提到煤電,你會想到什么?在很多人的固有認知里,煤電被貼上了“落后”的標簽。
這些年,新能源發展勢頭強勁,重塑著中國能源版圖,于是不少人默認:煤電終將退場。
但事實遠比想象更深刻。在魯西南平原上,一座剛投運的“超級電廠”,徹底改變了煤電的老面孔,打破了外界對煤電的刻板印象。
7月28日,大唐鄆城630℃國家電力示范項目2號機組正式投運,與先期投運的1號機組并肩矗立,成為全世界最先進的單軸百萬千瓦二次再熱煤電機組。大唐鄆城項目的全容量投產,用一次跨時代的技術創新,重新定義了中國煤電的未來。
該項目是“十三五”期間唯一獲批的百萬千瓦級煤電示范項目,總投資近百億元,一舉刷新了四項世界紀錄。效率、溫度、壓力、煤耗,都是全球同類型機組最好水平。中國煤電技術從“跟跑”變成了“領跑”,實現歷史性跨越。
習近平總書記指出,傳統產業改造升級,也能發展新質生產力。大唐鄆城項目就是活生生的例子,它不只是一次技術突破,更是給傳統產業轉型升級、加快發展新質生產力打了個樣。
突破
——37年沒破的紀錄,被一把中國造的“超級壺”燒穿了
燃煤發電的基本原理,百余年來未曾改變:煤粉在鍋爐中燃燒,把水燒成蒸汽,推動汽輪機旋轉,帶動發電機發電。
煤電技術每進一步,實質上是向“爐膛”要溫度、要壓力。溫度越高、壓力越大,發電效率就越高。
1989年,德國誕生了全球首臺600℃/620℃蒸汽參數百萬千瓦超超臨界機組,將再熱蒸汽溫度鎖定在620℃。此后37年里,全球煤電行業再沒往前邁一步。
阻礙行業升級的,是基礎材料。目前全球通用的P92耐熱鋼,只能極限承受628℃的金屬壁溫,這決定了再熱蒸汽溫度最高620℃,再高材料將無法承受。
我國高端煤電大口徑厚壁特種管材90%依賴進口,核心技術攥在別人手里,價格人家說了算。想升級高端煤電,處處受制于人。
大唐山東公司副總經濟師兼大唐鄆城發電有限公司董事長于海義打了個比方:“就像燒一壺超高溫的水,沒有一把扛得住極限工況的‘壺’,一切都是空談。”
一句話,說透了行業困境,也道出了中國電力人骨子里的不甘。關鍵核心技術買不來、討不來,唯一的出路,就是自主創新、自我突破。
中國工程院院士劉正東帶領團隊,潛心研究,牽頭攻關,成功研發出G115新一代馬氏體耐熱鋼。中國大唐聯動全產業鏈30多家單位協同攻堅,最終讓這款國產“超級鋼”實現工程化應用,完成了從“實驗室”到“爐膛”的關鍵一躍。
一石激起千層浪。G115鋼一問世,P92鋼的長期壟斷格局即被打破。
G115鋼強在哪?同等工況下,它的高溫持久強度比P92鋼高50%,管道自重卻減輕了一半。這帶來一連串省時省錢的效果:焊接工時少了40%,設備荷載降了35%,廠房鋼結構用鋼量省了1200噸。
用上G115鋼,機組再熱蒸汽溫度提升至631℃,主蒸汽壓力達到35.5兆帕,與現役最先進機組相比,分別高出11℃、4.5兆帕。
別小瞧這組數字,它標志著我國煤電高端特種鋼材從原材料到生產完全自主可控,國外技術壟斷到此徹底終結。
除了G115鋼之外,C630R汽輪機轉子、T91水冷壁、超長鈦合金末級葉片等一批國產裝備都應用于項目上,全廠設備國產化率達98.89%。
新質生產力,主要由技術革命性突破催生而成。從2007年G115鋼研發成功,到2026年大唐鄆城項目正式投運,二十載磨一劍,中國高端煤電完成了從材料突破到工程落地的完整閉環。
向綠
——發一度電只燒256.28克煤,全球最省,一年減碳54萬噸,相當于種下一片“看不見的森林”
風電“乘風而起”,光伏“向陽而生”,新能源正一步步成為供電主力軍。很多人會問:既然新能源發展得這樣好,為什么還要花十年工夫,建造頂級煤電機組?
答案,藏在能源轉型的底層邏輯里,不能簡單的新舊替換,而是要多能互補、系統升級。
風光發電看天吃飯,隨機性大、波動性強,對電網要求高。大型煤電機組,恰好能給不穩定的新能源“兜底”。像大唐鄆城項目,深度調峰能力可達20%,有效保障電力系統穩定運行。
得益于機組超高參數,大唐鄆城項目兩臺機組發電熱效率首次突破50%大關,達到50.05%,超過現役先進機組一個百分點。發一度電只用256.28克煤,全球最省。
數字背后,是實打實的“減碳賬”:兩臺機組滿負荷運行,相較于常規百萬千瓦機組,一年可省下標準煤20.8萬噸,減排二氧化碳54萬噸。省下來的能源轉化成電,夠25萬戶家庭用一整年。這相當于在魯西南平原上,種下了一片“看不見的森林”。
能效是怎么提上來的?靠的是多重創新技術疊加。雙機回熱系統、機爐深度耦合煙氣余熱利用系統等先進技術集成應用,把廢熱“撿”回來再利用,一點也不浪費。
這場蛻變,對于綠色低碳轉型壓力大的地區而言,意義尤為深遠。
拿山東來說,這幾年大力發展新能源,全面淘汰落后小煤電機組,持續優化能源結構。今年上半年,山東非化石能源裝機1.45億千瓦,占比55.8%。
但能源轉型不會一蹴而就,未來很長一段時間里,煤電依然是電力保供的“穩定器”和“壓艙石”。
“大唐鄆城項目投運后,將有效補強魯西南電網電源支撐,精準平抑風光新能源出力波動、拓展消納空間,顯著提升冬夏用電高峰時段保供韌性。”國網山東省電力公司黨委書記、董事長林一凡說。
新質生產力,本身就是綠色生產力。省能源局副局長劉學軍表示,大型清潔高效煤電機組,是煤電行業綠色轉型的核心支撐。“大唐鄆城項目成功落地,對全省持續優化電源產業布局、構建新型能源體系具有重要意義。”
革新
——聯合全產業鏈資源一起啃“硬骨頭”,“摸著石頭過河”,把技術難題變成一個個創新亮點
《考工記》有言:“天有時,地有氣,材有美,工有巧。”
如果說新材料的突破成就了“材有美”,那么全產業鏈一起攻關便詮釋了“工有巧”,更凸顯了中國制造的硬實力。
作為全球首創的超高參數煤電示范工程,大唐鄆城項目無成熟經驗可借鑒,每一步都要“摸著石頭過河”。
2號機組建設初期,進口汽輪機高壓轉子性能不達標,導致工程幾近停擺。
巧的是,就在這時候,中國二重聯合鋼鐵研究總院研發的C630R高壓轉子成功了,性能全面超越進口設備。項目團隊沒有猶豫,果斷上馬國產裝備。關鍵堵點,就此打通。
設備搞定了,施工挑戰接踵而至。G115鋼材質特殊,焊接特別講究,機組相關焊縫超過2300處,每一道焊縫,都是一次考驗。
“我們聯合全產業鏈資源,集中力量改進鍛造工藝,邊培訓、邊摸索、邊施工,硬是把難題一個個啃下來了。”大唐鄆城項目工程設備部副主任姜海峰說。
項目團隊還革新了傳統煤電機組建設方式,采取“分區管理、分層施工、永臨結合、樣板先行”的辦法,讓工程建設告別粗放、走向精細化。
建設中,國產智慧工地平臺幫了大忙,通過三維建模提前模擬施工,事先排除了62處隱患,省下建設成本400萬元。項目還打造了一體化智能平臺,讓建設和運營數據打通,電廠還沒投產,數據就已經“跑”起來了。
“超級工程”的成功,離不開政府和企業雙向奔赴。菏澤市與各參建單位密切協作、持續奮戰,推動項目順利建成投產。項目配套道路的征地、施工、驗收,僅用45天就全部完成。鄆城縣以鏈式思維推動電廠固廢“吃干榨凈”,打通循環經濟鏈條,讓一座電廠激活一方經濟。
據悉,大唐鄆城項目投運后,預計年發電量約70億千瓦時,可實現營收近30億元,為菏澤發展持續注入新動能。
“下一步,大唐鄆城項目將持續發揮示范引領作用,充分釋放技術創新、綠色轉型、安全保供三重效能,持續助力能源綠色低碳轉型。”于海義說。
二十年深耕材料,打破國外壟斷;十年精工建造,造出全球頂尖機組。中國電力人以日復一日的堅守,證明了一件事:新質生產力從來不是抽象的概念,而是把別人眼中的“不可能”,一點一點“焐”成了現實。
傳統能源從未“老”去,新式“爐膛”正燃起青春之火,照亮中國能源轉型的壯闊前路。這場煤電的“中國式逆襲”,不僅是一次科技創新的勝利,更彰顯了一個國家在轉型路上不棄根本、又敢為人先的底氣與雄心。
(大眾新聞記者 李子路 劉宸 王兆鋒)
■記者手記
爐膛新火,照見能源轉型之路
走進大唐鄆城630℃國家電力示范項目現場,一次次實地采訪,徹底刷新了我對煤電的認知。
此前,我和很多人一樣,認為煤電粗放落后。但親眼見證“大國工程”落地,目睹智能綠色的生產場景,傾聽建設者的攻堅歷程,那些刻板印象一點點瓦解,只剩由衷的震撼與敬畏。
當前齊魯大地新能源蓬勃起勢,能源結構綠色迭代持續提速,上半年山東非化石能源裝機占比達55.8%。此次采訪讓我深刻認識到,山東能源轉型走的不是非此即彼的路線,而是新舊兼容、提質增效的系統性迭代。
風電、光伏受天氣制約,出力波動大、穩定性不足,難以獨立保障電網平穩運行。而以大唐鄆城項目為代表的新一代清潔高效煤電,精準補齊新能源短板,為新能源大規模并網消納兜底,成為新型電力系統的“穩定器”與“壓艙石”,守住區域能源安全底線。
該項目的最大價值之一,是打破了全球煤電多年的技術桎梏,改寫了行業數十年的技術格局。全球煤電機組蒸汽溫度曾37年止步620℃,高端耐熱核心材料與關鍵設備技術長期被海外壟斷,牢牢鎖住全球行業技術上限。為突破技術壁壘、打破產業封鎖,中國一眾科研人、電力人,以歲月為刃、以匠心為基,深耕二十載潛心淬煉,歷經無數次試驗與迭代,成功研發出G115新一代馬氏體耐熱鋼,為國內煤電技術突破打通關鍵關口。
11℃的參數躍升,成就了中國煤電的歷史性跨越。依托國產“超級鋼”,自主研發汽輪機轉子、超長鈦合金葉片等核心裝備,項目設備國產化率達98.89%,實現核心技術自主可控。爐膛煥新、舊業新生,煤電固有的“高碳”標簽被硬核數據徹底改寫。項目發電熱效率突破50%,度電煤耗低至256.28克,熱能利用效率極致優化,每年可節煤20.8萬噸、減排二氧化碳54萬噸。從技術攻關到工程落地,中國煤電徹底擺脫跟隨模仿,完成從“跟跑”到“領跑”的蛻變,歷程可謂艱辛。新質生產力,從來不是空洞的概念,而是無數人深耕不輟、全產業鏈協同攻堅,硬生生拼出來的中國底氣。
能源轉型是循序漸進的系統工程,不是簡單的新舊替換。山東不摒棄傳統、不固守舊態,讓新能源擴容增效、傳統能源提質升級,新舊互補共生,織就了安全、綠色、高效的現代化能源網絡。
沒有落后的產業,只有停滯的創新。大唐鄆城項目無先例可循,靠自主創新破解多項技術難題,實現電力保供、節能降碳的同時,還賦能地方經濟發展,彰顯了傳統產業的轉型潛力。
爐膛新火,照見能源轉型之路。在山東綠色低碳高質量發展布局中,這座“超級電廠”是能源轉型的標桿項目。它告訴我們:傳統能源從未落幕,堅守創新初心、深耕轉型之路,亦可破繭成蝶。這場煤電的“中國式逆襲”,將點亮中國能源升級的未來之路。
(大眾新聞記者 李子路)