【南方能源观察】技术变革 | 从“黑”到“绿”：中国煤电清洁技术十五年

南方能源观察全文1981字，阅读大约需要3分钟未经许可严禁以任何形式转载 微信号：energyobserver 欢迎投稿，投稿邮箱： eomagazine@126.comeo记者 刘文慧编辑 陈仪方审核 姜黎过去十五年，中国煤电产业完成了一场深刻而系统的转型。 2010年，全国6000千瓦及以上火电机组供电煤耗仍在330克/千瓦时以上，二氧化硫排放量超过955万吨；到2025年，这两项指标分别下降至300克/千瓦时以下和55万吨以内，中国已经建成了全球规模最大的清洁煤电供应体系。 这一变化并非单一技术突破的结果，而是围绕环境约束、效率约束、系统约束与碳约束不断升级的一场自我革命。 1从“末端治理”到“超低排放”： 环境约束倒逼技术跃迁 中国煤电的清洁化并非一蹴而就，而是伴随环保要求逐步严厉而不断推进。早期（1995年前）主要解决灰渣向江河排放的问题；“十五”时期，烟气脱硫开始受到重视；“十一五”则是烟气脱硫设施大规模建设的阶段；“十二五”期间，烟气脱硝设施建设及脱硫、除尘设施提效改造全面铺开。 真正的转折点出现在2014年，“超低排放”被定义，煤电减排标准更加明确。这一年，《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》发布，国家首次明确提出燃煤电厂需实现接近燃气机组水平的“超低排放”。此后煤电行业由此进入系统性升级阶段。 超低排放技术通过集成高效的脱硫、脱硝和除尘系统，实现了对烟气污染物的深度控制。举个例子，华能海口电厂在改造前，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不能高于30毫克/立方米、200毫克/立方米、100毫克/立方米——这个浓度足以对人体呼吸系统造成明显刺激。而在改造后，该电厂相应排放物数据分别变成10毫克/立方米、35毫克/立方米、50毫克/立方米——这些烟气不再能形成酸雨，颜色也从明显的黄色变成接近透明的水蒸气。 截至2022年底，全国达到超低排放限值的煤电机组约10.5亿千瓦，占煤电总装机容量的94%。这意味着中国建成了全球最大的清洁煤电供应体系。在解决“看得见的污染”层面，煤电已基本完成历史使命。 2从“控排放”到“拼效率”： 少烧煤成为新的绿色标准 在污染物排放得到有效控制后，效率问题成为煤电清洁化的下一个核心战场。截至2020年底，全国煤电节能改造累计完成规模超过8亿千瓦。“十四五”期间，节能降碳改造目标不低于3.5亿千瓦。 技术突破是煤电机组效率提升的关键，而超超临界技术更在煤电求绿的过程中实现从技术引进到全面自主创新的跨越。 2006年，华能玉环电厂投运我国首台百万千瓦超超临界机组，标志着中国正式进入超超临界时代，但当时关键材料与设备仍高度依赖进口。 2015年，全球首台百万千瓦超超临界二次再热机组在江苏泰州投运，发电效率达47.94%，供电煤耗降至256.2克/千瓦时， 在当时 创造了发电效率最高、煤耗指标最低、环保指标最优三项世界纪录，实现了从锅炉、汽轮机到控制系统的100%国产化。2020年底，申能安徽平山135万千瓦机组并网，供电煤耗进一步降至251克/千瓦时，成为新的世界标杆。2025年11月，华能玉环电厂四期开工建设世界首台650℃高效超超临界燃煤示范机组。这一系列突破标志着我国超超临界技术已全面实现自主可控，达到国际领先水平。 效率的提升，使“绿色”不再只是减排，更体现在每一度电所消耗资源的显著下降。 3从“大发电厂”到“系统调节器”： 煤电角色的再定义 随着风电、光伏装机规模快速增长，煤电的定位随之变化。在新型电力系统中，煤电逐渐转向提供调节能力和安全保障的“系统支撑电源”。为此，灵活性改造成为“十三五”以来煤电升级的重要方向。 通过锅炉、汽轮机和控制系统改造，煤电机组最小发电出力显著降低。到2021年底，我国煤电灵活性改造规模超过1亿千瓦，机组最小出力普遍由50%—60%降至30%—35%，部分机组可低至20%—25%。 2021年10月，《全国煤电机组改造升级实施方案》印发，提出统筹考虑煤电节能降耗改造、供热改造和灵活性改造制造，实现“三改”联动。在灵活性改造方面，要求存量煤电机组灵活性改造应改尽改，“十四五”期间完成2亿千瓦，增加系统调节能力3000—4000万千瓦，促进清洁能源消纳。“十四五”期间，实现煤电机组灵活制造规模1.5亿千瓦。而对新建机组，则要求全部实现灵活性制造。 这一阶段，煤电的绿色价值更多体现在支撑新能源发展而非自身减排。 4迈向低碳：煤电清洁化的下一站当污染物排放与能效水平趋于全球领先后，煤电面临的约束进一步升级——碳减排。 2024年7月，《煤电低碳化改造建设行动方案（2024—2027年）》印发，明确提出了分阶段目标：到2025年，首批煤电低碳化改造建设项目全部开工，相关项目度电碳排放较2023年降低20%左右；到2027年，度电碳排放较2023年降低50%左右、接近天然气发电机组碳排放水平。这标志着煤电改造已从“超低排放”迈入“低碳化”的新阶段。 生物质掺烧、绿氨掺烧和CCUS成为主要技术路径。胜利电厂“牛粪掺烧”、烟台混氨燃烧项目等案例，验证了技术可行性；CCUS则承担着“兜底”功能，正进入规模化示范阶段。与此同时，原料保障、安全风险与成本问题，仍是低碳煤电必须跨越的现实门槛。 展望未来，煤电不再只是“烧煤发电”，而是在新型电力系统中承担着多重角色的支撑型电源。从“黑”到“绿”，这场持续十五年的转型仍在继续。