一、背景
目前,我國(guó)電力發(fā)展面臨雙重壓力。一是二氧化碳減排的壓力,二氧化碳排放的最大來源是化石能源燃燒,其中一半以上煤炭用于發(fā)電和發(fā)熱,電力行業(yè)二氧化碳排放占全國(guó)二氧化碳排放總量的40%以上,是二氧化碳排放的最大單一來源。二是用電量增長(zhǎng)的壓力,我國(guó)是世界上最大的發(fā)展中國(guó)家,仍處于城鎮(zhèn)化、工業(yè)化階段,發(fā)展離不開能源增長(zhǎng)特別是電力增長(zhǎng)。我國(guó)的能源資源享賦特點(diǎn)是富煤少油貧氣,以往主要通過發(fā)屬煤電來解決電力供應(yīng)問題,而新的發(fā)展階段必須探索新的發(fā)展道路。
我國(guó)富煤貧油少氣的能源資源稟賦及全球最大的電力消費(fèi)國(guó)特點(diǎn),決定了無法通過建設(shè)高比例天然氣發(fā)電機(jī)組消納風(fēng)電和太陽能發(fā)電。為此,2021年10月,國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布了《全國(guó)煤電機(jī)組改造升級(jí)實(shí)施方案》,推動(dòng)煤電行業(yè)實(shí)施節(jié)能降耗改造、供熱改造和靈活性改造制造的“三改”聯(lián)動(dòng)。積極推進(jìn)煤電“三改聯(lián)動(dòng)”是新時(shí)期煤電實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展的必然要求,是我國(guó)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、支撐新能源發(fā)展的重要基礎(chǔ),也是能源電力行業(yè)踐行“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵舉措。
二、定義
“三改聯(lián)動(dòng)”主要指的是煤電行業(yè)實(shí)施的節(jié)能降耗改造、供熱改造和靈活性改造制造。
1.節(jié)能降耗改造。對(duì)供電煤耗在300克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)以上的煤電機(jī)組,加快創(chuàng)造條件實(shí)施節(jié)能改造;對(duì)無法改造的機(jī)組逐步淘汰關(guān)停,并視情況將具備條件的轉(zhuǎn)為應(yīng)急備用電源?!笆奈濉逼陂g改造規(guī)模不低于3.5億千瓦。
2.供熱改造。鼓勵(lì)現(xiàn)有燃煤發(fā)電機(jī)組替代供熱,積極關(guān)停采暖和工業(yè)供汽小鍋爐,對(duì)具備供熱條件的純凝機(jī)組開展供熱改造,在落實(shí)熱負(fù)荷需求的前提下,“十四五”期間改造規(guī)模力爭(zhēng)達(dá)到5000萬千瓦。
3.靈活性改造制造。存量煤電機(jī)組靈活性改造應(yīng)改盡改,“十四五”期間完成2億千瓦,增加系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力3000—4000萬千瓦,促進(jìn)清潔能源消納?!笆奈濉逼陂g,實(shí)現(xiàn)煤電機(jī)組靈活制造規(guī)模1.5億千瓦。
三、改造內(nèi)容
1.節(jié)能降耗改造
(1)開展汽輪機(jī)通流改造。重點(diǎn)針對(duì)服役時(shí)間較長(zhǎng)、通流效率低、熱耗高的60萬千瓦及以下等級(jí)亞臨界、超臨界機(jī)組,推廣采用汽輪機(jī)通流部分改造技術(shù),因廠制宜開展綜合性、系統(tǒng)性節(jié)能改造,改造后供電煤耗力爭(zhēng)達(dá)到同類型機(jī)組先進(jìn)水平。
(2)開展鍋爐和汽輪機(jī)冷端余熱深度利用改造。大力推廣煤電機(jī)組冷端優(yōu)化和煙氣余熱深度利用技術(shù)。鼓勵(lì)采取成熟適用的改造措施,提高機(jī)組運(yùn)行真空,提升節(jié)能提效水平。鼓勵(lì)現(xiàn)役機(jī)組應(yīng)用煙氣余熱深度利用技術(shù)。
(3)開展煤電機(jī)組能量梯級(jí)利用改造。鼓勵(lì)有條件的機(jī)組結(jié)合實(shí)際情況對(duì)鍋爐尾部煙氣余熱利用系統(tǒng)與鍋爐本體煙風(fēng)系統(tǒng)、汽機(jī)熱力系統(tǒng)等進(jìn)行綜合集成優(yōu)化。
(4)探索高溫亞臨界綜合升級(jí)改造。探索創(chuàng)新煤電機(jī)組節(jié)能改造技術(shù),及時(shí)總結(jié)高溫亞臨界綜合升級(jí)改造示范項(xiàng)目先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),適時(shí)向全國(guó)推廣應(yīng)用。梳理排查具備改造條件的亞臨界煤電機(jī)組,統(tǒng)籌銜接上下游設(shè)備供應(yīng)能力和電力電量供需平衡,科學(xué)制定改造實(shí)施方案,有序推進(jìn)高溫亞臨界綜合升級(jí)改造。
2.供熱改造
(1)拓展集中式供熱需求。整合供熱資源,支持配套熱網(wǎng)工程建設(shè)和老舊管網(wǎng)改造工程,加快推進(jìn)供熱區(qū)域熱網(wǎng)互聯(lián)互通,盡早實(shí)現(xiàn)各類熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行,充分發(fā)揮熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供熱能力。同步推進(jìn)小熱電機(jī)組科學(xué)整合,鼓勵(lì)有條件的地區(qū)通過替代建設(shè)高效清潔供熱熱源等方式,逐步淘汰單機(jī)容量小、能耗高、污染重的燃煤小熱電機(jī)組。
(2)推動(dòng)具備條件的純凝機(jī)組開展熱電聯(lián)產(chǎn)改造。優(yōu)先對(duì)城市或工業(yè)園區(qū)周邊具備改造條件且運(yùn)行未滿15年的在役純凝發(fā)電機(jī)組實(shí)施采暖供熱改造。因廠制宜采用打孔抽氣、低真空供熱、循環(huán)水余熱利用等成熟適用技術(shù),鼓勵(lì)具備條件的機(jī)組改造為背壓熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組,加大力度推廣應(yīng)用工業(yè)余熱供熱、熱泵供熱等先進(jìn)供熱技術(shù)。
(3)優(yōu)化已投產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組運(yùn)行。鼓勵(lì)對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組實(shí)施技術(shù)改造,充分回收利用電廠余熱,進(jìn)一步提高供熱能力,滿足新增熱負(fù)荷需求。繼續(xù)實(shí)施煤電機(jī)組靈活性制造和靈活性改造,綜合考慮技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行安全性,現(xiàn)役機(jī)組靈活性改造后,最小發(fā)電出力達(dá)到30%左右額定負(fù)荷。
3.靈活性改造制造
新建機(jī)組全部實(shí)現(xiàn)靈活性制造。新建煤電機(jī)組純凝工況調(diào)峰能力的一般化要求為最小發(fā)電出力達(dá)到35%額定負(fù)荷,采暖熱電機(jī)組在供熱期運(yùn)行時(shí)要通過熱電解耦力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)單日6h最小發(fā)電出力達(dá)到40%額定負(fù)荷的調(diào)峰能力,其他類型機(jī)組應(yīng)采取措施盡量降低最小發(fā)電出力。
現(xiàn)役機(jī)組靈活性改造應(yīng)改盡改。純凝工況調(diào)峰能力的一般要求為最小發(fā)電出力達(dá)到35%額定負(fù)荷,采暖熱電機(jī)組在供熱期運(yùn)行時(shí)要通過熱電解耦力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)單日6h最小發(fā)電出力達(dá)到40%額定負(fù)荷的調(diào)峰能力。
四、建設(shè)資金來源
根據(jù)相關(guān)政策整理,“三聯(lián)改動(dòng)”項(xiàng)目可申請(qǐng)以下五類資金作為項(xiàng)目建設(shè)資金來源:
1.地方政府專項(xiàng)債券資金
2025年,國(guó)家發(fā)改委已明確將“煤電行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)(含“三改聯(lián)動(dòng)”)、煤電機(jī)組節(jié)能降碳改造”作為地方政府專項(xiàng)債券支持的投向領(lǐng)域,因此“三改聯(lián)動(dòng)”項(xiàng)目可以以此投向領(lǐng)域申請(qǐng)專項(xiàng)債券資金。
2.超長(zhǎng)期特別國(guó)債資金
煤電行業(yè)“三改聯(lián)動(dòng)”的主要目的就是通過節(jié)能降碳改造降低煤耗和排放,供熱改造提升能源利用效率,靈活性改造增強(qiáng)調(diào)峰能力,推動(dòng)煤電從主力電源向調(diào)節(jié)電源轉(zhuǎn)型,在保障能源安全的同時(shí)支持可再生能源發(fā)展,助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。因此可以以“重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造”作為投向領(lǐng)域申請(qǐng)超長(zhǎng)期特別國(guó)債資金。
3.中央預(yù)算內(nèi)投資
根據(jù)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布的《節(jié)能降碳中央預(yù)算內(nèi)投資專項(xiàng)管理辦法》明確支持“重點(diǎn)行業(yè)和重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳項(xiàng)目”,其主要支持電力、鋼鐵、有色、機(jī)械等重點(diǎn)行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造,供熱基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能升級(jí)改造與綜合能效提升,中央和國(guó)家機(jī)關(guān)節(jié)能改造等。該辦法明確該類項(xiàng)目支持的資金比例為“支持資金按不超過項(xiàng)目總投資的20%控制,單個(gè)項(xiàng)目支持資金原則上不超過 1 億元”。煤電“三聯(lián)改造”項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容符合“重點(diǎn)領(lǐng)域的節(jié)能降碳改造”和“供熱基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能升級(jí)改造與綜合能效提升”領(lǐng)域,故可以選擇其中一個(gè)領(lǐng)域作為投向領(lǐng)域申請(qǐng)中央預(yù)算內(nèi)資金。
4.市場(chǎng)化融資
“三聯(lián)改造”項(xiàng)目可申請(qǐng)政策性銀行低息貸款、中國(guó)人民銀行科技創(chuàng)新和技術(shù)改造再貸款(重點(diǎn)支持包括煤電行業(yè)在內(nèi)的設(shè)備更新和技術(shù)改造)、商業(yè)銀行綠色信貸、綠色債券(如碳中和債)等作為項(xiàng)目建設(shè)資金來源。
5.企業(yè)自籌
五、相關(guān)案例
1.國(guó)家能源集團(tuán)宿遷電廠二期“三改聯(lián)動(dòng)”示范工程
項(xiàng)目總投資:18.6億元
資金來源:超長(zhǎng)期特別國(guó)債9.3億元(2024年首批);企業(yè)自籌6.3億元;江蘇省綠色轉(zhuǎn)型基金3億元。
建設(shè)內(nèi)容:節(jié)能降碳改造包括汽輪機(jī)通流改造(進(jìn)口壓力26MPa/600℃→29MPa/620℃)和鍋爐智能燃燒系統(tǒng)(降低煤耗12g/kWh);供熱改造包括新增2×200t/h工業(yè)蒸汽裝置和城區(qū)供熱管網(wǎng)延伸15公里;靈活性改造包括40MW/80MWh熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)和低壓缸切缸改造(最低負(fù)荷率18%)。
收益來源:節(jié)煤收益、調(diào)峰輔助服務(wù)、工業(yè)蒸汽銷售、碳減排收益等。
2.華電章丘電廠630MW機(jī)組綜合提升項(xiàng)目
項(xiàng)目總投資:7.85億元
資金來源:特別國(guó)債4.7億元(2023年第三批);山東省財(cái)政補(bǔ)貼1.2億元;華電集團(tuán)資本金1.95億元。
建設(shè)內(nèi)容:一是深度調(diào)峰改造,加裝35MW電極鍋爐,鍋爐穩(wěn)燃系統(tǒng)升級(jí)(可摻燒30%生物質(zhì));二是余熱梯級(jí)利用,煙氣余熱回收裝置(排煙溫度由135℃降至85℃),循環(huán)水余熱供暖系統(tǒng)(增加供熱能力200MW);三是數(shù)字化管控平臺(tái),智能DCS控制系統(tǒng),數(shù)字孿生仿真系統(tǒng)。
收益來源:調(diào)峰補(bǔ)償、供熱增收、生物質(zhì)補(bǔ)貼、運(yùn)維成本節(jié)約等。
六、注意事項(xiàng)
根據(jù)2024-2025年國(guó)家發(fā)改委、能源局及地方政策文件,煤電行業(yè)“三改聯(lián)動(dòng)”項(xiàng)目申請(qǐng)超長(zhǎng)期特別國(guó)債資金需要注意以下幾點(diǎn):
1.改造范圍。必須同時(shí)涵蓋“節(jié)能降碳、供熱、靈活性改造”內(nèi)容,單項(xiàng)改造不再受理。優(yōu)先支持“生物質(zhì)摻燒(≥10%)、綠氨摻燒(≥10%)、碳捕集(CCUS)”等低碳技術(shù)耦合項(xiàng)目。
2.機(jī)組條件。機(jī)組剩余壽命≥15年,且綜合經(jīng)濟(jì)性良好。新機(jī)組需已納入國(guó)家規(guī)劃,存量機(jī)組需滿足“供電煤耗≤285g/kWh”(2024年標(biāo)準(zhǔn))。
3.降碳目標(biāo)。2025年項(xiàng)目要較2023年同類機(jī)組“碳排放降低20%”以上。 2027年項(xiàng)目碳排放需“降低50%”,接近天然氣機(jī)組水平。
4.資金支持方式與比例。國(guó)債支持比例通常覆蓋總投資的40%-60%,最高可達(dá)50%-70%(如內(nèi)蒙古綠氨摻燒項(xiàng)目)。剩余資金需通過企業(yè)自籌、綠色信貸、地方財(cái)政補(bǔ)貼等方式補(bǔ)充。優(yōu)先支持“兩個(gè)聯(lián)營(yíng)”項(xiàng)目(煤電與可再生能源聯(lián)營(yíng)、煤炭與煤電聯(lián)營(yíng))和“沙漠/戈壁風(fēng)光大基地配套煤電”項(xiàng)目的低碳化改造。
5.收益測(cè)算。收益來源需明確節(jié)能收益(如煤耗降低節(jié)省成本)、調(diào)峰輔助服務(wù)收入(如參與電力市場(chǎng)深度調(diào)峰)、供熱/工業(yè)蒸汽銷售(如熱電聯(lián)產(chǎn)增收)、碳減排收益(如CCER交易、綠電溢價(jià))。
6.自2024年起,項(xiàng)目需配套“智能管控平臺(tái)”,且投資占比需≥8%。
七、總結(jié)
“三改聯(lián)動(dòng)”的提出是中國(guó)在能源轉(zhuǎn)型和“雙碳”目標(biāo)背景下推動(dòng)煤電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。隨著可再生能源占比快速提升,煤電需從主力電源轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)電源,通過節(jié)能降碳改造降低煤耗和排放,供熱改造提升綜合能效并替代分散小鍋爐,靈活性改造增強(qiáng)調(diào)峰能力以支撐新能源消納。這一系統(tǒng)性改造既能避免煤電過早退役導(dǎo)致的資產(chǎn)擱淺,又能顯著提升電廠經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)減少污染排放、保障能源安全,是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)清潔低碳、安全高效轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵路徑。