中國儲能網訊:在“雙碳”目標與能源轉型的背景下,煤電機組延壽改造已成為我國能源戰(zhàn)略的重要組成部分。這一舉措不僅是我國電力行業(yè)實現低碳化、高效化發(fā)展的關鍵路徑,更涉及電力系統的安全保供、產業(yè)升級及經濟社會可持續(xù)發(fā)展。以天津國能盤山電廠1號機組跨代升級改造為代表的示范項目(國內首個實現整體更新延壽30年的在役煤電項目),不僅展示了傳統煤電機組通過技術革新再現“第二春”的壯舉,也探索了一條老舊煤機適應新一代煤電發(fā)展的全新通途。本文從戰(zhàn)略全局與企業(yè)管理的視角,系統分析煤電延壽的戰(zhàn)略價值及管理經驗,提出全生命周期管理、技術集成創(chuàng)新、項目風險管控等策略,為煤電行業(yè)存量資產優(yōu)化提供理論與實踐參考。
延壽改造的戰(zhàn)略邏輯與價值重構
能源安全與系統調節(jié)的雙重需求
煤電仍是我國電力供應的主體,承擔著我國70%的頂峰保供任務和近80%的調節(jié)能力,是新型電力系統建設過程不可或缺的“壓艙石”。而一些始建于20世紀90年代的老電廠,因將近運行壽命年限,設備老化嚴重、能耗過高,鍋爐瀕臨“安全預警”,面臨著退出運行或關停的窘境。為了避免大規(guī)模關停導致的能源供應斷崖式下跌,進一步釋放煤電存量資產價值,電廠將原有主廠房框架及基礎、汽機房、鍋爐房、集控樓等輔助系統進行鋼結構加固,對鍋爐、汽輪機、發(fā)電機等核心的三大主機整體更換,并通過參數跨代升級與“三改聯動”策略等進行老機組延壽改造,可在保障能源安全的同時,提升機組靈活性以適配新能源消納需求。
低碳環(huán)保與技術經濟的雙重效益
低碳轉型的過渡性選擇。煤電低碳化改造已被納入國家政策框架?!睹弘姷吞蓟脑旖ㄔO行動方案(2024~2027年)》明確提出,到2027年煤電項目碳排放需較2023年降低50%。延壽改造通過“三改聯動”(節(jié)能降碳、靈活性、供熱改造)的系統優(yōu)化,可將煤耗降低14%以上,并提升供熱能力兩倍,直接支撐碳減排目標。
經濟性與資源集約優(yōu)勢。相比新建機組,延壽改造可節(jié)省投資44%,且工期更短。盤山項目采用超超臨界參數跨代升級(主蒸汽溫度提升至600攝氏度)與熱電解耦技術,使供電煤耗從原來的323克/千瓦時降至278克/千瓦時以下,年節(jié)約標煤22萬噸,碳排放接近天然氣機組水平,從根本上解決了老舊煤電機組可靠性差、效率低、能耗高、適網性差等關鍵問題,實現30年延壽。
企業(yè)管理的探索實踐與關鍵策略
戰(zhàn)略規(guī)劃:全生命周期管理與動態(tài)評估
老舊煤電機組延壽改造需突破傳統“運維思維”,轉向全生命周期管理。
評估前置標準化。在機組設計壽命到期前3~5年啟動技術經濟性評估。依據《火電機組延壽改造技術導則》(DL/T2764-2024)建立壽命評估模型,結合設備老化、能耗曲線、區(qū)域電力需求等多元參數,進行剩余壽命預測與安全診斷,制定改造優(yōu)先級。
目標調整動態(tài)化。根據區(qū)域能源需求與政策導向,分階段實施“參數升級-智慧化-綜合能源服務”改造計劃,針對不同機組特性選擇改造技術組合。若供熱需求高的地區(qū)可側重熱電解耦技術,調峰壓力大的區(qū)域則強化深度調峰能力。
技術管理:跨代升級與創(chuàng)新集成
參數升級與能效躍升。采用超超臨界參數(28兆帕/620攝氏度)、熱電解耦、回熱優(yōu)化與燃燒控制算法等技術,實現機組整體能效躍升。盤山項目的汽輪機熱耗降低13%,技術指標達國際先進水平,填補了我國電力裝備升級的產業(yè)空白。
智慧賦能與設備升級。部署AIS智慧汽封系統與遠程診斷平臺,實現運行狀態(tài)實時監(jiān)測與故障預警。鍋爐采取“T”型非對稱布置、靜止勵磁技術等創(chuàng)新設計,可提升設備可靠性30%以上。盤山項目原俄式鋼結構的設計標準已無法滿足新機組的實際需求,通過創(chuàng)新應用“鋼結構機器人自動焊接”技術,極大地提高了效率,完成了鍋爐的鋼結構加固工程,總重量高達1600噸,累計焊縫長度超過了3萬米。
技術標準與產業(yè)協同。當前,老舊機組延壽改造面臨技術標準缺失、產業(yè)鏈協同不足的瓶頸。對此,一是需要整合跨代升級、材料壽命評估、智慧運維等領域的標準,形成覆蓋設計、施工、驗收的全流程規(guī)范。二是進行產業(yè)鏈協同創(chuàng)新,老舊機組延壽改造可帶動電氣設備、金屬冶煉等上下游產業(yè)協同發(fā)展,應鼓勵“主機廠+設計院+電廠”聯合攻關。
項目管理:風險控制與應急預案
在交叉施工管理方面,可采用“一機改造、一機運行”模式,應對交叉風險。利用三維掃描、數字孿生等技術,結合可視化、視頻演示、紙面推演、方案評審等方法,開展風險辨識、預判施工沖突。在國產設備替代方面,優(yōu)先采用國產高效主機設備(如哈電集團研制的53萬千瓦水氫冷發(fā)電機),降低對進口技術的依賴。在構建應急預案體系方面,針對老舊機組改造中的突發(fā)性風險(如鋼結構強度不足等),建立多層級應急預案機制,并利用數字化模擬技術提前預判80%以上潛在故障點。
效益管理:經濟效益與社會責任
延壽改造需兼顧企業(yè)效益與公共價值。一是建立收益成本分攤機制,探索政府補貼與電價機制,將老舊機組延壽改造節(jié)約的碳排放量納入碳市場交易,試點“節(jié)能收益分享”電價機制,增強企業(yè)改造動力。如河南省要求符合條件的機組“應延盡延”,政府配套財稅優(yōu)惠政策激勵企業(yè)參與。二是實現綜合能源服務轉型,探索“煤電+儲能”“煤電+制氫”等耦合模式實現綜合能源服務,將改造后的機組升級為“電-熱-氫”多能樞紐。
政策協同與市場機制建議
強化政策引導與市場激勵
一是推動《煤電低碳化改造建設行動方案(2024~2027年)》落地,明確度電碳排放水平較 2023年同類機組平均降低 50%左右、接近天然氣發(fā)電機組碳排放水平的技術路線標準。二是結合機組能效、區(qū)域電力缺口、環(huán)保指標等,建立延壽改造短名單,動態(tài)調整改造優(yōu)先級。三是不斷完善市場機制,將改造機組納入輔助服務市場,通過調峰補償、容量電價等體現靈活性價值。
創(chuàng)新金融產品與資本賦能
鼓勵銀行開發(fā)專項信貸產品,對延壽改造提供低息貸款;探索資產證券化模式和碳資產質押,將碳減排量轉化為融資抵押物,降低企業(yè)資金壓力,同時盤活存量機組價值;設立技術改造風險補償基金,吸引社會資本參與。
加強國際合作與技術交流
依托“一帶一路”倡議,向東南亞、中東等燃煤機組密集區(qū)域推廣“盤山模式”,輸出中國技術標準與工程管理經驗。加強技術攻堅,設立國家級研發(fā)中心,聚焦超低負荷運行、碳捕集集成等關鍵技術,避免企業(yè)重復投入。
結語
老舊煤電機組延壽改造不僅是技術層面的突破,更是事關能源戰(zhàn)略與企業(yè)管理的系統性工程。傳統煤電以“技術革新+政策協同+管理優(yōu)化”三位一體模式,最大化釋放存量資產價值,使老電廠從“包袱”變成“財富”,轉型為高效靈活的綜合能源樞紐,實現了經濟效益與社會效益雙贏。隨著市場機制的不斷完善,煤電將從“保供主體”向“調節(jié)中樞”躍遷,最終實現能源安全與低碳目標的動態(tài)平衡。




