2024 年,中国风电和光伏累计装机量首次超越煤电,标志着全球最大清洁电力供应体系建成。尽管煤电作为现存规模最大、技术最成熟且调节能力储备丰富的常规电源,在保障电力供应平稳运行中仍具不可替代的作用,但其面临调峰深度与频次增加、运行负荷下降及煤质波动等挑战,导致供电煤耗出现小幅增长。此外,个别企业为完成考核目标违规调低数据,暴露出节能降碳工作的落实差距。为此,政策明确要求健全完善煤电等调节性资源的容量电价机制,并推动以 30 万千瓦以下机组为重点的“三改联动”,分类推进节能降耗、灵活性及供热改造,淘汰整合落后产能。针对新建项目,方案鼓励依托成熟技术积累实现指标突破,特别是新一代煤电示范机组必须具备安全可靠启停调峰能力;而现役与新建机组亦需通过改造补齐短板。各地正统筹电力系统需求与企业实际,合理确定新一代煤电升级的时序与路径,例如巴彦淖尔市已设定 2030 年燃煤机组平均供电煤耗持续下降的目标。在山西,2025 年新能源和清洁能源装机占比达 55.1%,首次超越煤电,但煤电的技术迭代与功能重塑,仍是支撑“双碳”目标下新型能源体系安全高效运行的关键。

国家发改委、国家能源局印发的《新一代煤电升级专项行动实施方案(2025—2027 年)》如同一记警钟,打破了这种非此即彼的二元叙事。政策明确指出,煤电作为我国现存规模最大、技术最成熟、调节能力最丰富的常规电源,其新增装机并非为了“抢饭碗”,而是为了在新能源占比大幅提升的背景下,构建起足以应对极端天气和负荷波动的调节性资源底座。当风电光伏的间歇性成为常态,煤电的角色必须从“主力电源”无缝切换为“调节性资源”。如果不理解这一根本属性的转变,盲目叫停或无视新增煤电,最终只会导致系统调节能力枯竭,让绿色转型的列车在风雨中脱轨。

很多人将“新增煤电”与“高碳扩张”画上了等号,仿佛只要再建一座火电厂,就是向气候目标宣战。这种思维忽略了能源转型的底层逻辑:安全是发展的前提。在山西,2025 年新能源和清洁能源装机占比已首次超过煤电,达到 55.1%。这是一个里程碑,但也是一个巨大的挑战。当电源结构发生如此剧烈的变化,系统对调峰、备用和快速响应的需求呈指数级上升。此时,若没有具备深度调峰、快速启停能力的新增煤电机组作为“压舱石”,电网将失去应对突发波动的缓冲垫。

这就引出了一个核心的认知重构:我们讨论的不再是传统意义上的“煤电”,而是被重新定义的“调节性电源”。

在大众和部分行业的固有认知中,煤电往往被贴上“高污染、低效率、需淘汰”的标签,这是一种基于过去静态视角的刻板印象。然而,在构建新型电力系统的动态博弈中,真正的核心矛盾并非“煤电”与“新能源”的对立,而是“刚性调节需求”与“灵活调节能力”的错配。

新概念 A 是“存量依赖型电源”,它依赖固定的运行模式,追求在额定工况下的最高效率,其价值体现在基础负荷的填满;而新概念 B 是“系统调节型电源”,它依赖对负荷的精准响应,追求在宽负荷范围内的快速变负荷能力,其价值体现在对系统稳定性的支撑。两者的本质区别不在于燃烧煤炭这一物理过程,而在于其承担的系统功能。

以山西为例,作为一个能源重镇,它正在经历从“煤炭压舱石”到“绿色转型必答题”的剧烈阵痛。山西是全国首个开放一次调频市场化的省份,独立储能、新型储能均可参与调频。但在市场全面开放之前,谁来填补新能源大发时出现的巨大调频缺口?答案就在那些经过升级改造、甚至全新设计的煤电机组身上。它们在新能源出力不足时顶上,在新能源大发时迅速压负荷,这种“随叫随到”的能力,才是它们存在的唯一合法性来源。

回顾过去,煤电的爆发期源于工业化初期对稳定电力的刚性渴求。在那个时代,电源结构相对单一,电网形态简单,煤电只需“稳”字当头。然而,当前环境已发生根本性变化。随着新能源渗透率的提升,电力系统呈现出“双峰”、“双高”特征,调节资源严重不足。旧有的“填谷”模式彻底失效,因为新能源的波动性远超传统负荷的波动性。

随着风电光伏累计装机在 2024 年首次超越煤电,山西等地新能源占比亦过半,电力系统正经历由“以煤为主”向“绿电主导”的深刻重构。在此格局下,单纯依赖行政指令的“上大关小”已难以为继,煤电的角色必须从主力电源转向兼具调节功能的资源。面对新能源大规模并网导致的煤质下降与调峰频次激增,现役机组面临供电煤耗上升的现实压力,而新建机组则需依托成熟技术储备,在设计阶段即嵌入安全可靠启停调峰能力。各省正据此统筹系统需求与企业实际,分类推进“三改联动”并淘汰落后产能,旨在通过市场机制与技术迭代,确立煤电在新型能源体系中的新定位。

若将目光投向更广阔的维度,我们可以从政策诉求、技术路径、市场机制和产业生态四个层面,拆解新旧模式下的执行差异。

在政策诉求维度,旧模式侧重于“规模扩张”与“保供兜底”,往往以装机容量论英雄;而新模式则聚焦于“调节性能”与“系统贡献”,考核指标发生了质的飞跃。《实施方案》科学构建了煤电技术指标体系,首次将“低负荷煤耗攀升幅度”、“负荷变化速率”、“一次调频响应”、“启停调峰能力”纳入核心指标。这意味着,一台机组如果无法在低负荷下控制煤耗增长,或者无法在几分钟内响应电网的调频指令,即便它燃烧得再干净,也不再符合“新一代煤电”的标准。

在技术路径维度,旧模式倾向于“单点突破”,即单独提升煤电本身的能效;而新模式强调“多维协同”,涵盖煤电本身技术创新、低碳技术、新能源耦合及数字化智能化技术的深度融合。例如,在智能运行方面,方案提出了智能控制、智能运维、智能决策等专项指标。智能控制要求机组在频繁执行深度调峰时,强化负荷调节的自动化性能,降低人工干预;智能运维则强调全寿期寿命管理,确保机组在极端工况下的安全性。这就像没有医生直接通过化验单得到处方单,而是通过化验单和病人的其他行为进行推测,再得到的结论一样,煤电的升级不能仅看煤耗数据,更要看其在复杂系统下的综合表现。

在市场机制维度,旧模式往往忽视煤电的调节价值,将其视为单纯的电量生产者;而新模式必须强化容量电价机制和辅助服务市场的建设。针对新一代煤电运行造成的成本增加问题,方案提出鼓励完善电力现货市场、辅助服务市场和煤电容量电价机制,以合理体现煤电机组的高效调节价值和环境价值。山西的市场实践已经证明了这一点,从 2025 年开始,电力市场全面开放储能参与“一次调频+二次调频”,收益弹性最大。但对于煤电而言,其调节频率、响应速度带来的系统价值,需要通过精准的市场定价来兑现。如果调节能力无法转化为真金白银,那么新增投资的动力从何而来?

在产业生态维度,旧模式是“各自为战”,发电企业、设备商、电网公司之间缺乏深度协同;而新模式要求构建“产学研用”协同创新生态。方案明确,发电企业需推进现役机组改造和新建机组性能提升,装备制造企业需定向突破技术瓶颈,高校及科研机构需深化基础研究。特别是在算力与电力高效经济协同方面,推动建立算力设施参与电网运行的机制,让算力成为新的负荷侧调节资源。这种生态的构建,旨在解决单纯依靠企业自觉性难以进一步降低碳排放的问题,通过明确有力的政策和分解目标,打破经济利益和思想认识的双重阻力。

这种新旧模式的切换,并非一蹴而就的突变,而是一个分阶段、有步骤的演进过程。《实施方案》强调要因地制宜、因厂制宜、因需制宜。在难以满足电网快速调节需求的地区,优先改造和新建具有快速变负荷能力的机组;在调峰有缺额的地区,重点建设具有深度调峰能力的机组。这种差异化的策略,正是对过去“一刀切”行政命令的纠偏。

更深层次地看,煤电升级的本质,是从“主体性电源”向“调节性电源”的转型。在“十五五”时期,随着新能源装机年增长率保持在 1 亿千瓦以上,非化石能源供给将大幅加大。届时,煤电将不再承担主要的电量供应任务,而是转变为与可再生能源并重,甚至更侧重于系统调节的“平衡器”。这一转型的必然性,源于新能源大规模并网带来的结构性矛盾:新能源大发导致煤电机组负荷大降,致使一次调频能力显著下降,而系统调频需求却同步增加。如果不解决这个矛盾,系统的稳定性将无从谈起。

随着 2024 年我国风电、光伏累计装机量首次超越煤电,山西等省份新能源占比也已过半,电力结构正经历绿色化深刻转型。在这一背景下,新增煤电装机并非简单的规模扩张,而是为了填补系统调节能力缺口而采取的“以旧换新”策略:依托成熟技术积累,通过“三改联动”淘汰整合 30 万千瓦以下落后机组,重点建设具备安全可靠启停调峰能力的新一代示范机组。针对新建机组,方案鼓励其通过设计突破指标要求,以应对因煤质下降及新能源大规模并网导致的调峰深度增加与负荷下降趋势,从而在保障供应安全的同时,推动煤电从主力电源向调节性资源转变。

真正的“新增煤电”,绝非对绿色转型的倒退,而是一场针对系统脆弱性的精准补位。当新能源从“补充角色”跃升为“主力军”,电网的波动性特征将彻底改变旧有电源的生存逻辑。那些无法适应深度调峰、缺乏快速响应能力的传统机组,终将被历史淘汰;唯有那些经过技术重塑、能够像海绵一样吞吐负荷、像弹簧一样缓冲冲击的新一代煤电,才能在新体系中找到其不可替代的生态位。这种基于功能需求的“以新换旧”,本质上是用更高质量的调节资源置换低效的存量产能,确保能源转型的列车在高速奔跑中不失速、不脱轨。

所谓“新增”,实则是能源结构剧烈重组下的“功能性置换”。当新能源从辅助角色跃升为系统主力,电网对电源的需求已从单一的电量供给转变为对波动性的精准驯服。那些无法适应深度调峰、缺乏快速响应能力的传统产能,无论其历史贡献如何,终将在系统稳定性的考卷上被淘汰;唯有那些经过技术重塑、具备“随叫随到”调节能力的新一代煤电,才能凭借其在极端工况下的兜底价值,换取在新型电力系统中的生存权。这种基于功能缺口的精准补位,并非对绿色转型的逆向操作,而是通过引入更高品质的调节资源,去置换低效且僵化的存量产能,从而在物理层面筑牢能源安全的防线。

这种“功能性置换”的终极意义,在于打破“非此即彼”的二元对立迷思,将煤电从转型的“绊脚石”重塑为压舱的“稳定器”。它不再以燃烧量的多少论英雄,而是以响应速度、调节精度和安全兜底能力作为衡量其存在价值的唯一标尺。当新增机组能够像精密的减震装置一样,在新能源波动的狂风中为电网提供刚性的支撑,能源转型的脆弱性便得以被系统性的韧性所消解。

最终,这场关于新增装机的争论将回归常识:没有任何一种能源形式可以脱离物理规律而独立存在。在构建新型电力系统的漫长征途中,煤电并未被宣判死刑,而是通过自我革新完成了角色的升维。唯有正视调节资源的稀缺性,用高质量的“新”去置换低效的“旧”,我们才能在绿色与安全的动态平衡中,走出一条既不负气候承诺、也不弃能源底线的务实之路。