我国存量煤电机组规模大，存量煤电机组转型发展是我国实现“双碳”目标的重要路径之一。到2030年我国约有10%的煤电机组达到设计寿命，到期机组的关停和延寿策略对于确保电力系统安全、如期实现双碳目标具有非常重要的意义。
近日，我国第一座大容量超临界火力发电厂获得延寿许可——华东能源监管局为华能国际电力股份有限公司上海石洞口第二电厂办理了机组延寿许可业务，延寿期五年。
我国电力系统灵活性不足，存量煤电调峰相较于其他调节型电源具有明显的体量和成本优势。延寿成为推动煤电机组发挥存量价值、保障电力供应安全、助力降碳目标实现的有效手段之一，目前国内多家煤电企业开展了延寿改造评估并获得延寿运行许可。
大唐集团河北张家口发电厂2号机组近日宣布拟延寿运行至2025年、华能国际德州电厂等山东省20多家煤电厂近两年获批延寿……
业内人士透露，截至今年3月底，全国全口径煤电装机11.1亿千瓦，今后10年约1亿千瓦煤电机组退役，未来20年退役机组达到5.5亿千瓦以上。为支撑我国能源转型、构建新型电力系统，政府正组织起草新版煤电机组延寿和退役相关文件。
煤电产业发展现状
（一）发展概况
长期以来，煤电是保障我国电力供应安全的主体电源。截止2019年底，我国煤电装机10.4亿千瓦、发电量4.56万亿千瓦时，占总装机、总发电量的51.8%和62.2%。煤电结构不断优化。“十三五”前四年煤电年均新增装机3514万千瓦，与“十二五”相比下降30%；“十一五”以来累计淘汰落后产能1.4亿千瓦，目前单机60万千瓦及以上煤电机组容量占比达到44.7%。煤电节能减排成效显著。目前全国超过7.5亿千瓦煤电机组实施了深度节能改造，达到超低排放限值的煤电机组容量8.9亿千瓦，我国煤电能耗及污染物排放水平走在了世界前列。
（二）未来发展及定位
为满足电力平衡要求，需要煤电装机发挥“托底保供”的作用。由于新能源装机有效容量比较低，难以满足电力实时平衡的要求，需要煤电机组来保障电力供应安全。煤电在系统中的定位将逐步由电量型电源向电量和电力调节型电源转变。随着新能源加速发展，系统对灵活性电源需求将不断提高，在现有技术条件和能源资源禀赋下，煤电是最经济可靠的大型灵活调节电源，将更多地承担系统调峰、调频、调压和备用功能。煤电合理利用小时数呈下降趋势。煤电为新能源发电“让路”，更多地参与系统调节，多数时间运行在低于额定功率下，年利用小时数势必要下降。
（三）面临的突出问题
煤电灵活性改造滞后。截至2019年底，“三北”地区灵活性改造仅完成5775万千瓦，不到规划目标的27%。深度调峰辅助服务补偿标准偏低，已完成的改造项目收益不及预期，影响了系统调节能力的进一步释放。
煤电机组到期退役关停存在能源资源浪费问题。国内外火电机组部件为常规强度设计而非有限寿命设计，机组寿命按一般经验确定为30年。国外煤电机组服役时间普遍超过30年。目前，我国服役20～30年的30万、60万千瓦等级煤电机组已达到或接近设计寿命，这些机组经过多次安全、节能、环保改造，绝大多数健康状况良好，具备延续运行的能力。部分地区对运行期满30年但环保达标、能耗和可靠性指标较优的机组“一刀切”强制关停，造成巨大浪费。
煤电机组延寿运行研究
（一）国内外煤电机组服役年限对比分析
美国75%的煤电现役机组服役时间在35年以上，日本接近50%的煤电机组服役时间超过30年。美国退役机组平均服役时间长达52年，欧盟退役机组服役时间长达50～60年。国内各类型煤电机组均有运行年限超过30年的案例，运行年限最长的高井电厂1号机组服役54年，国产第一台20万千瓦、30万千瓦机组分别服役40年、42年。近年来，国内多家煤电企业开展了延寿改造评估并获得延寿运行许可，表明煤电机组延寿运行是可行的。
（二）延寿安全性分析
影响机组整体寿命的核心构件主要是高温承压部件、高速旋转部件、电气主设备及主要建构筑物。通过对主要部件开展寿命管理，及时掌握关键部件的剩余寿命及服役安全性，并根据监测情况适时开展状态检修，缩短检修周期、及时更换缺陷部件，能够消除安全隐患，现役大部分机组具备在设计寿命基础上延寿运行10～15年的能力。
（三）延寿经济性分析
成本方面，延寿运行机组成本均低于新建机组。新机组固定费用高，在运营初期需要承担较高的还本付息资金压力，而延寿机组财务成本和折旧成本均较小。社会效益方面，若将煤电机组设计寿命延长10年，近10年内，满足延寿条件的机组规模约3300万千瓦，可以节省新建煤电项目增加的全社会投资1100亿元。
（四）延寿环保性分析
煤电机组已完成综合节能改造及环保设施改造，在能耗和环保指标方面，煤电机组延寿运行均能满足国家政策要求。
完善标准和规程 确保经济可行
《研究》建议，制定并完善煤电机组延寿评估的技术标准和规程规范。完善煤电机组延寿运行的改造、评估、监管等技术规范及标准体系, 规范煤电机组延寿运行评估的目标、 范围以及评估机构的资质要求, 提供全面客观的评判依据。同时，因地制宜开展煤电机组延寿工作。各发电企业按相关规定和评估标准, 开展煤电机组延寿工作，并承担相应的安全环保、投资收益等方面的责任，避免资产损失和资源浪费。
陶丽指出，煤电机组延寿及灵活性改造应对各地实际需求、政策、机组特点等统筹考虑，综合权衡延寿和关停方案，避免“一刀切”。上述知情人士建议，在煤电机组延寿时需要充分考虑延寿后机组定位、运行方式和小时数等因素，确保机组延寿经济可行。
“根本上还是要健全煤电成本回收机制，保证煤电机组合理回报水平。针对煤电行业大面积亏损、灵活性改造意愿不强等现状，尽快落地容量成本回收机制，保障容量可靠机组的合理收益。同时推动煤电高比例掺烧，持续推动煤电向低碳、零碳乃至负碳转变，形成促进行业可持续发展的良性机制。”上述知情人士说。
