煤电“柔性升级”试验场，看哈密电厂如何削峰填谷至20%负荷

当西北边陲的哈密盆地大风骤起，戈壁上万台风机叶片旋转起舞，绿色电力奔涌如大河入海。同时，哈密大南湖区域哈密发电厂巨大的汽轮机组如老练的水手掌控风帆的收放——开始逐步降低机组负荷至原有火电设备的极限边缘：20%。

在这个重要的多能互补清洁能源基地，中煤哈密发电有限公司哈密电厂正是中国燃煤机组柔性改造这一关键技术命题的一个试验场与前沿地。

风起戈壁：“刚性”煤电的困厄与重生

在新能源装机比例不断提升的哈密电网中，一个深刻的矛盾日益凸显：新能源出力大举“攻城略地”，煤电作为曾经的出力主体被迫“步步退让”。传统煤电机组最低运行负荷通常只能压降至其额定功率的一半左右，如继续降低，将导致锅炉内燃烧不稳，脱硝系统会因温度下降面临失效风险，环保排放可能瞬间超标。

2023年，哈密电网新能源装机占比已达67%，风光发电出力高峰时如不可阻挡的潮水，多次逼近并短暂超越全网负荷总和。

新能源在发电高峰时刻甚至超出了全哈密市的电力负荷总量——多余的电无处可去，只能被迫“弃风弃光”。这种弃电既是能源的浪费，更是新能源发展的无形障碍。2021年至2023年，哈密区域内新能源弃电率一度逼近18%。煤电负荷深度调峰能力不足成了制约新能源更大规模消纳的关键瓶颈。

中煤哈密发电有限公司电厂工作人员正在巡检。融媒体中心记者杨宏建摄

如何让煤电也具备更强的柔韧弹性？如何让传统能源真正转变为配合新能源发展的“调节器”？为挖掘调峰空间极限，改造必须从最核心处“动刀”——要让燃烧的烈火在极低负荷下依然稳定有力。中煤哈密发电有限公司电厂技术人员们把目光投向锅炉燃烧器的核心地带。他们引入带有新型稳燃结构设计的低氮燃烧器，布置在锅炉下层关键位置；在燃烧器内部，如同安排士兵列阵般精心设计了一次风与三次风的合理分布与角度组合；这些燃烧器形成特殊流场结构，能在低负荷中锁住宝贵的热量如同怀抱住火种。同时，开发的全负荷脱硝技术覆盖机组整个运行区间，在低负荷运行时继续催化，确保环保底线不被突破，改造后机组实现低至20%负荷运行下氮氧化物排放浓度稳定达标，排放数据成为工厂日夜紧盯的关键生命线。

解构柔性密码:破局20%的壁垒之战

让电厂柔韧调峰不只是解决锅炉燃烧难题那么简单。在20%极限负荷下的安全运行，是一场贯穿全流程精密设备和控制逻辑的协同攻坚。

锅炉是柔性改造的主战场。燃烧器内部精细的流场结构如同一张精密燃烧之网；一次风与三次风的角度组合经过无数次数值模拟优化确定，引导火焰在燃烧器中心区稳定聚合——如同护住心脏地带的一簇恒定之火；火焰检测与自动点火系统则如同守卫岗哨，在监测到火焰异常抖动或熄灭威胁的几毫秒内，便立即触发应对机制，防止意外熄火引发危险。

主蒸汽与再热蒸汽参数需始终维持在安全范围，避免汽轮机进水危险，保证水压水流始终可控；给水系统如同血液供给系统需提供稳定的流量和温度，才能让整个低负荷状态的系统生命体征保持平稳；同时，电除尘装置、脱硫脱硝系统必须全时段高效运转，确保在极限负荷状态下仍能净化排放物，守住环保红线。

实现20%深度调峰的指挥中枢是电厂升级的智慧控制系统（ICS）。全厂各环节的数据在此汇集，经分析处理后输出最合理的协调策略，实现机炉协调控制与智能燃烧优化的智慧化闭环过程。电网实时调整自动发电控制（AGC）指令，电厂作出快速响应。

2024年1月17日，中煤哈密发电有限公司哈密电厂在试验中获得重要“通关证”——通过中国电力科学研究院牵头进行的72小时深度调峰认证测试，在连续降负荷至30万千瓦机组（对应约20%负荷）的极端工况下平稳运行三昼夜，标志着该厂拥有了在负荷低谷期深降接住清洁电力的“柔性臂膀”。

煤电新图景：“柔性革命”的哈密答卷

中煤哈密发电厂的柔性改造绝非孤军作战，而是与国家战略需求和当地实际深度融合的整体布局。该电厂是新疆首座实现如此深度调峰的现役机组，其试验融入了《新疆维吾尔自治区碳达峰实施方案》的明确路径规划中。2024年，哈密电网风光装机总容量超过2300万千瓦，煤电调峰性能提升将直接增加当地消纳更多波动性清洁能源的空间潜力。

柔性转型关乎电厂生存发展空间。面对新能源电价的强力竞争，调峰市场补偿机制逐渐成为传统燃煤电厂的重要经济补充来源，深度调峰服务费在机组收入占比逐年提高。

这场变革也面临严峻的挑战：频繁、深度地压降负荷运行，对设备寿命造成的加速损耗无法避免。此外，煤电实现深度调峰不仅需要投入巨额技术改造资金，低负荷时单位发电成本上升也是电厂必须承受的现实负担。未来如何完善调峰市场补偿机制、建立合理设备损耗评估体系、维护电网安全边际，仍是中国煤电柔性转型之路上的关键挑战。

煤电深度调峰如同在传统火电机体中嵌入了一颗适应新型电力系统的柔性心脏。既能接纳更多清洁电力，也让传统火电在深刻变革的能源格局中争取到新的生存维度与价值定位。

前路:柔韧深处，行在风起时

当前，中国正处于能源转型的关键时期。国家能源局明确提出“全面实施煤电机组‘三改联动’”——节能降碳改造、灵活性改造、供热改造是其中核心方向。未来，“深调峰能力”将逐渐成为燃煤机组在新型电力系统中谋得生存权的一项基础能力配置。

中煤哈密发电有限公司电厂工作人员正在监测电厂运行情况。融媒体中心记者杨宏建摄

在中煤哈密发电厂中控室，巨大的屏幕上实时显示着多种能源出力的复杂曲线图。技术人员早已习惯了与飘忽不定的风光出力相伴共舞。每一次新能源的大发潮汐来临，便是调峰机组准备潜入低负荷深海的信号。

在电厂外围，新的电化学储能站如同一个灵活电力“蓄水池”，正成为深度调峰改造后的又一重要协同装置：在新能源出力不足时快速放电弥补负荷缺口，风光骤强时又能迅速充电吸收多余电量。储能如同为调峰增添了额外的缓冲气囊，让整个系统在深度调峰时更平滑安全运行。

远处，戈壁深处正在架设更高电压等级的特高压线路——它将成为哈密充沛风光电力向全国远距离输送的超级通道，让风光绿电真正跨越地域时空阻隔。而柔性煤电技术的成熟，将确保大规模新能源在借助特高压外送过程中拥有可靠的电压支撑与调节保障墙。

在哈密，煤电的“柔性革命”仍在进行。深度调峰不是退场，也不是旧路尽头，而是煤电在向新型能源体系演进途中重新校准的前行坐标。

文|融媒体中心记者 田玉 杨宏建