近日，中国清洁空气政策伙伴关系和能源基金会共同组织召开2023年第一期学术沙龙，主要探讨火电行业减污降碳路径。
火电行业的超低排放改造虽然明显降低了二氧化硫、氮氧化物和颗粒物，但是火电行业新增装机和发电量的继续增加，带来了电煤的增长，造成碳排放总量上升态势。能源基金会环境管理项目主任刘欣在会上表示，“十三五”期间，电力供热部门PM2.5等常规污染物排放下降了59%，但CO2排放增长了22%，呈现出显著的负效应。
那么下一步，火电行业应如何推动减污降碳协同增效？记者梳理了多位专家观点，从不同角度对协同路径进行了分析。
开展综合整治，优化煤电结构
“目前，我国90%以上煤电装机已实现超低排放，建成了世界最大规模的清洁煤电供应体系。然而，电力行业大气污染物排放量在工业行业中的占比，以及二氧化碳排放在能源行业中的占比依然较高。”生态环境部环境规划院大气所副所长宁淼指出。
针对影响火电行业减污降碳的关键环节，宁淼表示，有六个方面需要注意。
从空间上看，大气污染防治三大重点区域布局了全国将近55%的煤电机组；从结构来看，目前还有一定比重的低效高排放煤电机组，这些小机组大部分都是自备机组，不承担公共发电机组的社会责任，污染物排放强度比较大；从燃料消费使用上看，火电行业使用低碳或者零碳燃料比例相对较低；从运输方式上看，火电行业大宗物料清洁方式运输比例达到70%左右，其它物料包括粉煤灰、石膏、石灰石、氨水等还是以非清洁方式运输；从末端治理上看，治理设施能效水平、灵活性水平均有待提升，以确保满足最低技术出力以上全负荷范围达到超低排放要求；此外，CCUS技术尚未实现产业化、规模化应用也是影响因素之一。
宁淼认为，新阶段下，火电行业减污降碳协同增效更加注重统筹协调减排和降碳、全过程控制、系统施治。“具体来讲，要持续优化煤电行业的布局和结构，打破就地平衡，加快淘汰煤电落后产能；强化源头管控，推进火电行业燃料低碳化改造，加强机组灵活性改造，促进新能源消纳；推进煤电行业实施节能降耗改造和供热改造；全面实施自备燃煤机组综合整治，分类施策，确保自备电厂平等的承担社会责任；全面完成超低排放改造；开展综合能源基地一体化集成技术应用示范。”宁淼说。
分类分区施策，推动“三改联动”
“基于我国资源禀赋特点、能源安全和环境形势，超低排放是我国大气改善和能源安全的重大战略需求。事实证明，其实施也为打赢蓝天保卫战作出了重大贡献，提前超额完成了减排目标。在此过程中超低排放技术持续取得突破。”国家能源集团科学技术研究院有限公司研究员级高工许月阳介绍道。
许月阳表示，围绕“电”和“袋”，本体构造改进和工艺优化、高频脉冲等新型技术发展及高精材料的开发，使烟尘治理从最早的简易除尘发展到基于电除尘、袋式除尘、电袋除尘的主流烟尘超低技术。同时，还介绍了其他超低技术成果。例如，在SO2治理方面，目前主要采用双pH值分区、一塔双区、旋汇耦合等复合塔技术，未来重点要加强智能控制、低碳运行、灵活调整等方面的研究。在NOX治理方面，主要采用低氮燃烧、SCR、SNCR及其组合。在碳捕集方面，矿化、吸附再生、吸收再生、膜分离是当前的主流技术。
“‘双碳’目标、碳排放‘双控’以及保障能源安全要求的提出，标志着煤电从超低排放时代向‘双碳’时代过渡。煤电在能源体系发展地位也将从主导型转向调节型、保障型，支撑新能源为主的新型电力系统的安全可靠运行，煤电减排的重心也从减污转向降碳。”许月阳说。
在此背景下，许月阳认为，煤电机组的“三改联动”中，节能降碳改造应实施一体化综合节能降碳技术改造方案，满足深调前提下的安全节能；灵活性改造必须满足全工况综合能源供给的安全可靠，兼顾提升提负荷运行经济性；供热改造应兼顾可靠性、经济性、灵活性。
许月阳建议，未来，开展“三改联动”应注重分类分区实施——“一机一策”，不能一刀切。可以按照区域协同、调度调节，进行有重点方向的改造实施。应积极推进污染物资源化减排，鼓励跨行业资源整合的循环经济治理模式。要深入研究燃煤电厂的粉煤灰、石膏等固废的高值利用问题，以应对煤电未来可能面临的灰、渣、石膏等传统利用途径滞销问题。应不断拓展多元化煤电功能，探索源头降碳、统筹储能配置。
加强技术改造，实现减污降碳
围绕减污降碳协同增效，近年来，很多企业也在积极探索绿色发展。
以汾渭平原的临汾为例，其拥有丰富的煤炭资源，很多焦化厂、洗煤厂建设于此，但其盆地地貌不利于污染物扩散。
“我们必须立足实际、遵循减污降碳的内在规律、强化源头治理、系统治理、综合治理。”山西大唐国际临汾热点有限责任公司环保高级主管郭万海表示。
“这几年，我们在减污降碳方面进行了一些技术改造，取得了很多成效。”郭万海说。
“2015年和2016年分别完成了2台30万亚临界机组的超低排放改造，实现年消减二氧化硫排放量1095吨，氮氧化物排放量507吨，粉尘类排放量228.5吨。”郭万海介绍，“根据国家节能减排规划和节能降耗的要求，2017年，我们对1号机组进行高背压改造，使机组供热能力提高了120兆瓦，可以接带供热面积1650万平方米，年节约标煤量2.42万吨，年减少二氧化碳排放量6.2万吨、二氧化硫排放74吨、氮氧化物排放量35吨、烟尘排放量5.8吨，包括灰渣排放减少了1.6万吨。”
据了解，2019年，该公司还对2号机组进行了机组供热增容的改造，主要采用低压缸切缸的方式，节能减排效果较为显著。
郭万海表示，通过改造，在供热量不变的情况下，机组调峰能力显著增加。根据测算，每年可以增加供热量约75万GJ，电厂供热能力增加了110兆瓦，新增供热能力相对热电分产的机组每年可以减少标煤9千多吨。采暖季的发电标煤耗，每千瓦时能降低10克左右，年减少二氧化硫排放量54.3吨，氮氧化物的排放量减少54.3吨，烟尘排放量减少12.6吨。
通过一系列节能改造，该公司的绿色转型低碳发展之路不断加深踏实。“未来，我们还将积极开展对碳市场的政策研究，并积极参与，针对能源管理、能源计量、人员能力方面加强培训，从而稳步推进各项工作。”郭万海说。
