在6月6日舉行的“中國這十年”系列主題新聞發(fā)布會上，科技部部長王志剛數(shù)次提到“超超臨界高效發(fā)電技術(shù)”。6月8日，華西能源、長源電力、豫能控股、爭光股份等相關(guān)概念股，上漲了5%以上。

談到煤炭清潔高效利用時，王志剛表示，我國連續(xù)15年布局研發(fā)了百萬千瓦級超超臨界高效發(fā)電技術(shù)，目前供電煤耗最低可達(dá)到263克每千瓦時，大大低于全國平均水平，也處于全球先進(jìn)水平。目前，超超臨界高效發(fā)電技術(shù)和示范工程已經(jīng)在全國推廣，占煤電總裝機容量的26%。

那么，什么叫超超臨界技術(shù)？“超超臨界是指介質(zhì)的狀態(tài)，這需要先了解‘臨界’的含義。”上海電力股份有限公司生產(chǎn)部主任瞿浩解釋，臨界是指由某一種狀態(tài)或物理量轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)或物理量的最低轉(zhuǎn)化條件。對于火力發(fā)電而言，簡單理解就是用煤“燒水”，使水變成有一定壓力和溫度的水蒸氣，這個過程中，水蒸氣推動汽輪機轉(zhuǎn)動，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。按照熱力學(xué)原理，蒸汽壓力和溫度參數(shù)越高，發(fā)電效率也相應(yīng)越高。因此，自火力發(fā)電廠誕生的100多年來，伴隨著鋼鐵材料的進(jìn)步，火力發(fā)電廠的蒸汽壓力和溫度在不斷提升，電廠的效率也在相應(yīng)的不斷提高。

在煤電生產(chǎn)領(lǐng)域，在22.115兆帕的壓力、374.15℃的溫度下，水蒸氣會被壓縮到其密度與液態(tài)水一樣，這個條件叫作水的臨界參數(shù)。比這個參數(shù)高就叫作超臨界參數(shù)，典型的如24兆帕/540℃，而在超臨界壓力參數(shù)以上，蒸汽溫度不低于580℃，則被稱為超超臨界，典型的如26兆帕/600℃。用這樣的蒸汽去推動汽輪機組做功的發(fā)電技術(shù)就是超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)。

業(yè)內(nèi)人士表示，我國超超臨界高效發(fā)電技術(shù)比發(fā)達(dá)國家起步晚，但利用國內(nèi)市場提供的巨大舞臺，通過自主研發(fā)等方式，目前多家上市公司已經(jīng)具備先進(jìn)水平的設(shè)計制造平臺和全球600℃溫度等級超超臨界機組最多的設(shè)計運行經(jīng)驗，為今后我國下一代700℃高效超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。

外高橋第三發(fā)電廠發(fā)電機組車間，一塵不染。

為何我國要不斷攻克超超臨界發(fā)電機組技術(shù)？簡單來說，利用“超超臨界”發(fā)電機組發(fā)電不僅能耗低，而且還環(huán)保、省錢，能利用最少的煤發(fā)出最多的電。理論上，蒸氣做功效率越高，煤耗越低。資料顯示，下一代超超臨界機組的凈效率可達(dá)50%甚至更高，對應(yīng)的供電煤耗僅為246克/千瓦時甚至更低。600℃等級超超臨界機組比540℃等級超臨界機組約可降低10克/千瓦時的煤耗，一臺600兆瓦的機組一年下來可以節(jié)省30000噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

因為我國的資源稟賦是“多煤、少油、缺氣”，目前主要的發(fā)電方式依舊是燃煤火電，因此超超臨界高效發(fā)電技術(shù)的運用空間很廣。數(shù)據(jù)顯示，在2020年我國火力發(fā)電量占了全年發(fā)電量的65%。隨著社會的發(fā)展，國內(nèi)電力需求也越來越大，截至2020年底，我國全社會用電量達(dá)到7.5萬億千瓦時，同比增長3.1%，人均用電量約5357千瓦時。因此提高火力發(fā)電的效率具有十分重大的意義，利用“超超臨界”發(fā)電機組發(fā)電便是其中的技術(shù)之一。

世界公認(rèn)，火電領(lǐng)域供電煤耗每下降10克/千瓦時，技術(shù)就領(lǐng)先一代。例如上海外高橋第三發(fā)電廠是全球第一個將供電煤耗降到280克/千瓦時以下的發(fā)電廠，其機組蒸氣溫度600℃，年發(fā)電平均凈效率提高到了驚人的45.4%。

上海電力股份有限公司漕涇電廠是上海百萬千瓦等級超超臨界機組電廠之一。電廠運行部主任戴雁賓介紹，雖然投產(chǎn)至今12年有余，但先后通過“燃煤電廠煙氣多污染物協(xié)同高效減排關(guān)鍵技術(shù)改造”和“多邊界條件下供熱系統(tǒng)綜合改造與拓展”改造，不僅將供電煤耗降低至274.3克/千瓦時的優(yōu)秀水平，同時為上海市化學(xué)工業(yè)園區(qū)熱網(wǎng)提供1/3的熱力保障，每年可為園區(qū)降低污染物排放指標(biāo)和碳排放約7.6萬噸，每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤2.25萬噸。

上海漕涇電廠。

“超超臨界技術(shù)”正在我國迅速推廣。2019年4月25日，運用上海申能電力科技公司的“外三升級版”技術(shù)，華潤電力河北唐山曹妃甸電廠3號機組已正式投入商業(yè)運行。這一凝聚著上海制造、上海創(chuàng)造的1050兆瓦一次再熱超超臨界燃煤汽輪發(fā)電機組，以額定工況低于263克/千瓦時的供電煤耗，再次創(chuàng)造世界煤電行業(yè)“最好水平”，成為世界煤電行業(yè)的節(jié)能新標(biāo)桿。而當(dāng)人們以為極限已至的時候，我們又在期待劃時代的新跨越——“251工程”，又叫“135萬千瓦二次再熱超超臨界發(fā)電機組”，它采用了上海申能電力科技公司的“高低位分軸布置”等一系列獨創(chuàng)技術(shù)和已在外三電廠等成功運用的創(chuàng)新技術(shù)，其額定工況的設(shè)計目標(biāo)是：供電煤耗251克/千瓦時，這將再次大幅刷新世界紀(jì)錄。