火电给新能源调峰，这项技术行！

改造后的山东华勤集团银河电厂光伏利用率大大提升。银河电厂供图

产品要出口欧洲，合资方对生产过程使用“绿电”要求严苛。这给山东华勤集团出了道难题：企业自建的光伏电站面临严重的“弃光”问题，多方尝试不能解决，想用“绿电”不容易。一次偶然的机会，华勤集团联系上了中国科学院工程热物理研究所（以下简称工程热物理所）循环流化床实验室，没想到经过几个月的技术改造，所有难题迎刃而解。

实际上，华勤集团的问题在我国新能源发电领域比较普遍。数据显示，截至2023年10月，我国风光装机占比约33.4%，而发电量仅占20.4%。如今，华勤集团的成功案例预示着，能解决“弃光”问题的新技术有了眉目。

华勤集团是山东济宁一家大型民营企业，主营业务为高端轮胎、工程橡胶等，年产值达到500亿元。2010年，集团公司每小时用电量达到6.5万度。为此，园区自建了一座燃煤发电厂——银河电厂，用以自产企业生产用电和工业生产所需的蒸汽，一举两得。

2020年，响应国家“双碳”政策号召，华勤集团投资4亿元新增了100兆瓦光伏发电装机。不过，问题随之而来。

目前，我国多个省份出台了峰谷电价政策——用电高峰期电价高、低谷期电价低。在山东，午间的谷电价远低于发电成本，对企业来说，此时少发电、多使用电网上富余的电量更为经济划算、低碳环保。因此，在光照条件好的白天，为了多用光电，火电机组必须尽可能往下压负荷；而在阴天或者夜晚没有光电时，火电机组得保持出力，以维持企业24小时用电需求。

2023年3月8日，经朋友介绍，工程热物理所研究员朱建国第一次来到银河电厂。一听对方的需求，他就知道自己来对了。朱建国所在团队正在开发燃煤发电的灵活调峰技术，其中一条技术路线就专注于解决循环流化床锅炉超低负荷稳定高效运行遇到的难题。

2023年11月，经过第三方测试，银河电厂的最低负荷已经降低到33%，并能维持足够的蒸汽发电温度。超出预期的是，改造后的锅炉还实现了零喷氨超低排放。2023年8月30日的现场测试发现，氨水可降低到0，环保数据依然达标。

近年来，我国可再生能源产业获得长足发展。国家能源局统计数据显示，截至2022年底，我国可再生能源装机已达到12.1亿千瓦，首次实现超越煤电装机的历史性壮举。然而，2021年9月“东北限电”却冲上微博热搜。这背后体现出的是风光等可再生能源出力随机性、波动性、不确定性强，呈现“大装机、小电量”的特点。

针对这一问题，中国科学院紧急部署“煤炭清洁燃烧与低碳利用”战略性先导科技专项，其中一个重要任务就是要解决煤电调峰保供。在该专项支持下，工程热物理所循环流化床实验室开展了深度灵活调峰技术研究。

在这样的历史性转变中，煤电企业要同时做到环保、高效、灵活并不容易，老锅炉要么关停要么淘汰，亟须科学界提供一种能够逆转窘境的新技术。循环流化床耦合预热燃烧技术在这样的背景下应运而生。宋国良表示：“预热改造既保留了循环流化床技术的优势，又弥补了之前的短板，希望能在更大规模的电站锅炉上应用，为保障国家能源安全作出贡献。”