关于火力发电企业科技创新的思考

关于火力发电企业科技创新的思考

任俊

大唐彬长发电有限责任公司   陕西省咸阳市  710299

摘要：科技创新在人类历史发展起到了至关重要的作用，每一项科学技术的发明，都会掀起一波工业革命，同样科技创新也是企业发展的强大推动力,是企业实现质量、效益的发展目标的主要路径。本文结合当前火力发电企业面临的电力市场改革、双碳战略落实、生态文明建设等严峻形势，提出了后续企业科技创新的方向。同时，结合目前科技创新工作中存在的问题，提出了通过培育科技创新人才、完善科技创新机制、加大科技创新投入，来持续提升科技创新水平的工作建议，确保通过自主科技创新，不断推进企业高质量发展。

关键词：科技创新；双碳战略；节能降耗；人才培养

引言

“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，也是中华民族最深沉的民族禀赋。在激烈的国际竞争中，惟创新者进，惟创新者强，惟创新者胜。”[1]这是习近平总书记的肺腑之言。纵观人类发展历史，创新始终是推动一个国家、一个民族向前发展的重要力量。18世纪末，蒸汽机的发明创造了机器工厂的“蒸汽时代”工业1.0，电力的广泛应用将人类带入了分工明确、大批量生产的流水线模式和“电气时代”工业2.0，后来的自动化、信息化电子技术，以及5G、人工智能等的出现，进一步提高生产自动化水平，让信息物联广泛得到应用，人类逐步进入了工业3.0、4.0时代，可以看出正是科技创新让历次产业革命实现了一个个新的跨越。反观我们国家的近代史，正是因为缺乏科技创新，鸦片战争我们才会被动挨打，才会受到帝国主义列强的入侵；在新中国成立后，我们花大力气投入搞科研搞创新，坚持改革开放，引进新技术，通过学习不断自我创新，使得我们在航天、高铁、计算机方面都达到了先进水平。科技兴则民族兴，科技强则国家强。当前综合国力的竞争，其核心就是"创新"的竞争，当代科学技术的竞争，其实质也在于"创新"；而一个企业能否在当代市场经济竞争中勇立潮头，其关键点也还是在于"创新"。面对国内外环境发生的深刻复杂变化，积极推动科学研究向高精尖发展，加快应用基础研究成果转化，打通产学研用通道，都需要夯实企业创新主体地位。

第一章  科技创新对企业的重要性

世界五百强企业之所有能名列前茅，正是因为其高度重视科技创新工作，持续开展自主创新，而且掌握了该领域的核心科学技术，可以说科技创新成果数量与企业的营业收入排名成正比，详见图1.1和图1.2。从图中我们不难看出，国家电网掌握了特高压输变电技术，而且[2]近五年发明专利成果23308个，排名第一，还有华为掌握了5G通信技术，近五年的发明专利数量是19756个，排名第二；中石化掌握了石油冶炼技术，当前只有中国、美国、俄罗斯有加工厂，其近五年的发明专利数量15766个，排名第三。反过来看，中兴科技因为美国制裁，因为没有自己的核心科技，在中美贸易战中第一个就倒下了，还有很多的航天发动机、芯片等等，都是我们的短板，这些技术真正的核心，我们国内企业还没有安全掌握，越依赖于科技，就越容易受制于人，后果也是可想而知的。火力发电行业也一样，从最初的俄罗斯引进的小型亚临界机组，煤耗将近450克/千瓦时，到现在我们自主设计建设的[3]淮北申能平山二期1350MW高低位分轴布置二次再热超超临界机组，机组预期供电煤耗为251克/千瓦时，将成为全球最节能的火电机组。这就是我们自主进行科技创新的成效。所以说创新是引领发展的第一动力。抓创新就是抓发展，谋创新就是谋未来，一个企业如果想提升竞争力，就要适应形势，依托科技创新，持续开展全面创新改革，支撑高质量发展，方能在市场竞争中觅得一席之地。

图1.1 2021年世界500强中国企业营业收入

图1.2：近五年发明专利数量TOP20企业

第二章 当前火力发电企业面临的形势

当前受全球变暖、局部战争的影响，世界能源正在遭遇百年未有之大变局，随着国家双碳战略、能源供给侧改革、电力市场化等一系列政策改革，当前国内的能源行业发展可谓日新月异、一日千里，当前面临的形势主要有以下几个方面：

一、电力市场的改革

自从电力逐步市场化后，改革的脚步从未停止，从最初的取消计划电量，到后来的大用户直供，再到后来的电力市场辅助服务，直到现在的电力市场现货交易，电这个即产即销、看不见摸不着的产品也作为商品开启了电力行业的市场经济时代，目前电力改革已进入深水区，从售电业务的剥离到现在的增量电网建设全的下放，这对于火力发电企业，无疑是一块巨大的红利，需要我们紧抓电改机会，做实综合能源供应商艰巨任务。

二、能源供给侧改革

随着全球变暖影响，国家提出了系列能源供给侧的改革要求，出台了限制新的火电企业建设以及加快新能源开发的政策，近年来，新能源迅猛发展，由先前的万千瓦发展至目前的万千瓦，容量占比已达%，但是由于新能源发电的不稳定性，导致的火电由基本电源供应转为拖底调峰电源。

三、双碳战略的提出

2020年9月22日，在第七十五届联合国大会上，习近平总书记郑重向全世界承诺，中国将在2030年碳排放达到峰值，2060年达到碳中和，这就要求各火力发电企业进一步降低机组能耗，进一步减少碳排放。到十四五末，国家要求所有火电企业的供电煤耗要降至305克/千瓦时，如果我们不去创新必然会被淘汰出局。

四、国际战争的影响

中国是全球最大煤炭进口国，煤炭进口主要来源国包括澳大利亚、俄罗斯、印尼、蒙古等，涵盖动力煤、褐煤、炼焦煤等品种。受到中美贸易战争的影响，中国的进出口受到了一定的影响，而且近期俄乌战争，让世界各国越发加剧了对能源的抢占力度，导致中国进口的煤炭量大幅降低，以及国内煤炭产能的限制，电煤市场出现严重的供需不平衡，使得自2021年上半年，煤炭价格持续飙升至5500卡低硫煤1100元/吨，创历史最高水平。火力发电企业的成本大幅增加，边际利润一再下跌，火电企业出现了大面积的亏损。

五、生态环保的影响

党的十八上首次提出，将生态文明建设与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设一起被列为“五位一体”的总体布局，足见党和国家对生态环境的忧虑与重视，也将进一步推动生态文明建设。当前环保的管理日趋严格，对火力发电企业的生产工作提出了要求，这也无形中增加了管理成本和生产成本，虽然国家有超低电价政策补贴，但还是挤占了企业的利润产出。

第三章 火力发电企业科技创新的方向

综上可以看出，目前火力发电企业中大容量、高参数的超超临界机组占比较少，机组能耗与双碳目标的预期值存在一定偏差，加之受成本上涨、售出限制，企业的利润更加微薄，而且新能源快速迅猛发展，导致传统地位改变，火力发电企业只有进一步进行科技创新、技术改革，方能适应当前的严峻形势。

一、在灵活性改造上下功夫

当前由于新能源占比急剧上升，而且受新能源发电的突发性、储能技术的不成熟等系列影响，电网更需要的是跨度更大、调节速率更快的火力发电机组，可以实现现阶段针对新能源的调峰补偿和安全托底作用。所以各火力发电企业要坚持开展灵活性改造，克服深调期间的脱硝退出、锅炉燃烧不稳以及供热机组以热定电的问题，确保全时段进行大跨度调峰期间的机组安全稳定运行。

二、在经济性改造上下功夫

国家能源局有关数据统计显示，2021年我国煤电度电煤耗大约为305g/Kwh，尽管已经优于美国和德国、仅次于日本，且超临界和超超临界机组占比已经超过50%，但亚临界机组还有将近4亿千瓦，这部分机组的煤耗明显偏高，需要结合国家三改联动，尽快实施汽轮机通流部分改造、供热改造等节能降碳技术改造，同时要在日常运行调整、设备治理上大胆开展技术创新，采用变频电机、自动化调节手段等，全力降低机组能耗，降低度电生产成本。

三、在智慧电厂建设上下功夫

火力发电厂需要监控的设备、参数很多，目前全部都需要人员进行巡回检查监视，难免会出现这样那样的疏漏，所以要结合当前智能化、自动化的实际，结合互联网、大数据等开展智慧电厂研究，通过人工智能和大数据分析技术，可以实现无人巡检、自动报警。针对繁杂的运行参数进行大数据分析，可以实现全时段的最佳配煤掺烧、燃烧调整、温度调整，最大程度提升机组经济运行水平，同时可结合异常数据提前发出预警，进行初期简单的处置，便于运行人员的事故处置，保证机组安全性。此外，目前已经逐步实施的无人机红外测温、机器人锅炉四管防磨检查等等，都可以大大提升日常检修的准确性、全面性和工作效率，不断提升检修质量。

四、在日常管理创新上下功夫

电力市场经济改革，随之而来的众多政策条件，包括上述所说的系列创新改造，这对于传统的火电企业安全生产都带来了很大的冲击，技术的革新必然带来管理方式的革新，我们火电企业要研究政策，然后开展创新，才能真正享受政策的红利。比如：[4]电力辅助服务市场，如果我们研究明白政策，及时调整报价，在对电网做到雪中送炭的同时，也增加度电的附加价值，将火电发电企业不单单是发电机器，而是向电网提供电力服务的“电小二”。

综上可以看出，通过节能技术改造可实现火力发电企业燃料成本端的降低，灵活性改造可实现火力发电企业在电网端的电量售出的辅助服务有关红利，通过智能化改造和日常管理创新，可以不断提升设备检修质量和运行调整水平，不断提升机组的安全可靠性，这都是一笔很大的财富。

第四章 如何做火力发电企业的科技创新工作

科技创新不是发表论文、申请到专利就大功告成了，创新必须落实到创造新的增长点上，要把创新成果实实在在的生产活动当中，要切切实施解决目前生产当中的难题，要带来经济上的直接收益还是安全上的间接收益。所以科技创新的重点是要结合实际发现问题，然后通过思考创新解决问题，主要做好以下几个方面的工作：

一、注重科技创新人员的培养

习近平总书记指出:“国家科技创新力的根本源泉在于人”。对于企业来说也一样，企业的科技创新主意需要人来思考提出，同时也需要人来实施，所以人是科技创新的首要因素。

（一）要持续强化全员创新意识。如果说科技创新是一场战争的话，那想要取得战争的胜利，就得发动一场人民的战争，要“集众智、解难题”。俗话说的好“三个臭皮匠顶一个诸葛亮”，只有全员都有科技创新的意识，有良好的创新氛围，才能真正将创新工作持久的进行下去。

（二）加强行业前沿技术知识培训。要积极与行业内、系统内的先进企业进行交流学习，采取出去调研或者请进老师讲解的方式，给全员普及相关的先进知识，同时可采取和电力相关高校合作的方式，真正将前言科学知识能传递到职工中。这样可以避免闭门造车，不学习和借鉴其他的成熟知识，从而使得人员科技创新方向受到限制。

（三）真正做好科技创新选人用人工作。要提高科技创新人员的待遇，全力营造人人讲技术，以“技术为尚、创新为先”的浓厚创新氛围，坚持专业的人做专业的事情，避免人力资源的浪费，真正将有限的精力真正投入到现场的生产实际当中来。

二、注重科技创新体制机制建设

习总书记指出：“实施创新驱动发展战略，最根本的是增强自主创新能力，最紧迫的是破除体制机制障碍。”各企业的党委高度重视，持续完善科技创新体制机制建设工作。

（一）各企业的党委要高度重视科技创新工作。要把科技创新作为首要任务来抓，要加强对科技工作的领导，成立科技工作领导小组，由主要负责人亲自负责，从科技创新的整个链条入手，抓好顶层设计，要结合企业目前最受关注的深度调峰、机组频发启停、配煤掺烧等实际问题，把发展需要和现实能力、长远目标和近期重点统筹考虑起来，提出切合实际的科技创新长远规划。

（二）持续完善科技创新相关制度。要深入研究解决科技创新工作中的资金及人力投入、验收评价、推广应用、容错机制、岗位晋升、考核奖励等一系列制度体系建设问题，积极构建创新工作室、交流会等科技创新平台，全面实施合理化建议、揭榜挂帅等有效创新办法，研究与电力高校协作创新方式，真正让全员有计划、有秩序投入到科技创新工作当中来。

（三）将科技创新工作落到实处。各企业要依托生产各专业组、创新工作室，将科技创新规划和年度计划，逐项进行分解，将科技目标列为项目，分解下发到各个创新工作室和专业组，指定专人负责并限期完成，形成定期例会制度，加强过程监督，确保科技创新做实做到位。

三、注重加大科技创新各项投入

科技创新不是即投入即见效，尤其是自主创新，更加需要企业投入大量的人力和物力，需要结合机组运行及启停进行大量的试验、论证，有些甚至还需要其他部门进行配合，而且如果无法实现还需要重新对方案进行调整，则更是周期长、回报慢，所以火力发电企业要保证科技创新的投入，不能因为一些挫折就轻易放弃。

（一）要用好各方资源。为了保证科技创新的成功率和时效，我们在科技创新课题选择的时候，同时要积极发挥区域公司的集团化优势，要充分发挥拿来主义的优势，在别的单位成熟的技术上，结合现场的实际进行重新优化完善，提高科技创新的成功率，缩短周期；针对一些前沿科技，可以选择与高校协作的方式，借助高校的实验室相关丰富资源，由企业提供试验机会，双方共同协作，采取最小的投入，来达到最大的回报

（二）要保障专项投入。针对科技创新项目要做到资金专款专用、项目专人专项，在选准突破点后，企业要在政策、资源等各方面给予大力支持，集中优势力量协同攻关突破，以点带面，整体推进，确保务期必成。

科技创新永无止境。在当前全球化、信息化、网络化深入发展的条件下，科技创新要素更具开放性和流动性，火力发电企业要坚持“引进来”和“走出去”相结合，坚持与行业互助和校企协作相结合，通过多方协作、合力攻关，全面提高企业创新水平，不断提升火力发电企业在新型电力市场中的竞争力。

参考文献

[1]习近平关于科技创新论述摘编.中共中央文献研究室编.2016年1月.部分内容

[2]徐闻.中国专利成果转化问题及策略研究.新经济导刊,2020,第04期

[3]赵永明.1350MW二次再热发电机组热力系统设计分析.[J].热能与动力工程，2014，29（1）：35

[4]杨娟.电力市场化改革中的保底供电政策建议及其价格形成机制.价格理论与实践,2019,第5期