火电“低碳突围”路线图

编者按：碳排放—气候变化—全球性灾难。

打破这一链条的唯一出路是：从现在开始，减少二氧化碳的排放量。

但谁应当承担更多的减排责任？这从来不是一个简单的技术问题。“气候变化对策，既是科学问题，更是政治问题。”

纵观整个人类社会发展史，大气中的二氧化碳，主要是由西方国家的工业化带来。基于公平原则，造成这一后果的西方国家，应首先承担起更多责任。减排，不应成为限制发展中国家继续发展的藉口。

当然，作为全球第三大经济体，中国也将承担起“共同但有区别的责任”。目前，中国是全球二氧化碳排放量最大的国家之一，占全球碳排放总量的20%。

中国已在努力，避免重走西方工业化的污染老路。

在这场中国必须参与的“全球碳战争”中，中国的主要能源供应部门“电力”，以及主要工业部门“钢铁”，将扮演重要角色。

因为，中国80%的二氧化碳排放来自燃煤，超过50%的煤炭又用于发电，而超过70%的发电量用于工业。其中，钢铁业为四大高耗电行业之首。

11月26日，中国五大电力集团之一，华能集团邀请国家气候变化专家委员会副主任何建坤教授，作了一个题为“低碳经济的发展趋势及对我国的挑战与机遇”的讲座。

当天，中国公布了2020年控制温室气体排放的行动目标：单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降40%-45%，并将其作为约束性指标，纳入了国民经济和社会发展中长期规划。

“讲座的目的是，帮助员工学习了解低碳经济发展状况，并促进公司清洁能源的发展。”一位华能集团人士对本报记者表示，华能在大力发展清洁能源的同时，也将通过绿色煤电(IGCC)及碳捕获(CCS)等技术，力求降低二氧化碳排放。

目前，中国80%的二氧化碳排放来自燃煤，而超过50%的煤炭消费用于火力发电。在中国的减排大计中，包括华能在内的传统火电企业责任重大。

而新能源替代和清洁煤技术，已成为华能这样的“碳排大户”，向低碳转型的两种主要途径。除了不断提高燃煤发电的能源效率，各电力集团都在主动调整电源结构，增加水电、核电、风电、光伏发电等再可生能源比例。

追逐“零排放”

用“零排放”的新型能源，取代燃煤发电，是一个理想的选择。

国家电监会研究室研究员吴疆表示，新能源技术应用，以风能、太阳能等可再生能源直接替代常规化石燃料，不仅能效接近百分之百，而且直接污染物排放趋近于零。

在接受本报记者采访时，中电投总经理陆启州也表示：中电投今年火电投资比例已从原来的70%-80%下降到44%，而水电、核电、风电等清洁能源投资比例大幅上升至56%。

据本报了解，目前，各电力集团都正在加紧制订的“低碳经济发展战略”，最核心的部分正是“大力发展可再生能源，并逐步降低火电比例”。

其中，风电发展最为迅猛，连续三年增长速度都超过100%，各电力集团也加快了“跑马圈风”步伐，纷纷提高了风电计划装机比例。

以华能集团为例，华能酒泉风电基地一期于今年8月份开工建设，是该千万千瓦级风电基地“十一五”380万千瓦风电场项目中规模最大的风电场，总装机50万千瓦，计划于2010年上半年建成投产，二期工程规划装机100万千瓦，前期工作已在进行。

据上述华能集团人士介绍，华能酒泉风电基地150万千瓦风电机组全部投产后，年上网电量32亿千瓦时，这些与火力发电相比，相当于每年可节约标准煤约112万吨，节水857万吨，减排温室效应气体二氧化碳337万吨，减排二氧化硫1.25万吨，减少向大气排放粉尘1.5万吨。

这与国家大力发展再可生能源的政策遥相呼应。根据最新规划，到2020年，风电、光伏发电以及核电总装机容量将分别从3000万千瓦、180万千瓦和4000千瓦大幅调高至1亿千瓦、2000万千瓦和7000万千瓦。

不过，在中国一次能源供应中，煤炭的占比超过70%(全球平均水平低于30%)，而新能源存在规模化发展瓶颈，中国能源“煤炭当家”的格局，短期之内尚难改变。

因此，对于传统电力企业来说，靠可再生能源替代减排，仍是一个遥远的目标。火电企业仍需在改变燃烧技术上下功夫。

寻找“高效煤”

火力发电厂，是世界排放二氧化碳的最大行业，火力发电厂燃烧化石燃料后排放的二氧化碳，占全球燃烧同种燃料排放量的30%，大约占全球人类活动排放二氧化碳的24%。

由于中国火电比例偏高，“二氧化碳排放量占到40%”，厦门大学中国能源经研究中心主任林伯强告诉本报。

截至2008年年底，中国电力[2.04 -0.97%]装机容量79253万千瓦，而其中火电装机容量占总装机容量的75.7%，导致二氧化碳等污染物的大量排放，火电行业节能减排形势严峻。

除了直接排放污染物，火电发电的能效水平也较低(大约为38.5%，高达78%的能量损耗在这个环节发生)，因此，降低火力发电比例，是促进节能减排效益空间最大的环节之一，同时也是国家完成2020年减排行动目标最为关键的领域。

“火电企业仍需在改变燃烧技术上下功夫。”在吴疆看来，化石燃料的新型燃烧技术，在现有基础上降低能耗、减少排放的空间都非常大；而碳捕捉和封存技术，可直接减少污染物排放。

近年来，国家加快了火电厂“上大压小”替代，关闭大量效率低、污染重的小机组。而新核准的火电项目，基本都为超临界和超超临界和热电联产的环保机组，而电网企业的节能调度(越环保的机组，分配电量越多)，也加快了发电企业小机组的关闭。

而从目前情况来看，最环保的清洁煤发电技术还数IGCC(整体煤气化[24.18 2.03%]联合循环发电系统)。据了解，其发电效率可达48%，脱硫效率达99%以上，同时收集与处理二氧化碳，被认为代表着未来清洁能源发展的主要趋势。

今年7月，由华能集团牵头的华能天津IGCC示范电站，在天津临港工业区开工，目前该项目仍在建设阶段，预计2011年建成投产发电。是国内第一家、世界第六家IGCC电厂。

据华能集团副总经理乌若思介绍，IGCC技术有两个主要特点，一是使煤炭发电达到包括二氧化碳在内的污染物近零排放，二是大幅度提高煤炭发电效率。

除IGCC外，CCS也即碳捕获与碳封存，也是目前世界上研究减少二氧化碳排放的方向之一。但该技术尚处于研究开发和示范阶段，我国在这一领域的研发也刚刚起步。

国内电力企业开展这项试验的，仍为华能集团，这也是配合IGCC中收集与处理二氧化碳而开展的。在北京奥运会前夕，华能的IGCC示范工程、北京热电厂二氧化碳捕集示范工程建成投产，成功捕集出纯度为98%的二氧化碳,达到设计标准。

据华能方面介绍，该技术采用由华能控股的西安热工研究院的技术，现二氧化碳回收率大于85%，年可回收二氧化碳为3000吨。捕集二氧化碳后，由精制系统提存成高纯度的食品级二氧化碳，可用于饮料、食品行业。

突破“成本”瓶颈

不过，新能源技术、清洁煤技术和碳捕获技术等，目前仍受到高成本的制约。

以风电为例，吴疆指出，与火电对比，风电的确具有无燃料成本的先天优势的，但在目前上网价格高于火电54%的条件下，风电依然没有财务方面的竞争优势，关键原因还是“技术落后、粗放发展造成固定成本过高”。

在他看来，按照目前的发展状况，我国风电基本不具备独立生存、发展、竞争的能力，完全依赖政策扶持与多方利益输送，一旦各种优惠取消，将丧失可持续发展动力。

林伯强也指出，国内的成本承受能力并不强，包括政府补贴能力、企业成本承压能力和用户电价接受能力，所以，对企业来说，在积极利用国内和国际各种补贴的同时，更重要是实现技术突破和降低成本，这样新能源才有可持续发展动力。

“环保减排是时尚、高尚而昂贵的，发展新能源必须从环保减排总体战略的高度，统筹考虑其开发利用成本、横向比较成本、替代锁定成本、寿命周期成本，最终不能突破社会承受能力的底线。”吴疆强调说。

而IGCC与CCS，目前，都还没有商业化运营案例，其高昂的成本决定了目前并不具备商业化运营的条件。

林伯强直言，他并不看好CCS未来的开发前景。“首先是发电成本增加20%-30%，而国内电价机制决定其无法通过电价补平；第二，碳捕获也是耗能行业，与节能相违背，会增加能源需求；第三，储存技术很难解决，而如果产品直接用于其它行业，就存在是否真正减排的争议。”

但他同时认为，作为技术储备，国家仍然应该支持和补贴类似新技术的发展，发达国家也应通过技术和资金支持发展中国家，以使包括IGCC和CCS在内的减排技术能最终实现技术突破、规模化运营以降低成本，最终实现低碳发展。