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“双碳”目标下，中国电力还能倚靠“烧开水”吗？
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李焕宇力量与荣耀
最后更新: 2021-06-07 18:52:10【文/观察者网 李焕宇】力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，中国的这一宣言，让世界为之震撼。
不过，在我国“多煤少油缺气”的资源状况下，实现“双碳”目标，构建以新能源为主体的新型电力系统，势必将对碳排放的大头，同时也是我国电力的顶梁柱——火电造成严重冲击。
新时代下，火电需要的“开水”该怎么烧？近日，观察者网借国资委和中央网信办联合主办的建党百年主题活动，探访了全球火电装备巨头——东方汽轮机。
东方汽轮机厂区地标——由东汽自研的30万千瓦煤电汽轮机（实物，已退役） 观察者网/李焕宇 摄
东方汽轮机隶属东方电气集团，起家于“三线建设”时期。2008年，由于厂区被汶川大地震摧毁，东方汽轮机经历了一次浴火重生。重生后的东汽，无论在技术实力还是市场规模均已走在全球前列，其630℃1000MW级燃煤发电机组首次将煤电发电效率提到50%以上，且技术完全自主。而在市场上，东汽更是占据了全国三分之一的市场份额。截至2021年5月，东方汽轮机累计发电设备产量达到5亿千瓦，产值突破2000亿元。
东方汽轮机产品研发中心主任，全国“五一劳动奖章”获得者范小平向观察者网表示，占据我国发电大头的煤电未来肯定要承担起电力系统“调节器”的作用，但在灵活性改造这一块还有技术难题需要克服，东汽已经形成初步技术方案。
如果再放眼未来的话，火电里碳排量小，发电效率不断提高的垃圾焚烧、生物质等小型汽轮机组很可能会成为他们的业务支撑。东汽已进行布局，其技术实力处国内先进水平，部分技术也已达到国际先进水平。
东方汽轮机旗下不同机组的碳排量和发电效率（注:气电数据指东汽自主研发的50MW等级机组） 数据来源：东方汽轮机
燃煤电站：低排放已实现 灵活性有待提高
火电里的煤电，是我国碳排放以及电网的主力军，其利用效率，对“双碳”有重要意义。
范小平称，在这一领域，东方汽轮机研发的全球首台630℃1000MW等级燃煤发电机组首次将煤电发电效率提升到50%，且所有设计技术均具有完全自主知识产权，其示范项目——大唐郓城项目目前正在推进中，这在燃煤发电领域具有里程碑意义。
另外，东汽用“中国芯”替代“进口芯”的方案已经在多个进口机组升级改造中取得成功，其经济性达到国际先进水平。范小平表示，目前我国煤电机组超低排放改造进行得比较彻底。
但是，在灵活性改造上，煤电还远远达不到市场需求。范小平认为，煤电必须承担起“调节器”的作用，灵活运行，深度参与调峰，保证在需要它的时候，能够马上把负荷提起来。因为在以新能源为主体的新型电力系统下，风、光等不稳定的新型电力未来势必将占据发电大头，给电网调控带来沉重压力。
东汽的燃机产品 图片来源：东方汽轮机
兼具超低排放和灵活性的新机组现在是东方汽轮机一个重要研究方向，而且还有着较大的市场前景。范小平指出，存量燃煤电站参与深度调峰主要有三个难点：
第一，调峰深度能力受限，大量机组如需要做到更低的负荷稳定运行还需要解决一些技术问题及进行运行验证；
第二，调峰响应速度受限，还需要解决快速调整负荷所需的一系列安全可靠性问题；
第三，现有电厂智能化水平还需要提升，深度调峰、灵活运行及源网荷储一体化都需要建立在所有机组都能智能调控的水平之上。
相比之下，国外较多采用燃气机组进行调峰。燃气电站的调峰能力一直都有严格的要求并被重点设计，再加上燃机本身在启停及负荷变化能力上比燃煤锅炉有天然优势，所以煤电很难做到气电的调峰水平。
不过东汽并没有知难而退。范小平表示，针对一系列难点，东方汽轮机组织多个攻关团队，广泛调研了解业主需求，针对不同的机型及电厂情况，进行专项研究，重点进行深度调峰技术研究、快速启停及负荷调整技术研究、智慧电厂技术研究、高效宽负荷技术研究等。目前，他们已经形成初步的技术方案，改造技术和方案是可行的。
- 责任编辑: 李焕宇
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