7月15日，國家發改委、國家能源局發布《煤電低碳化改造建設行動方案（2024—2027年）》（以下簡稱《行動方案》），明確提出煤電低碳化改造建設的主要目標、建設要求和保障措施。據了解，此次《行動方案》的出臺，旨在統籌推進存量煤電機組低碳化改造和新上煤電機組低碳化建設，推動構建清潔低碳安全高效的新型能源體系。

 

向煤電低碳化改造要效果

 

“煤電低碳化改造不僅重要，而且時間緊迫。”中國電力企業聯合會首席專家陳宗法在接受《中國能源報》記者采訪時強調。

 

數據顯示，2023年，煤電以不足40%的裝機占比承擔了全國70%的頂峰保供任務，有力保障了我國民生用電和經濟社會發展需求。不過，2023年，能源領域碳排放占全國碳排放總量的80%以上，其中電力碳排放在能源行業中的占比超過50%，且絕大部分來源于煤電。

 

一直以來，我國積極實施煤電節能改造，煤電機組碳排放水平逐步降低：“十一五”“十二五”“十三五”和“十四五”前三年全國平均供電煤耗分別下降37.0克/千瓦時、17.6克/千瓦時、9.9克/千瓦時和1.6克/千瓦時。

 

隨著新能源大規模并網，煤電調峰的深度和頻度持續增加，煤電運行條件已經發生深刻變化，亟需通過源端減碳、末端固碳等技術方式進一步推動煤電低碳化轉型。

 

近年來，我國大力發展可再生能源，加快構建新型電力系統，煤電將由主力電源逐步轉向基礎保障性和系統調節性電源。陳宗法也指出，煤電是近中期能源保供的“頂梁柱”“壓艙石”，是構建新型電力系統的“主要調節電源”“應急備用電源”和關鍵支撐力，也是減污降碳、實現“雙碳”目標的主要抓手。

 

“在應對氣候變化、加快實現‘雙碳’目標的大背景下，需進一步推動煤電低碳化轉型，進行專門部署，以取得實實在在的效果。”陳宗法強調。

 

《行動方案》提出了煤電低碳化改造建設工作的目標：到2025年，首批煤電低碳化改造建設項目全部開工，轉化應用一批煤電低碳發電技術；相關項目度電碳排放較2023年同類煤電機組平均碳排放水平降低20%左右，顯著低于現役先進煤電機組碳排放水平。到2027年，煤電低碳發電技術路線進一步拓寬，建造和運行成本顯著下降；相關項目度電碳排放較2023年同類煤電機組平均碳排放水平降低50%左右，接近天然氣發電機組碳排放水平。

 

因地制宜精準施策

 

針對《行動方案》的出臺，國家發改委有關負責人在接受采訪時表示，在充分調研、系統分析、深入論證的基礎上，《行動方案》提出了三種改造建設方式，并明確了項目布局、機組條件、降碳效果三方面改造建設要求。

 

三種改造建設方式分別為：生物質摻燒，充分利用農林廢棄物、沙生植物、能源植物等生物質資源，實施煤電機組耦合生物質發電；綠氨摻燒，利用風電、太陽能發電等可再生能源富余電力，通過電解水制綠氫并合成綠氨，實施燃煤機組摻燒綠氨發電；碳捕集利用與封存（CCUS），采用化學法、吸附法、膜法等技術分離捕集燃煤鍋爐煙氣中的二氧化碳，實施高效驅油、制備甲醇等資源化利用，或因地制宜實施地質封存。

 

這三種改造建設方式適用場景也各不相同。陳宗法告訴記者，《行動方案》相應設定了實施條件與范圍。比如，生物質同燃煤鍋爐摻燒技術，包括氣化后混合燃燒、間接混合燃燒和直接混合燃燒方式，可實現0%—100%的混合摻燒量，但生物質的大量穩定供應是個問題。從經濟性考量，除CCUS，煤電機組造價基本不變，性價比優于燃機；從技術視角分析，技術挑戰高，但并非高不可及。

 

據中國電力企業聯合會規劃發展部主任張琳介紹，“十三五”以來，我國在山東十里泉、日照等地燃煤電廠實施生物質直燃摻燒，有關技術已具備規?；痉兜幕A；摻氨燃燒屬于前沿發電技術，近年來，我國在廣東臺山等地進行了工業級燃煤機組摻氨燃燒試驗，有關技術已經具備規?；痉痘A；而CCUS則是實現碳中和的兜底技術。

 

另據了解，針對煤電低碳化改造建設的三種方式，發電企業正不斷在技術與項目上進行突破。7月14日，華能大型燃煤機組低溫法污染物一體化脫除技術（COAP）首套驗證工程在華能臨沂電廠成功通過168小時試運行。COAP技術和二氧化碳捕集技術深度融合的下一代“COAP+”技術，可以最終實現煙氣污染物和二氧化碳的高效協同脫除。這也是國際首套投入運行的低溫法污染物一體化近零排放工程。

 

“降碳”更需創新實踐

 

陳宗法告訴記者，“十三五”以來，我國通過實施煤電超低排放改造，解決了“減污”問題，較好實現清潔發電，可媲美燃機，通過“三改聯動”以及碳市場，煤電碳排放水平逐年降低。不過，要想在“降碳”問題上取得重大突破，仍需進行技術研發、創新實踐。“根據煤電新戰略定位，打造性能媲美燃機的新型煤電，必須提升機組爬坡速率的新技術、增加機組啟停頻率的新技術，采用機組寬負荷高效新技術以及低碳技術。”

 

在加強技術創新應用方面，《行動方案》指出，加強煤電摻燒生物質、低成本綠氨制備、高比例摻燒農作物秸稈等技術攻關，加快煤電煙氣二氧化碳捕集降耗、吸收劑減損、大型塔內件傳質性能提升、捕集—發電系統協同、控制流程優化等技術研發，補齊二氧化碳資源化利用、咸水層封存、產業集成耦合等技術短板。

 

另外，此次《行動方案》還提出，對納入國家煤電低碳化改造建設項目清單的項目，在統籌綜合運營成本、實際降碳效果和各類市場收益的基礎上，探索建立由政府、企業、用戶三方共擔的分攤機制，給予階段性支持政策。鼓勵符合條件的項目通過發行基礎設施領域不動產投資信托基金、綠色債券或申請綠色信貸、科技創新和技術改造再貸款等渠道融資，吸引各類投資主體參與和支持煤電低碳化改造建設。

 

為有效激發煤電低碳化改造建設積極性，《行動方案》還指出，推動對摻燒生物質/綠氨發電、加裝碳捕集利用與封存設施部分電量予以單獨計量。電網企業要優化電力運行調度方案，優先支持碳減排效果突出的煤電低碳化改造建設項目接入電網，對項目的可再生能源發電量或零碳發電量予以優先上網。