【南方能源观察】eo封面 | 一座煤电厂的转型升级

南方能源观察全文4200字，阅读大约需要8分钟未经许可严禁以任何形式转载 编者按 自“双碳”目标提出以来，“碳”这个曾经陌生的概念，正深刻重塑着经济社会的发展逻辑。作为减排主力的电力行业，在减碳道路上首先受到影响：2021年全国碳市场启动运行，电力行业率先被纳入。当前，电力行业对“碳”的认知已从概念走向成本与收益的具体核算，“十五五”的征程即将开启。 “十五五”是实现2030年前碳达峰目标的关键五年。以碳强度控制为主、总量调整为辅的“碳双控”制度将全面实施，这意味着电力行业不仅面临自身必须完成的减排硬约束，更肩负着建设新型电力系统、支撑能源低碳转型的使命。是挑战，亦是机遇。 在此背景下，发电央企作为“国家队”，如何研判形势、担当重任？大量运行寿命临近上限的传统煤电厂，站在了或淘汰、或改造、或彻底转型的十字路口，又将如何抉择？深圳妈湾电厂——这座运行三十年的“老兵”，其转型升级的探索可以提供哪些有益的启示？本期封面故事聚焦上述关键议题，从政策、市场与企业实践三大维度，立体剖析电力行业在这场广泛而深刻的变革中，如何探寻破局之路。 延伸阅读eo封面 | 王志轩：不能把电力行业越早碳达峰等同于全社会越早达峰 eo封面 | 碳市场迈入新阶段：发电央企的挑战与应对策略 微信号：energyobserver 欢迎投稿，投稿邮箱： eomagazine@126.comeo记者 黄燕华编辑 姜黎审核 陈仪方 沿着广深沿江高速一路南行，驶入深圳前海片区，妈湾大道上的拖车穿梭不息，马路一边堆叠着集装箱，深圳能源集团妈湾电厂（以下简称“妈湾电厂”）就坐落在这个物流枢纽的核心地带。 电厂正门前，由国务院原副总理邹家华题写的“妈湾发电厂”五个大字庄重醒目。走进电厂，老式的办公大楼外墙上是国务院原总理李鹏于1993年题写的“深圳妈湾电力有限公司”，见证了电厂三十余年的发展历程。正门旁，“煤电环保替代一期工程”正在有序施工。传统与现代在这里交会。 妈湾电厂始建于20世纪90年代。当时，深圳经济特区面临“开三停四”的缺电困境，深圳市决定推进大型燃煤电厂建设。妈湾电厂的投建极大改善了深圳的供电状况。近三年来，妈湾电厂发电份额仍然约占深圳本地电源的30%，约占深圳市全社会用电量的6.64%，是粤港澳大湾区核心区域保安电源、深圳负荷中心支撑电源、深圳电网优质电源。 2023年、2024年底，妈湾电厂先后有两台燃煤发电机组服役期满关停。如何填补退役机组带来的电力缺口？未来数年电厂其他煤电机组也将陆续达到设计寿命，这座老牌电厂的转型升级之路该如何走？ 2022年9月28日，妈湾升级改造项目开工。2025年6月24日，妈湾气电一期工程首台H级燃气蒸汽联合循环发电机组转入商业化运营。2025年8月23日，妈湾电厂升级改造煤电桩基工程正式开工。妈湾电厂的改造方案经历了哪些考量？环保和碳减排要求如何影响这座传统煤电厂的转型决策？带着这些问题，《》（以下简称“eo”）记者于2025年8月走访了深圳妈湾电厂，探寻其转型升级背后的故事。 转型升级考量 深圳能源集团股份有限公司党委书记、董事长李英峰在《深圳工业口述史》中回忆，1992年，深圳迎来“春天的故事”，妈湾电厂这一大型煤电项目建设步伐加快。电厂建设之初，南山作为新区，大部分区域都是荒凉的山丘，位置偏远。1993年11月，妈湾电厂第一台30万千瓦机组并网发电。此后，其他5台30万千瓦级燃煤机组陆续建成投运，经过多次技术改造，电厂总装机容量达到1960兆瓦。截至2025年8月底，妈湾电厂累计发电超2668亿千瓦时，约占深圳市同期总用电量的18%。 经过30年运营，妈湾电厂1号、2号机组分别于2023年11月21日、2024年11月13日正式关停。随着1号、2号煤电机组退役，作为深圳市区唯一的燃煤电厂，其3号、4号机组也将分别于2026年、2027年退役。尽管建设初期能耗指标领先，但随着能源领域技术持续发展、电力市场化改革不断深化和电力现货市场范围的扩大，30万千瓦级燃煤发电机组将面临发展困境。 与此同时，妈湾电厂所处区位也发生了巨大变化。在20世纪90年代初期，妈湾电厂所在位置相对市中心，地处偏远，如今却位于特区改革发展的核心地段——前海深港现代服务合作区，是市区内唯一的燃煤电厂，环保与碳减排压力与日俱增。 近年来，深圳的环保标准持续高于国家的要求。例如，国家规定燃煤电厂氮氧化物排放浓度不超过100毫克/立方米，超低排放标准不高于50毫克/立方米，深圳则要求氮氧化物排放浓度年均值低于30毫克/立方米。为满足严格的地方标准，妈湾电厂共投入超24亿元用于环保节能设施建设改造，建成全国首台套海水烟气脱硫系统、广东首台套锅炉低氮燃烧系统，并完成大型码头岸电建设、大型煤场封闭改造等项目，2016年一次性完成了6台机组的超低排放改造。 “可以说，妈湾电厂的升级改造，既是主动顺应外部环境变化、回应发展新要求的必然选择，更是向内挖掘潜力、谋求高质量发展的战略实践，在双向驱动下为长远的生产经营注入强劲动能。”妈湾电厂升级改造办公室副主任陈群武坦言。在改造路径的决策过程中，曾出现多种不同观点。有观点认为，深圳土地资源紧张，作为经济特区，无须保留本地电源，外送电力可以满足深圳的用电需求。不过，2021年广东电力供应紧张和2022年俄乌冲突爆发，这种声音逐渐减弱，“能源的饭碗必须端在自己手里”。深圳作为电网末端城市，70%以上的负荷靠外来电力供给，而高科技云集的西部片区对供电品质要求极高，保留一定的本地火电电源对于保障当地电力供应安全、支撑经济社会发展具有重要意义。 此外，还有建议提出，将妈湾电厂整体改造升级为天然气发电，以兼顾电力保供与环保减排。然而，气源的稳定性和经济性成为现实挑战。妈湾电厂靠近西气东输二线广东段的大铲岛门站，该站是西气东输管道的末端，主要保障香港供气，供应能力有限。经多方协调，深圳市政府最终推动引入海上天然气补充供应城市用气，也为妈湾电厂转型提供了一定的气源支撑。不过，广东是全国燃气发电装机规模最大的区域，珠三角燃气发电机组密集，天然气发电的经济性问题始终困扰着相关投资企业，天然气供应的稳定性、可靠性、经济性，使得电力供应全面转向气电将面临较大的可靠性及经济性挑战。 有行业观点指出，社会公众对煤电仍有一定偏见，现代化的大型燃煤电厂在大气污染物排放上已实现超低排放，部分指标甚至优于天然气电厂，且在经济性和技术自主性方面具有不可替代的作用。 为落实国家“双碳”目标，统筹电力安全与绿色转型，有关部门最终确定了妈湾电厂的升级改造方案：新建2台H级重型燃气机组（7号、8号燃机）和3台66万千瓦高效清洁燃煤机组（9号、10号、11号煤机），总装机容量接近400万千瓦，预计2030年全部建成投产，成为粤港澳大湾区重要的清洁高效支撑电源。 缓解减碳压力2025年4月19日，妈湾电厂升级改造气电一期工程项目7号机组首次点火，并于6月24日正式转入商业运营。 陈群武向eo记者介绍，为有效接续已关停的1号、2号燃煤机组顶峰发电能力，妈湾电厂在原有煤电机组即将退役前便提前规划，利用厂区材料库等场地，新建1台燃气发电机组。相比于燃煤发电，燃气机组建设周期更短，占地面积小，也能显著降低电厂的碳排放水平。 据了解，7号机组为9H级燃气蒸汽联合循环发电机组，联合循环机组容量最高可达670兆瓦，设计热效率62.14%，理论发电气耗率0.1586标准立方米/千瓦时，折算成标准煤耗约197.7克/千瓦时，为当前同规格天然气发电机组最高水平；碳排放水平理论测算发电碳强度为0.327吨CO2/兆瓦时，约是目前同等级先进燃煤机组碳排放强度的40%。 妈湾电厂环保主任陈辉对eo记者表示，全国碳市场启动运行以来，对煤电的碳减排要求日趋严格，自2024年开始，受机组运行年限影响，电厂在碳资产管理中面临配额供需再平衡的问题，不过得益于此前积累的配额盈余，近年均及时完成碳履约。为应对可能扩大的配额缺口，近年来，妈湾电厂还在全国温室气体自愿减排市场累计购买CCER 65.8万吨。 随着“十五五”临近，我国将实施以碳排放强度和总量控制为核心的“双控”制度，碳市场覆盖范围将进一步扩大，配额分配也日趋收紧，传统煤电企业面临的减排压力将进一步加大。在2025年9月24日召开的联合国气候变化峰会上，我国提出新一轮国家自主贡献目标，明确到2035年，全经济范围温室气体净排放量要比峰值下降7%—10%。 陈辉坦言，在不对发电机组进行更新换代的情况下，妈湾电厂目前已基本用尽现有技术条件下的减排手段，进一步减碳的空间已十分有限。妈湾电厂整体升级改造工程的持续推进，正为电厂构建起碳减排成本优化与履约能力提升的双通道。 2025年8月23日，妈湾电厂升级改造煤电桩基工程正式开工。妈湾电厂升级改造煤电环保替代一期工程是广东省重点项目，建设内容为拆除现有1号、2号燃煤机组，并在其拆除的场地上建设2×660兆瓦超临界二次再热燃煤机组。据其母公司深圳能源披露，煤电环保替代一期工程项目总投资63.32亿元。项目规划的两台燃煤机组（9号、10号）采用国家鼓励的大容量、高参数、低排放煤电技术路线，通过选取高参数二次再热技术、优化工艺设计、选用节能设备等措施，可大幅降低机组能耗。投产后，新机组发电碳排放强度约为0.7719吨CO2/兆瓦时，将明显优于现有老机组发电碳排放强度。新机组单位煤耗也将大幅下降，燃料成本显著降低。 此外，妈湾电厂还计划采取烟囱“消白”技术，去除烟囱排放烟气中形成的白色烟羽现象，消除视觉污染，改善周边环境景观。从“末端治理”到“源头减排”，新机组将实现多污染物协同控制。 煤—气双电源+综合能源模式开启 伴随着7号燃气机组的顺利投产，妈湾电厂正式升级为一个“煤电+气电”双电源互补的现代化火电厂，这一转变标志着电厂运营模式的重大创新。“据我了解，放在全国来看，这种实现煤炭与天然气双电源结构的大型电厂目前不超过三家。”陈群武说。 这种独特的双电源结构，其核心价值在于能够充分探索和发挥煤电与气电各自的优势，形成高效的互补模式。其中，燃气机组以其启动速度快、负荷调节范围广的特点，能够提供优越的灵活性调峰服务，迅速响应电网的波动性需求。煤电机组则凭借其稳定、经济的特性，继续扮演可靠“压舱石”的角色，作为稳定的基荷电源。二者的协同，显著提升了电厂整体电源系统的灵活性、调节能力与保障能力，从而更好地适应新型电力系统中对供应保障能力和快速响应能力的需求。 除了在电力供应层面的互补，陈群武进一步阐述了一些创新的技术互补思路：“例如，燃气轮机机组在发电过程中需要利用海水进行冷却，这部分使用后温度适宜的海水，可以顺势补充到燃煤发电机组的烟气海水脱硫系统中，实现水资源的梯级利用，在提升环保水平的同时节约能耗。此外，我们也在研究如何将燃气发电过程中产生的一部分低品质余热，与燃煤发电产生的部分能量进行耦合集成，从而在整个能量循环体系中实现‘吃干榨尽’，将能源的综合利用效率最大化。” 为进一步增强系统的灵活性和可靠性，妈湾电厂还计划引入新型储能。据悉，电厂已规划建设一个容量50兆瓦的新型储能项目，主要目的是满足燃煤机组深度调峰的需要，平抑功率波动。更富前瞻性的设想是，考虑到燃气机组具备在电网完全停摆情况下快速恢复供电的“黑启动”能力，该储能系统将被设计用于辅助燃气轮机组进行黑启动，形成一个“新型储能+气电+煤电”三者紧密耦合、互为支撑的运行范式，这在国内火电领域也将是一项极具探索性的尝试。通过协同耦合供电，可实现“优势互补、短板互补”，从发电资源优化配置、系统运行调控、设备全生命周期管理等多维度，显著提升电力保供能力与设备运行安全性。 妈湾电厂地处粤港澳大湾区的核心地段，地理位置优越，临近深水港，自身拥有专用的煤炭码头，这使得其在燃料运输成本方面具备相对优势。“单纯依靠发电业务的路越走越窄，必须考虑能源的梯级利用和电厂的长远发展前景，因此，大力发展综合能源服务，是妈湾电厂这类燃煤电厂转型突围的重要方向。”陈群武表示。为此，妈湾电厂开展了一定的探索，除了向周边的工业园区进行稳定可靠的集中供热外，还尝试利用海水资源进行制氢等前沿技术实践。