中国储能网讯:在“双碳”目标与能源转型的背景下,煤电机组延寿改造已成为我国能源战略的重要组成部分。这一举措不仅是我国电力行业实现低碳化、高效化发展的关键路径,更涉及电力系统的安全保供、产业升级及经济社会可持续发展。以天津国能盘山电厂1号机组跨代升级改造为代表的示范项目(国内首个实现整体更新延寿30年的在役煤电项目),不仅展示了传统煤电机组通过技术革新再现“第二春”的壮举,也探索了一条老旧煤机适应新一代煤电发展的全新通途。本文从战略全局与企业管理的视角,系统分析煤电延寿的战略价值及管理经验,提出全生命周期管理、技术集成创新、项目风险管控等策略,为煤电行业存量资产优化提供理论与实践参考。
延寿改造的战略逻辑与价值重构
能源安全与系统调节的双重需求
煤电仍是我国电力供应的主体,承担着我国70%的顶峰保供任务和近80%的调节能力,是新型电力系统建设过程不可或缺的“压舱石”。而一些始建于20世纪90年代的老电厂,因将近运行寿命年限,设备老化严重、能耗过高,锅炉濒临“安全预警”,面临着退出运行或关停的窘境。为了避免大规模关停导致的能源供应断崖式下跌,进一步释放煤电存量资产价值,电厂将原有主厂房框架及基础、汽机房、锅炉房、集控楼等辅助系统进行钢结构加固,对锅炉、汽轮机、发电机等核心的三大主机整体更换,并通过参数跨代升级与“三改联动”策略等进行老机组延寿改造,可在保障能源安全的同时,提升机组灵活性以适配新能源消纳需求。
低碳环保与技术经济的双重效益
低碳转型的过渡性选择。煤电低碳化改造已被纳入国家政策框架。《煤电低碳化改造建设行动方案(2024~2027年)》明确提出,到2027年煤电项目碳排放需较2023年降低50%。延寿改造通过“三改联动”(节能降碳、灵活性、供热改造)的系统优化,可将煤耗降低14%以上,并提升供热能力两倍,直接支撑碳减排目标。
经济性与资源集约优势。相比新建机组,延寿改造可节省投资44%,且工期更短。盘山项目采用超超临界参数跨代升级(主蒸汽温度提升至600摄氏度)与热电解耦技术,使供电煤耗从原来的323克/千瓦时降至278克/千瓦时以下,年节约标煤22万吨,碳排放接近天然气机组水平,从根本上解决了老旧煤电机组可靠性差、效率低、能耗高、适网性差等关键问题,实现30年延寿。
企业管理的探索实践与关键策略
战略规划:全生命周期管理与动态评估
老旧煤电机组延寿改造需突破传统“运维思维”,转向全生命周期管理。
评估前置标准化。在机组设计寿命到期前3~5年启动技术经济性评估。依据《火电机组延寿改造技术导则》(DL/T2764-2024)建立寿命评估模型,结合设备老化、能耗曲线、区域电力需求等多元参数,进行剩余寿命预测与安全诊断,制定改造优先级。
目标调整动态化。根据区域能源需求与政策导向,分阶段实施“参数升级-智慧化-综合能源服务”改造计划,针对不同机组特性选择改造技术组合。若供热需求高的地区可侧重热电解耦技术,调峰压力大的区域则强化深度调峰能力。
技术管理:跨代升级与创新集成
参数升级与能效跃升。采用超超临界参数(28兆帕/620摄氏度)、热电解耦、回热优化与燃烧控制算法等技术,实现机组整体能效跃升。盘山项目的汽轮机热耗降低13%,技术指标达国际先进水平,填补了我国电力装备升级的产业空白。
智慧赋能与设备升级。部署AIS智慧汽封系统与远程诊断平台,实现运行状态实时监测与故障预警。锅炉采取“T”型非对称布置、静止励磁技术等创新设计,可提升设备可靠性30%以上。盘山项目原俄式钢结构的设计标准已无法满足新机组的实际需求,通过创新应用“钢结构机器人自动焊接”技术,极大地提高了效率,完成了锅炉的钢结构加固工程,总重量高达1600吨,累计焊缝长度超过了3万米。
技术标准与产业协同。当前,老旧机组延寿改造面临技术标准缺失、产业链协同不足的瓶颈。对此,一是需要整合跨代升级、材料寿命评估、智慧运维等领域的标准,形成覆盖设计、施工、验收的全流程规范。二是进行产业链协同创新,老旧机组延寿改造可带动电气设备、金属冶炼等上下游产业协同发展,应鼓励“主机厂+设计院+电厂”联合攻关。
项目管理:风险控制与应急预案
在交叉施工管理方面,可采用“一机改造、一机运行”模式,应对交叉风险。利用三维扫描、数字孪生等技术,结合可视化、视频演示、纸面推演、方案评审等方法,开展风险辨识、预判施工冲突。在国产设备替代方面,优先采用国产高效主机设备(如哈电集团研制的53万千瓦水氢冷发电机),降低对进口技术的依赖。在构建应急预案体系方面,针对老旧机组改造中的突发性风险(如钢结构强度不足等),建立多层级应急预案机制,并利用数字化模拟技术提前预判80%以上潜在故障点。
效益管理:经济效益与社会责任
延寿改造需兼顾企业效益与公共价值。一是建立收益成本分摊机制,探索政府补贴与电价机制,将老旧机组延寿改造节约的碳排放量纳入碳市场交易,试点“节能收益分享”电价机制,增强企业改造动力。如河南省要求符合条件的机组“应延尽延”,政府配套财税优惠政策激励企业参与。二是实现综合能源服务转型,探索“煤电+储能”“煤电+制氢”等耦合模式实现综合能源服务,将改造后的机组升级为“电-热-氢”多能枢纽。
政策协同与市场机制建议
强化政策引导与市场激励
一是推动《煤电低碳化改造建设行动方案(2024~2027年)》落地,明确度电碳排放水平较 2023年同类机组平均降低 50%左右、接近天然气发电机组碳排放水平的技术路线标准。二是结合机组能效、区域电力缺口、环保指标等,建立延寿改造短名单,动态调整改造优先级。三是不断完善市场机制,将改造机组纳入辅助服务市场,通过调峰补偿、容量电价等体现灵活性价值。
创新金融产品与资本赋能
鼓励银行开发专项信贷产品,对延寿改造提供低息贷款;探索资产证券化模式和碳资产质押,将碳减排量转化为融资抵押物,降低企业资金压力,同时盘活存量机组价值;设立技术改造风险补偿基金,吸引社会资本参与。
加强国际合作与技术交流
依托“一带一路”倡议,向东南亚、中东等燃煤机组密集区域推广“盘山模式”,输出中国技术标准与工程管理经验。加强技术攻坚,设立国家级研发中心,聚焦超低负荷运行、碳捕集集成等关键技术,避免企业重复投入。
结语
老旧煤电机组延寿改造不仅是技术层面的突破,更是事关能源战略与企业管理的系统性工程。传统煤电以“技术革新+政策协同+管理优化”三位一体模式,最大化释放存量资产价值,使老电厂从“包袱”变成“财富”,转型为高效灵活的综合能源枢纽,实现了经济效益与社会效益双赢。随着市场机制的不断完善,煤电将从“保供主体”向“调节中枢”跃迁,最终实现能源安全与低碳目标的动态平衡。