TEL:

煤电大省启动48GW燃煤机组改造这一长时储能技术迎机遇

时间:2025-12-10 来源:蒸汽及热水锅炉系列

  作为能源大省,河南的煤电产业长期以来是区域经济发展的“动力基石”,但在“双碳”目标与新型电力系统建设的双重驱动下,煤电从主体电源向调节性、保障性电源转型已迫在眉睫。

  在河南省新一轮煤电机组灵活性改造过程中,熔盐储热技术凭借长时储热、高安全性、全生命周期成本优势,或将与河南煤电改造需求契合,为传统煤电的低碳转型提供技术路径。

  近日,河南省发改委发布《关于印发2025年煤电机组改造升级新能源项目实施方案的通知》,对开展灵活性改造和节能降耗改造的煤电机组给予新能源支持。

  本次印发实施2025年煤电机组改造升级新能源项目共477万千瓦(4.8GW),项目清单包含33个项目。

  其中,18个项目改造类型为全部采用“节能降耗+灵活性”的方式;6个项目为全部采用“节能降耗”的方式;4个项目为部分机组采用“节能降耗+灵活性”、部分采用“节能降耗”的方式;2个项目为部分机组采用“灵活性”的方式;1个项目为部分机组采用“节能降耗+灵活性”、部分采用“节能降耗”、部分采用“剩余灵活性”的方式;1个项目为部分机组采用“节能降耗+灵活性”、部分采用“剩余灵活性”的方式。

  通知要求,各地要积极引导煤电企业按照源网荷储一体化模式实施配置的新能源项目,推动传统能源企业存量资产提效赋能和发展结构优化调整,提升区域能源安全保障水平和新能源消纳能力。

  列入实施方案的新能源项目要科学合理的安排储能设施建设,推动新能源与储能深度协同融合,全方面提升能源系统调节与优化配置能力。

  通知还要求,新能源项目在方案印发之日起24个月内建成投产。列入实施方案的新能源项目对应的煤电机组,应在2026年12月31日前完成机组改造工作,并按程序报有关部门验收认定。对未通过改造认定的煤电机组,配置的新能源项目不得并网。

  过去几十年,煤电一直是中国电力供应的绝对主力,承担着电力安全的基础保障功能。

  在双碳目标及新型电力系统建设推动下,我国能源结构发生了深刻变化,依照国家能源局数据,十四五期间,可再次生产的能源发电装机占比由40%提升至60%左右,历史性超越火电。

  这反应出中国电源结构将从以可控煤电装机为主导转变为以强不确定性、弱可控的新能源为主体,由于新能源的间歇性、波动性、反调峰性和低可调度性,新能源发电需通过可靠支撑能力提升转变为主体电源。

  2025年10月24日,中央举行新闻发布会,介绍和解读党的二十届四中全会精神。

  国家发改委主任郑栅洁强调,将加快新型能源体系建设,到“十五五”末,新增用电需求绝大部分由新增清洁能源发电量满足,其中一项重要的工作是推进化石能源清洁高效利用,推动煤电由基础保障性电源转为支撑调节性电源。

  2021年以来,国家层面多个文件明确存量煤电机组灵活性改造应改尽改,在新能源占比较高、调峰能力不够的地区,探索煤电机组深度调峰。

  作为全国重要的煤炭资源和煤炭消费大省,截至2024年底,煤电装机容量仍占全省电力总装机的50.6%,承担着电力供应“压舱石”与电网调峰的双重使命。

  但随着近年来河南省可再次生产的能源发电量迅速增加,绿电占比持续提升,传统煤电“以热定电”的刚性运行模式与新能源“间歇性、波动性”的矛盾日益凸显,机组调峰能力不够、新能源消纳困难等问题成为制约该省能源转型的瓶颈。

  《河南省碳达峰实施方案》明白准确地提出,“十四五”“十五五”期间,煤炭消费占比持续下降,非化石能源成为新增用能供给主体。

  《方案》提出的重点任务就包括.加快火电结构优化升级,深化煤电行业节能降碳改造、供热改造、灵活性改造“三改联动”。

  据悉,“十四五”期间,河南省大力推进煤电“三改”联动,已完成改造容量累计超过2500万千瓦,全省煤电机组平均供电煤耗降至298克/千瓦时,较全国中等水准低5克,能效水平显著提升。

  2025年,河南省出台重磅政策推动煤电机组改造走向深入,《关于组织并且开展2025年煤电机组升级改造新能源项目申报有关事项的通知》明确,2025年开展煤电机组升级改造,可获8%-22%增配新能源规模指标。

  现阶段,对火电进行灵活性改造的路径最重要的包含纯凝机组灵活性改造技术、热电联产机组灵活性改造技术等,热电联产机组灵活性改造技术又包括热电解耦技术、储热技术应用。

  近年来,随着储能技术的加快速度进行发展,火电机组耦合储能技术慢慢的变成为火电灵活性改造的主流,熔盐储热技术就是这里面之一。

  熔盐储能利用机组锅炉蒸汽,增强火电深度调峰能力,其原理是在火电机组热力系统中的“锅炉-汽机”之间,嵌入大容量高温熔盐储热系统,削弱原本刚性联系的“炉机耦合”。

  深度调峰时,保持锅炉正常运行负荷,汽机运行在低负荷调峰工况,锅炉侧多余高参数蒸汽热量被储热系统存储,保证大规模储热和深度调峰运行,大型火电机组用于推动汽轮机做功的蒸汽温度在540-560℃,属于高温领域,高温熔盐储热技术既能很好匹配这一温度参数,又能实现大规模储热,很适合应用于火电机组储热。

  华中科技大学能源与动力工程学院丁天阳等在今年4月发表的《熔盐储热用于煤电机组灵活性改造的研究进展》一文中表示,熔盐储热系统具有调峰能力强、常规使用的寿命长、经济效益优、环保友好等诸多优势,可提升火电机组的深度调峰水平和快速升负荷速率。

  机组进行耦合熔盐储能系统改造后,将极大地提高其深度调峰能力,尤其是能解决常规改造方案存在锅炉系统效率降低和辅机空转率增加的问题。

  与现有的火电机组调峰技术相比,蒸汽加热熔盐储能的火电调峰技术具有能耗更低、运行更节能可靠、改造成本低等优点。

  同时,机组改造后对外提供高参数工业供汽的能力将得到大幅度提升,这将有效提升电厂经济效益,弥补调峰补偿机制的不足。

  另外,熔盐储能技术也可应用于火电老机组延寿改造,不仅增加电力系统灵活调峰电源,还可使老旧电厂继续发挥效益。

  在火电灵活性改造实践中,熔盐储热技术应用可大致分为电加热熔盐储热技术和蒸汽加热熔盐储热技术。

  电加热熔盐储热技术是利用电厂多余的发电量直接加热熔盐并储存在熔盐储罐中,以减少机组的发电量,达到灵活性调峰的目的,当机组需要顶峰发电时,通过高温熔盐放热来提高机组发电功率。

  蒸汽加热熔盐储热技术主要是抽取主蒸汽或者再热蒸汽加热熔盐进行储热。储热工况下,将蒸汽热量通过盐汽换热器换热给熔盐,降低机组的发电功率,释热工况下,将熔盐热量释放到热力系统中以增加机组的发电功率。

  在国家、地方政策与实践推动下,目前,火电机组耦合熔盐储热技术的优势已经在许多示范项目得以验证,多个项目世界领先。比如,2025年7月22日,国内首台“600兆瓦亚临界火电机组‘抽汽蓄能’储热调峰灵活性改造”科技示范项目顺利通过验收。该项目为国内首个“抽汽蓄能”熔盐储热调峰项目,填补行业空白。

  该项目的成功实施为煤电机组耦合熔盐储能的规模化、常态化发展提供了宝贵的实践经验和有力的技术支撑,在行业内具有非常明显的示范效应和推广价值。

  河南此次《方案》印发意味着,在未来两年时间里,河南省4.8GW煤电机组改造将通过源网荷储一体化和配储方式完成灵活性改造,也代表着熔盐储热这一长时储能技术将在这个煤电大省迎来政策红利。

  在2025 年河南省重点建设项目名单中,郑州豫能热电 85MW 熔盐储能及数据中心项目成功入选,根据河南投资集团关于发展算力产业的战略要求,项目凭借自身作为火力发电厂具有的水、电、汽等优势,拟在厂区内规划建设智算中心,实现“电-热-储-算”多业态融合,为河南煤电改造提供了标杆示范。

  未来,随技术成熟与政策完善,熔盐储热在河南煤电改造中的应用将从单点示范走向规模化推广,实现稳定供电与低碳发展的双重目标。