绿色低碳是我国电力发展的必由之路，火电也必须要走清洁低碳的发展道路。目前我国煤电的清洁发展已取得积极进展，建成了世界最大的清洁煤电供应体系，机组效率和环保性能得到了极大改善，煤电超低排放和节能改造总体目标已经提前两年完成。
（来源：微信公众号“中国电力企业管理”ID：zgdlqygl 作者：汪建平）
煤电是煤炭清洁利用最主要的途径，经合组织（OECD）国家煤炭用于发电的比例超过80%，美国的电煤比例已超过90%。相比之下，2018年前三季度，我国电煤在煤炭消费中的占比达到53.9%，距离世界发达国家水平仍有较大提升空间。新时期、新形势下，需要以科技创新和技术进步推动煤电的清洁低碳高质量发展。
我国煤电发展成就
我国已建成全球最大的清洁煤电供应体系。2012～2017年，在全国煤电装机增幅达30%的情况下，二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放量降幅分别达到86%、89%、85%。截至2018年三季度末，我国煤电机组累计完成超低排放改造7亿千瓦以上，提前超额完成5.8亿千瓦总量改造目标，加上新建的超低排放煤电机组，我国达到超低排放限值煤电机组已达7.5亿千瓦以上；节能改造累计完成6.5亿千瓦，其中“十三五”期间完成改造3.5亿千瓦，提前超额完成“十三五”3.4亿千瓦改造目标，煤电污染物排放总量得到大幅削减。
煤电机组发电效率持续提升。持续推进煤电机组淘汰落后产能和节能改造升级，供电煤耗持续下降。2018年火电煤耗降至308克标煤/千瓦时，已逐步步入世界先进行列，部分机组达到世界领先水平（如图1所示）。
煤电机组大气污染物排放大幅降低。自《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014～2020年）》全面实施以来，我国煤电机组大气污染物排放水平得到了强力控制，煤电机组烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放强度大幅降低（如图2所示）。
煤电转型升级发挥平台作用。我国煤电传统上主要用于供电或供热，功能较为单一，近年来通过转型升级，同时承担了多个方面的平台作用。一是基础电源平台：我国煤电在电力工业中承担着保障电力、热力供应的重要作用。低成本的煤电是全社会低成本用电、用热的基础保障，对国民经济增长、提升人民幸福感具有重要意义；二是灵活调峰平台：我国煤电正逐步由传统的提供电力、电量的主体性电源，转变为提供可靠容量、电量以及系统灵活性调节能力的基础性电源，为新能源发电提供支撑和发电空间；三是节能减排平台：煤电是我国煤炭清洁高效利用的主要途径，煤电节能减排和超低排放的主动作为，为改善大气环境作出了重大贡献，其成效也已经开始推动其他行业的减排升级；四是耦合消纳平台：我国煤电机组通过耦合秸秆、污泥、垃圾等生物质，可以减少秸秆田间地头直接焚烧带来的大气污染问题，缓解污泥、垃圾处置不当带来的水土污染问题，助力低碳战略和可再生能源发展。
我国煤电清洁低碳发展方向
党的十九大强调要“推进能源生产和消费革命，壮大清洁能源产业，构建清洁低碳、安全高效的能源体系”，对新时代能源发展提出了新的更高要求。
煤电清洁发展。2017年，煤电机组烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放总量分别仅占全国排放总量的3.3%、13.7%和9.1%，煤电已不是造成环境污染的主要因素。从节约全社会资源和经济的角度出发，不宜继续强制推动煤电无限提高环保水平。同时，应研究煤电可持续发展的机制，更好地发挥其基础电源和灵活调峰平台的作用。
煤电低碳发展。我国煤电装机经历了快速增长的跨越式发展，机组类型多，运行水平差异较大，因此积累了丰富的综合升级改造经验，也形成了多种低碳化发展的技术路线。对于存量机组的低碳发展，第一种路径是以节能改造、提效减排为主，通过锅炉改造、供热改造、汽轮机改造，以及辅机改造，降低综合煤耗和二氧化碳排放量；第二种路径，是以燃煤耦合生物质改造为主，实现耦合农林残余废弃物发电、耦合污泥发电、耦合生活垃圾发电。2018年6月国家能源局、生态环境部确定了89个燃煤耦合生物质发电试点项目，全部投产后每年可增加生物质可再生能源发电量83亿千瓦时，替代燃煤约260万吨标准煤，减排二氧化碳约730万吨。但目前由于缺乏相关政策支持，试点项目推进缓慢。第三种路径，是实施燃烧后碳捕集技术（CCS）。该技术是目前应用最广泛、最成熟的碳捕集技术，主要研究方向是降低运行成本；1000吨/年级别以上的CCS装置碳捕集成本约150元/吨。由于碳捕集导致电厂发电成本显著增加，加上碳封存技术尚未成熟，目前阶段碳捕集技术难以大规模商业应用。对于增量机组的低碳发展路径，则包括提高蒸汽初参数、应用整体煤气化联合循环（IGCC）发电技术，以及富氧燃烧发电技术、高效制氢发电技术、化学链燃烧发电技术等前沿技术的应用。
我国电力清洁低碳发展前景预测
非化石能源发电量占比预测。非化石能源发电没有碳排放，一般也没有大气污染物排放，对整个电力行业的低碳发展大有裨益，在电力技术水平不断进步和储能成本大幅降低至经济、社会承受范围内的前提下，2035年我国非化石能源发电量占比有望达到50%左右，2050年占比约75%。
煤电未来清洁低碳发展水平。2017年，我国煤电机组单位供电量烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放量分别为0.064、0.28和0.27克/千瓦时。未来全部煤电装机完成超低排放改造后，单位发电量烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放量有望降至0.032、0.12和0.17克/千瓦时以下。2017年，我国煤电机组单位供电量二氧化碳排放量为879克/千瓦时，最高效煤电机组单位供电量二氧化碳排放量为756克/千瓦时。
电力清洁发展水平。根据《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014～2020年）》部署，2020年后我国煤电机组将全部完成超低排放改造，假设气电机组假设均安装脱硝装置，结合未来我国电源发展结构，可预测2035年和2050年我国单位发电量大气污染物排放绩效如图3所示。
电力低碳发展水平预测。根据未来我国电源发展结构和低碳发展路径，预测2035年、2050年我国电力行业二氧化碳排放绩效和排放总量如图4所示。
我国电力行业发展至今，已建成了全球最大的清洁煤电供应体系，煤电机组发电效率和污染物排放控制达到世界先进水平，部分机组达到世界领先水平。现阶段我国基本国情和资源禀赋决定了煤电在未来一段时期内将主要发挥基础电源、灵活调峰、节能减排、耦合消纳等平台作用。因此，未来中国煤电的清洁低碳发展，应加强产业政策的引导和技术进步的引领，支持燃煤耦合生物质等有利于降低电力碳排放强度的技术路径发展；加强行业和社会舆论引导，提升全社会对清洁低碳发展的认识和共识。电力清洁低碳发展要以技术进步推动转型升级，要符合国民经济和社会的承受能力，同时，也需要政府、行业和社会的共同努力。
本文刊载于《中国电力企业管理》2019年04期，作者系中国能源建设集团董事长、党委书记
