创新点

     我国以煤为主的能源资源禀赋决定了较长时间内，煤电是我国的主体能源和电力系统基础性保障性电源。随着新能源快速高比例的发展和新型电力系统的建设，煤电保障性和灵活性的位置更加突出。同时，面对减碳和保供的双重压力，煤电行业如何走出健康可持续发展的道路，是当前亟待解决的问题。新型电力系统建设强调与煤电的协调发展，通过技术创新和质量提升，实现煤电的高效、清洁利用，同时促进风能、太阳能等可再生能源的融合，推动能源结构优化和绿色低碳转型。

     摘要：我国以煤为主的能源资源禀赋和煤电稳定可靠灵活性高的特性，决定了较长期一段时间内，煤电仍将在我国电力安全供应中起到不可替代的作用。旨在国家推动构建新型电力系统的背景下，兼顾能源电力保供与减碳、经济可持续与系统成本最优，在分析我国煤电发展现状和面临形势的基础上，提出煤电高质量发展的可行性方法和路径，指出煤电高质量发展应对策略主要包括加强煤电与新能源协同发展、提升煤电兜底保供能力、加快向灵活性调节性电源转变、持续推进煤电清洁高效利用、打造数字化智能化煤电一体化平台等。

     关键词：新型电力系统；煤电；高质量发展；路径；节能减排；调节能力

     1 煤炭行业发展现状

     1）煤电装机快速增长

     自新中国成立以来，电力工业经历了从弱到强、从追赶到领跑的跨越式发展。电量和发电装机容量增长上千倍，为国家的经济建设和社会发展提供了价格合理、供应稳定的电力。在该进程中，煤电以其稳定可靠的特性，发挥了至关重要的作用。中国电力企业联合会统计数据显示，截至2023年年底，我国煤电装机容量达到了11.6亿kW，占发电装机总量的39.9％。尽管近年来新能源的快速崛起导致煤电装机比重有所下降，十年间降幅达23.4个百分点， 但煤电仍然是保障国家电力供应安全的基础性电源。

     2）煤电结构不断优化

     “十一五”初期，我国煤电机组技术水平较低，存在大量高能耗、小容量机组。为了调整产业结构，国家发展和改革委员会2005年发布《产业结构调整指导目录》，明确提出了对煤电机组结构进行优化的要求。通过实施“上大压小”政策，即鼓励发展大型高效机组，淘汰小型低效机组，我国在 “十一五”至“十三五”期间成功关停并淘汰了超过 1.4亿kW的煤电落后产能。在“十三五”期间，我国火电机组结构持续优化，超临界、超超临界机组的比例显著提升。

     3）煤电节能减排成效显著
     目前，全国超过7.5亿kW煤电机组实施了深度节能改造，6000kW及以上电厂火电机组平均供电煤耗由2015年的315g／（kW·h）降至2023年的302.0g／（kW·h），先进的百万千瓦二次再热机组供电煤耗达到256.8 g／（kW·h）。

     2 煤炭发展面临的挑战

     1）电力供应保障面临新形势
     国际地缘政治冲突正在持续改变和重塑全球能源政治和贸易版图。乌克兰危机至今尚未有明确的结束迹象，美欧对俄实施的多轮制裁对欧洲能源供应安全带来巨大风险，同时对中国的能源供应安全产生了重大影响。

     2）“双碳”目标提出新要求

     2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话中提出，“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”以上战略目标为中国能源供应结构绿色化发展指明了方向。

     3）构建新型电力系统带来新挑战

     在新型电力系统中，风能和太阳能发电是主体，提高可再生能源在电力供应中的占比至关重要，不仅需要压缩煤电的发电规模和电量规模，还将导致传统电网的电源主体从稳定可控的常规电源转变为随机波动的新能源。此种转变将使发电侧和用电侧都呈现出随机性和不可控性，从而深刻改变电力系统的平衡模式。

     4）产业链上下游造成新挤压

     2020年年底，国内工业用电需求和海外疫情带来的出口形势利好等因素拉动用电需求的快速增长。受节能降碳、煤耗双控影响、 煤炭供应收紧，供需严重不匹配使得电煤价格“一骑绝尘”。在国家宏观调控的作用下，近两年电煤价格已逐步回落，煤电企业的亏损情况也有所缓解。但前几年煤电企业的严重亏损，尤其是建设时间早、煤炭运输距离较远、盈利能力较差的煤电企业，在履行能源保供责任时承受了极大的压力，导致现金流和资产负债率受到严重影响，煤企损益修复仍需较长时间。尽管国家已经出台了一系列纾困政策来短期内补充煤电企业的现金流，但从长期看，煤电企业成本疏导的根本性问题尚未得到彻底解决。

     1）加强煤电与新能源的协同发展

     煤电与新能源的协同发展是实现电力系统优化和能源结构转型的关键。煤电机组的传统运行模式往往以基荷运行为主，而新能源的波动性要求电力系统具备更高的灵活性。通过采用先进的控制系统和优化算法等技术创新，提高煤电机组的启停速度和负荷调节范围，使其能够快速响应电网需求变化，有效平衡风能和太阳能的间歇性；加强与热电联产的整合，利用余热回收技术提高能源利用效率。

     2）提升煤电兜底保供能力

     在电力系统转型的关键时期，确保经济社会发展的电力供应至关重要。这要求不仅要积极推进新能源的大规模发展，更需充分强化煤电作为基础能源的兜底保障作用。2023年1月，国家发展改革委提出，通过国有经济布局的优化和结构调整，推进煤炭与煤电、煤电与新能源的有效联营，这不仅有助于稳定煤电企业的经营利润，降低煤价波动带来的风险，还能确保电厂燃料的长期稳定供应，降低发电成本，从而在电力市场中锁定稳定的收益。

     3）加快向灵活性调节性电源转变

     新能源的快速增长对电力系统调节能力提出了前所未有的挑战，迫切需要电力系统具备更高的灵活性和调节性以适应供需平衡。煤电作为传统的主力电源，其向灵活性调节性电源的转变显得尤为关键。目前，灵活性资源主要包括电源侧、 需求侧、储能、电网侧等资源。

     4）持续推进煤电清洁高效利用

     持续推进煤电清洁高效利用是我国能源转型的关键一环，旨在实现煤电行业与环境保护的协调发展。煤电的清洁高效利用还需政策层面的支持和市场机制的完善。出台税收优惠、绿色信贷、环保补贴等相应的激励措施，以降低企业的技术改造成本，鼓励煤电企业进行清洁化升级。同时，建立和完善辅助服务市场，为煤电提供调峰、调频等辅助服务的经济补偿，提高煤电机组的运行效率和经济性。

     5）打造数字化智能化煤电一体化平台

     智能化煤电一体化平台促进煤电供应链中各参与方之间的协同工作。利用区块链技术确保数据的透明性和不可篡改性，各企业能够在一个共享的、安全的环境下交换信息，实现资源的最优配置。AI算法能够分析历史和实时数据，预测设备维护需求，避免意外停机，同时优化发电效率和降低运营成本。通过智能化的负荷预测和管理，煤电企业能够更好地融入智能电网，与可再生能源等其他电源形式形成互补，共同构建一个更加灵活、高效和可持续的能源生态系统。此外，平台还支持环境监测和碳足迹追踪，帮助煤电企业遵守环保法规，实现清洁能源的转型。

图1 2014—2023年我国燃煤发电装机容量及增速情况

图2 2014—2023年我国燃煤发电量及增速情况

图3 近年来电煤消费总量占煤炭消费总量的比重情况

图4 电力系统调节能力需求

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