國(guó)家能源局4月10日發(fā)布的《中華人民共和國(guó)能源法（征求意見(jiàn)稿）》（以下簡(jiǎn)稱《意見(jiàn)稿》），明確了未來(lái)煤電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑：“能源主管部門(mén)應(yīng)當(dāng)采取措施，發(fā)展清潔、安全、高效火力發(fā)電以及相關(guān)技術(shù)，提高能效，降低污染物排放，優(yōu)化火力發(fā)電結(jié)構(gòu)，因地制宜發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)、熱電冷聯(lián)產(chǎn)和熱電煤氣多聯(lián)供等。”

截至目前，我國(guó)已建成全球最大清潔煤電供應(yīng)體系，現(xiàn)役煤電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)節(jié)能降耗空間有限，正逐漸擴(kuò)圍至非常規(guī)污染物治理。同時(shí)，高效煤電正在穩(wěn)步建設(shè)中，但碳排放尚未被納入煤電供應(yīng)體系的考量范圍。面對(duì)日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求，煤電清潔和高效發(fā)展正在尋求新突破。

（文丨本報(bào)實(shí)習(xí)記者 趙紫原）

▎煤電再清潔空間有限

2014年以來(lái)，我國(guó)全面推動(dòng)國(guó)內(nèi)發(fā)電企業(yè)實(shí)施超低排放和節(jié)能改造工程，要求排放煙氣中的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度每立方米分別不超過(guò)10毫克(部分地區(qū)為5毫克)、35毫克、50毫克。業(yè)內(nèi)人士表示，超低排放是清潔利用煤電最具代表性的技術(shù)，某種程度上，這個(gè)概念已脫離技術(shù)本身，成為“清潔煤電”的代名詞之一。

公開(kāi)信息顯示，我國(guó)目前已建成全球最大的清潔煤電供應(yīng)體系，煤電超低排放和節(jié)能改造總量目標(biāo)任務(wù)提前兩年完成。截至2018年三季度末，我國(guó)煤電機(jī)組累計(jì)完成超低排放改造7億千瓦以上，節(jié)能改造累計(jì)完成6.5億千瓦。2012—2017年，在全國(guó)煤電裝機(jī)增幅達(dá)30％的情況下，電力二氧化硫、氮氧化物、煙塵排放量下降幅度達(dá)86％、89％、85％。

據(jù)了解，我國(guó)實(shí)施的超低排放指標(biāo)已達(dá)到比國(guó)外最低標(biāo)準(zhǔn)還低的水平，中電聯(lián)專職副理事長(zhǎng)王志軒曾撰文指出，經(jīng)過(guò)大規(guī)模持續(xù)節(jié)能技術(shù)改造，現(xiàn)役煤電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)節(jié)能降耗潛力很小，繼續(xù)提高經(jīng)濟(jì)效率空間有限。

不過(guò)，隨著碳減排呼聲日益高漲，清潔煤電清潔仍有新方向。國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究院院長(zhǎng)朱法華表示：“清潔煤電不僅包含二氧化硫、氮氧化物、煙塵排放量三個(gè)指標(biāo)，三氧化硫、汞及其化合物、其他重金屬等非常規(guī)污染物相應(yīng)限值標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)包含在內(nèi)，我國(guó)正開(kāi)展相關(guān)研究工作。”

▎電效率已達(dá)世界先進(jìn)

朱法華表示：“煤電清潔與高效是兩個(gè)概念。高效，就是少耗煤多發(fā)電。”能源專家葉春博士對(duì)此表示贊同：“除排放指標(biāo)考量外，能耗、能效也是煤電清潔高效利用的重要指標(biāo)之一，超超臨界燃煤發(fā)電、IGCC等技術(shù)，以及冷熱電聯(lián)供等方式可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效能提升和能量梯級(jí)利用。”

我國(guó)煤電高效發(fā)展成績(jī)?nèi)绾危啃畔@示，我國(guó)煤電機(jī)組供電煤耗已從2012年的325克/千瓦時(shí)降至目前的308克/千瓦時(shí)，達(dá)到世界先進(jìn)水平。

“近十幾年來(lái)，我國(guó)燃煤清潔高效發(fā)電技術(shù)迅猛發(fā)展，超超臨界發(fā)電技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平，某些領(lǐng)域已達(dá)世界領(lǐng)先水平；超臨界CFB鍋爐技術(shù)達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平，研發(fā)形成完整的CFB鍋爐設(shè)計(jì)和制造技術(shù)體系。此外，煤電機(jī)組綜合節(jié)水技術(shù)也達(dá)世界領(lǐng)先水平。” 中國(guó)能建規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司副總工程師龍輝介紹。

對(duì)于煤耗，葉春指出：“伴隨風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電比重的快速提高，煤電機(jī)組參與調(diào)峰越來(lái)越頻繁，雖然通過(guò)靈活性改造，可以實(shí)現(xiàn)煤電機(jī)組深度調(diào)峰，但在一定程度上會(huì)影響大容量、高效率機(jī)組的低煤耗優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮。”測(cè)算顯示，100萬(wàn)干瓦級(jí)機(jī)組降至50%負(fù)荷煤耗增加41g/kWh，降至40%負(fù)荷煤耗増加68g/kWh。

值得一提的是，《意見(jiàn)稿》中特別提及煤電高效利用形式“熱電聯(lián)產(chǎn)、熱電冷聯(lián)產(chǎn)和熱電煤氣多聯(lián)供等”。朱法華表示，上述途徑還需進(jìn)一步深入推進(jìn)。“目前煤電企業(yè)經(jīng)營(yíng)普遍困難，技改投入動(dòng)輒上億，如何保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)性值得思考。同時(shí)，熱電聯(lián)產(chǎn)或熱電冷聯(lián)產(chǎn)都牽扯到市政管網(wǎng)，地方政府和電廠需融洽對(duì)接、密切配合。”

▎需資源化利用碳排放

記者注意到，煤電大氣污染物排放雖已降低，但二氧化碳的排放尚未被納入其供應(yīng)體系的考量范圍。

王志軒在文章中指出，目前中國(guó)天然氣發(fā)電的成本比污染物超低排放的煤電成本高約0.2-0.4元/千瓦時(shí)。這個(gè)成本差價(jià)如果折算到碳價(jià)上，對(duì)應(yīng)的每噸二氧化碳為330-660元人民幣，而當(dāng)前我國(guó)試點(diǎn)碳排放交易的價(jià)格在20-55元/噸。“可見(jiàn)，即使考慮了碳價(jià)格，煤電仍有很強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此，各種能源的最終競(jìng)爭(zhēng)力或是否被替代，取決于在考慮了全生命周期內(nèi)的環(huán)境影響、能源安全、二氧化碳控制等要求后的經(jīng)濟(jì)性。”

上述業(yè)內(nèi)人士也表示，碳減排是大趨勢(shì)，我國(guó)煤電碳排放強(qiáng)度持續(xù)下降，但若只依靠現(xiàn)有技術(shù)，減排空間會(huì)越來(lái)越小。碳捕獲、利用與封存技術(shù)成本高昂，能耗過(guò)大，后續(xù)處理也困難。

對(duì)于煤電碳排放問(wèn)題，朱法華認(rèn)為，一方面，電廠通過(guò)技術(shù)手段減少二氧化碳排放，從源頭嚴(yán)控；另一方面，已排放的二氧化碳一定要資源化利用，現(xiàn)有技術(shù)并未將其充分利用，沒(méi)有資源化利用就沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益。

龍輝建議，保證一定比例煤電機(jī)組的前提下，我國(guó)大型燃煤鍋爐直接耦合生物質(zhì)燃燒可降低二氧化碳排放。“但目前國(guó)內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電的主流技術(shù)主要是小型鍋爐直燃發(fā)電，這些電廠燃盡率低、結(jié)渣嚴(yán)重、經(jīng)濟(jì)性差，浪費(fèi)生物質(zhì)資源。”

龍輝表示，技術(shù)方面，需開(kāi)發(fā)更高參數(shù)和效率的超超臨界燃煤火電機(jī)組發(fā)電技術(shù)。“以700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)為例，我國(guó)在高溫材料、焊接技術(shù)等方面距世界先進(jìn)水平還有差距。”