现在中国是世界上最大的二氧化碳排放国， 其二氧化碳排放量占全球总排放量的近三分之一。而中国拥有世界最大的煤电装机容量，煤电也是中国最大的碳排放源。虽然2020年煤电10.81亿千瓦总装机容量的占比已降至49.11%，但其发电量的占比仍然高达65%。在煤电总装机容量中，单机容量为30万千瓦及以上的大机组占煤电总装机容量的82.4%。其中，超临界和超超临界机组为5.35亿千瓦，占比49.5%。现在中国已经建成世界上容量最大，机组技术最先进，效率最高，煤耗最低，实现了超低排放的煤电机组。然而30万千瓦及以上的亚临界机组仍有3.56亿千瓦，占比32.9%。因此，实现“双碳”目标除了大力发展风光电外，同时要大力推进煤电本身的低碳发展。

改造现有在役的煤电机组。首先需淘汰落后低效率高煤耗的机组，其余的所有机组， 通过政策驱动，制定对不同容量机组， 如亚临界、超临界和超超临界具体的碳排放强度标准和灵活性低负荷性能达标的要求，并按照这一要求对机组进行升级改造，以大幅度降低供电煤耗和改善灵活性，力争在“十四五”期内完成。实现在役的煤电机组的高效和低煤耗发展，实现煤电的低碳发展，实际上是实现煤电与生物质耦合发电的基础和前提。

按照国家发改委和国家能源局2021年10月29日发布的《全国煤电机组改造升级实施方案》的要求进行改造升级，对现役机组改造的要求：对供电煤耗在 300 克标准煤/千瓦时以上的煤电机组，应加快创造条件实施节能改造，对无法改造的机组逐步淘汰关停，并视情况将具备条件的转为应急备用电源。发改委《实施方案》对现役机组改造容量的目标要求：“十四五”期间改造规模不低于3.5 亿千瓦”，这一改造升级的重点显然应当是占我国煤电总容量三分之一，其装机容量达3.56亿千瓦的亚临界机组。 对按照特定要求新建的煤电机组：除特定需求外，新建煤电机组原则上采用超超临界，其供电煤耗须低于270克标准煤/千瓦时。对煤电灵活性改造要求：《实施方案》还要求，存量煤电机组灵活性改造应改尽改。“十四五”期间完成 2 亿千瓦，增加系统调节能力 3000—4000 万千瓦，促进清洁能源消纳。“十四五”期间，实现煤电机组灵活制造规模1.5 亿千瓦。显然，应该同时实施的灵活性改造的重点也应该是亚临界机组。

国家发改委和能源局这次煤电机组的改造升级的部署和要求，实际上是国家对煤电机组改造升级下达的动员令，要求统筹考虑节能降耗、供热改造和灵活性改造制造，实现“三改”联动。这也是推动煤电向电力基础保障型和系统调节型两者并重的转型。

2019年9月，国家能源局在给全国政协1910号提案的答复函中，明确提出了我国2030年煤电低碳化发展的3个目标：(1)实现燃煤发电净效率突破50%，每年累计节煤8亿吨标煤、 减排 CO2约20亿吨；(2)燃煤发电机组实现20%-100%调峰，对可再生能源并网消纳支撑能力显著提升；(3)掌握百万吨碳捕集利用与封存成套技术。

以上要求的累计8亿吨节煤目标，主要应由上述对现役煤电机组通过改造、提效、降耗和提高灵活性来完成。从而进一步大力推动光伏、风电发展，并解决风光电的间歇、不稳定的问题，以保障电网的稳定和安全运行。

为了贯彻发改委和能源局改造升级中国煤电的要求，上海申能电力科技公司所研发的一系列先进煤电创新技术，全覆盖了超超临界、超临界和亚临界的各种煤电机组，可大幅度降低煤耗和提高其灵活性，这些创新技术所实施和应用的样板和示范工程有：

1、上海申能外高桥第三发电厂 2台100万千瓦一次再热超超临界机组：其设计供煤耗为291.5 克标煤/千瓦时，设计供电效率为42.1%。经过不断的采用创新技术改造后，该2台机组的全年平均实际供电耗达 276克标煤/千瓦时，全年平均实际供电效率达44.5%，为当时的世界最先进水平，同时实现了20%负荷的深度调峰，被国家能源局授予“国家煤电节能减排示基地”称号”。

2、华润曹妃甸电厂2台100万千瓦一次再热超超临界机组新建机组: 由上海申能电力科技公司按照“复制外三，超过外三”的要求提供全套创新技术进行设计和建设，于2019年建成投产，其机组性能为：额定工况供电煤耗：262.75克标煤/千瓦时，额定工况供电效率46.5% ，其性能超过常规设计的现有100万千瓦二次再热超超临界机组。

3、安徽淮北平山电厂二期135万千瓦高低位双轴布置二次再热超超临界机组：其设计的供电煤耗值为251克标煤/千瓦时，是世界容量最大、效率最高、供电煤耗最低的煤电机组。同时实现在20%的超低负荷下深度调峰。

4、华润江苏徐州电厂32万千瓦亚临界升级改造：改造后供电煤耗从318克标煤/千瓦时降低到282/克标煤/千瓦时，降低供电煤耗36克标煤/千瓦时，达到超超临界机组煤耗水平，同时实现20%负荷的深度调峰，并在20%超低负荷时实现了全部污染物的超低排放。