我国新一代煤电升级专项工作与数字能源融合发展

在全球能源格局深度调整、能源转型与安全供应压力交织的当下，我国煤电产业作为能源电力系统的关键支柱，正经历从传统主体电源向“清洁低碳、灵活高效、智能支撑”调节电源转型的关键阶段。为强化煤电兜底保障、推动产业升级，2025年4月19日，国家发改委与能源局联合发布《新一代煤电升级专项行动实施方案（2025—2027年）》，明确推进现役机组改造升级、提升新建机组指标，并开展试点示范。方案坚持有序推进、因地制宜原则，在“三改联动”（节能降碳、供热、灵活性改造）基础上，强化煤电的兜底保障与支撑调节功能。尤为引人注目的是，方案着重强调了煤电与数字能源的深度融合。通过数字化技术实现智能监测与控制，借助大数据分析优化运行参数，利用物联网提升系统协同能力，运用人工智能算法进行负荷预测与调度，从而增强煤电对新能源消纳的支撑，保障电力稳定供应。此方案为煤电产业升级指明方向，助力新型电力系统构建与“双碳”目标实现。

一、新一代煤电升级专项工作：背景与意义

（一）背景：能源转型下的煤电挑战

在全球能源格局深刻变革、我国积极推进能源转型的大背景下，电力行业正经历着前所未有的变革。近年来，新能源领域发展迅猛，风电、光伏等新能源大规模建设持续推进，电源结构不断优化，电网形态也逐步向多元双向混合电网转变。与此同时，随着分布式能源、电动汽车等新型负荷的接入，负荷特性逐渐体现出柔性和产消型特征，电力系统的运行模式和供需平衡面临着新的挑战。

在此复杂多变的形势下，电力系统呈现出“双峰”（夏冬季用电高峰与新能源发电高峰并存）、“双高”（高比例新能源接入与高比例电力电子设备应用）的显著特征。这一特征使得系统调节资源不足的问题日益凸显，电力系统的稳定运行和电力可靠供应面临巨大压力。

煤电作为我国电力系统的“压舱石”，在保障电力供应、维护能源安全等方面发挥着不可替代的重要作用。我国煤电现存规模庞大，技术水平成熟，且成本相对较低，调节能力储备也较为丰富。然而，煤电在发展过程中也面临着诸多挑战。一方面，煤电碳排放是能源领域主要的碳排放源之一，在全球应对气候变化、我国积极推进“双碳”目标的背景下，煤电的减排压力与日俱增。另一方面，受新能源大规模并网等因素影响，煤电的运行方式发生了较大变化，供电煤耗略有增长，能源利用效率面临提升需求，煤电亟需进一步转型发展以适应新的形势。

（二）意义：新型电力系统构建的支撑

新一代煤电升级专项行动是新型电力系统加快构建的重要支撑，具有深远的意义。

从适应新型电力系统建设需求的角度来看，通过提升煤电清洁降碳、安全可靠、高效调节、智能运行等各方面水平，能够使煤电更好地与新能源协同发展，解决系统调节资源不足的问题，提高电力系统的稳定性和可靠性，为能源安全供应和绿色转型提供坚实保障。

从煤电产业自身发展的角度来看，新一代煤电升级是煤电产业转型升级的必然要求。通过采用先进的技术和设备，优化煤电的运行方式和管理模式，能够提高煤电的能源利用效率，降低运营成本，增强煤电产业的竞争力。同时，煤电的清洁化发展也有助于改善煤电产业的环境形象，促进煤电产业与经济社会的协调发展，实现可持续发展目标。

新一代煤电升级专项工作既是对能源转型背景下煤电发展挑战的积极回应，也是推动新型电力系统建设和煤电产业转型升级的重要举措，对于保障我国能源安全、促进经济社会可持续发展具有重要意义。

二、新一代煤电技术指标体系：解析与要求

（一）清洁降碳：差异化的碳减排路径

清洁降碳是新一代煤电升级的重要方向。实施方案充分考虑了不同类型机组实际情况和区域资源条件的差异，对现役机组、新建机组和新一代煤电试点示范提出了差异化的碳减排实施标准。新建机组应预留低碳化改造条件，鼓励具备条件的同步实施低碳化建设；积极推进现役机组实施低碳化改造。新一代煤电试点示范机组采用降碳措施后，度电碳排放水平应较2024年同类型机组降低10%至20%，鼓励进一步提高碳减排水平。这一要求体现了我国对煤电产业碳减排的重视，有助于推动煤电产业向清洁低碳方向发展。

（二）安全可靠：保供期的稳定运行保障

安全可靠作为新一代煤电升级的核心基石，是保障电力系统稳定运行的根本前提。实施方案聚焦保供期这一关键时段，精心设定了申报出力达标率与非计划停运次数两项核心评价指标。申报出力达标率旨在确保煤电机组在保供期内能够按照预定计划，稳定输出所需电力，避免因出力不足而影响电力供应的可靠性。非计划停运次数则是对机组稳定性的严格考量，要求减少因设备故障、操作失误等原因导致的意外停机，保障机组持续、稳定运行。这两项指标的设定，为煤电机组在保供期的稳定运行提供了明确导向，为电力系统的安全稳定供应筑牢了坚实防线。

（三）高效调节：深度调峰与能效提升

高效调节是新一代煤电升级的关键环节。实施方案提出了供电煤耗、低负荷煤耗攀升幅度、深度调峰最小出力、负荷变化速率、一次调频、启停调峰等6项指标要求。除深度调峰最小出力和供电煤耗外，其他4项指标是首次在产业政策中予以明确。低负荷煤耗攀升幅度用于衡量机组宽负荷运行能效水平，是新型电力系统下煤电机组频繁参与深度调峰场景下对机组能效的必然要求和发展趋势；负荷变化速率响应是构建新型电力系统的重要需求，按机组在不同负荷运行水平下的客观差异进行区分；一次调频能力是煤电机组重要涉网性能，结合煤电机组在深度调峰期间一次调频能力下降的客观实际，鼓励广大煤电机组通过自身调节或辅助调节方式提升机组一次调频能力。随着大规模新能源的接入，部分地区煤电启停调峰需求逐渐显现，但考虑到启停调峰运行的安全隐患，指标体系对于现役、新建机组以鼓励探索为主，试点示范需具备安全可靠启停调峰能力。

（四）智能运行：自动化与科学决策支撑

智能运行是新一代煤电升级的重要支撑。实施方案提出了新一代煤电应重点聚焦智能控制、智能运维、智能决策等3个评价指标。其中，智能控制要求煤电机组强化负荷调节的自动化性能，提升自动控制的精准度并减少人工干预；智能运维要求提升机组运行智能化水平，强化安全监测、风险预警和寿命管理；智能决策是适应电力市场交易机制的重要能力，通过提升机组在市场化运行中的科学决策能力来降本增效。

三、数字能源在煤电领域：应用现状与成效

（一）数字化技术：煤矿供电系统的稳定性提升

在当前科学技术不断发展的背景下，煤矿供电过程引入数字化技术已成为关键趋势，为煤矿供电系统的稳定性提升带来了显著变革。

数字化技术的应用使煤矿供电系统更加趋于可靠性与稳定性，实现了供电的合理与科学。以载波控制技术为例，它通过载波发射和接收设备，配合线路发送控制信号，从而实现对煤矿供电的精准控制。在实际应用中，将载波接收和发射装置设于供电系统之中，并根据煤矿的实际发展情况配备动力电缆芯片。在机电设备有限运行过程中，针对信号加以调试，按照频率模式将信号传入供电系统，极大地提高了供电系统的自动化水平。

这一技术的应用，使得煤矿供电系统能够根据实际需求自动调整供电参数，有效避免了因人工操作失误或传统控制方式响应速度慢而导致的供电故障。同时，数字化技术还能实时监测供电系统的运行状态，及时发现潜在的安全隐患，并采取相应的措施进行处理，进一步保障了煤矿供电的稳定性和安全性。

（二）GIS系统：矿井下环境的直观描述应用

由于地面无法完全接收到煤矿井下实际信息，传统的供电系统图只能体现出开关、设备、电缆和变压器之间的控制和连接关系，对于分布电缆和内部位置缺乏指导作用，这给煤矿供电系统的管理和维护带来了一定的困难。

而GIS系统具有显著优势，它可以直观且系统地描述矿井下的实际环境情况，特别是在煤炭供电系统中属性特点和相对复杂的空间关系方面有着较强的反应效果。利用GIS系统中的地理坐标统一系统，在煤炭供电系统中精准定位实体对象，准确描述空间关系，为煤矿供电系统的综合自动化提供了有力支持。

通过GIS系统，煤矿管理人员可以清晰地了解矿井下各个设备的分布位置、运行状态以及相互之间的连接关系，从而更加科学地进行供电系统的规划和设计。同时，在发生供电故障时，GIS系统能够快速定位故障点，为维修人员提供准确的导航信息，缩短故障处理时间，提高供电系统的恢复效率。

此外，GIS系统还可以与其他数字化技术相结合，如与大数据分析技术相结合，对煤矿供电系统的运行数据进行深入挖掘和分析，为煤矿供电系统的优化和升级提供数据支持。

总之，数字能源在煤电领域的应用已经取得了显著的成效，为煤矿供电系统的稳定性提升和综合自动化提供了有力保障。随着技术的不断发展和创新，数字能源在煤电领域的应用前景将更加广阔。

四、数字能源助力煤电升级的关键路径

（一）煤电与新能源协同：智能控制下的互补运行

数字能源技术是实现煤电与新能源协同运行的核心支撑。通过构建智能控制系统，能够实时、精准地监测新能源的发电情况以及电力系统的整体需求。基于这些实时数据，系统可自动、合理地调整煤电机组的出力，实现煤电与新能源在发电层面的动态互补。

例如，在阳光充足、风力强劲的时段，新能源发电量大幅增加，智能控制系统迅速响应，降低煤电机组的出力，优先使用新能源发电，减少煤炭消耗和污染物排放；而在新能源发电不足的时段，如夜间或无风天气，系统则自动增加煤电机组的出力，确保电力系统的稳定供应。这种智能互补运行模式，不仅提高了电力系统的稳定性和可靠性，还促进了能源结构的优化调整，推动了能源的绿色低碳转型。

（二）智能控制与运维：大数据驱动的故障预警

数字能源技术为煤电机组的智能控制和运维带来了革命性变化。通过在机组关键部位安装传感器和智能终端设备，能够实时、全面地采集机组的运行数据，包括温度、压力、振动等参数。利用大数据分析和人工智能算法，对这些海量数据进行深度挖掘和分析，可对机组的运行状态进行实时监测和精准诊断。

一旦发现潜在故障迹象，系统能够提前发出预警，并提供详细的故障信息和维修建议。同时，根据机组的实时运行情况，智能控制系统可自动调整机组的运行参数，如调整燃烧效率、优化负荷分配等，实现机组的高效、稳定运行，降低运行成本，延长机组使用寿命。

（三）智能决策与市场交易：电力市场化的策略优化

数字能源技术为煤电机组在电力市场化环境下的智能决策和市场交易提供了有力支持。通过建立先进的电力市场交易模型，综合考虑市场价格、机组成本、发电能力等多种因素，为机组制定最优的交易策略。

同时，利用智能决策系统，能够实时监测电力市场的变化情况，如供需关系、价格波动等，并根据这些变化及时调整机组的运行计划，确保机组在市场化运行中始终保持竞争力。此外，数字能源技术还可实现煤电机组与电力市场的无缝对接，提高交易效率，降低交易成本，为煤电产业的可持续发展创造有利条件。

五、政策支持与组织实施保障：全方位支撑体系

在推进煤电节能降碳改造、实现能源结构优化与绿色低碳转型的进程中，构建全方位的政策支持与组织实施保障体系至关重要。这一体系涵盖了资金支持、项目规划建设、运行调度以及市场机制等多个关键领域，旨在为煤电领域的可持续发展提供坚实支撑。

（一）资金支持：煤电节能降碳改造的投融资渠道

资金是煤电节能降碳改造项目顺利推进的基础保障。针对当前建设和改造资金不足的突出问题，实施方案精准施策，积极拓展多元化的投融资渠道。一方面，大力支持符合“两新”（新型基础设施建设和新型城镇化建设）等条件的煤电领域节能降碳改造建设项目，通过政策引导和财政补贴等方式，吸引社会资本积极参与，为项目注入源头活水。另一方面，积极推动符合条件的燃煤发电项目发行基础设施领域不动产投资信托基金（REITs），这不仅为项目开辟了新的融资途径，还畅通了“投融管退”的完整链条，使投资者能够更加灵活地参与和退出项目，进一步激发了市场活力，有效加大了对煤电机组改造升级的支持力度。

（二）项目规划建设：煤电与新能源联营的优先安排

项目规划建设是煤电节能降碳改造的关键环节。对于试点示范项目，实施方案给予了高度重视和特殊支持。明确规定该类项目所需的煤电规模在国家依据总量控制制定的煤电规划建设规模内优先安排，这一举措为项目的顺利落地提供了坚实的规划保障。同时，积极支持新一代煤电升级与新能源实施联营，鼓励联营的新能源项目优先并网。通过煤电与新能源的协同发展，不仅能够实现能源结构的优化调整，还能提高能源供应的稳定性和可靠性，促进能源产业的绿色低碳转型。

（三）运行调度：调节资源的优化配置与高效利用

运行调度是确保煤电机组高效运行的关键手段。实施方案与《电力系统调节能力优化专项行动实施方案（2025—2027年）》紧密衔接，致力于实现各类调节资源的优化配置。针对煤电机组投产运行中存在的负荷率不足等问题，通过科学合理的运行调度策略，根据电力市场的实时需求和煤电机组的运行状况，灵活调整机组的出力和运行方式，提高煤电机组的利用率，降低能源消耗和运行成本，实现经济效益和环境效益的双赢。

（四）市场机制：煤电价值体现与市场化环境营造

市场机制是推动煤电高质量发展的核心动力。针对新一代煤电运行造成的成本增加问题，实施方案提出了一系列鼓励政策。积极完善电力现货市场、辅助服务市场和煤电容量电价机制，通过合理的价格信号和市场规则，充分体现煤电机组的高效调节价值和环境价值。这不仅有助于提高煤电企业的盈利能力和市场竞争力，还能引导更多的社会资本投向煤电节能降碳改造领域，为煤电高质量发展营造良好的市场环境，推动能源产业向更加绿色、低碳、高效的方向发展。（作者：田惠敏，研究员，经济学博士；徐蕴峰，国声智库执行主任、中央财经大学经济学院金融创新与风险管理研究中心副主任。该项成果仅代表个人观点，与所在机构无关。）