在能源领域,一场跨越70年的技术革新正深刻改变着中国煤电的发展格局。曾经,煤电厂效率低下,烧100吨煤,仅有约30吨的热量能转化为电能,其余70吨热量白白浪费。那时,发电的核心任务是满足“有没有电”的基本需求,效率问题尚未被重视。
随着时代发展,能源浪费问题愈发凸显。从上世纪90年代起,中国积极引进超临界技术,煤电效率开始逐步提升。2006年,首台国产百万千瓦超超临界机组投入运营,效率一举突破45%。2015年,世界首台百万千瓦二次再热机组在江苏泰州落地,效率达到47.82%,创造了当时的世界纪录。
然而,煤电效率提升之路并非一帆风顺。当效率迈向50%大关时,每前进一个百分点都困难重重,如同运动员冲击世界纪录,从47%到50%这3个百分点的跨越,需要材料、设计、工艺等多方面的全面突破。其中,材料成为关键瓶颈。锅炉和汽轮机要在更高温度和压力下运行,对钢材的性能要求极高。此前,高端耐热钢主要依赖进口,日本和欧洲企业掌握着核心技术和工艺。
转机出现在2026年3月。世界首台630℃超超临界二次再热机组——大唐郓城国家电力示范项目完成单体调试。这台机组首次工程化应用了我国自主研发的G115新型耐热钢,将蒸汽温度提升至631℃,主蒸汽压力达到35.5兆帕。这一突破使得发电热效率成功突破50%,供电煤耗降至256.28克/千瓦时。这意味着,同样发一度电,该机组比普通机组少消耗十几克煤。一台百万千瓦机组一年运行下来,可节约标煤20多万吨,减少二氧化碳排放50多万吨。
有人质疑,在新能源快速发展的当下,煤电技术突破是否还有意义?事实上,在未来相当长一段时间内,煤电仍是中国电力系统的“压舱石”。既然要继续使用,就必须提高其效率和清洁程度。全球煤电平均效率每提升一个百分点,每年就能少烧数百万吨煤,减少约2 - 3%的碳排放。在中国这样的煤炭消费大国,效率提升带来的减排效果,可能比新建大量新能源项目更为显著。
更重要的是,630℃机组的成功突破,标志着中国在高端能源装备领域实现了从“跟跑”到“并跑”甚至“领跑”的转变。中国不再仅仅是技术的使用者,而是开始成为技术的引领者。
这场持续70年的技术革新,凝聚着几代工程师的心血。他们不仅要攻克技术难题,还要应对国际竞争和封锁。如今,50%的效率大关已被突破,但技术创新不会止步。650℃甚至700℃超超临界技术已在研发之中。同时,煤电的角色也在逐渐转变,从主力电源向调节电源过渡,为风电、光伏等新能源提供支撑。每一度电的背后,都闪耀着技术与智慧的光芒,也见证着中国工程师们不懈的努力与付出。

