在不少人的印象中，火電廠是冒著黑煙的落后產(chǎn)能。事實上，伴隨中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)取得長足進步，許多傳統(tǒng)火電廠已變身“綠電廠”，成為行業(yè)綠色低碳轉型的先進樣本。
縱觀今天國內的火電廠，清潔低排、環(huán)境友好已成為突出特點。中國企業(yè)以一系列先進技術裝備設施，建成世界最大的超低排放火電廠群，掀開綠色火電新篇章。更清潔高效利用煤炭、更綠色環(huán)保運營電廠，成為中國堅定推進能源轉型的生動注腳。
火電廠節(jié)能減排成效顯著
走進國家能源集團江蘇常州電廠，一輛輛污泥運輸車把城市污泥緩緩倒入全密閉式污泥處理車間，這些污泥經(jīng)過處理后，與燃煤均勻摻混，作為原料為機組發(fā)電提供動力。
“作為過去的傳統(tǒng)火電廠，我們正積極向綜合能源服務商轉型，和地方政府簽訂了城市中水處置協(xié)議，對城市污泥進行資源化、無害化、規(guī)?；茫鰺o廢城市建設的參與者?！眹夷茉醇瘓F江蘇常州電廠有關負責人說。
浙江樂清灣畔，坐落著國內首座國產(chǎn)百萬千瓦級超超臨界火力發(fā)電廠。藍色的廠房、240米高的煙囪與周圍的青山綠水融為一體?！盁焽杳爸陌谉熤饕撬羝?，溫度再高些就會變成透明氣體。燃煤燃燒后產(chǎn)生的氣體，經(jīng)過了脫硫、脫硝、除塵等處理，達到超低排放標準，燒煤和燒天然氣一樣清潔?！比A能玉環(huán)電廠廠長劉艷貴介紹。
作為傳統(tǒng)火電廠綠色轉型的代表之一，華能玉環(huán)電廠承擔著浙江省統(tǒng)調機組10%的發(fā)電任務。早在2016年，玉環(huán)電廠就已率先完成超凈排放改造，大氣污染物排放量大幅削減。同時，電廠自主研發(fā)建成了國內首套污泥、固廢直燃摻燒系統(tǒng)。目前電廠已有4套工業(yè)固廢燃燒裝置和2套污泥直摻鍋爐磨煤機裝置，固廢和污泥日處置能力可達到300噸以上。
“我們在完成超低排放改造后，也在積極探索成為綜合能源服務供應者。目前已經(jīng)建成年供熱量達50萬噸的超長距離供熱項目，供熱管線長約40公里，為醫(yī)藥、化工等行業(yè)提供生產(chǎn)性用熱，為醫(yī)院、學校、社區(qū)等場所提供生活性用熱。”劉艷貴介紹，截至今年3月，項目累計供汽量已達108.27萬噸，累計節(jié)約標煤13.2萬噸，減排二氧化碳34.32萬噸，相當于種植闊葉林約1900公頃。
實現(xiàn)全流程管控污染物超低排放
從傳統(tǒng)高排放高污染的火電廠轉變?yōu)榄h(huán)境友好的“綠電廠”，實現(xiàn)超低排放是關鍵一步。
位于海南樂東黎族自治縣的國家能源集團樂東電廠，是全省首家達到超低排放標準的電廠。在這里，燃煤燃燒后，機組出口煙氣中的氮氧化物、二氧化硫排放量均控制在每立方米10毫克以內，出口煙氣粉塵排放量控制在每立方米1毫克內。機組運作產(chǎn)生的灰渣、石膏等固體廢物還能實現(xiàn)100%利用，顆粒物及噪聲等無組織排放均達到世界標準。
“跟傳統(tǒng)火電廠相比，現(xiàn)在多數(shù)火電廠有個共同特點，就是‘超低排放’?！眹夷茉醇瘓F有關負責人告訴記者。通俗來說，超低排放是指燃煤機組大氣污染物排放濃度基本達到燃氣機組排放水平，污染物排放總量低，氮氧化物可以實現(xiàn)燃用天然氣的環(huán)境效益。超低排放是相對于傳統(tǒng)火電排放標準實現(xiàn)更低的排放限值管控，一般指在基準氧量6%條件下，燃煤機組顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等大氣污染物排放濃度限值分別為10、35、50毫克/立方米，相較《火電廠大氣污染物排放標準》重點區(qū)域執(zhí)行的特別排放限值（顆粒物、二氧化硫、氮氧化物分別為20、50、100毫克/立方米），分別降低了50%、30%、50%，是目前國際上最嚴格的火電排放限值要求。
從全國范圍看，多數(shù)火電廠已達成超低排放標準。根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的《中國電力行業(yè)年度發(fā)展報告2023》，截至2022年底，全國達到超低排放限值的煤電機組約10.5億千瓦，占煤電總裝機容量比重約94%。2022年，全國電力煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放量分別比上年降低19.4%、13%、11.6%。
觀察火電廠運作全流程，脫硫、脫硝、除塵屬于污染物排放的末端治理。目前，中國已形成成熟的超低排放技術路線，煤電污染防治技術領先全球。而在燃煤電廠污染物排放的源頭控制和過程管控方面，中國也已取得不少積極成效。
“源頭控制就是控制燃煤質量，從源頭上減少污染物生成，從這方面看，近些年中國在煤炭洗選領域取得長足進步，煤炭洗選技術和裝備都已達到國際先進水平，其中重介質選煤技術在全國獲得了大面積推廣和應用，煤炭入選率也實現(xiàn)了快速提升，為源頭控制提供了良好的技術和裝備條件?！眹夷茉醇瘓F上述負責人說。
再看過程管控環(huán)節(jié)。過去，燃煤機組煤耗是造成資源浪費和環(huán)境污染的原因之一。伴隨多地積極推進煤電機組“三改聯(lián)動”，不少高煤耗、高污染的落后小機組、小鍋爐已被淘汰，新建火電項目主要為大容量、高參數(shù)機組。根據(jù)電力規(guī)劃設計總院發(fā)布的《中國電力發(fā)展報告2023》，“十四五”前兩年，煤電“三改聯(lián)動”改造規(guī)模合計超過4.85億千瓦，完成“十四五”目標約81%。其中節(jié)能降碳改造1.52億千瓦、靈活性改造1.88億千瓦、供熱改造1.45億千瓦。根據(jù)相關規(guī)劃，“十四五”期間，全國將持續(xù)推進煤電“三改聯(lián)動”，改造規(guī)模合計6億千瓦左右。
技術創(chuàng)新引領行業(yè)轉型
火電廠到“綠電廠”的轉身，離不開多項關鍵創(chuàng)新技術的支撐。生態(tài)環(huán)境部有關負責人表示，近年來，中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)取得長足發(fā)展，為深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)提供了重要保障。其中，新技術新成果不斷轉化應用，有力支撐了污染防治攻堅戰(zhàn)。火電廠超低排放、大型垃圾焚燒、燃煤煙氣治理技術裝備達到世界領先水平，中國已建成世界上最大的超低排放火電廠群。
如今，中國各項環(huán)保新技術新成果不斷轉化應用，有力支撐引領行業(yè)邁向低碳發(fā)展。在江西贛州，華能秦煤瑞金電廠擁有國內首創(chuàng)、具有自主知識產(chǎn)權的全國產(chǎn)安全智能型DCS/DEH一體化、全廠主輔一體化分散控制系統(tǒng)技術，這里的燃煤機組是國內首個應用基于國產(chǎn)芯片和國產(chǎn)操作系統(tǒng)的二次再熱燃煤機組，標志著中國高參數(shù)、大容量發(fā)電領域核心控制設備實現(xiàn)完全自主可控。在廣東深圳，媽灣電廠通過汽輪機通流技術改造、“低壓變頻、低壓上船”岸電模式等手段，大幅降低機組發(fā)電污染物排放量。同時，電廠通過磨煤機組節(jié)能改造、工業(yè)廢水處理設施升級改造等，有效達成節(jié)能目的，每年減少電費、水費等成本支出超百萬元。
“積極改造煤電機組、推動火電廠向低碳轉型，是因為火電在能源保供中占據(jù)重要地位?！眲⑵G貴說，如今，以風、光為主的新能源裝機規(guī)模進一步擴大，而煤電具備全時段的頻率穩(wěn)定性和出力可調性，是確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎，仍將在未來很長一段時間里發(fā)揮兜底保障和靈活調節(jié)作用。
“當下，我國煤電機組超低排放系列技術日益成熟并得到廣泛應用。國家大力推動火電廠超低排放，進一步推動化石能源減污降碳清潔發(fā)展，既是寄望于火電在化石能源綠色低碳轉型中發(fā)揮示范引領作用，也是明確在能源轉型的大戰(zhàn)略中，火電將繼續(xù)發(fā)揮能源保供 ‘壓艙石’‘穩(wěn)定器’的功能?！眹夷茉醇瘓F上述負責人說。
《2024年能源工作指導意見》提出，持續(xù)推進煤炭開發(fā)節(jié)能降碳，加快煤層氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，大力建設瓦斯抽采利用規(guī)?；V區(qū)和示范項目。繼續(xù)實施煤電“三改聯(lián)動”，穩(wěn)妥有序淘汰落后產(chǎn)能。今后，伴隨“三改聯(lián)動”等改造規(guī)劃有序推進，更多先進節(jié)能技術逐步落地，火電行業(yè)將繼續(xù)在能源保供和綠色轉型領域發(fā)揮積極作用，為中國如期實現(xiàn)“雙碳”目標提供可靠支撐。分公司流花油田開發(fā)項目副總經(jīng)理張寧介紹，“圓筒型浮式生產(chǎn)儲卸油裝置+深水導管架平臺”的聯(lián)合開發(fā)模式，可大幅提高采收率，將油田生產(chǎn)壽命延長近30年，開發(fā)成本則降低近10億元，為我國深水油氣田經(jīng)濟高效開發(fā)提供新選擇。