掺烧技术路线生死局：2025年或将淘汰30%现有机组

导读 　　在全球能源转型的大背景下，我国煤电行业正面临着前所未有的挑战与变革。为积极响应 “双碳” 目标，一系列严格的煤电掺烧政策相继出台，这不仅给煤电企业带来了新的发展机遇，也让部分机组站在了淘汰的边缘。据业内专家预测，2025 年或将有 30% 的现有机组因无法满足掺烧技术要求而被淘汰。 　　政策红线：煤电掺烧减碳要求与最低技术门槛 　　2024 年 7 月，国家发展改革委、国家能源局联合印发的《煤电低碳化改造建设行动方案(2024—2027 年)》，为煤电行业的低碳化转型指明了方向，也划定了严格的政策红线。 　　在煤电掺烧减碳要求方面，明确提出到 2025 年，煤电机组的掺烧比例需达到 15% 以上，到 2030 年，这一比例要提升至 30% 以上。众多煤电企业积极响应，采取了一系列具体行动并取得了显著成果。 　　国能浙江北仑第一发电有限公司便是其中的典型代表。在政策引导下，该公司在其 60 万千瓦机组上开展生物质耦合发电项目。为实现生物质的稳定掺烧，企业投入大量资金引进先进的生物质输送和燃烧设备。在输送设备上，选用了德国进口的高精度螺旋给料机，确保生物质能够均匀、稳定地输送至炉膛，避免因给料不均导致燃烧不稳定。在燃烧设备方面，与国内知名科研机构合作，研发出专门适用于该机组的生物质与煤炭混燃燃烧器，通过优化燃烧器的结构，如增加稳燃钝体、改进喷口设计，使生物质在燃烧过程中的稳定性得到极大提高。同时，改进燃烧控制算法，利用先进的传感器实时监测炉膛内的温度、压力、氧量等参数，根据这些参数动态调整燃料和空气的供给量，有效提高了生物质的燃尽率。经过不懈努力，目前该机组的生物质掺烧比例已达到 12%，预计在 2025 年前可顺利突破 15% 的目标。随着掺烧比例的提高，该机组每年可减少碳排放约 10 万吨，为当地的节能减排工作做出了重要贡献。 　　山东能源枣矿集团盛隆化工有限公司与大连理工大学合作开展的焦炉煤气合成绿氨及燃煤机组掺氨燃烧技术研究与示范项目同样成果显著。在绿氨储存方面，研发了新型的低温常压储存技术，通过对储存罐体进行特殊的保温和防腐处理，有效降低了绿氨的蒸发损耗和设备腐蚀。在输送环节，采用了管道输送与槽车运输相结合的方式，并研发了专用的绿氨输送泵和阀门，确保绿氨在输送过程中的安全和稳定。在燃烧技术上，通过大量的实验和模拟，研发出专用的绿氨喷射系统，该系统能够根据机组的负荷和运行工况，精确控制绿氨的喷射量和喷射角度，实现绿氨与传统燃料的充分混合燃烧。目前，该项目已取得阶段性成果，绿氨掺烧比例逐步提升，从最初的 5% 提升至现在的 10%，为实现 2025 年和 2030 年的掺烧目标积累了宝贵经验，也为行业内其他企业开展绿氨掺烧提供了技术参考。 　　最低技术门槛同样严苛，必须实现二噁英 / 重金属在线监测。华能玉环电厂在这方面表现突出。该厂投入专项资金 500 万元升级改造监测设备，引进了国际先进的高精度二噁英和重金属在线监测仪器，如德国某品牌的二噁英监测仪，其检测精度可达皮克级，能够实时、准确地对燃烧过程中的二噁英和重金属排放进行监测。同时，建立了完善的污染物监测体系，配备专业的监测人员和数据分析团队，对监测数据进行实时分析和处理。一旦发现排放指标异常，立即启动应急预案，通过调整燃烧参数，如降低燃烧温度、优化空气分级燃烧等方式，或者采取相应的环保措施，如增加脱硫、脱硝、除尘设备的运行效率，确保排放始终符合国家和地方的严格标准。自实施在线监测以来，该厂的污染物排放达标率始终保持在 99% 以上，为企业自身的可持续发展提供了保障，也为同行业企业树立了良好的榜样。 　　这一政策红线的设立，犹如一记强有力的鞭策，深刻影响着煤电企业的发展走向。对于煤电企业而言，要想在日益严格的政策环境中持续发展，就必须主动加大技术研发投入，积极探索创新。一方面，企业需要投入大量资金引进先进的燃烧技术和设备，如研发更高效的生物质与煤炭混燃技术，通过优化燃烧器结构和改进燃烧控制算法，提高生物质在燃烧过程中的稳定性和燃尽率，确保在提高掺烧比例的同时不影响发电效率和机组的安全稳定运行。另一方面，在绿氨掺烧技术上，要攻克绿氨储存、输送以及与传统燃料混合燃烧的技术难题，研发专用的绿氨喷射系统和燃烧优化策略，以适应不同工况下的绿氨掺烧需求。 　　通过大力提升生物质、绿氨等低碳燃料的掺烧比例，能够有效削减碳排放。以生物质为例，其在生长过程中通过光合作用吸收二氧化碳，燃烧时释放的二氧化碳基本可被其生长过程中吸收的量所抵消，实现碳的近零排放;绿氨燃烧产物主要为氮气和水，几乎不产生碳排放。随着掺烧比例的提高，煤电企业的碳排放将显著降低，这对于我国实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。 　　从宏观层面来看，这一政策红线助力我国能源结构优化。长期以来，我国能源结构以煤炭为主，能源结构相对单一，对环境造成了较大压力。提高煤电掺烧低碳燃料的比例，能够逐步降低煤炭在能源消费中的占比，增加可再生能源和清洁能源的使用，推动能源结构向多元化、清洁化方向发展。同时，也推动能源行业向绿色低碳方向加速迈进。煤电企业作为能源行业的重要组成部分，其低碳转型将带动上下游产业的绿色发展，如促进生物质能源的种植、加工和运输产业的发展，推动绿氨生产技术的进步和产业链的完善，形成绿色低碳的能源产业生态，为我国经济社会的可持续发展提供坚实的能源保障。 　　改造经济性：300MW 机组改造成本与剩余寿命的考量 　　对于煤电企业来说，进行掺烧技术改造不仅要满足政策要求，还要考虑改造的经济性。以 300MW 机组为例，改造成本在 1.2 亿 - 1.8 亿元之间，这是一笔巨大的开支。而且，改造后的机组剩余寿命也是企业必须考虑的重要因素。如果机组剩余寿命小于 10 年，改造后可能无法在剩余运营期内收回成本，投资回报率较低，因此不建议进行改造。 　　单机容量 300MW 等级及以下的煤电机组寿命一般为 25 年或 20 年。对于一些接近服役年限的机组，即使进行改造，也难以在短期内实现经济效益与环保效益的平衡。例如，一台运行了 20 年的 300MW 机组，剩余寿命仅 5 年，若进行掺烧技术改造，投入 1.5 亿元，而改造后每年节省的碳排放成本和获得的政策补贴可能无法覆盖改造成本，从经济角度来看，这样的改造并不划算。 　　退出补偿：江苏省试点 “容量置换” 政策解读 　　面对部分机组可能被淘汰的情况，如何妥善处理成为了关键问题。江苏省试点的 “容量置换” 政策为解决这一问题提供了新思路。 　　“容量置换” 政策允许淘汰机组的发电容量在一定范围内进行置换。例如，某企业淘汰一台 300MW 的机组，可按照一定比例置换为更高效、更环保的新机组容量。这一政策的实施，一方面可以促进煤电行业的结构调整，淘汰落后产能，推动产业升级;另一方面，也能在一定程度上保障企业的利益，减少因机组淘汰带来的经济损失。 　　对于被淘汰机组的企业来说，通过容量置换，可以将原有机组的部分价值转化为新机组的建设资源，降低新机组的建设成本。同时，新机组在技术和环保性能上更具优势，能够更好地适应市场需求和政策要求，为企业的可持续发展奠定基础。 　　2025 年对于煤电掺烧技术路线而言，无疑是关键的一年。在政策红线的约束下，企业需要在改造经济性和退出补偿之间寻求平衡。对于无法满足要求的机组，淘汰或许是必然的选择，但这也将为整个煤电行业的绿色转型和可持续发展腾出空间。未来，随着技术的不断进步和政策的持续完善，煤电行业有望在保障能源供应的同时，实现碳排放的大幅降低，为我国 “双碳” 目标的实现贡献力量。 *注：转载：灵核网公众号，如需转载必须注明来源作者！