在“雙碳”目標以及“構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”的新形勢下，煤電企業(yè)要在符合高效低碳形勢下發(fā)揮“兜底保障”的作用，支撐保障電力安全;另一方面，煤電要積極創(chuàng)新“轉變角色”適應市場需求，提升調(diào)峰調(diào)頻能力，提升新能源消納能力，提升綜合能源供應能力。通過研究創(chuàng)新驅動引領煤電轉型升級并實現(xiàn)低碳高質(zhì)量發(fā)展有著重要意義。
“雙碳”形勢下，煤電企業(yè)要緊緊圍繞國家的新發(fā)展理念，結合自身實際情況，重點從高效節(jié)能降碳改造、多能互補模式協(xié)調(diào)發(fā)展，機組調(diào)峰靈活性改造、熱電冷多能聯(lián)供等方面實施改造，以技術創(chuàng)新和結構轉型突破為抓手實施，實現(xiàn)存量、增量煤電的低碳高質(zhì)量發(fā)展。
技術創(chuàng)新促進煤電高效清潔利用。新建機組采用最先進煤電發(fā)電技術，提高大容量、高參數(shù)、低污染清潔高效煤電比例。高耗能、低效發(fā)電機組要通過采用創(chuàng)新技術進行換代升級改造，以最大限度地降低煤電的供電煤耗和煤電的碳排放強度。2020年投產(chǎn)的大唐東營二次再熱機組首次采用六缸六排汽技術，蒸汽參數(shù)提升至31MPa/600℃/620℃/620℃，結合超低背壓、機爐深度耦合等一系列技術集成，機組發(fā)電熱效率提升至49.46%，機組發(fā)電煤耗為248.68克/千瓦時，較常規(guī)百萬一次再熱機組降低發(fā)電煤耗20克/千瓦時，每年節(jié)約標煤20萬噸，降低碳排放量54萬噸。
風光火儲打造區(qū)域多能互補基地。煤電企業(yè)可以充分利用區(qū)域周邊采煤塌陷區(qū)、鹽堿灘涂區(qū)等區(qū)域，打造光、火、儲等多能互補基地?；赝ㄟ^優(yōu)先利用清潔能源資源、充分發(fā)揮煤電調(diào)節(jié)性能和電廠送出通道剩余輸送能力，發(fā)揮地區(qū)新能源資源優(yōu)勢，最大程度發(fā)揮光、火、儲等多種能源形式的互補作用，打造的環(huán)境友好型、資源節(jié)約型能源外送基地項目。
深度調(diào)峰改造實現(xiàn)煤電機組“靈活柔性”。煤電行業(yè)產(chǎn)能過剩和電網(wǎng)對新能源大量吸納的雙重壓力下，煤電機組處于中低負荷下運行會成為常態(tài)。結合煤電機組自身的情況，形成靈活性技術改造的“一機一策”方案并實施改造，提高機組低負荷的安全可靠水平和調(diào)峰能力，使煤電成為能夠支持和推動可再生能源電力加速發(fā)展的保障，以解決各類電源互補互濟不足等問題，對于電網(wǎng)實現(xiàn)科學調(diào)峰、有序調(diào)度，促進新能源電量消納、維護電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行有著積極作用。
“熱電冷汽”實現(xiàn)煤電企業(yè)多能聯(lián)供。煤電企業(yè)可以利用煤電機組在地區(qū)范圍內(nèi)中的特殊優(yōu)勢，結合區(qū)域產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，積極協(xié)調(diào)當?shù)卣推髽I(yè)，發(fā)展智能高效熱力網(wǎng)和建設冷源中心換熱站，形成區(qū)域范圍內(nèi)的“熱電冷”改造，形成多能聯(lián)供和能源階梯利用，提高能源的利用效率和效益。
信息融合實現(xiàn)煤電企業(yè)機組智慧發(fā)電。煤電企業(yè)利用大數(shù)據(jù)、人工智能、5G的發(fā)展應用，推動信息技術與電廠運行、維護、決策過程的深度融合，實現(xiàn)機組負荷變化自動快速響應、狀態(tài)檢修模式運維智能化、危險環(huán)境無人作業(yè)化，促進傳統(tǒng)電力行業(yè)形態(tài)、生產(chǎn)模式、經(jīng)營模式的重大變革，提高自動化程度和機組可靠性，降低發(fā)電成本。
因地制宜開展生物質(zhì)耦合混燒發(fā)電。根據(jù)當?shù)貤l件，研究混燒發(fā)電技術，開展煤與生物質(zhì)耦合混燒發(fā)電，逐步增加生物質(zhì)混燒比，進一步降低煤電的碳排放。研究核算認為，約2噸秸稈的熱值相當于1噸標煤，生物質(zhì)在燃燒過程中排放的二氧化碳與其在生長過程中吸收的二氧化碳相當，同時根據(jù)《京都議定書》機制。
研究碳捕集利用與封存研究與應用。碳捕集利用與封存可將CO2從工業(yè)排放源中分離后或直接加以利用或封存，以實現(xiàn)CO2最大幅度減排的工業(yè)過程，是有望實現(xiàn)化石能源大規(guī)模低碳化利用的新技術，是煤電最終能夠實現(xiàn)碳近零排放的希望和寄托，該技術相對成熟，但運營成本較大，有條件的煤電企業(yè)可以分步實施碳捕集利用，將CO2轉變成商品售賣。
灰渣綜合利用提升煤電的盈利能力。煤電企業(yè)發(fā)電后的主要產(chǎn)物是粉煤灰、脫硫副產(chǎn)物等固體廢棄物，可以聯(lián)合或引入大型建材企業(yè)，利用電廠的電源、汽源、灰源、渣源的優(yōu)勢，建設形成電廠副產(chǎn)物綜合利用基地，生產(chǎn)高端建材，形成循環(huán)經(jīng)濟區(qū)，提高電廠綜合能源利用率和盈利能力。
“雙碳”背景下，煤電企業(yè)要緊緊圍繞國家的新發(fā)展理念，通過科學技術創(chuàng)新的應用、內(nèi)在結構創(chuàng)新的采用、外部商業(yè)模式創(chuàng)新的活用，實現(xiàn)高效清潔、低碳綠色、多能互補、多能聯(lián)供，靈活柔性，促進企業(yè)低碳的高質(zhì)量發(fā)展。
作者系大唐東營發(fā)電有限公司總工程師
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