【专稿推荐】中国燃煤电厂超低排放和节能改造的实践与启示
中国燃煤电厂超低排放和节能改造的实践与启示
引用本文
Cited
朱法华, 许月阳, 孙尊强, 等. 中国燃煤电厂超低排放和节能改造的实践与启示[J]. 中国电力, 2021, 54(4): 1-8.
ZHU Fahua, XU Yueyang, SUN Zunqiang, et al. Practice and enlightenment of ultra-low emission and energy-saving retrofit of coal-fired power plants in China[J]. Electric Power, 2021, 54(4): 1-8.
1.
研究背景
与推行超低排放前的2013年相比，2019年中国火电装机容量、发电量分别增长36.7%和19.5%，但烟尘、SO2、NOx排放量却分别下降87.3%、88.6%、88.8%，为中国大气环境改善做出了重要贡献。同期全国火力发电行业厂用电率维持在6.01%，供电煤耗从321 g/(kW·h)下降到306.4 g/(kW·h)，2019年相应减排的CO2约是国内目前最大的15万t/年碳捕集工程的1000多倍。在5年多的时间内，创造出世界奇迹。深入总结经验，不仅可为其他行业的污染物治理提供借鉴，而且还可为中国争取实现2030年前碳达峰、2060年前实现碳中和提供经济可行的思路。
2.
论文所解决的问题及意义
系统研究了最严排放标准、企业需求、国家重视、技术创新、经济激励政策等对燃煤电厂超低排放和节能改造成功实践的重要作用。超低排放环保电价等经济激励政策不能因为超低排放全面完成而取消，而应进一步优化，激励超低排放工程的高效运行。其他工业行业在推行超低排放过程中，应借鉴电力行业的成功经验，出台相关的经济激励政策，以确保超低排放工程建设好、运行好。节能改造工程减排CO2的能力较大，在碳达峰与碳中和的约束条件下，燃煤电厂应优先实施节能改造工程。在碳捕集工程能耗、成本、风险不能大幅下降的前提下，碳捕集工程不宜盲目推广。
3.
论文重点内容
中国燃煤消耗量约占世界总量的一半，为有效应对燃煤带来的环境污染，2011年国家颁布了史上最严的火电厂大气污染物排放标准。2013年左右严重的雾霾事件，导致国家要求新建燃煤机组大气污染物排放接近燃气机组水平，由此催生出燃煤电厂的超低排放。与此同时，企业的扩建需求与煤电限建的矛盾，推动了在运燃煤电厂超低排放的实践。从中央到地方等一系列燃煤机组实施超低排放和节能改造的政策和要求的发布，规范了超低排放和节能改造。系列低氮燃烧、高效除尘、强化脱硫等技术创新，解决了燃煤烟气超低排放的共性技术难题，并通过实践总结形成了《火电厂污染防治可行技术指南》、《燃煤电厂超低排放烟气治理工程技术规范》等系列国家环保标准，为超低排放的实施提供了支撑和指导。环保电价政策是保障超低排放环保设施正常运行的关键，发电量奖励、排污费激励、财政支持、信贷融资支持等政策是环保设施正常运行的有益补充。
顶层设计与持续推进是关键。超低排放顶层设计与推进政策关键节点见表1。针对2030年、2060年前中国分别要实现碳达峰与碳中和的目标，同样需要做好顶层设计和持续推进。
技术突破和规范应用是保障。多元化的技术突破和示范应用，总结提炼形成国家或行业标准，指导全行业的规范应用，保障了超低排放工程“设计好、建设好、运行好、效益好”的有机统一。其他工业行业在推行超低排放过程中，应借鉴电力行业的成功经验，制定最佳可行技术路线、工程技术规范、运行管理技术规范等。
环保电价与激励政策是重点。节能改造后一般无需再投入，运行既节能减碳，又有经济效益。而环保治理工程、碳捕集工程则不同，运行需要持续投入，若成本不能内部化、体现在产品价格中，企业难以长期维持。激励政策和经济手段能够鼓励企业从被动环保走向主动减排，促进技术创新、产业升级、管理增效，是环保技术发展的持续推动力。超低电价等经济激励政策不能因为超低排放全面完成而取消，需要进一步优化，激励超低排放工程的高效运行。
4.
研究结论
污染治理、企业发展、国家重视、技术突破、政策激励等推动了燃煤电厂超低排放的成功实践，为其他行业的污染治理及碳达峰碳中和目标的实现提供了三点启示，一是顶层设计与持续推进是关键；二是技术突破与规范应用是保障；三是经济激励政策是重点。
作者介绍
第一作者：朱法华（1966—），博士，研究员级高工，博士生导师，享受国务院政府特殊津贴专家，制定国家、行业及地方标准34项，出版专著、教材20多部，8次获得省部级科技一等奖，2017年获得中国电力优秀科技工作者奖，2018年获得“科学中国人”年度人物奖，2019年获得南京大学紫金全兴杰出校友奖，2019年领导的国电环境保护研究院获得第十届中华环境奖优秀奖。
E-mail：zhufahua@vip.sina.com；
第二作者：许月阳（1979—），硕士，研究员级高工，国际注册项目管理师，江苏省“333人才”，国家能源集团首席技术研究员，主要从事电力环境保护等领域的研究工作。
E-mail：xyy_gdhb@126.com；
第三作者：孙尊强（1982—），博士研究生，高级工程师，主要从事电力环境保护的研发与设计工作。
E-mail：sunzunqiang@126.com。
团队介绍
国家能源集团科学技术研究院有限公司烟气污染控制及资源化科技创新团队拥有研发人员20人，均由拥有研究生及以上学历的中青年专家组成，其中：拥有正高级职称6人、副高级职称10人；享受国务院特殊津贴2人，江苏省333人才4人，集团公司首席技术研究员2人，均具有主持或参与国家、部委、地方、企业大型科技项目或成果转化的经验，先后主持与承担国家863计划、环保公益性行业专项、科技支撑、重大仪器专项、重点研发计划等数十项国家项目，团队系列成果曾获得省部级科技奖十余项。
往期回顾
◀《中国电力》2022年第1期目录
◀【精彩论文】5G助力电力物联网：网络架构与关键技术◀【精彩论文】考虑系统灵活性的储能-输电线路扩展联合规划◀【精彩论文】中国电力系统低碳发展分析模型构建与转型路径比较◀【精彩论文】大容量可控关断的直流输电用电流源型换流器研究综述◀【新能源专题征稿】“海上风电送出与并网技术”专题征稿启事◀【征稿启事】“碳中和背景下农业农村综合能源系统”征稿启事◀【征稿启事】“新型电力系统储能关键技术应用”专题征稿启事◀【征稿启事】“新型电力系统信息安全：理论、技术与应用”专题征稿启事
编辑：杨彪
审核：方彤
声明根据国家版权局最新规定，纸媒、网站、微博、微信公众号转载、摘编《中国电力》编辑部的作品，转载时要包含本微信号名称、二维码等关键信息，在文首注明《中国电力》原创。个人请按本微信原文转发、分享。欢迎大家转载分享。