清洁煤电之路
绿色煤电计划的发展模式
在“绿色煤电”计划中，华能集团确定了“原始创新、继承创新和消化吸收再创新相结合”的发展模式，努力掌握拥有自主知识产权的核心技术和关键技术，并加快科技成果向现实生产力转化。
绿色煤电计划提出的背景
“绿色煤电”计划的提出，是从我国能源结构的现实特点出发的。煤炭在我国一次能源结构中占6成以上，目前全国的发电装机容量中煤电占70%以上。预计到2020年，我国煤炭用于发电的比例将由目前的40%增加到70%以上。
绿色煤电计划的寓意
“绿色煤电”计划的根本目标就是要实现煤电的科学发展、和谐发展。命名“绿色”，就是要让人们理解这一计划的绿色科技的本质，同时，通过这一计划的联合实施，在电力行业倡导建立一种绿色理念，采用绿色科技，生产绿色产品，创造绿色效益，更好地服务于经济和社会发展。
绿色煤电计划的突破口
“绿色煤电”计划的突破口选择在煤气化、煤气净化、膜分离制氢、氢气燃机、燃料电池发电、二氧化碳利用及埋存技术等方面。
绿色煤电计划的基础优势
2004年，华能集团开始倡导并组织实施“绿色煤电”计划，与有关科研单位开始了“绿色煤电”的系统设计集成、煤气化、煤气净化、制氢和二氧化碳分离、燃料电池、富氢气体燃烧和二氧化碳封存7个技术专题的研究工作。
美丽画卷
我国首座整体煤气化联合循环(IGCC)电站——华能天津IGCC电站
我国首座整体煤气化联合循环(IGCC)电站——华能天津IGCC电站
我国首座整体煤气化联合循环(IGCC)电站——华能天津IGCC电站
我国首套上行激冷式干煤粉加压气化炉——内蒙古世林煤制甲醇项目
我国首套燃气烟气二氧化碳捕集装置——北京密云项目
我国首套全流量烟气汞污染控制装置—华能北京热电厂
我国首套并网菲涅尔太阳能热发电装置——海南南山电厂1.5MWc
我国首套并网菲涅尔太阳能热发电装置——海南南山电厂1.5MWb
我国首套并网菲涅尔太阳能热发电装置——海南南山电厂1.5MWa
我国首套3000吨年燃煤烟气二氧化碳捕集装置——华能北京热电厂
我国首套3000吨年燃煤烟气二氧化碳捕集装置—华能北京热电厂
120,000吨年燃煤烟气二氧化碳捕集装置—上海石洞口第二电厂
煤海天窗(华能伊敏煤电公司露天矿作业现场) 王葆明
煤海蛟龙(华能伊敏煤电公司露天矿克虏伯半连续系统采煤机)王葆明摄
华能伊敏发电厂摄影王葆明
华能伊敏发电厂摄影王葆明
华能伊敏发电厂摄影王葆明
华能绿色足迹
未来怎么用煤发电?——清洁煤电科技前沿探秘
作为以煤电为主的国内第一大、全球第二大发电企业，华能集团致力于煤电清洁化科技的研发。近日，记者走进位于北京郊区昌平的华能清洁能源研究院，探秘我国几项绿色煤电前沿科技的研发进展。
IGCC：把煤气化后发电实现近零排放
IGCC(整体煤气化联合循环发电系统)因发电效率高、污染物近零排放，是未来煤基清洁发电的一个重要发展方向。华能集团于2012年11月在天津商运了中国首座、世界第六座IGCC电站。
这座电站的核心技术之一两段式干煤粉加压气化技术，由华能清能院研发并拥有自主知识产权。该院院长许世森介绍，这一技术已达国际先进水平，可完全替代进口产品，突破了大型气化炉被壳牌、GE等跨国公司垄断的局面。
目前天津IGCC电站面临发展困境。他介绍，一是部分技术和工艺还需要进一步优化和完善。二是建设和运营成本高，处于亏损状态，难以实现赢利。据悉，其单位造价在13800元/千瓦左右，远高于4000元/千瓦的常规燃煤机组造价。
这项示范工程如何实现可推广、可复制的目标?华能集团科环部主任赵毅认为，在造价上，通过优化设计、主设备量产、提高标准化程度等手段，使单位造价降至1万元以下将具有经济性;在发电成本上，完善工艺使制气完全成本控制在3元/立方米，与天然气价格相比将具有明显优势。
IGCC还有一个优势是，能与二氧化碳捕集与封存技术相结合，以较低成本大幅度消减碳排放。“掌握这项核心技术可大大提升我国在节能减排和应对全球气候变化问题上的影响力和话语权。”赵毅说。
700℃：燃煤发电更高温更高效
700℃超超临界燃煤发电技术是目前发达国家积极发展的清洁燃煤发电技术，可将目前最先进的超超临界发电机组主蒸气温度从600℃提高到700℃以上，发电效率由45%提高至50%左右，耗煤量减少30%，污染物排放大幅减少。
我国2010年设立了这项技术与设备的研发及应用示范项目，由华能清能院牵头攻关。许世森介绍，这个研发项目的首个关键部件验证试验平台将于年底在华能南京电厂建成，用于700℃材料测试和关键部件的开发。“我国700℃技术的发展与国外基本同步，我国完全有能力率先建造世界首台700℃机组，从而大大推动我国电力工业及材料、装备制造业的发展。”
燃料电池：不燃烧直接转化成电更便携高效
燃料电池是利用电化学反应将燃料中的化学能直接转化成电能的发电装置，具有小型高效、排放低、噪音小、燃料适应性广等优点，主要用于航天器、汽车及便携电源。这项技术具有未来战略意义，欧美对我国实施严格技术保密。
记者在华能清能院燃料电池实验室了解到，该院致力于自主研发，目前已掌握了燃料电池关键材料的制备、关键部件的设计和制备等技术，已开发出5千瓦的燃料电池发电装置，正在开发50至100千瓦的装置。许世森说：“有望进一步降低制造成本，提高燃料电池性能，形成具有自主知识产权和市场竞争力的燃料电池发电系统。”
赵毅说，对于能源消费七成靠煤的中国来说，通过技术创新使燃煤发电更高效、清洁、低碳，有利于改善环境，保障国家能源供应安全，也有利于提升电力企业核心竞争力。
清洁煤电华能行 以更智慧的方式发展绿色未来
在中国华能集团公司(以下简称“华能集团”)的发电装机中，煤电占据大半壁江山。如何实现煤炭清洁利用，如何发展更为高效地清洁能源呢?实际上，华能集团早在谋定先动，正以更智慧的方式发展绿色未来。
近零排放提前6年满足了山东2020年排放标准
图为华能山东黄台电厂机组
中国目前的能源结构中，煤炭发电占比近70%，在山东省燃煤机组发电量超过全省总用电量的85%，这一格局在相当长一段时间内难以改变。
由此，大力推广采用大容量、高参数的先进洁净煤发电设备成为华能集团减少煤炭消耗的一个解题方式。
随着山东两台近零排放的燃煤机组正式投产，一个燃煤发电超低排放的绿色能源新时代正在到来。
华能山东公司总经理王文宗以黄台电厂的排放数据为据说道，华能山东公司与西安热工研究院在黄台电厂8号机组上联合开展了具有华能自主知识产权的湿式电除尘器改造科技示范工程，并于2013年12月26日正式投入运行。机组烟尘平均排放浓度达到6.85mg/m3，除尘效率88.79%，PM2.5去除率85.79%，三氧化硫去除率62.5%，汞去除率37.11%，达到国内领先水平。
如今，华能集团把煤电烟气超低排放技术近零排放的奇想变为现实。
济南市环保局副局长侯翠荣给出的一组监测数据，“黄台电厂9号机组超低排放工程，自4月2日正式开工建设，到9月21日完成168小时试运行，各项性能指标均达到了设计要求。提前6年满足了2020年开始实施的《山东省区域大气污染物排放标准》。”
事实上，华能集团在华能山东公司试点超低排放技术，来自于其对绿色清洁能源保持着敏锐的洞察，更是来自于持续培养可以引领行业的技术研发能力和再复制能力。
“目前金陵#1、黄台#8、#9、铜川#2、白洋河#6、#7、辛店#5以及北京热电厂#1-2等一批煤电机组经过全面清洁化改造，二氧化硫、氮氧化物和粉尘均能达到了燃机排放标准。其中金陵#1、黄台#9被列入国家能源局燃煤机组达到燃气机组排放标准改造示范项目。”华能集团公司科环部主任赵毅说。
不难预测，成功推广煤电烟气超低排放技术的华能集团，未来会有另一幅景象。
重推核电打造国际领先水平的大型核电基地
图为正在建设的20万千瓦高温气冷堆核电机组
随着华能集团对于绿色行动的重视，其全系统也在快速地改变，以便更好地达到清洁能源的标准，甚至引领和打造行业制高点。
目前，华能集团积极开发核电，参与第三代核电技术开发建设，控股具有第四代核电技术特征的高温气冷堆核电站建设，打造国际领先水平的大型核电基地(石岛湾)，稳妥开展高温气冷堆核电站的商业推广，促进世界核电技术进步。
高温气冷堆技术是源自于80年代德国提出模块式概念中，从核电技术的整个创新上，中国的高温气冷堆核电技术走在了世界前列。
“‘华龙一号’是中核ACP1000和中广核ACPR1000+两种技术的融合;CAP1400是在AP1000的技术基础上通过消化引进吸收，形成的具有自主知识产权的大型先进压水堆核电技术。”华能石岛湾核电公司总经理贺云生在谈到核电技术的构成时如是说。
贺云生进一步解释道，“对于整个技术和体系来说，在清华大学10兆瓦高温气冷实验堆基础上，瞄准国际上第四代核电技术的发展方向，建设高温气冷堆核电站工业示范工程，开发具有自主知识产权、自主品牌的先进核能系统，包括高温堆设计、建造及运行技术，高温气冷堆是具有第四代核能系统安全特性的先进反应堆，此技术为世界首创。”
事实上，模块式高温气冷堆具有诸多经济竞争性和广阔的应用前景，在国际上受到广泛的重视，是能够适应未来能源市场需求的新型核反应堆堆型。
“对节能环保的促进也是不容忽视的。”贺云生说，“高温气冷堆核电站由于采用模块化建造，一个厂址可布置多个同样的模块，通过模块化、标准化、批量化建造，降低成本，高温气冷堆核电厂热效率比轻水堆核电厂高10%左右。”
不仅如此，高温气冷堆核电站用途还很广泛。
贺云生说道，“高温气冷堆核电站反应堆出口的氦气温度达到700-900摄氏度，是一种优质的工艺热源。可用于水热裂解制氢，为未来氢能时代提供清洁能源，还可以用于多数的工艺热应用领域，包括煤的气化与液化、直接还原炼钢、稠油热采、油页岩提炼等。”
世界一流以更智慧的方式发展绿色未来
图为中国首座整体煤气化联合循环(IGCC)电站--华能天津IGCC电站
在华能集团看来，环保效应很重要，需加大环保改造投入。据悉，华能集团2011-2014年，累计环保改造的资金投入超过了200亿元，其中仅2014年就安排了环保改造资金100亿元。
实际上，华能集团在投入绿色价值的同时也在增进其商业智慧。通过系统地推广开发和示范项目，通过管理资源和能源的使用，以及控制烟尘的排放，智慧的组织可以实现真正的可持续发展和切实的商业收益，从而在组织和整个国家层面推动，以更智慧的方式发展绿色未来。
尤其是近十年来，华能集团环保工作经过不断的发展，污染控制水平有了质和量的突破。
赵毅向记者提供了一组数据显示，2013年，华能集团二氧化硫排放总量较2010年下降24.9%，完成华能集团与国家签订的“十二五”减排目标的155%，提前两年完成减排任务;氮氧化物排放总量较2010年下降21.1%。截至2014年11月底，二氧化硫、氮氧化物、烟尘的单位发电量排放绩效分别为0.40、0.68、0.11g/kwh，分别同比下降33%、44%和21%，位于行业领先水平。
以更智慧的方式发展绿色未来还体现在开展未来煤电前沿技术研究，引领行业技术进步方面。2004年，华能在国内率先倡导并组织实施“绿色煤电”计划，开发和示范基于IGCC的煤电近零排放技术。
目前，由华能集团投资建设的一期计划，天津25万千瓦级整体煤气化联合循环发电(IGCC)示范工程已投入运行，今年实现超过1500小时长周期连续运行。二氧化硫、氮氧化物及粉尘等污染物排放量只有常规燃煤电站的1/10，与天然气发电排放水平相当，是未来煤电可持续发展的重要方向。
与此同时，华能集体对于绿色环保有着精致的高要求。据赵毅介绍，先后开展了“二次再热”、“超600℃超超临界”、“环保一体化设计”、“湿式电除尘”、“低温余热利用”、“节能监测及诊断”等一大批常规火电技术研究，并广泛推广应用，有效提高煤电机组效率、降低污染物排放。
对于华能集团世界一流的目标，已根深至每一位华能人的心中。华能山东公司副总经理丁兴武告诉《中国企业报》记者，超低排放项目就是华能集团努力成为世界一流企业的一个缩影，目前超低排放的标准高于欧美，事实上就是国际一流。
华能集团打造煤电烟气超低排放技术山东样本
为主动应对山东地区环境的变化，华能集团率先在华能山东公司实施投入煤电烟气超低排放技术，多措并举推进煤电机组的清洁发展。
近日，《中国企业报》记者在采访中得知，华能山东公司所属的白杨河电厂6号机组、黄台电厂9号机组先后通过了山东省环境监测中心站的超低排放监测，监测结果表明，两台机组氮氧化物、二氧化硫、烟尘排放指标均优于清洁发电的天然气燃气轮机组排放标准，尤其是对PM2.5影响很大的烟尘，实现了近零排放，达到了国内领先水平。
由此，华能集团已成功打造出了煤电烟气超低排放技术山东样本。
何为超低排放呢?是指通过高污染物高效协同控制技术，使燃煤机组的大气主要污染物排放标准达到天然气燃气机组的排放标准。
以作为山东省示范工程的白杨河电厂6号机组为例，其于2014年7月27日完成168小时超低排放试运行，并通过了山东省环境监测中心站监测，在机组发电负荷100%，锅炉负荷均93.1%，入炉煤硫分1.5%左右的工况下，基准氧气量6%的条件下，氮氧化物排放平均浓度36mg/m3，二氧化硫平均排放浓度12mg/m3，烟尘平均排放浓度0.4mg/m3，成为山东省首台达到燃气机排放标准的机组。
燃煤机组超低排放示范项目的成功，充分证明了该技术的可行性，减排效果也非常显著。但不容忽视的是，其背后伴随着高昂的技改成本。
业界专家指出，由于超低排放工程环保设备改造难度大、时间长、投资过高，并且供电单位成本增加较多，几乎挤占了发电企业目前薄弱的盈利空间，导致目前推广压力较大。
“虽然对煤电行业烟气高效治理具有较强的引领效应，需要政府部门能够尽早实施政策引导和扶持。”华能山东公司总经理王文宗呼吁道，“希望加强典型引领，给予试点企业一定的环保技改资金补助，减轻企业投资成本压力;尽快配套出台烟气超低排放环保电价和热价的补贴政策，弥补发电企业由此增加的成本;经信委和电网在分配政府电量计划和日电量曲线时，应当优先满足超低排放机组发电，从而实现节能减排效果最大化。”
高层的声音
习近平：推动能源生产和消费革命
中共中央总书记、国家主席、中央军委主席、中央财经领导小组组长习近平6月13日主持召开中央财经领导小组第六次会议,研究我国能源安全战略。习近平发表重要讲话强调,能源安全是关系国家经济社会发展的全局性、战略性问题,对国家繁荣发展、人民生活改善、社会长治久安至关重要。面对能源供需格局新变化、国际能源发展新趋势,保障国家能源安全,必须推动能源生产和消费革命。推动能源生产和消费革命是长期战略,必须从当前做起,加快实施重点任务和重大举措。
李克强：积极发展清洁能源 推动改善环境质量
4月18日，中共中央政治局常委、国务院总理李克强主持召开新一届国家能源委员会首次会议，研究讨论了能源发展中的相关战略问题和重大项目。
吴新雄：积极推动能源生产和消费革命(深入学习贯彻习近平同志系列重要讲话精神)
在中央财经领导小组第六次会议上，习近平同志就我国能源安全战略发表重要讲话。他强调，能源安全是关系国家经济社会发展的全局性、战略性问题，对国家繁荣发展、人民生活改善、社会长治久安至关重要。面对能源供需格局新变化、国际能源发展新趋势，保障国家能源安全必须推动能源生产和消费革命。推动能源生产和消费革命是长期战略，必须从当前做起，加快实施重点任务和重大举措。习近平同志的讲话思想深刻、内涵丰富、求真务实，具有很强的战略性、针对性、指导性，是指导当前和今后一个时期能源领域发展改革的行动纲领。
专家观点
倪维斗：中国煤炭清洁高效发电之路需做四件事
编者按：近日，我国著名动力机械工程专家、清华大学原副校长、中国工程院院士、中国能源学会会长倪维斗先生投文本报，就我国煤炭清洁高效发电之路，提出全面建议。
毛健雄:煤电可以做到气电排放水平
在全国很多区域产生的大范围雾霾天气，不能完全归罪于煤，煤只是其中的一部分。煤到底在一个地区的大气污染中占有多大比例，要看这个地区的具体情况。雾霾中PM2.5形成的原因很复杂，主要不是燃煤排放的粉尘，另外还有硫氧化物、氮氧化物和酸性气体等其他化石燃料燃烧的排放物，其中氮氧化物可能起着更大的作用。这些污染物在大气中混合产生氧化反应和光化学反应，二次产生气溶胶这种非常微小的颗粒物。而氮氧化物和硫氧化物产生的源头大部分是化石燃料的燃烧和汽车尾气的排放，可能汽车尾气的排放是更主要的。
王志轩：煤电是中国治霾关键
燃煤发电(以下简称煤电)是致霾还是治霾，答案在中国是十分清楚的。中国煤电燃煤虽然占煤炭消费量的50%以上，但由于煤电不断提高污染控制水平以及具有电厂布局范围大、排放烟囱高的特点，治理后排放到空气中的污染物只是导致雾霾的次要原因之一;而城市中热电联产的煤电机组，由于替代了大量的无污染控制或者污染控制水平低的散烧煤锅炉，间接上对减轻雾霾的影响发挥了重要作用，如果再加快散烧煤转为电煤、以电代煤、以电代油的步伐，煤电治霾将会发挥更显著的作用。
