时调节供需平衡，保障系统安全稳定运行。”8月7日，在北京召开的2025全国发电机组低碳及灵活性改造技术研讨会上，国务院国资委机械工业经济管理研究院党委书记、院长，中国设备管理协会会长徐东华介绍。
国家能源局原副局长吴吟表示：“煤电是建设新型能源体系、新型电力系统的重要桥梁。通过机组灵活性改造，既能保障当前电力刚性需求，又为新能源消纳与系统转型提供关键支撑。通过CCUS等低碳技术赋能，煤电正从单一电源向调节中枢和碳汇中心转型。”
对于煤电而言，机组改造早已不是一项陌生的工作。随着“双碳”目标和构建新型电力系统的加快推进，煤电所承担的使命任务更加复杂和艰巨。与会专家普遍认为，应进一步推动煤电机组灵活性改造技术的发展与应用，提升煤电系统调节能力，赋能新质生产力，助推能源行业高质量发展。
建设智慧电厂的意义与作用
中国能源研究会特邀副理事长陈进行指出，在构建新型电力系统的大背景下，随着新能源的加入及大规模发展，我国电力结构发生了很大变化，煤电在电力系统中的地位已由主力电源向基础保障性和系统调节性电源转变。智慧电厂具有高度自动化、智能化决策和绿色环保、社会综合效益强等特征。智慧电厂的建设对于推动电力行业高质量发展具有重要意义。其作为人工智能赋能传统发电企业的重要表现形式，对提高安全生产水平与经营管理效率发挥着重要作用。
3月26日，国家发展改革委、国家能源局联合印发了《新一代煤电升级专项行动实施方案（2025—2027年）》，系统提出深度调峰、负荷变化速率、启停调峰、宽负荷高效燃烧、安全可靠、清洁降碳和智能运行等方面的技术目标要求。
新一代煤电的提出，意味着煤电不再简单追求装机规模和发电量的扩张，转而以技术创新和系统考量重塑自身角色，主动应对新型电力系统的挑战。
陈进行表示，为适应新型电力系统发展，智慧电厂需围绕新一代煤电机组提出的清洁降碳、安全可靠、高效调节、智能运行等方向，发挥突出作用。在安全可靠方面，智慧电厂可通过燃烧全景智能监控、汽轮机轴系及叶片在线智能诊断、关键部件寿命监测及评估等技术手段，实现关键设备状态监测、劣化评估及风险预警，全面提升机组安全智能化水平。在高效调节方面，智慧电厂可通过燃料结构优化、热力系统动态匹配、蓄热储能智能协同、宽负荷智慧运行等手段，实现煤耗增幅控制和变负荷速率提升。
陈进行认为，未来新一代智慧电厂不应只具备发电功能，还应引入绿色环保创新技术，有效发挥已有电力生产基础设施功能，着力推进煤电实现由单一发电功能向符合循环经济理念的综合能源环保平台转变。
吴吟表示，煤电科技创新必须突破单点技术升级，转向系统重构，方能实现价值重生。煤电发展追求高效率、低排放、强韧性，关键是要解决好粉煤灰及二氧化碳排放问题。其中，二氧化碳矿化利用是重要的科技创新方向。
煤电机组灵活性改造下的挑战与应对策略
然而，随着煤电机组灵活性改造的深入推进及煤电机组深度调峰常态化，一系列问题与挑战逐渐显现。
中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司特级专家、设计总工程师张广文认为，目前煤电机组灵活性运行存在机组深度调峰运行经验欠缺、管理经验不足等缺陷，随着电网负荷降低，磨煤机投运数量减少，安全风险大大增加。其次，机组变负荷速率提高对设备寿命影响大，危及机组安全。频繁启停与快速变负荷过程使得机组循环次数和幅度增加，造成疲劳损伤、设备可靠性下降。
张广文表示，前期乃至当前进行的煤电机组灵活性改造，多以局部、非系统、非整体的深度调峰改造为主。深度调峰改造缺乏系统、整体、全面的解决方案。一定意义上，若机组运行在不投油最低稳燃负荷以下，根据炉型、煤质等条件，不同机组面临着寿命折减、安全风险增大、经济性下降显著等问题。张广文建议，基于机组本质安全，以“机炉工质侧解耦+熔盐储能”为核心思想，以系统化方案实现煤电机组灵活性运行，统筹兼顾调峰深度、升负荷速率。以高效汽包锅炉的煤电机组“结构重构+系统重构”方案为新一代煤电机组保驾护航。
国能宁夏石嘴山发电公司董事长陈铁锋介绍，可通过煤电机组燃烧器灵活性改造实现低负荷稳燃。该公司分别于2018年、2019年、2024年对3台机组燃烧器进行部分改造，其中2台机组采用“旋流燃烧器+富氧燃烧技术”，1台机组采用“深度浓淡双分离旋流燃烧器+富氧燃烧技术”，分别将原有两层微油燃烧器改造为富氧燃烧器，燃烧介质为天然气+氧气，使机组深度调峰期间稳燃更有底气。反作用油站保障深度调峰期间磨煤机出力稳定，通过将磨煤机液压加载系统改造为正反作用力加载系统，解决深度调峰期间磨煤机振动问题。通过对主力磨组原煤仓分仓改造，实现日常负荷煤种与深度调峰专用煤种分仓储存、灵活配用，显著增强机组负荷适应性及运行安全稳定性。该公司于2024年6月实现机组20%负荷的深度调峰认证及15%负荷的摸底工作。
华能丹东电厂生产副厂长王建表示，煤电机组连续、快速减负荷时，必须严格控制磨煤机的出入口温度，注意冷热风挡板开度，必要时降低磨煤机出口温度设定值或手动开大冷风挡板，避免煤量减少过快造成出口温度突升发生磨煤机爆燃。另外，加强机组低负荷工况优化调整，实施宽负荷节能改造，加强运行调整。降低煤耗、电耗、水耗，提升火电机组运行经济性。供热期机组深度调峰下限根据煤量、燃烧、磨组状态、主汽流量和供热供汽适当调整。密切监视一次调频动作情况，避免负荷燃料大幅波动。王建介绍，2016年至今，电厂未因深度调峰导致机组发生非计划停运事件，未发生供热事件和环保事件。自2016年起至2025年2月底，电厂累计调峰收入达12亿元，极大缓解了企业经营压力。
煤电机组灵活性改造是我国能源转型关键期的重要战略举措。尽管当前面临安全、经济等诸多挑战，但通过技术创新、市场机制完善和政策优化，推动新一代煤电建设，煤电将持续发挥“稳定器”和“压舱石”作用。