提高煤炭發電效率是最現實的選擇

“我國電煤消費量占煤炭消費總量的53%，接近14億千瓦的發電裝機容量中，煤電占比達60%以上。”清華大學熱能工程係教授毛健雄日前在第十五屆潔淨煤論壇上預測，到2030年，我國煤電裝機容量將達到14億千瓦以上，占發電裝機容量的56.2%。

在未來很長一段時間內，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展空間。與此同時，去年，我國承諾到2030年二氧化碳排放達到峰值。目前，煤炭是我國最大的二氧化碳排放源，煤電企業是最大的二氧化碳排放企業。

在環保要求日趨嚴格、煤電依然需要長期發力的情況下，如何減少二氧化碳排放？毛健雄認為，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，進行液化。”毛健雄說，但這項技術還處於示範階段，要想大規模推廣要在幾十年以後，目前通過該項技術減少二氧化碳排放是不現實的。

“對於煤電來說，目前最現實、最有效的減排方法就是提高發電效率，通過超臨界和超超臨界與混燒生物質技術來實現。”毛健雄說。

從國外看，大容量超超臨界煤粉爐電廠混燒10%生物質的技術，在歐盟國家已有大量實踐經驗。比如，英國所有的火電廠都是煤炭和生物質混燒，由於扶持政策到位，可實現5%到10%的生物質混燒。但我國還沒有相關政策，所以當前最實際的做法就是盡可能地在超臨界和超超臨界發電技術基礎上研發新的低能耗技術。

煤電可以做到清潔、高效和低排放

“當前，我國的清潔煤發電效率得到了很大的提升，超超臨界機組二氧化碳的排放量減少到70%。這主要是基於‘上大壓小’火電政策、嚴格的燃煤火電汙染物排放標準、技術創新三個方麵的推動。”毛健雄說。

“上大壓小”火電政策已執行了10年。從2005年開始，我國大概關停了1000萬千瓦單機容量低於200兆瓦的高能耗機組，新上了大概3億千瓦的超臨界機組，我國煤電發電效率已達到國際先進水平。

如今，大容量和高效率的超臨界和超超臨界機組已成為我國火電主力機組，其投運台數和裝機容量均為世界第一。2014年底，我國投運的1000兆瓦超超臨界機組近100台。

毛健雄指出，嚴格的燃煤火電排放標準是控製火電汙染物排放的巨大驅動力，技術創新是實現燃煤火電機組高效率和低排放的關鍵。

煤電高效節能技術包括兩方麵，一是創新發電技術，一是低能耗技術。

目前，我國低能耗技術已相當先進。以上海外高橋第三發電廠為例，它是我國首批1000兆瓦超超臨界發電項目之一，共建設2台機組，於2005年7月開工建設，2008年先後投入運行，當時機組性能試驗淨效率達45.03%，超過了設計水平。投產後，該電廠通過零能耗脫硝等節能減排技術創新，目前機組淨效率（含脫硫及脫硝）已達46.5%。

毛健雄指出，上海外三發電廠的實踐證明，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，那麼全國火電每年可以減排的二氧化碳將會達到5.6億噸。

國際能源署潔淨煤中心預測，如果中國的燃煤火電能夠堅持“上大壓小”政策，淘汰和改造亞臨界機組，在技術成熟時，大力采用700攝氏度超超臨界技術，那麼，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製在低水平。

“希望國家早日出台關於二氧化碳減排的具體要求，進一步促使燃煤發電高效低排創新技術的發展。”毛健雄說，煤炭用於高效清潔發電，將電力最大限度地用於交通等領域，將會大大改善環境空氣質量。