“我國電煤消費(fèi)量占煤炭消費(fèi)總量的53%，接近14億千瓦的發(fā)電裝機(jī)容量中，煤電占比達(dá)60%以上。”清華大學(xué)熱能工程系教授毛健雄日前在第十五屆潔凈煤論壇上預(yù)測，到2030年，我國煤電裝機(jī)容量將達(dá)到14億千瓦以上，占發(fā)電裝機(jī)容量的56.2%。

在未來很長一段時間內(nèi)，煤電作為我國電力主體的地位還難以改變，煤電依然有很大的發(fā)展空間。與此同時，去年，我國承諾到2030年二氧化碳排放達(dá)到峰值。目前，煤炭是我國最大的二氧化碳排放源，煤電企業(yè)是最大的二氧化碳排放企業(yè)。

在環(huán)保要求日趨嚴(yán)格、煤電依然需要長期發(fā)力的情況下，如何減少二氧化碳排放？毛健雄認(rèn)為，僅從煤電本身來講有三種方法：最大限度地提高供電效率，煤炭與生物質(zhì)混燒，在條件成熟時過渡到碳捕獲和埋存（CCS）。

最有效的減排方法是提高發(fā)電效率

“減少煤電二氧化碳排放，最徹底的辦法是二氧化碳的捕獲和埋存，基本上能把90%的二氧化碳從煙氣中捕獲出來，進(jìn)行液化。”毛健雄說，但這項(xiàng)技術(shù)還處于示范階段，要想大規(guī)模推廣要在幾十年以后，目前通過該項(xiàng)技術(shù)減少二氧化碳排放是不現(xiàn)實(shí)的。

“對于煤電來說，目前最現(xiàn)實(shí)、最有效的減排方法就是提高發(fā)電效率，通過超臨界和超超臨界與混燒生物質(zhì)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。”毛健雄說。

從國外看，大容量超超臨界煤粉爐電廠混燒10%生物質(zhì)的技術(shù)，在歐盟國家已有大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。比如，英國所有的火電廠都是煤炭和生物質(zhì)混燒，由于扶持政策到位，可實(shí)現(xiàn)5%到10%的生物質(zhì)混燒。但我國還沒有相關(guān)政策，所以當(dāng)前最實(shí)際的做法就是盡可能地在超臨界和超超臨界發(fā)電技術(shù)基礎(chǔ)上研發(fā)新的低能耗技術(shù)。

煤電可以做到清潔、高效和低排放

“當(dāng)前，我國的清潔煤發(fā)電效率得到了很大的提升，超超臨界機(jī)組二氧化碳的排放量減少到70%。這主要是基于‘上大壓小’火電政策、嚴(yán)格的燃煤火電污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)創(chuàng)新三個方面的推動。”毛健雄說。

“上大壓小”火電政策已執(zhí)行了10年。從2005年開始，我國大概關(guān)停了1000萬千瓦單機(jī)容量低于200兆瓦的高能耗機(jī)組，新上了大概3億千瓦的超臨界機(jī)組，我國煤電發(fā)電效率已達(dá)到國際先進(jìn)水平。

如今，大容量和高效率的超臨界和超超臨界機(jī)組已成為我國火電主力機(jī)組，其投運(yùn)臺數(shù)和裝機(jī)容量均為世界第一。2014年底，我國投運(yùn)的1000兆瓦超超臨界機(jī)組近100臺。

毛健雄指出，嚴(yán)格的燃煤火電排放標(biāo)準(zhǔn)是控制火電污染物排放的巨大驅(qū)動力，技術(shù)創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)燃煤火電機(jī)組高效率和低排放的關(guān)鍵。

煤電高效節(jié)能技術(shù)包括兩方面，一是創(chuàng)新發(fā)電技術(shù)，一是低能耗技術(shù)。

目前，我國低能耗技術(shù)已相當(dāng)先進(jìn)。以上海外高橋第三發(fā)電廠為例，它是我國首批1000兆瓦超超臨界發(fā)電項(xiàng)目之一，共建設(shè)2臺機(jī)組，于2005年7月開工建設(shè)，2008年先后投入運(yùn)行，當(dāng)時機(jī)組性能試驗(yàn)凈效率達(dá)45.03%，超過了設(shè)計(jì)水平。投產(chǎn)后，該電廠通過零能耗脫硝等節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新，目前機(jī)組凈效率（含脫硫及脫硝）已達(dá)46.5%。

毛健雄指出，上海外三發(fā)電廠的實(shí)踐證明，煤電是完全可以做到清潔、高效和低排放的。我國2013年燃煤火電的總發(fā)電量是4190萬億千瓦時，如果全國的平均煤耗都能夠從每千瓦時321克降低到上海外三電廠的每千瓦時276克水平，那么全國火電每年可以減排的二氧化碳將會達(dá)到5.6億噸。

國際能源署潔凈煤中心預(yù)測，如果中國的燃煤火電能夠堅(jiān)持“上大壓小”政策，淘汰和改造亞臨界機(jī)組，在技術(shù)成熟時，大力采用700攝氏度超超臨界技術(shù)，那么，即便到2040年電力需求會有較大增長，二氧化碳排放增長也可控制在低水平。

“希望國家早日出臺關(guān)于二氧化碳減排的具體要求，進(jìn)一步促使燃煤發(fā)電高效低排創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展。”毛健雄說，煤炭用于高效清潔發(fā)電，將電力最大限度地用于交通等領(lǐng)域，將會大大改善環(huán)境空氣質(zhì)量。