在全球积极应对气候变化、我国坚定推进“双碳” 目标的大背景下,能源领域的变革刻不容缓。燃煤掺烧作为煤炭清洁高效利用的关键路径,正处于政策与技术深度变革的前沿。国家发改委《煤电低碳化改造行动方案(2024—2027 年)》的发布,犹如一颗投入平静湖面的石子,激起千层浪,为燃煤掺烧的发展带来了全新的格局与方向。方案明确指出,到 2025 年,首批煤电低碳化改造项目将全面开工,并要通过技术改造实现度电碳排放较 2023 年降低 20% 的目标。这一政策不仅清晰划定了燃煤掺烧的技术红线,还对高碳机组淘汰机制提出了明确要求,为整个行业的转型升级照亮了前行的道路。
2025 年技术改造红线:15%掺烧比例与降碳硬指标
根据《行动方案》,2025年燃煤机组需完成低碳化改造的“硬性门槛”涵盖多个关键方面。
生物质掺烧比例不低于 10%
政策着重要求,改造后的煤电机组必须具备掺烧10%以上生物质燃料的能力。生物质掺烧技术巧妙地将农林废弃物、能源植物等可再生资源加以利用,通过与煤炭的耦合燃烧,直接减少了燃煤的消耗。以山东十里泉电厂为例,其凭借先进的技术和完善的管理体系,成功实现了15% 的生物质掺烧比例,每年减排二氧化碳超40万吨,这一显著成果为行业树立了良好的榜样。生物质能作为一种绿色可再生能源,在掺烧过程中,其含碳量相对较低,且生长过程中吸收二氧化碳,实现了一定程度的碳循环,从而有效降低了煤电生产过程中的碳排放。同时,大量农林废弃物的合理利用,也解决了废弃物处理难题,具有良好的环保和社会效益。
绿氨掺烧技术突破
利用可再生能源电解水制绿氢,再合成绿氨进行掺烧,为替代燃煤开辟了一条极具潜力的新路径。《行动方案》明确提出,绿氨掺烧比例需达10%以上。广东台山电厂的工业级掺氨燃烧试验成果令人瞩目,掺烧10%绿氨可使机组碳排放降低18%。绿氨的生产过程基于可再生能源,从源头上减少了碳排放。在燃烧过程中,绿氨相较于传统煤炭,不会产生二氧化硫、氮氧化物等污染物,极大地改善了电厂的排放情况。而且,随着可再生能源发电成本的逐渐降低,绿氨的制备成本也有望进一步下降,为其大规模应用提供了经济可行性。
碳捕集利用与封存(CCUS)商业化落地
政策大力鼓励采用化学法、吸附法等技术捕集烟气中的二氧化碳,并积极推广地质封存或化工利用。华能集团上海石洞口电厂的 CCUS 项目堪称行业典范,已实现年捕集二氧化碳12万吨,这一数据直观地展现了CCUS技术的巨大潜力,其效果相当于再造6000亩森林。CCUS 技术能够将煤电生产过程中产生的二氧化碳进行有效捕集,避免其直接排放到大气中。通过地质封存,二氧化碳可以在地下深处实现长期稳定存储;而化工利用则将二氧化碳转化为有价值的化工产品,如甲醇等,实现了资源的循环利用,为企业带来额外的经济效益,推动了煤电行业向低碳、循环经济模式的转变。
机组淘汰预警:三类高碳机组面临清退
在全力推进技术改造的同时,政策对高碳机组设立了淘汰预警机制,以下三类机组将优先被纳入关停名单。
小型低效机组
单机容量5万千瓦及以下的纯凝煤电机组,这类机组由于规模小,设备和技术相对落后,发电效率低下,单位发电量的能耗和碳排放较高。在大电网覆盖范围内,单机10万千瓦以下纯凝机组也面临淘汰,其在能源利用效率和环保指标上,已难以满足当下的发展需求。运行满20年的30万千瓦以下纯凝机组,长期运行导致设备老化严重,维护成本增加,且性能下降,无法达到新的能效和环保标准。这些小型低效机组在能源供应体系中的作用逐渐减弱,淘汰它们有助于优化能源结构,提高整体能源利用效率。
能效不达标机组
改造后供电煤耗仍高于《常规燃煤发电机组单位产品能源消耗限额》标准的机组,将面临强制关停。部分亚临界机组就是典型例子,因其能效低下,已被列入地方淘汰清单。供电煤耗是衡量机组能效的重要指标,高煤耗意味着更多的煤炭消耗和更高的碳排放。随着技术的不断进步,新的高效机组不断涌现,能效不达标机组继续运行不仅造成资源浪费,还对环境产生较大压力,淘汰它们是推动行业能效提升的必然选择。
环保不达标机组
污染物排放不符合国家超低排放标准,且未实施环保改造的机组将被清退。据相关数据显示,全国仍有近 15% 的煤电机组未完成超低排放改造。这些机组在运行过程中,向大气中排放大量的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等污染物,严重影响空气质量,对生态环境和居民健康造成威胁。在环保要求日益严格的今天,此类机组已无法适应时代发展的需要,淘汰环保不达标机组是改善环境质量、实现绿色发展的关键举措。
技术升级路径:从示范到规模化的三重突破
为顺利实现 2025 年降碳目标,政策明确规划了三条技术升级路径。
生物质掺烧:破解原料供应难题
生物质掺烧面临着诸多挑战,其中生物质资源分布不均、收集成本高是较为突出的问题。以东北地区为例,秸秆掺烧占比受限于季节性供应,冬季秸秆收集难度大,储存也面临诸多困难。为解决这些问题,建立区域性 “生物质银行” 成为一种创新解决方案。通过对生物质原料进行集中收集、存储和预处理,提升了燃料的稳定性和供应的可靠性。安徽宿州电厂采用秸秆成型燃料技术,将秸秆压缩成密度高、便于储存和运输的成型燃料,实现了掺烧比例稳定在 25% 的佳绩。同时,利用现代信息技术,构建生物质资源信息平台,实时掌握资源分布和供应情况,优化收集和运输路线,降低了收集成本,为生物质掺烧的规模化发展奠定了基础。
绿氨掺烧:打通可再生能源制氢链条
低成本绿氢制备与掺烧稳定性控制是绿氨掺烧的关键技术。吉林白城电厂利用当地丰富的风电资源,通过电解水制氢,成功将合成绿氨成本降至3000元/吨以下,具备了商业化潜力。在掺烧稳定性控制方面,科研人员通过对燃烧过程的深入研究,优化燃烧器设计和控制系统,实现了绿氨与煤炭的均匀混合和稳定燃烧。此外,加强与可再生能源发电企业的合作,建立稳定的绿氢供应渠道,确保绿氨生产的原料充足。同时,开展绿氨储存和运输技术研究,提高绿氨的储存稳定性和运输安全性,进一步推动绿氨掺烧技术从示范走向规模化应用。
CCUS:降本增效是核心
华能集团在 CCUS 技术研发方面取得重大突破,研发的二氧化碳吸收剂损耗率降至0.5千克/ 吨以下,捕集成本较传统技术降低40%。通过改进吸收剂配方和工艺,提高了吸收剂的吸收效率和循环使用次数,降低了吸收剂的损耗。在商业模式创新上,胜利油田将捕集的二氧化碳用于驱油,每吨可增收35元,形成了“捕集 - 利用”闭环。这种创新模式不仅解决了二氧化碳的排放问题,还为企业创造了新的经济效益。此外,加强与化工企业的合作,拓展二氧化碳的化工利用途径,生产更多高附加值的化工产品,进一步提升了CCUS项目的经济性和可持续性。
政策保障:资金、调度、创新三维支持
为有力推动技术改造,政策配套了多重保障措施。
资金支持
超长期特别国债对符合条件的项目提供30%以上资本金支持,为企业开展技术改造减轻了资金压力,降低了融资成本。绿氨掺烧项目可申请低碳转型基金,该基金专门用于支持绿色低碳技术的研发和应用,为绿氨掺烧项目提供了专项资金保障。同时,政府还通过税收优惠、贷款贴息等方式,进一步鼓励企业加大对燃煤掺烧技术改造的资金投入,引导社会资本向绿色能源领域流动。
电网优先调度
对掺烧生物质 / 绿氨的发电量单独计量,并优先上网。这一政策保障了掺烧机组的发电收益,提高了企业参与技术改造的积极性。通过单独计量,能够准确评估掺烧机组的发电贡献和降碳效果,为政策的进一步优化提供数据支持。优先上网确保了掺烧机组所发电力能够及时输送到电网,满足社会用电需求,同时也避免了因电力消纳问题影响机组的正常运行。
技术创新奖励
对突破10%以上掺烧比例的技术团队,给予千万元级研发补贴。这一高额奖励政策激发了科研人员的创新热情,吸引了更多优秀人才投身于燃煤掺烧技术研发领域。同时,鼓励企业与高校、科研机构开展产学研合作,整合各方资源,共同攻克技术难题,加速技术创新成果的转化和应用,推动燃煤掺烧技术不断迈向新高度。
结语:
在“双碳”目标下,燃煤掺烧已不再是简单的能源补充,而是承担起连接传统能源与可再生能源的关键角色。通过技术改造红线的划定与高碳机组的淘汰,行业正加速向清洁低碳转型。未来,随着生物质供应链完善、绿氨制备成本下降以及CCUS技术成熟,燃煤机组有望从“碳排放大户”蜕变为“灵活调节资源”,为能源安全与碳中和目标提供双重保障。







