每一度電都有本「清潔帳」!少耗煤多發電還有多少空間?

國家能源局4月10日發布的《中華人民共和國能源法（徵求意見稿）》（以下簡稱《意見稿》），明確了未來煤電產業的發展路徑：「能源主管部門應當採取措施，發展清潔、安全、高效火力發電以及相關技術，提高能效，降低汙染物排放，優化火力發電結構，因地制宜發展熱電聯產、熱電冷聯產和熱電煤氣多聯供等。」

截至目前，我國已建成全球最大清潔煤電供應體系，現役煤電機組的經濟節能降耗空間有限，正逐漸擴圍至非常規汙染物治理。同時，高效煤電正在穩步建設中，但碳排放尚未被納入煤電供應體系的考量範圍。面對日趨嚴格的環保要求，煤電清潔和高效發展正在尋求新突破。

（文丨本報實習記者 趙紫原）

▎煤電再清潔空間有限

2014年以來，我國全面推動國內發電企業實施超低排放和節能改造工程，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10毫克(部分地區為5毫克)、35毫克、50毫克。業內人士表示，超低排放是清潔利用煤電最具代表性的技術，某種程度上，這個概念已脫離技術本身，成為「清潔煤電」的代名詞之一。

公開信息顯示，我國目前已建成全球最大的清潔煤電供應體系，煤電超低排放和節能改造總量目標任務提前兩年完成。截至2018年三季度末，我國煤電機組累計完成超低排放改造7億千瓦以上，節能改造累計完成6.5億千瓦。2012—2017年，在全國煤電裝機增幅達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86％、89％、85％。

據了解，我國實施的超低排放指標已達到比國外最低標準還低的水平，中電聯專職副理事長王志軒曾撰文指出，經過大規模持續節能技術改造，現役煤電機組的經濟節能降耗潛力很小，繼續提高經濟效率空間有限。

不過，隨著碳減排呼聲日益高漲，清潔煤電清潔仍有新方向。國電環境保護研究院院長朱法華表示：「清潔煤電不僅包含二氧化硫、氮氧化物、煙塵排放量三個指標，三氧化硫、汞及其化合物、其他重金屬等非常規汙染物相應限值標準也應包含在內，我國正開展相關研究工作。」

▎電效率已達世界先進

朱法華表示：「煤電清潔與高效是兩個概念。高效，就是少耗煤多發電。」能源專家葉春博士對此表示贊同：「除排放指標考量外，能耗、能效也是煤電清潔高效利用的重要指標之一，超超臨界燃煤發電、IGCC等技術，以及冷熱電聯供等方式可實現系統效能提升和能量梯級利用。」

我國煤電高效發展成績如何？信息顯示，我國煤電機組供電煤耗已從2012年的325克/千瓦時降至目前的308克/千瓦時，達到世界先進水平。

「近十幾年來，我國燃煤清潔高效發電技術迅猛發展，超超臨界發電技術已達到世界先進水平，某些領域已達世界領先水平；超臨界CFB鍋爐技術達國際領先水平，研發形成完整的CFB鍋爐設計和製造技術體系。此外，煤電機組綜合節水技術也達世界領先水平。」 中國能建規劃設計有限公司副總工程師龍輝介紹。

對於煤耗，葉春指出：「伴隨風能、太陽能等可再生能源發電比重的快速提高，煤電機組參與調峰越來越頻繁，雖然通過靈活性改造，可以實現煤電機組深度調峰，但在一定程度上會影響大容量、高效率機組的低煤耗優勢充分發揮。」測算顯示，100萬幹瓦級機組降至50%負荷煤耗增加41g/kWh，降至40%負荷煤耗増加68g/kWh。

值得一提的是，《意見稿》中特別提及煤電高效利用形式「熱電聯產、熱電冷聯產和熱電煤氣多聯供等」。朱法華表示，上述途徑還需進一步深入推進。「目前煤電企業經營普遍困難，技改投入動輒上億，如何保證企業經濟性值得思考。同時，熱電聯產或熱電冷聯產都牽扯到市政管網，地方政府和電廠需融洽對接、密切配合。」

▎需資源化利用碳排放

記者注意到，煤電大氣汙染物排放雖已降低，但二氧化碳的排放尚未被納入其供應體系的考量範圍。

王志軒在文章中指出，目前中國天然氣發電的成本比汙染物超低排放的煤電成本高約0.2-0.4元/千瓦時。這個成本差價如果折算到碳價上，對應的每噸二氧化碳為330-660元人民幣，而當前我國試點碳排放交易的價格在20-55元/噸。「可見，即使考慮了碳價格，煤電仍有很強競爭力。因此，各種能源的最終競爭力或是否被替代，取決於在考慮了全生命周期內的環境影響、能源安全、二氧化碳控制等要求後的經濟性。」

上述業內人士也表示，碳減排是大趨勢，我國煤電碳排放強度持續下降，但若只依靠現有技術，減排空間會越來越小。碳捕獲、利用與封存技術成本高昂，能耗過大，後續處理也困難。

對於煤電碳排放問題，朱法華認為，一方面，電廠通過技術手段減少二氧化碳排放，從源頭嚴控；另一方面，已排放的二氧化碳一定要資源化利用，現有技術並未將其充分利用，沒有資源化利用就沒有經濟效益。

龍輝建議，保證一定比例煤電機組的前提下，我國大型燃煤鍋爐直接耦合生物質燃燒可降低二氧化碳排放。「但目前國內生物質發電的主流技術主要是小型鍋爐直燃發電，這些電廠燃盡率低、結渣嚴重、經濟性差，浪費生物質資源。」

龍輝表示，技術方面，需開發更高參數和效率的超超臨界燃煤火電機組發電技術。「以700℃超超臨界發電技術為例，我國在高溫材料、焊接技術等方面距世界先進水平還有差距。」

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出品 | 中國能源報（ID：cnenergy）

責編 | 閆志強