近日，國(guó)家能源局、科學(xué)技術(shù)部聯(lián)合發(fā)布了《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》）。其中，“先進(jìn)燃煤發(fā)電技術(shù)”板塊設(shè)置了7項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，“行業(yè)智能升級(jí)技術(shù)”板塊設(shè)置了1項(xiàng)火電智能化重點(diǎn)任務(wù)，提出了煤電科技重點(diǎn)發(fā)展方向，高度契合了煤電行業(yè)面臨的形勢(shì)，具有鮮明時(shí)代特色，受到行業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。

01 繼續(xù)發(fā)展煤電科技的形勢(shì)和需求

截至2021年底，我國(guó)煤電裝機(jī)規(guī)模已達(dá)到11.1億千瓦，全國(guó)平均供電煤耗降至310克/千瓦時(shí)以下，先進(jìn)超超臨界二次再熱機(jī)組的供電煤耗運(yùn)行值達(dá)到270克/千瓦時(shí)以下，85%以上的煤電機(jī)組達(dá)到超低排放水平，我國(guó)已建成全球最大的清潔煤電供應(yīng)體系。

逐漸提高的間歇性新能源比例對(duì)電力系統(tǒng)傳統(tǒng)運(yùn)行模式產(chǎn)生了重大沖擊，煤電需要提供更多的靈活調(diào)節(jié)功能，調(diào)節(jié)能力要求將不斷提升。同時(shí)，煤電還需要不斷縮減碳排放量，并承擔(dān)更多的供熱替代。多重要求下，先進(jìn)煤電科技的需求愈加迫切，技術(shù)創(chuàng)新愈發(fā)具有戰(zhàn)略價(jià)值。

“十四五”時(shí)期是煤電通過科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，在國(guó)家級(jí)科技規(guī)劃中明確其發(fā)展方向非常必要，也非常及時(shí)。

02 煤電科技的主要發(fā)展方向

清潔、高效、靈活、低碳、經(jīng)濟(jì)、智能是煤電技術(shù)發(fā)展的永恒目標(biāo)。

針對(duì)煤電的能效目標(biāo)，共設(shè)置了3項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，并有其他重點(diǎn)任務(wù)兼顧。其中，“先進(jìn)高參數(shù)超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)”主要針對(duì)700攝氏度技術(shù)和650攝氏度技術(shù)。我國(guó)自“十二五”時(shí)期啟動(dòng)700攝氏度技術(shù)攻關(guān)以來，已開展了高溫材料研發(fā)、高溫部件掛爐試驗(yàn)等工作，取得了一批成果，但也出現(xiàn)了很多困難，目前仍不具備商業(yè)化應(yīng)用條件。650攝氏度技術(shù)儲(chǔ)備更加充足，尤其國(guó)產(chǎn)化高溫材料已初步具備應(yīng)用條件，開展示范是可行的。

“超臨界CO2（S—CO2）發(fā)電技術(shù)”是進(jìn)一步提升燃煤發(fā)電效率的潛在方向之一，且有望提升機(jī)組運(yùn)行靈活性。我國(guó)在S—CO2發(fā)電領(lǐng)域的研究起步相對(duì)較晚，亟須在基礎(chǔ)物性研究、關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計(jì)制造等方面開展集中攻關(guān)。西安熱工院、上海成套院等在關(guān)鍵設(shè)備研制方面已取得顯著進(jìn)展，西安熱工院具備了開展10~50兆瓦級(jí)S—CO2發(fā)電工程示范及驗(yàn)證的條件。

“整體煤氣化蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）及燃料電池發(fā)電（IGFC）系統(tǒng)集成優(yōu)化技術(shù)”是面向未來的新型煤電技術(shù)。其中，IGCC技術(shù)便于兼顧碳捕集，IGFC有望達(dá)到更高的系統(tǒng)效率，并具備與氫能系統(tǒng)互相連通的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)IGCC技術(shù)已具備多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，IGFC技術(shù)研發(fā)勢(shì)頭強(qiáng)勁、初步具備小規(guī)模設(shè)備基礎(chǔ)，能夠支撐示范試驗(yàn)任務(wù)。

在“老舊煤電機(jī)組延壽及靈活高效改造技術(shù)”和“燃煤電廠節(jié)能環(huán)保、靈活性提升及耦合生物質(zhì)發(fā)電等改造技術(shù)”2項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)中，分別提出了煤電機(jī)組延壽改造與節(jié)能改造相結(jié)合、推廣先進(jìn)成熟的節(jié)能提效及綜合利用技術(shù)，均具有現(xiàn)實(shí)必要性和可行性。

針對(duì)煤電的低碳化，設(shè)置了1項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，另有2項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)涉及低碳化方向，其余大部分重點(diǎn)任務(wù)也與低碳化相關(guān)?！案咝У统杀镜腃O2捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)”是煤電低碳發(fā)展的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一。近10年，國(guó)內(nèi)已實(shí)施多個(gè)煤電碳捕集示范項(xiàng)目，二氧化碳捕集規(guī)模在500噸/年~12萬噸/年不等，積累了豐富的研發(fā)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。但捕集效率低、能耗高、經(jīng)濟(jì)性差始終是該技術(shù)難以推廣應(yīng)用的主要障礙，需要針對(duì)吸收劑制備、系統(tǒng)集成優(yōu)化等繼續(xù)開展研究攻關(guān)。

另外，在“整體煤氣化蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）及燃料電池發(fā)電（IGFC）系統(tǒng)集成優(yōu)化技術(shù)”“燃煤電廠節(jié)能環(huán)保、靈活性提升及耦合生物質(zhì)發(fā)電等改造技術(shù)”2項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)中，也分別提到了煤電低碳化發(fā)展的技術(shù)方向。尤其燃煤耦合農(nóng)林廢棄物、市政污泥等發(fā)電技術(shù)已較為成熟，應(yīng)完善政策機(jī)制，推動(dòng)更大范圍的應(yīng)用推廣。

針對(duì)煤電的經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)，設(shè)置了1項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)?！袄吓f煤電機(jī)組延壽及靈活高效改造技術(shù)”提出了示范試驗(yàn)任務(wù)?！笆奈濉逼陂g，將有大量煤電機(jī)組達(dá)到設(shè)計(jì)壽命，為提高現(xiàn)有煤電資產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)臨壽機(jī)組開展評(píng)估并安排適宜機(jī)組延壽運(yùn)行是十分必要的。結(jié)合國(guó)內(nèi)已有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，“十四五”期間可以建立健全臨壽機(jī)組的評(píng)估技術(shù)體系，形成先進(jìn)適用的綜合改造技術(shù)方案，并開展工程示范。

針對(duì)煤電的智能化目標(biāo)，設(shè)置了1項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)。“十三五”以來，國(guó)內(nèi)對(duì)于智能電廠的需求與熱情高漲，已建或在建的智能電廠項(xiàng)目有數(shù)十項(xiàng)之多，其智能化方案主要集中于智能控制、故障診斷等，在硬件、軟件、設(shè)備等方面均有探索?！笆奈濉逼陂g，進(jìn)一步推動(dòng)建設(shè)具備快速靈活、無人巡檢等特征的智能示范電廠，全面提升火電廠全產(chǎn)業(yè)鏈智能化水平。

針對(duì)煤電的環(huán)保目標(biāo)，設(shè)置了1項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，其他部分重點(diǎn)任務(wù)中也有兼顧體現(xiàn)?！案咝С团欧叛h(huán)流化床鍋爐發(fā)電技術(shù)”提出了示范試驗(yàn)任務(wù)。我國(guó)“十三五”末啟動(dòng)了超超臨界CFB示范機(jī)組建設(shè)，進(jìn)一步開展CFB鍋爐爐內(nèi)污染物控制機(jī)理研究，將實(shí)現(xiàn)爐膛出口NOx、SO2基本達(dá)到超低排放限值要求，大幅降低CFB鍋爐的污染物控制成本。

另外，“燃煤電廠節(jié)能環(huán)保、靈活性提升及耦合生物質(zhì)發(fā)電等改造技術(shù)”提出了推廣先進(jìn)成熟的超低排放、深度節(jié)水、廢水零排放、固廢減量及綜合利用技術(shù)，相關(guān)技術(shù)具備進(jìn)一步提升煤電環(huán)保水平的潛力。

針對(duì)煤電的靈活性目標(biāo)，在其他重點(diǎn)任務(wù)中兼顧體現(xiàn)。國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局已提出共計(jì)2.5億千瓦裝機(jī)的煤電靈活性提升目標(biāo)?！兑?guī)劃》重點(diǎn)任務(wù)“老舊煤電機(jī)組延壽及靈活高效改造技術(shù)”中提到了研究煤電延壽改造與靈活性提升改造等集成的綜合改造技術(shù)，并開展工程示范及驗(yàn)證；“燃煤電廠節(jié)能環(huán)保、靈活性提升及耦合生物質(zhì)發(fā)電等改造技術(shù)”提出要因地制宜推廣低壓缸零出力、加裝蓄熱裝置等火電靈活性提升改造技術(shù)。

03 推動(dòng)煤電科技發(fā)展的措施和建議

《規(guī)劃》提出了健全能源科技創(chuàng)新協(xié)同機(jī)制等8項(xiàng)保障措施，突出了協(xié)同合作的理念，重視創(chuàng)新平臺(tái)和人才基礎(chǔ)建設(shè)工作，強(qiáng)調(diào)企業(yè)的主體地位，并明確將加大資金支持力度，相關(guān)措施對(duì)于煤電行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新具有重要的引導(dǎo)意義。

值得注意的是，煤電項(xiàng)目多為大型能源工程，投資額高、系統(tǒng)復(fù)雜、安全保供影響大。因此，實(shí)施煤電科技攻關(guān)，尤其是開展示范應(yīng)用時(shí)，建議相關(guān)單位務(wù)必壓實(shí)責(zé)任，充分開展技術(shù)評(píng)估論證，穩(wěn)妥推進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的示范試驗(yàn)和推廣應(yīng)用。

來源：能源新聞

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