超超临界发电是什么？该技术可是各公司项目首选？

2022-09-01 15:36:56  信息编号：K223334  浏览次数：357

1、什么是超超临界发电？

超超临界是应用于火电的概念。我们所熟悉的火力发电，是利用煤炭等燃料在锅炉内燃烧，将水加热成高温高压的水蒸气，推动汽轮机高速旋转，再带动发电机发电。按热力学原理，水蒸气的压强和温度越高，发电效率就越高。

1个标准大气压下，水从液态变为气态的沸点是100℃，想要提高水蒸气温度，就要增大压强以提高沸点温度。在22.115兆帕压强、374.15℃温度下，水蒸气密度与液态水一样，到达临界状态；当温度和压强都超过了临界值，水会处于超临界状态。用超临界状态的水蒸气来发电，叫做超临界发电技术，而超超临界发电则是比超临界发电技术更高的阶段。

目前，超超临界与超临界的划分没有国际统一标准。我国“863计划”项目“超超临界燃煤发电技术”中，将超超临界参数设置为压强≥25兆帕，温度≥580℃。

2、超超临界发电有什么超能力？

一是它先进可靠，拥有自主知识产权和国产化设备。

其实，超超临界发电并不是新概念。从20世纪50年代起，美国、英国、德国、日本等发达国家就开始了超超临界发电技术的研发应用。我国起步晚，1992年才开始兴建超临界机组，但利用国内巨大市场，多家公司长期发力，已具备自主研发能力和相关知识产权，实现了超超临界机组的国产化。2006年11月，由中国能建集团设计的华能浙江玉环电厂投产运行，这是中国首台百万千瓦超超临界发电机组工程。迄今为止，我国已连续15年布局研发百万千瓦级超超临界高效发电技术，供电煤耗最低可达到264克每千瓦时，处于全球先进水平。目前，该技术已在全国推广，占煤电总装机容量的26%。

二是它基础深厚，立足于我国以煤为主的能源禀赋。

中国的电力发展有力支撑了经济的快速增长，火电功不可没。我国2021年总发电量达到85342.5亿千瓦时，其中火电发电量为58058.7亿千瓦时，占总发电量的68%。而我国化石能源资源特点是“富煤、缺油、少气”，煤电在火电中占比最高。作为制造业大国，中国要发展实体经济，能源的饭碗必须牢牢端在自己手里，以煤为主的能源禀赋决定了煤电在相当长时期内仍将承担保障我国能源电力安全的重要作用，意味着我们不能轻易抛弃煤电。

三是它前景可期，站上了实现双碳目标的时代风口。

众所周知，虽然煤电的缺点是污染大、排放高，但清洁能源发电在稳定性、消纳等方面存在诸多问题，煤电是我国能源安全的主要担当。如何用更少的煤发更多的电，达到节约资源、提高效率、减少排放的目的，成为亟需解决的问题。超超临界发电技术正是对煤炭资源的清洁高效利用，既可建设新机组，也可用于改造老旧机组，把煤炭“吃干榨净”。

碳达峰、碳中和双目标是一场能源革命，正在推动人类由工业文明走向生态文明。超超临界发电技术的超能力，就在于它集齐了天时地利人和的成功要素。作为火电节能减排的主要技术之一，超超临界发电技术将助推我国能源事业高质量发展。

3、“超超临界发电”行业现状

超超临界发电技术是当前世界上最先进的火力发电技术，可在同步实现污染物超低排放的同时，减少煤炭消耗。我国连续多年研发超超临界高效发电技术，目前供煤炭消耗最低可达到每千瓦时264克，大大低于全国的平均值，位于全球先进水平。超超临界高效率发电技术和示范工程已经在全国推广，占煤电总装机容量的26%。

燃煤发电的生产革命本质上就是要提高燃煤发电效率，而更高参数的超超临界发电技术无疑是高效燃煤发电技术的主要发展方向。与传统的火电机组相比，超超临界火电机组能够提高燃煤的发热效率、减少污染排放，从而实现我国火电技术的优化升级。

而在现在全球致力发展“碳中和”，并且我国富煤、贫油、少气，我们要过渡到碳中和，实现能源转型任务 还是比较重的，当前新能源发电也满足不了国民需求，目前只能煤炭作为主力发电，超超临界发电技术的作用十分突出，前景大好。

4、各公司超超临界机组业务占比不一

随着超超临界概念爆发，争光股份、华西能源、天沃科技、常宝股份、科远智慧、赣能股份等一众概念股掀起涨停潮。但华西能源证券部人士向记者表示，公司并无超超临界火电机组产品，超临界机组订单也已基本交付完毕，“超超临界作为高精尖的技术领域，我们还没有涉及。”

东方电气证券部人士则向记者证实，目前包括东方电气、上海电气、哈尔滨电气等国内领先的发电设备厂商，均有超超临界机组相关技术产品。今年5月30日，东方电气东方汽轮机有限公司研制的全球最先进145MW超超临界煤气发电汽轮机——中冶南方都市环保总包盛隆冶金产业升级项目7号机组，顺利实现145MW满负荷运行，进汽参数达到24.2MPa、600℃，创下煤气发电机组超超临界记录。而上海电气2021年年报则显示，报告期内其研制的国内首台百万等级超超临界带BEST双机回热系统二次再热机组通过168小时满负荷运行，创造了综合发电煤耗249.7g/kwh的全国最低记录。

作为直接受益超超临界技术推广的设备制造商，东方电气、上海电气、哈尔滨电气昨日股价却分别微跌-2.31%、-0.72%和-1.39%。东方电气证券部人士表示，公司未对超超临界机组主业占比做专门统计分类，但公司作为发电设备、电站工程承包、电站服务、环保设备节能设备等的综合服务商，超超临界机组仅为其产品线一个分支。上海电气证券部人士则向财联社记者透露，2021年上海电气超超临界及以上火电装备收入占全年火电装备收入的比重约为28%。

在发电厂商一侧，根据科技部公布数据，超超临界高效发电技术和示范工程已占全国煤电总装机容量的26%。而国家能源局此前在全国煤电“三改联动”典型案例和技术推介会上表示，2021年中国煤电度电煤耗大约为305克，已经优于美国和德国，仅次于日本，且超临界和超超临界机组占比已经超过50%。

记者从华北某热电上市公司也了解到，公司几年前就已应用超超临界火电机组，“目前超超临界能占到公司小一半的装机容量”。而作为国内最大的发电上市公司，华能国际已有超过54%装机容量是60万千瓦以上的大型机组，包括16台已投产的世界最先进的百万千瓦等级的超超临界机组和国内首次采用的超超临界二次再热燃煤发电机组。国内首台国产超超临界百万千瓦机组，即是2006年11月在华能玉环电厂投入商业运行的。

较为特殊的是赣能股份。公司证券部人士表示，公司目前已拥有火力发电装机容量140万千瓦，在建则为2台设计装机容量100万千瓦超超临界发电机组，分别将于今年上半年、三季度建成投产。这意味着，超超临界机组将迅速成为赣能股份主力机组。

5、先进技术并非一定是项目首选

某发电设备上市公司人士对记者表示，超超临界并非新概念，该技术问世已有半个多世纪，它只是高温、高压发电技术的一个类型，主要用于大型火电建设以提高热效率，并非适用于所有使用场景。

此外，建设投资也是机组建设要考虑的关键因素。赣能股份人士向记者透露，公司2*100万千瓦在建超超临界机组，总投资为70多亿元。而某央企发电装备公司高管透露，该公司此前投资的2*66万千瓦超临界机组投资约6亿美元。尽管供电煤耗与超临界机组有一些差距，但超超临界机组前期投资大，对机组运行小时数要求较高，再考虑财务成本和电价情况，项目的投资收益水平将面临更大考验。

据了解，目前在高煤价背景下，企业新建超超临界大型火电机组的积极性并不高。由于十四五”后煤电装机不具备进一步增长的空间，火电灵活性改造资源存在边界，而成本补偿机制尚未完善，也导致火电企业参与灵活性改造的积极性有待进一步激发。在此背景下，火电公司正纷纷加快向新能源产业转型的步伐。

但业内人士也指出，我国亚临界机组还有近4亿千瓦。根据2021年10月国家发改委、国家能源局联合印发的《关于开展全国煤电机组改造升级的通知》以及同时发布的《全国煤电机组改造升级实施方案》，按特定要求新建的煤电机组，除特定需求外，原则上采用超超临界、且供电煤耗低于270克标准煤/千瓦时的机组。

同时，要求存量煤电机组灵活性改造应改尽改。此外，国家能源局党组书记、局长章建华今年5月发表的《全面构建现代能源体系推动新时代能源高质量发展》文章则指出，抓好煤炭清洁高效利用，根据发展需要合理建设先进煤电，大力实施煤电节能降碳改造、灵活性改造、供热改造，“十四五”期间改造规模合计6亿千瓦左右。这给煤电先进技术推广和机组应用仍拓展了相当空间。

电力行业人士进一步指出，中短期内煤电在发展新能源的道路上仍不可或缺。在新能源装机比例快速上升的背景下，煤电的作用不降反升，承担的保供压力更重。此外，煤电仍然是我国最适合支撑三北地区大风光基地送出的调节性电源，未来仍将按需安排一定规模保障电力供应安全的支撑性电源和促进新能源消纳的调节性电源。