山东省煤电行业可持续发展建议

于海义

摘要：山东省是煤电大省，在面对煤电由传统的提供电力、电量的主体性电源，渐渐转变成为提供可靠容量、电量，并向电力系统提供灵活调节能力的基础性电源的转型中，如何完善煤电发展途径，推进煤电行业转型升级，与非化石电源协调健康发展是目前面临的主要问题。本文阐述对山东省煤电发展现状，并对山东省煤电行业的转型升级的主要原则及煤电技术转型方向进行了研究。

关键词：煤电；转型升级；煤电技术

前言山东省是我国的电力大省，截至2019年9月底，山东省发电装机14180万千瓦，其中煤电装机10366万千瓦，占比73.1%，占全国煤电装机接近10%。当前，大规模低成本的储能技术尚未得到成熟应用，为了解决新能源电力可信容量不足的问题，电力系统既要煤电提高电力安全保障的能力，又要由传统提供电力、电量的主体性电源，渐渐转变成提供可靠容量、电量，并向电力系统提供灵活性调节能力的基础性电源，提高电力系统对新能源的消纳能力，让新能源有更多的电力市场，为新能源的良好发展，提供强有力的支撑。另外，降低煤电成本是全社会降低用电、用热成本的基础，对促进社会经济的发展、提升人民的幸福感具有积极的作用^[1]。

1、山东省煤电行业发展现状

以下为山东省各类型和各容量装机占比、各容量供热占比、各容量煤耗情况、各容量供热能力、各容量进行的综合节能改造和灵活性改造情况、煤电行业大气污染物排放情况。

“十三五”以来，山东省煤电行业电力供应能力不断增强，电源结构不断完善，有力支撑了我省经济社会的健康发展。截至2019年9月底，山东省发电装机14180万千瓦，其中煤电装机10366万千瓦，占比73.1%，占全国煤电装机接近10%。

煤电装机各级别机组中，30万千瓦级及以下机组占比达69.6%。

山东省直调公用机组5836万千瓦（其中煤电机组5486万千瓦，占比94%），占比43.4%；地调公用机组2838万千瓦（其中煤电机组645万千瓦，占比22.7%），占比21.1%；企业自备机组4773万千瓦（其中孤网机组2400万千瓦），占比35.5%。

据不完全统计，2018年山东省热电装机5605万千瓦，占总装机容量的39.5%，比2010年（热电装机2801万千瓦）增长100.1%，山东省为热电装机第一大省。2018年全省热电供热量达到77004万吉焦，比2010年（热电供热量达到77004万吉焦）增长68.96%。

电网内自备电厂、地方电厂、高背压机组和核电基本不参与电网调峰，省外来电调峰幅度较低，负荷低谷期新能源消纳空间约650万千瓦，为保障新能源优先消纳，直调公用煤电机组调峰成为常态。煤电机组由单一发电向发电、调峰并举转变。

2 山东省煤电行业转型升级的主要原则

面对煤电产业功能定位变化的新要求，如何完善煤电行业发展途径，推进煤电产业转型升级，与非化石电源协调健康发展是当前面临的主要问题。

2.1 有序发展煤电，严控潜在过剩风险

电力的主要特征是生产、输送、分配和消费同时完成，这就要求电力系统的供电能力与电力负荷实时匹配。因此，在电源发展规划中，在确保水、核、风、光等各类非化石电源充分发展的前提下，还须根据负荷增长配置一定规模的火电。

当前，已经开展前期工作的煤电储备项目规模偏大，煤电行业潜在过剩风险已经开始显现。对此应予高度重视，保障煤电行业有序发展^[2]。

2.2 提高煤电灵活性，促进可再生能源电力消纳

随着我省可再生能源电力快速发展、产业结构优化升级，电源侧随机性、波动性不断增加，负荷侧随第二产业用电比重的持续降低，用电负荷峰谷差持续加大，电力系统调峰能力建设将成为未来电力发展的主要任务之一。因为我省煤电占比很大，调峰电源的占比很小，所以在未来相当长的一段时间内，电力系统仍然依赖煤电机组进行调峰。另外煤电机组不但总量大，而且灵活性潜力也十分可观。

2.3 高效发展煤电，夯实立足之本

不断推动煤电机组淘汰落后产能和节能改造升级，积极应用先进适用技术，推进技术装备升级，不断优化煤电机组结构，关停小火电机组，增加超临界、超超临界机组比例。持续提高发电效率，夯实立足之本。

2.4 清洁发展煤电，持续改善大气环境

煤电行业单位煤炭大气污染物排放强度明显低于其它主要煤炭消费行业，燃煤发电是最清洁、高效的煤炭利用方式，也是实现煤炭清洁化的重要手段。“十四五”期间，应继续提高山东省电煤比重，严格控制煤炭散烧，切实提高煤炭清洁化利用水平。清洁发展煤电需要“双管齐下”：一方面是新建超低排放水平的先进煤电机组。另一方面是推动现役煤电机组实施超低排放改造。

3 山东省煤电技术转型发展方向

3.1持续发展高效发电技术

持续提升发电效率是减少煤炭消耗并减少污染物和碳排放的重要方法，因此煤电应不断发展高效发电技术。做到不断提高机组效率；积极推广应用清洁高效热电联产技术；主动研发前瞻性融合创新技术，如超临界CO

₂发电技术、IGFC技术。

3.2 主动提高灵活发电技术

随着新能源比重的增加，为给新能源消费提供安全保障，对电力系统的安全运行和调峰提出了更高的要求。煤电机组需要根据自身特点，提高运行灵活性，适应电力系统的调峰需要。但是煤炭灵活性改造后，宽负荷范围运行中会造成污染物更难控制，设备疲劳损伤加剧和发电效率降低，所以还需要进一步研究提高机组宽负荷运行效率的技术。

3.3不断提升清洁发电技术

对未达到超低排放的煤电机组进行部分淘汰关停，推动剩余燃煤电厂全面实现超低排放。

主动提升污染物全面脱除技术和研究研究低成本CFB燃烧深度控制氮氧化物技术，进一步推进煤电废气、重金属、废液、固废非常规污染物的全面深度控制，实现全负荷低成本的二氧化硫、氮氧化物超低排放。

3.4 深度融合智能发电技术

智能发电技术是将电力行业与互联网+、5G、大数据、物联网等现代信息技术相融合，是电力发展的新模式，会对传统的电力行业的形态、生产模式和经营模式产生重大变革。智能发电技术是未来的发展趋势，应尽早统筹做好顶层规划，开展工程应用示范^[2]。

4. 结语

面对煤电功能定位转变的新要求，山东省作为煤电产业大省应以科技创新和技术进步为动力，朝着高效、清洁、灵活、低碳和智能的方向发展：

1. 持续发展高效发电技术，提升机组效率，推广清洁高效热电联产技术，研发前瞻性融合创新技术；

2. 主动提高机组运行灵活性，提升宽负荷运行经济性；

3. 不断提升清洁发电技术，研发和实现低成本超低排放，提升污染物的全面脱除技术；

4. 深度融合智能发电技术。

参考文献

[1] 汪建平. 推动煤电产业转型升级促进电力清洁低碳高质量发展[J]. 电力设备管理, 2019(11): 18-19.

[2] 谢秋野. 新时代我国煤电高质量发展的思考[N]. 中国能源报, 2020-05-25(016).