我國電煤消費量占煤炭消費總量的53%，接近14億千瓦的發(fā)電裝機容量中，煤電占比達60%以上。 清華大學熱能工程系教授毛健雄日前在第十五屆潔凈煤論壇上預測，到2030年，我國煤電裝機容量將達到14億千瓦以上，占發(fā)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(fā)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(yè)是最大的二氧化碳排放企業(yè)。
在環(huán)保要求日趨嚴格、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(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，進行液化。 毛健雄說，但這項技術還處于示范階段，要想大規(guī)模推廣要在幾十年以后，目前通過該項技術減少二氧化碳排放是不現實的。
對于煤電來說，目前最現實、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，由于扶持政策到位，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(fā)電技術基礎上研發(fā)新的低能耗技術。
煤電可以做到清潔、高效和低排放
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，目前通過該項技術減少二氧化碳排放是不現實的。
對于煤電來說，目前最現實、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，由于扶持政策到位，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(fā)電技術基礎上研發(fā)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(fā)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%。這主要是基于'上大壓小'火電政策、嚴格的燃煤火電污染物排放標準、技術創(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，我國大概關停了1000萬千瓦單機容量低于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(fā)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，其投運臺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臺。
毛健雄指出，嚴格的燃煤火電排放標準是控制火電污染物排放的巨大驅動力，技術創(chuàng)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(jié)能技術包括兩方面，一是創(chuàng)新發(fā)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(fā)電廠為例，它是我國首批1000兆瓦超超臨界發(fā)電項目之一，共建設2臺機組，于2005年7月開工建設，2008年先后投入運行，當時機組性能試驗凈效率達45.03%，超過了設計水平。投產后，該電廠通過零能耗脫硝等節(jié)能減排技術創(chuàng)新，目前機組凈效率(含脫硫及脫硝)已達46.5%。
毛健雄指出，上海外三發(fā)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(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到5.6億噸。
國際能源署潔凈煤中心預測，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于二氧化碳減排的具體要求，進一步促使燃煤發(fā)電高效低排創(chuàng)新技術的發(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域，將會大大改善環(huán)境空氣質量。
