現(xiàn)在中國(guó)是世界上最大的二氧化碳排放國(guó)， 其二氧化碳排放量占全球總排放量的近三分之一。而中國(guó)擁有世界最大的煤電裝機(jī)容量，煤電也是中國(guó)最大的碳排放源。雖然2020年煤電10.81億千瓦總裝機(jī)容量的占比已降至49.11%，但其發(fā)電量的占比仍然高達(dá)65%。在煤電總裝機(jī)容量中，單機(jī)容量為30萬(wàn)千瓦及以上的大機(jī)組占煤電總裝機(jī)容量的82.4%。其中，超臨界和超超臨界機(jī)組為5.35億千瓦，占比49.5%?，F(xiàn)在中國(guó)已經(jīng)建成世界上容量最大，機(jī)組技術(shù)最先進(jìn)，效率最高，煤耗最低，實(shí)現(xiàn)了超低排放的煤電機(jī)組。然而30萬(wàn)千瓦及以上的亞臨界機(jī)組仍有3.56億千瓦，占比32.9%。因此，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)除了大力發(fā)展風(fēng)光電外，同時(shí)要大力推進(jìn)煤電本身的低碳發(fā)展。

改造現(xiàn)有在役的煤電機(jī)組。首先需淘汰落后低效率高煤耗的機(jī)組，其余的所有機(jī)組， 通過(guò)政策驅(qū)動(dòng)，制定對(duì)不同容量機(jī)組， 如亞臨界、超臨界和超超臨界具體的碳排放強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)和靈活性低負(fù)荷性能達(dá)標(biāo)的要求，并按照這一要求對(duì)機(jī)組進(jìn)行升級(jí)改造，以大幅度降低供電煤耗和改善靈活性，力爭(zhēng)在“十四五”期內(nèi)完成。實(shí)現(xiàn)在役的煤電機(jī)組的高效和低煤耗發(fā)展，實(shí)現(xiàn)煤電的低碳發(fā)展，實(shí)際上是實(shí)現(xiàn)煤電與生物質(zhì)耦合發(fā)電的基礎(chǔ)和前提。

按照國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局2021年10月29日發(fā)布的《全國(guó)煤電機(jī)組改造升級(jí)實(shí)施方案》的要求進(jìn)行改造升級(jí)，對(duì)現(xiàn)役機(jī)組改造的要求：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，應(yīng)加快創(chuàng)造條件實(shí)施節(jié)能改造，對(duì)無(wú)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。發(fā)改委《實(shí)施方案》對(duì)現(xiàn)役機(jī)組改造容量的目標(biāo)要求：“十四五”期間改造規(guī)模不低于3.5 億千瓦”，這一改造升級(jí)的重點(diǎn)顯然應(yīng)當(dāng)是占我國(guó)煤電總?cè)萘咳种?，其裝機(jī)容量達(dá)3.56億千瓦的亞臨界機(jī)組。 對(duì)按照特定要求新建的煤電機(jī)組：除特定需求外，新建煤電機(jī)組原則上采用超超臨界，其供電煤耗須低于270克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)。對(duì)煤電靈活性改造要求：《實(shí)施方案》還要求，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(wàn)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。顯然，應(yīng)該同時(shí)實(shí)施的靈活性改造的重點(diǎn)也應(yīng)該是亞臨界機(jī)組。

國(guó)家發(fā)改委和能源局這次煤電機(jī)組的改造升級(jí)的部署和要求，實(shí)際上是國(guó)家對(duì)煤電機(jī)組改造升級(jí)下達(dá)的動(dòng)員令，要求統(tǒng)籌考慮節(jié)能降耗、供熱改造和靈活性改造制造，實(shí)現(xiàn)“三改”聯(lián)動(dòng)。這也是推動(dòng)煤電向電力基礎(chǔ)保障型和系統(tǒng)調(diào)節(jié)型兩者并重的轉(zhuǎn)型。

2019年9月，國(guó)家能源局在給全國(guó)政協(xié)1910號(hào)提案的答復(fù)函中，明確提出了我國(guó)2030年煤電低碳化發(fā)展的3個(gè)目標(biāo)：(1)實(shí)現(xiàn)燃煤發(fā)電凈效率突破50%，每年累計(jì)節(jié)煤8億噸標(biāo)煤、 減排 CO2約20億噸；(2)燃煤發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)20%-100%調(diào)峰，對(duì)可再生能源并網(wǎng)消納支撐能力顯著提升；(3)掌握百萬(wàn)噸碳捕集利用與封存成套技術(shù)。

以上要求的累計(jì)8億噸節(jié)煤目標(biāo)，主要應(yīng)由上述對(duì)現(xiàn)役煤電機(jī)組通過(guò)改造、提效、降耗和提高靈活性來(lái)完成。從而進(jìn)一步大力推動(dòng)光伏、風(fēng)電發(fā)展，并解決風(fēng)光電的間歇、不穩(wěn)定的問(wèn)題，以保障電網(wǎng)的穩(wěn)定和安全運(yùn)行。

為了貫徹發(fā)改委和能源局改造升級(jí)中國(guó)煤電的要求，上海申能電力科技公司所研發(fā)的一系列先進(jìn)煤電創(chuàng)新技術(shù)，全覆蓋了超超臨界、超臨界和亞臨界的各種煤電機(jī)組，可大幅度降低煤耗和提高其靈活性，這些創(chuàng)新技術(shù)所實(shí)施和應(yīng)用的樣板和示范工程有：

1、上海申能外高橋第三發(fā)電廠 2臺(tái)100萬(wàn)千瓦一次再熱超超臨界機(jī)組：其設(shè)計(jì)供煤耗為291.5 克標(biāo)煤/千瓦時(shí)，設(shè)計(jì)供電效率為42.1%。經(jīng)過(guò)不斷的采用創(chuàng)新技術(shù)改造后，該2臺(tái)機(jī)組的全年平均實(shí)際供電耗達(dá) 276克標(biāo)煤/千瓦時(shí)，全年平均實(shí)際供電效率達(dá)44.5%，為當(dāng)時(shí)的世界最先進(jìn)水平，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了20%負(fù)荷的深度調(diào)峰，被國(guó)家能源局授予“國(guó)家煤電節(jié)能減排示基地”稱(chēng)號(hào)”。

2、華潤(rùn)曹妃甸電廠2臺(tái)100萬(wàn)千瓦一次再熱超超臨界機(jī)組新建機(jī)組: 由上海申能電力科技公司按照“復(fù)制外三，超過(guò)外三”的要求提供全套創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)，于2019年建成投產(chǎn)，其機(jī)組性能為：額定工況供電煤耗：262.75克標(biāo)煤/千瓦時(shí)，額定工況供電效率46.5% ，其性能超過(guò)常規(guī)設(shè)計(jì)的現(xiàn)有100萬(wàn)千瓦二次再熱超超臨界機(jī)組。

3、安徽淮北平山電廠二期135萬(wàn)千瓦高低位雙軸布置二次再熱超超臨界機(jī)組：其設(shè)計(jì)的供電煤耗值為251克標(biāo)煤/千瓦時(shí)，是世界容量最大、效率最高、供電煤耗最低的煤電機(jī)組。同時(shí)實(shí)現(xiàn)在20%的超低負(fù)荷下深度調(diào)峰。

4、華潤(rùn)江蘇徐州電廠32萬(wàn)千瓦亞臨界升級(jí)改造：改造后供電煤耗從318克標(biāo)煤/千瓦時(shí)降低到282/克標(biāo)煤/千瓦時(shí)，降低供電煤耗36克標(biāo)煤/千瓦時(shí)，達(dá)到超超臨界機(jī)組煤耗水平，同時(shí)實(shí)現(xiàn)20%負(fù)荷的深度調(diào)峰，并在20%超低負(fù)荷時(shí)實(shí)現(xiàn)了全部污染物的超低排放。