2025-11-21 行業資訊
（國家能源集團技術經濟研究院）
“雙碳”目標提出以來，我國新能源裝機實現爆發式增長，火電在全國發電總裝機中的占比不斷下降，繼2023年非化石能源發電裝機容量首次超越火電后，2024年新能源發電裝機容量再次趕超火電。在新能源并網比例屢創新高、對電網安全沖擊日趨增大的背景下，煤電行業應通過科技創新充分發揮和優化存量資產價值，推動煤電在新型電力系統中更好地發揮兜底保障和支撐調節作用。
伴隨著煤電技術不斷創新和推廣應用，近年來我國煤電節能與污染物排放控制水平、資源綜合利用水平已經達到世界先進水平，部分領域處在世界領先水平，重型燃氣輪機核心關鍵技術研發與裝備制造不斷取得新突破。煤電充分發揮了電力熱力供應保障、支撐大電網安全運行、服務新能源快速發展、促進區域經濟快速發展等重要作用。
面向未來，在新一代煤電技術加持下，我國煤電裝機規模在“十五五”時期將持續保持增長，在“十六五”時期將總體保持穩定，為保障經濟社會發展提供重要的電力來源，也為新能源占比逐步提高的新型電力系統實現穩定運行提供安全支撐；從中遠期來看，為實現碳中和目標，煤電發電量將從峰值平臺逐步下降以減少碳排放，相對應的煤電裝機也將隨著老舊機組到齡退役而緩慢下降，但裝機下降速度顯著慢于發電量下降速度，呈現出“留容量、降電量”的規律特征，屆時，煤電的主要功能定位將逐步轉向調峰或應急備用。
一、煤電產業發展現狀
（一）裝機容量持續增長，兜底保供作用愈發凸顯
截至2024年底，全國火電裝機容量14.5億千瓦，其中煤電裝機容量12.5億千瓦，年均增速約3.6%。2024年全國火電發電量62069億千瓦時，其中煤電發電量占全國總發電量比例持續下降。隨著新能源的快速發展，煤電兜底保供和靈活調節作用愈發凸顯，2024年全國最大用電負荷達到14.4億千瓦，最大用電負荷峰谷差率約25%，負荷峰谷差調峰需求約占全社會用電負荷總需求的三分之二，而煤電以36%的裝機容量占比，滿足了全國55%的用電需求，承擔了全國超70%的頂峰任務，充分發揮了電力系統安全穩定的“頂梁柱”作用。
（數據來源：中國電力企業聯合會，HIS）
圖1 全國發電量結構變化趨勢（2000—2024年）
（二）機組結構持續優化，清潔高效生產水平不斷提升
全國煤電淘汰落后產能成效顯著，機組結構持續優化，超臨界、超超臨界機組比例明顯提高，供電煤耗持續保持世界先進水平。綠色低碳轉型成效顯著，單位火電發電量碳排放持續下降，2023年全國單位火電發電量碳排放為821克/千瓦時，同比降低3克/千瓦時，比2005年降低21.3%。節能減排成效顯著，主要污染物排放大幅下降。固體廢物產量快速增長，綜合利用量穩步提升。
（數據來源：中國電力企業聯合會）
圖2 全國火電平均供電煤耗
（三）靈活性改造有序推進，新一代煤電發展路徑清晰
全國煤電靈活性改造加快推進，截至2024年三季度末，煤電靈活性改造完成3.6億千瓦，全國靈活調節煤電規模超6億千瓦，部分30萬千瓦等級及以上機組可實現調峰深度至20%~30%。2024年6月24日和2025年3月26日，國家發展改革委、國家能源局分別印發《煤電低碳化改造建設行動方案（2024—2027年）》（發改環資〔2024〕894號）和《新一代煤電升級專項行動實施方案（2025—2027年）》（發改能源〔2025〕363號），為煤電低碳化改造和新一代煤電發展指明了方向。
（四）科技創新力度持續增強，綠色低碳技術不斷突破
一是煤電CCUS技術不斷取得新突破。國家能源集團江蘇公司泰州電廠圍繞泰興經濟開發區產業結構特點，建成投產50萬噸/年碳捕集與資源化能源化利用示范項目，同步開展二氧化碳多途徑利用技術研究，全力打造全球首個以碳循環為核心的“火電企業—工業園區”綠色循環經濟體系。二是煤電零碳燃料摻燒技術進入工業示范階段。皖能銅陵發電有限公司300兆瓦火電機組氨能摻燒發電項目，實現多工況負荷下摻氨10%～35%平穩運行；國家能源集團廣東公司臺山電廠600兆瓦燃煤發電機組成功實施高負荷工況下煤炭摻氨燃燒試驗驗證。
二、煤電產業“十五五”“十六五”發展趨勢
（一）“十五五”煤電產業發展趨勢
未來五年，煤電產業將在規模穩定增長與結構優化調整的雙重驅動下，逐步向清潔化、高效化、智能化方向轉型，仍將在全國電力系統中發揮主力電源的功能作用，“十五五”末期煤電裝機規模邁入峰值平臺期，重點在電量供給和電力保障兩方面為電力系統提供支撐，但其主導地位逐步弱化，功能轉型升級節奏加快，控排減碳力度加大。政策持續推動煤電行業淘汰落后產能、提升技術效率，并通過“煤電+”模式拓展產業鏈，同時碳排放約束和市場化改革進一步倒逼企業優化運營模式。
“十五五”期間煤電裝機仍有增長需求。根據中國能源系統預測優化模型預測，結合全國及地方其他種類電源的規劃與建設形勢，全國范圍內仍需要新增2億千瓦左右的煤電規模。第一，增量煤電功能性更凸顯。新建煤電主要有以下三種類型：一是以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型清潔能源基地配套建設調峰支撐性煤電，二是在東中部缺電負荷中心建設系統保障性煤電，三是在供熱負荷集中、清潔供暖替代區域建設煤基熱電聯產。第二，煤電裝機進入峰值平臺期。預計到2030年，全國煤電裝機規模將進一步增長至15.4億千瓦左右，隨后進入為期十年左右的裝機容量峰值平臺期，同時電量占比持續下降。第三，氣電裝機容量保持連續增長。“十五五”期間，預計全國新增氣電裝機容量4000萬~5000萬千瓦。
（二）“十六五”煤電產業發展趨勢
預計“十六五”時期全國煤電容量不再凈增。“十六五”期間，新增電力需求基本依靠新增新能源、核電等電源滿足，少數新建煤電將主要為熱電機組和配套調峰電源，以等容量或減容量替代方式建設，總體上容量不凈增長。到2035年，全國煤電裝機容量略高于15億千瓦，占比進一步降至21%左右；發電量保持在5.8萬億千瓦時左右，占比約38%，依然承擔基礎電力和電量供應保障作用。全國平均煤電利用小時相比“十四五”進一步下降并維持穩定，保持在3800~3900小時。同期，氣電裝機容量保持增長態勢，到2035年全國氣電裝機容量進一步增長至2.4億千瓦左右。
中長期火電企業將向著更加靈活的調節型電源、更加高效的綜合型電源、更加低碳的環保型電源、更加可靠的應急備用電源和更加智慧的數字化電源轉型，適應由主轉輔的角色和功能定位轉變。一是充分發揮調節支撐作用。二是持續發展“火電+”綜合能源。三是加快推進低碳煤電技術研發示范。四是深入開展智慧化技術應用。
（三）新一代煤電發展趨勢
新一代煤電升級是加快構建新型電力系統的重要支撐。“十五五”期間，我國電力系統將加速向新型電力系統轉型，新能源裝機規模持續擴大，電力供需結構面臨深刻調整。在此背景下，新一代煤電作為傳統能源與新型電力系統深度融合的關鍵紐帶，將在保障能源安全、支撐新能源消納、提升系統調節能力、推動低碳轉型等方面發揮不可替代的作用。一是保障電力安全的“壓艙石”。新一代煤電通過靈活性改造和智能化升級，可快速響應電網調度需求，確保電力供應的穩定性與可靠性。二是支撐新能源消納的“調節樞紐”。新一代煤電通過深度調峰、快速變負荷及啟停調峰等技術升級，成為新能源高效消納的關鍵支撐。三是推動低碳轉型的“技術先鋒”。在“雙碳”目標約束下，新一代煤電通過低碳技術攻關與規模化應用，成為電力行業降碳的重要突破口。四是促進產業升級的“創新引擎”。新一代煤電升級不僅推動技術迭代，更帶動全產業鏈協同創新。“十五五”期間，新一代煤電將通過技術革新與功能重構，在新型電力系統中實現從“主體電源”向“調節核心”的戰略轉型，其作用不僅體現在電力安全與低碳轉型的硬支撐上，更通過產業鏈協同與國際合作，為全球能源革命貢獻中國智慧。
三、煤電產業中長期發展趨勢
2035年以后，火電仍是我國電力供應的重要支撐電源，主要發揮基礎保障性和系統調節性作用，電力上保障支撐，電量上有序退出，穩步有序向非化石能源讓渡電量空間。存量煤電依托燃煤耦合生物質發電、CCUS和提質降碳燃燒等清潔低碳技術的創新突破，加快清潔低碳轉型步伐。
（一）裝機容量穩步下降，有序向非化石能源讓渡電量空間
2035年以后，全國煤電裝機容量在峰值平臺（15億~16億千瓦）基礎上穩步下降。到2050年，全國煤電裝機容量仍保持在13億千瓦以上，裝機容量占比約為13.8%，發電量占比降至19.2%；到2060年，剩余存續煤電約9.0億千瓦，裝機容量占比約為9.1%，煤電發電量降至1萬億千瓦時以下，電量占比不足4%。
（數據來源：《中國能源展望2025—2060》）
圖3 全國煤電裝機容量和發電量中長期變化趨勢預測
功能定位方面，2035年前，火電機組以保障電能量供應、頂尖峰負荷和提供轉動慣量為主，尤其是在系統靈活調節資源結構中扮演關鍵角色，發揮短時、日內和季節多尺度調節功能；中長期看，在高比例新能源和電力電子設備的新型電力系統中，火電將以維持系統轉動慣量和調峰調頻為主，主要發揮日內和季節等中長尺度調節功能，短時及日內調節由電池儲能、需求側響應、抽水蓄能及氣電機組共同承擔。
（數據來源：《中國能源展望2025—2060》）
圖4 我國電力系統靈活性資源結構預測
（二）煤電布局調整，減容減量區域差異明顯
全國范圍內，不同區域資源稟賦、電源結構、電網架構、負荷特性不同，煤電機組裝機結構、壽命、技術及排放水平存在差異，承擔系統角色亦不同，中長期看，不同區域煤電機組定位、轉型路徑及退出節奏差異明顯。以京津冀為中心的華北區域受生態環境紅線要求，減排提效的同時保證能源安全是煤電轉型的重點。東北區域煤電以亞臨界熱電聯產機組為主，在電力需求疲軟、可再生發展潛力巨大的情況下，仍需煤電支撐可再生能源外送和供熱保障。西北區域煤電機組整體能效水平較高，應依托高質量煤電支撐實現未來西北地區向“風光水火儲一體化”電源基地發展。華東區域以長三角環保重點區域為中心，煤電規模龐大且亞臨界機組占比較高，煤電快速退出的同時優化現役煤電機組質量成為重點。華中地區煤電規模較小，部分區域用電高峰時期電力供給不足，發展可再生能源的同時提升煤電快速爬坡和快速起停等能力則是重點。南方區域煤電整體水平高且以純凝機組為主，電力供需形勢較穩定，是近中期提前實現碳達峰的重點區域，需逐步推動煤電退出。
總體來看，華東地區與華北地區為中長期煤電減量幅度最大、節奏最快區域；東北地區、華中地區、西南地區、南方地區煤電減量化節奏適中；西北地區煤電達峰時間最晚，煤電將持續發揮風光等新能源外送支撐作用。
（三）機組功能分化，電力保供作用凸顯
煤電由電量供應主體轉變為電力供應主體。到2035年，新型電力系統初步建成，新能源裝機容量占比超過60%，煤電在電力保障供應方面作用顯得尤為重要。2035年以后，煤電加速為清潔能源讓渡電量空間，僅部分高參數大容量煤電機組和熱電聯產機組為系統提供清潔高效電量。隨著新能源滲透率進一步提高，煤電逐步讓渡電量空間，平均利用小時數持續下降，預計到2050年，煤電在電力平衡中的貢獻度約占五分之一。2035年全國煤電機組平均利用小時數為3800小時左右，到2050年下降至2600小時左右，到2060年進一步降至1000小時以下。
煤電仍將在電力平衡和系統調峰中占據重要位置。煤電將長期是我國最經濟可靠的電力調節資源，將更多參與系統調峰運行。我國有大量煤電存量機組，如能通過靈活性改造挖掘20%~30%的調節潛力，則可釋放出巨大的調峰容量。同時，相對于建設調節電源、抽水蓄能、儲能設施等，煤電靈活性改造是提升系統靈活性成本最低的方式。
全國煤電逐步分化為基荷、調峰和應急備用三種功能類型，尤其是2035年以后，這種分化趨勢將越來越明顯。預計到2035年，全國調峰煤電和應急備用煤電裝機容量分別占比3.3%和2.1%，兩者發電量占比合計僅2.8%；到2050年，基荷煤電裝機容量占比降至70%，調峰和應急備用煤電裝機容量占比分別提高至16%和14%；到2060年，系統存量煤電幾乎不承擔基荷，而以應急備用為主、調峰為輔。
（數據來源：《中國能源展望2025—2060》）
圖5 全國煤電不同功能類型裝機容量預測
（四）煤電低碳化發展步伐逐步加快
2035年以后，全國電力系統中保留相當規模的煤電機組，尤其是作為基礎負荷的煤電機組具備較低碳排放水平，達到燃氣發電機組排放水平或零碳排放。
低成本低碳煤電技術應用加快。持續推動低碳零碳技術進步、能耗控制水平提升和成本降低，加快推進低碳燃料摻燒和燃煤電廠CCUS技術規模化應用、產業化發展，實施存量煤電機組的低碳/零碳改造。在具備碳埋存地質條件的前提下，對剩余存續年限較長煤電機組實施CCUS改造并承擔基礎負荷，提供電力系統轉動慣量和穩定性保障。在新能源富集、外送困難地區，利用可再生能源富余電力實現綠氨對燃料煤的部分替代，實施調峰煤電機組綠色燃料摻燒改造，實現煤電廠向氨儲能調峰電廠轉變。
低碳煤電技術應用經濟性可期。相比新能源規模化并網發電，考慮技術進步與規模應用共同驅動CCUS降本，煤電+CCUS不會明顯推高系統成本。隨著低碳煤電技術進步，驅動成本進一步降低，加之碳市場逐步成熟、減碳價值充分體現，煤電+CCUS或因地制宜摻燒低碳燃料后承擔零碳基荷，度電成本增幅可控。
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