審視當下電力版圖，一個不容置疑的事實是：煤電依然是保障我國電力供應安全最堅實可靠的基石。盡管風光等新能源裝機呈現爆發(fā)式增長，其總裝機占比已超越煤電，但在發(fā)電量的貢獻、關鍵時段的頂峰保供，以及為系統(tǒng)提供靈活調節(jié)能力方面，煤電的作用在短期內依然難以被替代。近年來，業(yè)內常說“煤電以不足50%的裝機，貢獻了60%的電量、提供了70%的頂峰能力、承擔了80%的調節(jié)任務”，雖非精確統(tǒng)計，卻形象地刻畫出煤電在新型電力系統(tǒng)初級階段不可或缺的“基礎保障性和系統(tǒng)調節(jié)性”雙重角色。這一角色定位，近期已被國家層面密集出臺的一系列重磅政策文件反復確認和強化。實際上，根據國家能源局發(fā)布的最新數據，截至2025年5月底，包含燃氣發(fā)電、生物質發(fā)電在內的火電裝機已降至發(fā)電總裝機的40.4%，而太陽能發(fā)電裝機已飆升到10.84億千瓦，煤電裝機占比顯然已低于40%，但調節(jié)任務卻有增無減。

　　煤電行業(yè)正面臨深刻的轉型挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)依靠汽輪機通流改造、機組參數提升、增加回熱與供熱等“三板斧”的效率提升模式已進入邊際效益遞減階段，技術改進空間日益受限。雖然700攝氏度機組、非水工質機組等前沿技術持續(xù)探索，但受成本、技術成熟度和安全邊界制約，短期內難以成為行業(yè)轉型的普適方案。與此同時，煤電運行環(huán)境日趨復雜——隨著新能源裝機占比快速提升，電力系統(tǒng)負荷率持續(xù)走低，導致煤電機組頻繁深度調峰成為常態(tài)。這一變化直接反映在能效指標上：2023年，全國火電機組供電煤耗同比上升0.87克/千瓦時(部分省份增幅超10克/千瓦時)，據《中國電力行業(yè)年度發(fā)展報告(2024)》顯示，這是多年來首次出現的煤耗回升現象，其中機組在20%～40%額定出力的低負荷區(qū)間運行時，效率惡化問題尤為突出。

　　更為關鍵的是，煤電行業(yè)在履行節(jié)能減排和保供穩(wěn)價社會責任的同時，正面臨日益嚴格的監(jiān)管考核體系。從市場環(huán)境看，隨著電力市場化改革不斷深化和電力現貨市場范圍的擴大，煤電在電能量市場面臨新能源發(fā)電的成本競爭，同時抽水蓄能和新型儲能快速發(fā)展，正在擠占煤電在調頻、備用等輔助服務市場的空間，使其通過市場獲取合理收益的難度顯著增加。從政策層面看，2024年實施的容量電價機制雖然通過固定成本補償體現了煤電的系統(tǒng)價值，但配套的考核制度較“兩個細則”更為嚴格，特別是隨機抽測最大出力的不可預見性，對電廠的設備可靠性、運行精細化管理及應急響應能力形成重大考驗。此外，在保供壓力下，部分地區(qū)對入爐煤質設定發(fā)熱量不低于5000大卡等硬性要求，雖降低了煤質導致的非停風險，但也推高了燃料成本，增加了生產組織難度。

　　直面挑戰(zhàn)：多重剛性約束下的生存與發(fā)展困境

　　新一代煤電的轉型之路，絕非坦途，而是深陷于多重剛性約束交織的復雜困境，集中體現為以下三個“既要又要”的核心矛盾：既要剛性減碳，又要絕對保障能源供應安全;既要提供極致的系統(tǒng)靈活性，又要承受轉型帶來的沉重經濟負擔;既要適應并滿足嚴格的監(jiān)管新機制，又要牢牢守住安全生產的底線。

　　國家發(fā)改委在《煤電低碳化改造建設行動方案(2024～2027年)》中要求：到2027年，試點煤電項目的度電碳排放需較2023年同類機組平均水平降低50%左右。然而，傳統(tǒng)依靠提升發(fā)電效率的減排路徑已接近物理極限，邊際成本劇增，難以支撐如此大幅度的減碳要求。與此同時，我國以煤為主的資源稟賦和能源安全自主可控的戰(zhàn)略要求沒有改變。新能源發(fā)電固有的間歇性、波動性和反調峰特性，使其在現有技術條件下，短期內難以獨立承擔保障電力持續(xù)可靠供應的重任。尤其在極端天氣頻發(fā)、長周期能源短缺風險猶存的背景下，煤電作為電力供應的“壓艙石”和應對極端情況“最后防線”的作用無可替代。如何在確保能源供應安全這一絕對優(yōu)先級的前提下，實現煤電自身的深度減碳，成為擺在整個行業(yè)面前的首要難題。

　　新型電力系統(tǒng)的顯著特征是高比例新能源接入，這對系統(tǒng)的靈活調節(jié)能力提出了更高要求。在此背景下，煤電正從主力發(fā)電電源向主力調節(jié)電源轉變，需要具備以下關鍵能力：一是寬幅調峰能力，純凝工況下技術出力下限需從當前的35%額定負荷進一步降至15%;二是快速響應能力，有功功率調節(jié)速率需達到每分鐘3%～4%的國際先進水平;三是熱電解耦能力，顯著降低機組最小電出力;四是快速啟停能力，部分機組需實現日內啟停調峰。然而，這種“極致靈活性”的追求伴隨著顯著的經濟代價：首先，運行效率方面，深度調峰導致供電煤耗急劇上升，1000兆瓦機組在20%負荷時煤耗增幅可達90克/千瓦時;其次，設備損耗方面，頻繁啟停不僅增加燃料和廠用電消耗，還加速關鍵設備老化;再次，改造成本方面，燃燒器優(yōu)化、制粉系統(tǒng)改造、部件電加熱及電源側儲能配置等靈活性改造需巨額投資。當前政策環(huán)境下，容量電價僅能補償固定成本，而新增的變動成本、改造成本及效率損失成本缺乏有效疏導機制。這一成本困局如同“達摩克利斯之劍”，直接威脅煤電行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，亟需建立合理的市場化補償機制。

　　近年來，燃煤電廠在多重壓力下面臨前所未有的安全生產挑戰(zhàn)。在政策層面，容量考核和電力保供責任帶來嚴格的監(jiān)管要求;在運行環(huán)境方面，新能源高比例并網導致電力系統(tǒng)運行方式日趨復雜;在設備層面，機組系統(tǒng)復雜性、設備老化問題與燃料品質波動相互疊加;在運行要求上，靈活調峰和季節(jié)性保供任務又進一步加劇了生產組織難度。這些因素共同導致電廠非計劃停運次數持續(xù)高位運行，維持在0.4～0.5次/臺年的水平。面對這一嚴峻形勢，煤電企業(yè)必須在滿足考核要求、提升運行靈活性的同時，始終將安全生產作為不可逾越的底線，重點防范鍋爐低負荷穩(wěn)燃、水動力安全、汽輪機末級葉片安全、環(huán)保設施可靠投運等關鍵環(huán)節(jié)風險。這一復雜的平衡過程，既是對企業(yè)綜合管理能力的全面檢驗，更是對安全生產底線的重大考驗，直接關系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

　　煤電轉型的路徑：多維并舉，系統(tǒng)推進

　　當前，煤電正從“支撐性電源向基礎保障性和系統(tǒng)調節(jié)性電源并重”轉型，具體表現為：能源保供方面，需要煤電發(fā)揮基礎性、保障性作用;新型電力系統(tǒng)建設，需要煤電發(fā)揮支撐性、調節(jié)性作用;“雙碳”目標的實現，需要煤電發(fā)揮關鍵性、前瞻性作用。2025年3月底，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布了《新一代煤電升級專項行動實施方案(2025～2027 年)》，在行業(yè)內引起了強烈反響，從文件的相關要求與措施看，煤電的轉型升級不是簡單的“棄煤”，而是“換腦”，結合國家政策導向和行業(yè)發(fā)展實踐，筆者認為大致有以下八個關鍵途徑。

　　持續(xù)深挖降耗潛力，牢守經濟性生命線

　　盡管傳統(tǒng)提效手段邊際效益遞減，但在能源成本高企、環(huán)保約束趨緊的背景下，降低煤耗依然是煤電生存發(fā)展的基礎。一是通過優(yōu)化燃燒調整、加強系統(tǒng)保溫、降低廠用電率、提升循環(huán)效率等精細化措施，持續(xù)挖掘運行層面的降耗空間;同時利用大數據和人工智能技術進行運行參數尋優(yōu)與故障預警，提升機組運行效率，減少機組非正常停運次數。二是對仍有潛力的存量機組，因地制宜實施成熟可靠的技術改造，進一步降低煤耗，確保滿足或優(yōu)于新版《燃煤發(fā)電機組單位產品能源消耗限額》(GB 21258-2024)要求。三是高度重視深度調峰導致的煤耗劇增問題，開發(fā)寬負荷高效煤電機組，研究制定低負荷下經濟運行策略，優(yōu)化輔機運行方式，并推廣耦合熔鹽、熱水罐等儲熱技術，在滿足深調需求的同時，減緩煤耗上升速度。

　　推動熱力系統(tǒng)重構與耦合，拓展功能與價值

　　為突破傳統(tǒng)“以熱定電”的束縛，可大力推廣汽輪機低壓缸零出力、切缸運行、高背壓供熱等成熟技術，并耦合大型儲熱裝置，實現供熱工況下機組電出力的大范圍靈活調節(jié)，提升機組對新能源波動的適應能力;同時結合空預器旁路、低低溫省煤器、脫硫塔前換熱器，探索鍋爐煙氣余熱深度利用與汽輪機回熱系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化，在保障安全環(huán)保的前提下，通過熱力系統(tǒng)重構提升經濟性與靈活性。此外，可積極探索煤電機組與新型儲能系統(tǒng)的深度耦合，配置2%～5%機組額定容量的電化學儲能或飛輪儲能，聯合機組參與一次調頻與AGC，以提升調節(jié)速率和運行收益;對具備條件的煤電企業(yè)，還可進一步耦合大型儲熱系統(tǒng)或壓縮空氣儲能，充分利用廠區(qū)空地、廢棄礦井等資源，推動煤電基地轉型為綜合能源樞紐。最后，結合周邊區(qū)域用能需求，挖掘機組潛力，拓展供熱、供冷、供汽/氣、供水、供渣等綜合供能服務，全面提升煤電機組的價值與市場競爭力。

　　全方位提升靈活運行能力，支撐新型電力系統(tǒng)

　　為持續(xù)提升煤電機組的靈活運行能力，需通過增設小粉倉、采用寬負荷燃燒器、優(yōu)化磨煤系統(tǒng)等方式改進鍋爐燃燒技術，同時完善鍋爐水動力安全保障并加強汽輪機末級葉片振動監(jiān)測，在確保安全的前提下推動純凝工況出力下限逐步降至20%乃至更低;著力提升機組負荷響應能力，通過優(yōu)化控制邏輯和引入儲能輔助等手段提高爬坡速率，力爭達到國際先進水平;針對調峰需求，優(yōu)化啟停程序，通過疏水優(yōu)化、快速暖機等措施縮短啟停時間并降低損耗，同時增強機組調相運行能力，在新能源高占比時段為電網提供無功支撐;充分發(fā)揮煤電機組轉動慣量大的優(yōu)勢，探索超低負荷連續(xù)運行或高速盤車等新技術，在深度調峰時保留系統(tǒng)慣量，并因地制宜對部分機組進行調相功能改造，從而在保障安全的前提下全面提升煤電機組運行靈活性，確保容量收益的同時在電力市場和輔助服務市場中創(chuàng)造更大價值。

　　科學規(guī)劃延壽運行，盤活存量資產價值

　　近期，煤電裝機容量仍有增長，中期將基本穩(wěn)定，長期則逐漸萎縮。然而，隨著利用小時數的持續(xù)降低，對符合條件的存量機組實施延壽運行成為經濟可行的戰(zhàn)略選擇。考慮到國內煤電機組設計壽命一般為30年，而實際使用壽命可達40～50年，目前在運及在建的300兆瓦及以上等級的煤電機組未來都將面臨延壽運行的實際問題，因此早做準備是明智之舉。國家能源局已出臺相關指導文件，明確了延壽的基本條件，包括壽命安全性評估、能耗限制、污染物排放、最小技術出力等方面的具體要求。煤電機組延壽的技術關鍵在于對高溫承壓部件(如主蒸汽管道、聯箱、汽包)、高速旋轉部件(如轉子、葉片)、電氣主設備等進行科學的狀態(tài)評估和剩余壽命預測。為提升延壽工作的準確性和安全性，建議實施全生命周期的設備健康管理。通過金屬、振動、絕緣等先進監(jiān)測技術，建立關鍵設備狀態(tài)檔案，實施精準的狀態(tài)檢修和壽命管理策略，并及時更換缺陷部件，可確保機組在延壽期內安全可靠運行。此外，研究表明，良好的延壽管理能使機組在超過設計壽命后仍保持較好的經濟性，相比新建機組更具優(yōu)勢。這為存量煤電機組在新型電力系統(tǒng)中繼續(xù)發(fā)揮“穩(wěn)定器”的作用提供了有力保障。

　　完善應急備用機制，筑牢系統(tǒng)安全防線

　　國家能源局發(fā)布的《關于做好“十四五”期間煤電機組延壽工作的通知》明確指出，不具備延壽條件但符合安全、環(huán)保等條件的煤電機組，原則上“關而不拆”轉為應急備用電源。應急備用機組是保障電力供應安全的“最后一道防線”，將部分符合條件的存量煤電機組定位為應急備用電源，是提升電力系統(tǒng)應對極端風險能力的關鍵舉措。然而，應急備用機組“備而少用甚至不用”的特性導致其維護成本高昂。目前，煤電容量電價機制尚未覆蓋應急備用機組，僅靠轉讓發(fā)電權獲得的補償難以覆蓋全部成本。為此，國家層面亟須建立和完善針對應急備用機組的專項補償機制，并明確技術標準，包括機組啟停響應時間、帶負荷能力、備用狀態(tài)保持要求等。同時，還應完善監(jiān)管體系和配套財政政策，確保與用能權、碳配額等機制有效銜接。對于煤電企業(yè)而言，應重點關注長期停備設備的安全隱患，制定專門的維護保養(yǎng)規(guī)程和定期檢測標準，以降低設備腐蝕風險，及時發(fā)現并處理隱蔽缺陷，確保機組“隨時可用”。

　　加速智能化轉型，賦能機組安全高效運行

　　數字化技術正成為煤電企業(yè)轉型的核心驅動力。通過構建覆蓋全廠的設備狀態(tài)感知網絡，結合大數據分析技術，可精準預測設備故障與剩余壽命，實施狀態(tài)檢修，從而降低非停風險并延長設備使用壽命。人工智能算法能夠優(yōu)化機組運行參數，實現負荷經濟分配、污染物協(xié)同控制和設備性能預警，顯著提升效率、降低煤耗和碳排放。借助機器視覺和智能傳感技術，可對鍋爐燃燒狀態(tài)、關鍵設備參數及廠區(qū)安全風險進行實時監(jiān)控與智能預警，全面提升本質安全水平。此外，基于對市場信號、調度指令和機組狀態(tài)的實時感知分析，可智能生成最優(yōu)響應策略。通過開發(fā)集團級乃至行業(yè)級的AI平臺，實現負荷預測、調度優(yōu)化和設備健康管理等功能，將有效增強煤電企業(yè)在復雜市場環(huán)境和嚴格考核要求下的適應能力。

　　探索低碳轉型路徑，預留未來發(fā)展空間

　　在國家明確的“生物質摻燒、綠氨摻燒、碳捕集利用與封存(CCUS)”三大低碳技術方向中，當前階段應重點推進技術可行性與經濟性驗證，著力解決計量、安全、長期運行等核心問題。具體而言：生物質摻燒需突破精準計量關;綠氨摻燒需深化高比例下的燃燒與污染物控制研究，并開展長期安全性評估;CCUS技術則需持續(xù)攻關以降低能耗和成本?？紤]到新建機組將是實現碳中和目標的主力支撐，當前最務實的關鍵舉措是：所有新建煤電機組必須為未來可能實施的生物質摻燒、綠氨儲存與噴射系統(tǒng)、CCUS裝置預留必要的空間和系統(tǒng)接口。同時，還需統(tǒng)籌考慮蒸汽抽取、電力接入和二氧化碳輸送等配套需求，避免因前期規(guī)劃不足導致后期無法改造或改造成本過高。為此，在今后一段時期內，相關部門對煤電機組的規(guī)劃設計應更具前瞻性。核心要求是實現戰(zhàn)略預留，不應再單純追求單位用地指標最低，而要為未來的低碳化升級預留出充足的場地，為后續(xù)的優(yōu)化改造留出足夠的實施空間和可能性。

　　強化項目示范引領，探索可行模式

　　對于系統(tǒng)重構、深度靈活性改造、低碳燃料摻燒等前沿或復雜技術路徑，應積極穩(wěn)妥推進項目示范。示范項目應聚焦行業(yè)痛點，例如，探索大幅降低低負荷煤耗的有效技術組合，驗證大比例摻燒生物質或氨的長期安全經濟運行模式，測試煤電機組與壓縮空氣、熔鹽等大型儲能裝置耦合的可行性與經濟性，優(yōu)化雙機回熱機組系統(tǒng)設計以實現直流鍋爐全負荷干態(tài)運行等。同時，在設計之初就應深度融入靈活性、智能化基因。國家及地方政府應給予示范項目必要的政策傾斜和資金支持，鼓勵技術路線多元化探索，寬容失敗，為后續(xù)規(guī)模化推廣積累工程經驗、運行數據和商業(yè)模式。

　　總體上看，國家層面對煤電未來發(fā)展的思路是“先立后破”，即在新能源對煤電的安全可靠替代能力未充分建立前，煤電仍需發(fā)揮關鍵支撐作用，其轉型需有序推進，避免能源供應斷檔風險。擺脫煤電發(fā)展困境，需超越單一技術路徑局限，從系統(tǒng)層面構建立體化、全方位的轉型策略。

　　煤電企業(yè)轉型可分“三步走”：短期(2025～2030年)，以保供為主，重點推進靈活性改造與寬負荷節(jié)能;中期(2030～2040年)，以低碳化轉型為主，力推鍋爐摻燒與CCUS技術應用;長期(2040～2060年)，以備用功能為主，承擔隨時啟停調峰和應急備用角色。智能化轉型貫穿始終，為各階段目標提供支撐，而中長期規(guī)劃需根據政策動態(tài)調整優(yōu)化。

　　堅定轉型，行穩(wěn)致遠

　　“雙碳”目標既是挑戰(zhàn)，更是機遇。在國家能源安全與“雙碳”目標的宏大敘事下，煤電的定位已然清晰：無論技術如何演進，其作為新型電力系統(tǒng)不可或缺的“基礎保障性和系統(tǒng)調節(jié)性”電源的核心地位不會動搖，其承擔系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行“穩(wěn)定器”和應對極端風險“兜底電源”的功能角色不會改變。煤電的未來，在于找到傳統(tǒng)能源與新能源的共生之道。當前，煤電價格形成機制正在重構，需通過收益多元化(電量+容量+輔助服務+綜合供能)與功能再定位(調節(jié)型電源)保障合理利潤空間，實現豐欠互補、平穩(wěn)過渡。如此看來，煤電的未來既非“夕陽遲暮”，也非“高枕無憂”，而是一條充滿挑戰(zhàn)但必須堅定前行的轉型之路。

　　推進煤電轉型需要政府與企業(yè)協(xié)同發(fā)力。政策層面，需健全煤電容量電價機制，將靈活性調節(jié)、應急備用及低碳成效納入支持范疇，完善覆蓋調頻、爬坡等多樣化服務的電力輔助市場，并建立關鍵轉型技術合作機制;企業(yè)層面，應立足長遠發(fā)展，通過精細化管理與技術創(chuàng)新降本增效，在確保安全運營的前提下積極爭取示范項目，探索適合企業(yè)自身的轉型路徑。

　　本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2025年6期，作者：張寶 單位：國網浙江省電力有限公司電力科學研究院