能源结构调整与电力保供任务叠加的背景下,如何在保障电网安全稳定的同时推动煤电清洁高效发展,成为能源基建亟须回应的现实问题。作为“陇电入鲁”关键配套调峰电源,华能正宁电厂以技术集成应用和数字化运行体系建设为抓手,探索在资源富集地区建设现代化清洁煤电的可行路径,力求形成可复制、可推广的绿色样板。 问题:外送通道建设带来电源调峰与低碳约束的双重考验。随着西北地区煤炭、风光资源加快开发,跨区输电对稳定电源支撑提出更高要求:一上,新能源出力波动较大,电网需要更强的调峰调频能力;另一方面,“双碳”目标约束下,煤电必须继续降低排放强度、提升能效水平。对承担调峰任务的电厂而言,既要在关键时刻“顶得上”,也要在低负荷时“调得下”,同时还要在环保与成本约束中实现可持续运行。 原因:以技术集成和系统优化破解“占地、能耗、排放、运维”多重瓶颈。正宁电厂将工程设计、关键装备、环保工艺与智慧运维统筹考虑,形成一体化解决方案。在厂区建设层面,钢结构“五塔合一”间冷塔将烟囱、脱硫塔、辅机冷却塔等功能集成于一体,通过结构创新实现节约用地、缩短工期、提升综合效率,缓解高标准环保设施与项目集约化布局之间的矛盾。在机组运行层面,智慧化系统通过传感器与视频等手段构建“数据—分析—优化—执行”的闭环,使生产运行从依赖经验转向依托数据,减少不必要操作和人为波动。数据显示,系统投运后人工操作次数由14707次降至964次,体现出运行组织方式与管理体系的实质性调整。 影响:在保供与转型之间形成新的平衡点,增强区域电网韧性与绿色发展能力。作为调峰电源,电厂具备23%的深度调峰能力,叠加累计发电量突破60亿千瓦时,对稳定西北电网运行、提升跨区送电安全性具有直接支撑作用。更重要的是,其在节地型工程设计、智能化运行、超低排放设施配置各上的组合实践,为同类型项目提供了“工程—运行—环保”一体推进的参考。同步建设150万吨级碳捕集科技示范工程,也为燃煤电厂探索低碳转型提供工程化验证平台,推动路径从“末端治理”向“系统减碳”延伸。 对策:以清洁高效为主线,推动煤电从“基础电源”向“支撑与调节电源”转型升级。正宁电厂建设中引入多项关键技术:采用华能睿渥DCS等先进控制系统,配置烟气脱硫、脱硝、高效静电除尘及在线烟气连续监测装置,强化全过程环保管控;在关键装备上,创新采用750千伏三相一体ASA变压器,降低运输及土地投资成本;通过改进型烟气余热利用系统提升锅炉效率;攻克国产给水泵芯包技术难关,提高关键设备自主可控水平。这些措施共同指向一个目标:确保安全可靠的前提下,以更高效率、更低排放、更优成本提升煤电综合竞争力。同时,智慧化运营减少重复性操作,有助于降低运维风险、提升机组经济性与响应速度,为高比例新能源接入条件下的电网调节提供更灵活的支撑。 前景:跨区外送与新型电力系统建设将对“清洁、灵活、智能”的煤电提出更高要求。展望未来,随着“陇电入鲁”等跨区能源通道持续释放效能,调峰电源将更强调快速响应、深度调节以及环保约束下的稳定运行。正宁电厂在结构集成、数字化运行和CCUS示范等上的探索表明,煤电项目的竞争力将更多来自技术集成能力与全生命周期管理水平。下一步,若能碳捕集规模化运行的能耗优化、成本下降与碳利用场景拓展上取得更大进展,并与新能源基地、储能、需求侧响应等形成更紧密协同,有望增强跨区送电的绿色含量与系统效率,为构建新型电力系统提供更稳固的调节支撑。
华能正宁电厂的实践表明,传统能源的绿色转型并非遥不可及。通过技术创新与智能化升级,燃煤电厂同样可以在保障能源安全的同时实现低碳发展。该案例不仅为“陇电入鲁”工程注入绿色动能,也为全国能源结构优化提供了可借鉴的经验。未来,随着更多类似项目落地,我国能源产业高质量发展的路径将更加清晰。