能源转型深水区:火电技术革新与盈利体系再造

95510 0 0 0 关键词: 火电技术 储能储热 以热定电   

2026
06/09
13:08
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中国节能协会热电产业专业委员会
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导读

在风电、光伏新能源装机规模持续高速增长的行业背景下,我国电力电源结构发生颠覆性变革,新能源随机性、波动性、间歇性的特性,对电网稳定运行与新能源消纳能力提出极高要求。与之对应的是,传统煤电发电量逐年萎缩、设备利用小时数持续走低,单纯依靠发电量赚取利润的传统经营模式彻底难以为继。行业发展新阶段,煤电的核

在风电、光伏新能源装机规模持续高速增长的行业背景下,我国电力电源结构发生颠覆性变革,新能源随机性、波动性、间歇性的特性,对电网稳定运行与新能源消纳能力提出极高要求。与之对应的是,传统煤电发电量逐年萎缩、设备利用小时数持续走低,单纯依靠发电量赚取利润的传统经营模式彻底难以为继。

行业发展新阶段,煤电的核心价值不再局限于基础供电保供,深度调峰、电网备用、转动惯量支撑等电力辅助服务,成为煤电企业突围转型的全新利润赛道。依托容量电价机制优化、辅助服务市场扩容两大政策红利,国内热电联产行业掀起以储热集成、低压缸零出力为核心的灵活性改造热潮,彻底重构火电企业的成本回收模式与盈利体系,推动煤电从“电量型电源”向“调节型核心支撑电源”深度转型。

一、政策赋能市场变革,火电多元盈利体系成型

近年来,国家密集出台能源转型配套政策,持续完善电力辅助服务交易、容量电价两大核心机制,彻底打破火电单一盈利格局,为煤电灵活性改造与价值重塑筑牢政策根基。

国家能源局发布的《电力辅助服务市场基本规则》(发改能源规〔2025〕411号),明确调峰、调频、备用、爬坡等调节服务的市场化交易属性,确立“谁提供、谁获利,谁受益、谁承担”的市场原则,全面激活煤电机组的调节价值。与此同时,《关于完善发电侧容量电价机制的通知》(发改价格〔2026〕114号)重磅落地,将煤电机组固定成本的容量电价回收比例由原有30%提升至不低于50%,为火电企业提供稳定保底收益。

政策红利持续释放,直接带动电力辅助服务市场规模快速扩容。2023年上半年,全国电力辅助服务总费用达278亿元,其中调峰补偿占比60%、金额167亿元;火电企业凭借稳定的调节能力,斩获254亿元补偿收益,占行业总补偿规模的91.4%,成为辅助服务市场的绝对主体。

至此,火电行业全新盈利模型正式确立,形成容量电价保底、电量电价增收、辅助服务增效的三维多元盈利结构。广发证券行业研报验证,随着新能源渗透率持续提升,电网对灵活调节资源的需求将持续攀升,容量收益与辅助服务收益将取代传统发电量收益,成为未来火电企业的核心盈利支柱。

二、储热集成技术突破:破解热电解耦桎梏

热电联产机组传统运行中存在“以热定电”的刚性约束,供热期机组发电负荷无法灵活下调,深度调峰能力受限,严重制约新能源消纳。储热集成技术通过搭建“热量蓄水池”,构建谷电储热、峰电释热的新型运行模式,有效剥离发电与供热的绑定关系,大幅拓宽机组调峰区间,是当前火电灵活性改造的主流长效技术路线。依托熔盐储热、水罐储热等成熟技术,国内多家能源央企落地标杆示范项目,成效显著。

在熔盐储热前沿技术领域,国能廊坊热电实现技术突破,其投运的世界首台套烟气熔盐储热锅炉,作为国家能源领域首台(套)重大技术装备,将机组最小稳定发电负荷降至额定工况的15%,创下行业深调新纪录。

规模化应用层面,国能宿州热电1000MWh煤电+熔盐储能项目作为全国首个吉瓦时级储热示范工程,落地后机组调峰深度从50%降至20%,30%低负荷工况下仍可稳定供热5小时,每年可新增新能源消纳量1.28亿千瓦时,同时稳定保障40余家工商业企业用热需求,成功实现从刚性供电向灵活调峰的功能转型。

项目建设持续提速,大唐王滩120MW/480MWh熔盐储热项目建成后,可提升机组调峰能力120MW,年新增新能源消纳1.44亿千瓦时,同步实现年减煤4万吨、减碳10.6万吨,兼顾经济效益与生态效益。山东鲁西发电熔盐储能改造项目更是实现颠覆性突破,通过双系统储能耦合设计,达成单机0负荷深度调峰、双机15%低负荷稳定运行的行业顶尖水平。

除熔盐储热外,传统储热技术迭代升级成效突出。华能北京热电厂24000立方米储热水罐项目投运后,储热容量达4500GJ,可连续稳定供热6-7小时,单次储放热循环即可节约天然气5.8万立方米、减少碳排放113吨,以低成本、高适配的方式完成热电解耦改造。

三、低压缸零出力改造:挖掘极致调峰供热潜力

如果说储热技术从供热端突破调峰限制,低压缸零出力改造则从发电端挖掘机组调节极限,是适配热电联产机组供热期深调需求的核心技术。该技术通过优化中压排汽调节系统,将原本通入低压缸做功的蒸汽全部引流至供热管网,仅保留少量冷却蒸汽保障设备安全,实现低压缸近零出力运行,彻底消除供热期机组发电刚性出力约束,兼具改造成本低、运行稳定、调节灵活的优势。

目前该技术已在全国多省市电厂规模化落地。华能范坪分公司两台机组完成低压缸零出力改造调试后,同等工况下供热抽汽量提升143t/h,供热负荷增加107MW,单台机组调峰下限降低80MW,冷源损耗近乎归零,实现供热能力与调峰能力双向提升。

华能威海电厂5号机组改造工程顺利投运,配套建成千万平方米级供热能力的能源转换中心,后续6号机组改造完成后,全厂供热与调峰水平将实现跨越式提升。与此同时,行业大型机组改造加速推进,华能锡林郭勒热电2×660MW机组低压缸零出力改造进入招标阶段,改造完成后双机可稳定维持30%额定负荷调峰运行;华能德州电厂改造项目稳步推进,将通过机组优化与管网互联改造,实现全厂供热资源统筹调度、调节效率升级。

四、盈利模式全面重构:从逐度电收益到赚调节价值

储热集成与低压缸零出力两大核心技术的叠加应用,彻底颠覆了火电企业依赖发电量盈利的传统逻辑,从保底收益、增量服务、电量优化三个维度,完成盈利能力的全方位重塑。

(一)辅助服务成为核心增量收益

深度调峰市场化收益已成为火电企业扭亏增盈的关键抓手。石嘴山电厂创新“峰段保量发电、谷段全力深调”的运营模式,收益成效极具代表性,2024年仅深度调峰单项业务创收3.5亿元,2025年上半年持续斩获1.65亿元调峰收益,成功实现从持续亏损到稳定盈利的根本性转变,充分验证了火电调节价值的商业化潜力。

(二)容量电价筑牢经营安全底线

2026年容量电价机制升级后,煤电机组固定成本回收比例大幅提升,为企业经营提供稳定兜底。以60万千瓦常规机组为例,每年可获取不低于9900万元的容量保底收入。经过灵活性改造后的机组,调峰能力、运行稳定性全面提升,不仅可足额满足容量电价考核标准,更能依托优质调节资质,持续获取高额辅助服务收益。

(三)灵活运行释放电量增收空间

灵活性改造彻底打破热电机组运行桎梏,将传统50%的最低调峰负荷,拓展至20%-30%的超低负荷区间。相关技术测算显示,330MW热电联产机组耦合熔盐储热系统后,储放热综合电效率超52.6%。机组可根据电价峰谷差异灵活调度,高峰时段满发抢收高电价收益,低谷时段深调储能、承接调峰补贴,最大化挖掘电价差红利,实现电量收益与调节收益双向增收。

五、千亿市场全面开启,火电灵活改造进入攻坚期

在“双碳”目标与新型电力系统建设双重驱动下,火电灵活性改造已成为国家能源转型重点任务。国家明确提出2027年前完成存量煤电机组灵活性改造应改尽改的总体目标,2026-2030年国内需完成2.5-3亿千瓦存量机组改造任务。其中,熔盐储热凭借长时储热、安全稳定、适配性强的优势,占据蓄热类改造70%的市场份额,对应改造容量达30-40GW,千亿级改造蓝海市场全面开启。

头部能源央企率先布局、加码投资,华能国际明确未来五年投入200亿元,完成旗下全部煤电机组熔盐储能耦合改造,并将2026年定为改造推广关键年,重点推进山东、河北、江浙粤等火电集中区域的项目落地。

当前,国内火电灵活性改造已进入规模化落地阶段,国能、大唐、华能等主流能源企业的标杆项目密集投产、加速建设,覆盖熔盐储热、水罐储热、低压缸零出力等全技术路径。行业正式告别“被动保供”的传统定位,迈入“主动调节、精准赋能”的全新发展阶段。随着电力市场化改革持续深化、新能源装机规模持续扩容,火电调节价值将进一步凸显,这场以灵活性改造为核心的行业变革,将持续重塑热电联产行业的发展格局与盈利生态。

 
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