【文/觀察者網(wǎng) 李煥宇】力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，中國(guó)的這一宣言，讓世界為之震撼。

不過，在我國(guó)“多煤少油缺氣”的資源狀況下，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，勢(shì)必將對(duì)碳排放的大頭，同時(shí)也是我國(guó)電力的頂梁柱——火電造成嚴(yán)重沖擊。

新時(shí)代下，火電需要的“開水”該怎么燒？近日，觀察者網(wǎng)借國(guó)資委和中央網(wǎng)信辦聯(lián)合主辦的建黨百年主題活動(dòng)，探訪了全球火電裝備巨頭——東方汽輪機(jī)。

東方汽輪機(jī)廠區(qū)地標(biāo)——由東汽自研的30萬千瓦煤電汽輪機(jī)（實(shí)物，已退役） 觀察者網(wǎng)/李煥宇 攝

東方汽輪機(jī)隸屬東方電氣集團(tuán)，起家于“三線建設(shè)”時(shí)期。2008年，由于廠區(qū)被汶川大地震摧毀，東方汽輪機(jī)經(jīng)歷了一次浴火重生。重生后的東汽，無論在技術(shù)實(shí)力還是市場(chǎng)規(guī)模均已走在全球前列，其630℃1000MW級(jí)燃煤發(fā)電機(jī)組首次將煤電發(fā)電效率提到50%以上，且技術(shù)完全自主。而在市場(chǎng)上，東汽更是占據(jù)了全國(guó)三分之一的市場(chǎng)份額。截至2021年5月，東方汽輪機(jī)累計(jì)發(fā)電設(shè)備產(chǎn)量達(dá)到5億千瓦，產(chǎn)值突破2000億元。

東方汽輪機(jī)產(chǎn)品研發(fā)中心主任，全國(guó)“五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆鲍@得者范小平向觀察者網(wǎng)表示，占據(jù)我國(guó)發(fā)電大頭的煤電未來肯定要承擔(dān)起電力系統(tǒng)“調(diào)節(jié)器”的作用，但在靈活性改造這一塊還有技術(shù)難題需要克服，東汽已經(jīng)形成初步技術(shù)方案。

如果再放眼未來的話，火電里碳排量小，發(fā)電效率不斷提高的垃圾焚燒、生物質(zhì)等小型汽輪機(jī)組很可能會(huì)成為他們的業(yè)務(wù)支撐。東汽已進(jìn)行布局，其技術(shù)實(shí)力處國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，部分技術(shù)也已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

東方汽輪機(jī)旗下不同機(jī)組的碳排量和發(fā)電效率（注:氣電數(shù)據(jù)指東汽自主研發(fā)的50MW等級(jí)機(jī)組） 數(shù)據(jù)來源：東方汽輪機(jī)

燃煤電站：低排放已實(shí)現(xiàn) 靈活性有待提高

火電里的煤電，是我國(guó)碳排放以及電網(wǎng)的主力軍，其利用效率，對(duì)“雙碳”有重要意義。

范小平稱，在這一領(lǐng)域，東方汽輪機(jī)研發(fā)的全球首臺(tái)630℃1000MW等級(jí)燃煤發(fā)電機(jī)組首次將煤電發(fā)電效率提升到50%，且所有設(shè)計(jì)技術(shù)均具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，其示范項(xiàng)目——大唐鄆城項(xiàng)目目前正在推進(jìn)中，這在燃煤發(fā)電領(lǐng)域具有里程碑意義。

另外，東汽用“中國(guó)芯”替代“進(jìn)口芯”的方案已經(jīng)在多個(gè)進(jìn)口機(jī)組升級(jí)改造中取得成功，其經(jīng)濟(jì)性達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。范小平表示，目前我國(guó)煤電機(jī)組超低排放改造進(jìn)行得比較徹底。

但是，在靈活性改造上，煤電還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到市場(chǎng)需求。范小平認(rèn)為，煤電必須承擔(dān)起“調(diào)節(jié)器”的作用，靈活運(yùn)行，深度參與調(diào)峰，保證在需要它的時(shí)候，能夠馬上把負(fù)荷提起來。因?yàn)樵谝孕履茉礊橹黧w的新型電力系統(tǒng)下，風(fēng)、光等不穩(wěn)定的新型電力未來勢(shì)必將占據(jù)發(fā)電大頭，給電網(wǎng)調(diào)控帶來沉重壓力。

東汽的燃機(jī)產(chǎn)品 圖片來源：東方汽輪機(jī)

兼具超低排放和靈活性的新機(jī)組現(xiàn)在是東方汽輪機(jī)一個(gè)重要研究方向，而且還有著較大的市場(chǎng)前景。范小平指出，存量燃煤電站參與深度調(diào)峰主要有三個(gè)難點(diǎn)：

第一，調(diào)峰深度能力受限，大量機(jī)組如需要做到更低的負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行還需要解決一些技術(shù)問題及進(jìn)行運(yùn)行驗(yàn)證；

第二，調(diào)峰響應(yīng)速度受限，還需要解決快速調(diào)整負(fù)荷所需的一系列安全可靠性問題；

第三，現(xiàn)有電廠智能化水平還需要提升，深度調(diào)峰、靈活運(yùn)行及源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化都需要建立在所有機(jī)組都能智能調(diào)控的水平之上。

相比之下，國(guó)外較多采用燃?xì)鈾C(jī)組進(jìn)行調(diào)峰。燃?xì)怆娬镜恼{(diào)峰能力一直都有嚴(yán)格的要求并被重點(diǎn)設(shè)計(jì)，再加上燃機(jī)本身在啟停及負(fù)荷變化能力上比燃煤鍋爐有天然優(yōu)勢(shì)，所以煤電很難做到氣電的調(diào)峰水平。

不過東汽并沒有知難而退。范小平表示，針對(duì)一系列難點(diǎn)，東方汽輪機(jī)組織多個(gè)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，廣泛調(diào)研了解業(yè)主需求，針對(duì)不同的機(jī)型及電廠情況，進(jìn)行專項(xiàng)研究，重點(diǎn)進(jìn)行深度調(diào)峰技術(shù)研究、快速啟停及負(fù)荷調(diào)整技術(shù)研究、智慧電廠技術(shù)研究、高效寬負(fù)荷技術(shù)研究等。目前，他們已經(jīng)形成初步的技術(shù)方案，改造技術(shù)和方案是可行的。