核心成就

怀柔实验室山西研究院研发的“循环流化床复合燃烧快速调峰技术”在30%至100%负荷范围内，实现了每分钟快速调负荷达到3.7%，这也创下了全球循环流化床机组最快的升负荷速率，这项技术已在省内多个300-350MW机组上进行了示范应用。

2025年4月，由怀柔实验室山西研究院承担的山西省重大科技专项“循环流化床复合燃烧快速调峰关键技术”在冀建投寿阳热电有限责任公司350MW机组成功投入首台套工程应用，并创下全球最快循环流化床机组升负荷速率新纪录。

在“双碳”目标引领下，新型电力系统加速重构。随着风电、光伏等新能源装机规模持续扩大，煤电作为电力系统的“压舱石”和“稳定器”，既要保障稳定供电，又要实现灵活调峰。

然而，循环流化床机组存在着负荷响应速率慢、调峰效率低等技术瓶颈，特别是调峰速度难以达到电网调度要求的1.5%Pe/min（Pe为额定功率），亟需技术创新以提升调峰能力。

为解决这一难题，太原理工大学马素霞教授团队依托怀柔实验室山西研究院，与国网山西省电力公司电力科学研究院、冀建投寿阳热电厂等单位科研骨干组成联合科研团队，提出CFB-PC煤复合燃烧快速调峰方法。

马素霞介绍，该方法为循环流化床机组快速调峰提供了切实可行的技术路径，构建的CFBPC煤复合燃烧和飞灰再循环的快速调峰系统，实现了“快速燃烧、温和传热”。在30%至100%的负荷范围内，机组的平均升负荷速率达到了3.71%Pe/min，最高升负荷速率更是高达4.05% Pe/min，这一成果达到了国际领先水平。

“科研团队研制的输粉系统，精确控制高热值煤粉的喷射量和喷射流，实现即点即燃，快速燃烧，就像给普通汽车装上加速器。”马素霞说，CFB-PC煤复合燃烧快速调峰技术在2—3分钟之内就能迅速增加，比现有循环流化床机组的调峰速率提高了2.5倍以上。

技术团队访问调研复合燃烧快速调峰技术。

相关工作人员表示，该项目是科技创新与产业创新深度融合的结果，其创新过程充分凸显国家战略科技力量的体制机制创新优势和资源整合效能。通过“开放融合、汇聚创新、集智攻关”的新型科研组织模式，整合高校、科研院所、企业各方优势力量，快速帮助该团队打通从基础研究到中试验证再到工程示范的全链条创新。

该技术不仅具有投资成本小、运行费用低的优势，而且社会效益、经济效益显著。单台350MW调峰系统初投资仅占机组初投资的极小比例，但年减排二氧化碳约33万吨。这一创新成果不仅让传统煤电焕发绿色新生，更为构建“火电灵活调峰+新能源消纳”的新型电力系统提供了关键技术支持，是燃煤发电领域低碳转型的标志性成果。低负荷下投运复合燃烧系统，锅炉效率较原来提升2.35%，发电煤耗降低8.63克每千瓦时，实现了节能提效和快速调峰的双重突破。

目前，我国已经建成了世界最大的CFB锅炉生产和发电能力，总装机容量1.2亿kW，山西有40%左右的煤电机组是循环流化床机组。如果全国20%同类机组应用这项新技术，不仅调峰更快，每年可多消纳300亿度新能源电力，预计还可减少2300万吨二氧化碳排放，带动新能源、燃煤灵活发电装备制造业产值近百亿元。

业内人士指出，该技术的推广应用，将推动新能源有效消纳与煤电灵活调峰深度融合，显著提升电力系统稳定性与效率。煤电与风、光等不稳定新能源更好协同，电网可灵活应对负荷波动，最大限度减少弃风、弃光现象。

这一突破性技术让传统煤电在不增加过多成本的前提下，与可再生能源高效协同，推动电力生产绿色转型。同时，大幅降低二氧化碳排放，助力实现碳达峰、碳中和目标。随着技术普及，我国能源结构将更趋优化，能源系统韧性增强，为低碳经济发展和可持续能源目标奠定坚实技术基础。