（来源：科普中国）

转自：科普中国

“十五五”规划纲要明确提出，要“加大火电、钢铁、有色、石化、化工、建材等重点行业领域节能降碳改造力度”。怎么让火电更清洁、更高效？一台火电机组改造之后，发电成本能不能降下来，普通人用电能不能更便宜、更稳定？科普中国邀请贵州乌江水电开发有限责任公司的马肖工程师来为大家解惑。

Q1：火电要烧煤，如何做到更干净地烧煤？

要更干净地烧煤首先就是提高燃烧的效率，用更少的煤发更多的电，降低能耗。另外就是做设备的治理，把燃烧产生的污染物比如二氧化碳处理掉。

一般情况下会采用汽轮机通流，提高机组主参数，以及锅炉的燃烧优化这几方面去实现降低煤耗、低碳排放。还有采用“上大压小”，效率更高。

Q2：“上大压小”，把小火电厂关掉、建更大规模的电厂，为什么能节能减排？贵州有什么成功的案例？

上大压小是用大容量、高效率的机组代替小容量、低效率的机组，大机组单位发电量的煤耗会更低。同样的一克煤，可以把这个机组烧到更高的参数，更高的压力，去发更多的电。污染物产生和处理，集中的效率也会更高。所以“上大压小”可以节能减排。

国家电投在织金的“上大压小”异地改建项目，是世界首台 660 兆瓦的超超临界的“W”火焰炉，锅炉出口效率在 93%以上，供电煤耗低到了 284 克/千瓦时以下，比传统机组节约标煤差不多有 20 克。每年如果按发电量 60 亿千瓦时来算，节能减排的二氧化碳量就在 30 万吨左右。这个项目还采用了煤层气的点火技术，所以它是一个无油的电厂，也很节约成本。

Q3：目前火电的清洁改造有什么主要技术发展方向？最主要的难点在什么地方？

目前从清洁能源改造的主要方向，国家主要有三条路径：生物质掺烧、绿氨掺烧，还有碳捕集。碳捕集成本高，不太具备大规模的商业化应用条件。生物质掺烧对设备是一个比较大的考验，不像烧煤炭对于腐蚀性的物质、元素的掌握比较到位，这个腐蚀性会比较高，可能会对设备造成大的腐蚀。绿氨掺烧成本高，因为氨本来就是危险源，安全风险也会更高。

Q4：能否简单介绍一下碳捕集（CCUS）技术？被“捕”到的二氧化碳可以用来做什么？

碳捕集技术是在燃烧后从烟气中获取二氧化碳，封存起来，或者利用掉，利用新的技术，让二氧化碳产生一些经济价值。比如制成食品级的二氧化碳，或者是干冰，或者是其他绿色燃料，也可以用作建材，把二氧化碳封存到建筑材料里面。

解析、增压和降温，工业废气中的二氧化碳变成液态，被送到下游的采油厂进行驱油。央视新闻截图

Q5：除了降碳，火电厂烧煤产生的二氧化硫、氮氧化物和粉尘如何实现“超低排放”？

超低排放就是二氧化硫、氮氧化物和烟尘的排放基准比以前更低，主要是通过对脱硝、除尘还有脱硫这三类设备进行综合的 改造和治理来实现的。2025 年底以前，贵州省所有的火电厂都已经实现了超低排放。

项目实施以后，单台机组排放的浓度，烟尘不高于 10 毫克每立方米，二氧化硫不高于 35 毫克每立方米，氮氧化物不高于 50 毫克每立方米，每年减排分别就可以达到 253 吨、8760 吨、3600 吨，对环境能产生有益的影响。

Q6：现在电力系统提倡的“风光水火储一体化”如何做到节能减排？

风光水火储一体化，类似于把风电、光伏、水电、火电还有储能整合起来，形成一个虚拟电厂，利用智能统一调度，减少波动以及能源的浪费。

风电和光电是靠天吃饭，水电有枯水期，但是火电可以兜底，储能就类似于充电宝。多种能源通过系统集成和参数优化的配置方式，实现优势互补、协同供能，就可以降低一个区域对单一能源的依赖。

目前贵州全省，水电、风电、光伏的发电量在全省占比 40%左右。剩下 60%是火电来补足。虽然做到了一体化，但是火电本身的降碳对整个节能减排还是非常重要的。

Q7：风电、光伏等新能源发电“靠天吃饭”，电网电压和频率容易波动，火电怎么来配合调节？长期深度调峰，让火电机组来配合新能源，是不是会增加煤耗？节能降碳和灵活性能两全吗？

风电、光伏等新能源能多发电的时候火电就发电少，他们发电少的时候火电就发电多。火电在频繁启停和深度调峰的情况下，煤耗肯定是会上升的。

目前我们在推广大数据寻优系统，在锅炉低负荷运行的情况下，通过大数据寻优来优化燃烧效率，提高机组可靠性的同时降低机组能耗。就是找到掺烧何种煤质，锅炉汽机的主参数控制在什么样，煤耗是最低。通过 AI 不停地对之前的燃烧工况进行统计分析，得到这个数据以后，就朝着这个方向去控制，把能耗降下来。

Q8：进行节能降碳改造之后，除了发电、给电网调峰，火电厂还能提供其他哪些服务，能够“清洁”地实现能源的二次利用？

供热、供蒸汽是主流业务。发电厂可以把这些蒸汽供给旁边的园区，做工业蒸汽用。每年我们大龙电厂为周围产业园区的 13 家企业供汽，供汽量是 73 万吨，企业供汽的年收益 1.2 亿元左右。我们也在跟大方县政府协商，把一些工业园引进到大方电厂的周围，然后由电厂对他们进行集中供汽。

贵州区域不是集中供暖区域，我们也在尝试进行一些居民供热和单位供热。之前我们还探索过移动供热，用特制的罐车，把电厂的余热送到县城，给政务中心进行试供热。

Q9：火电行业节能降碳、转型升级，能给一般人的生活用电带来什么改善？

超低排放，粉尘的浓度更低了，二氧化硫的浓度更低了，周围的生活环境还是能得到很大的改善。

火电发电效率提高，那用电成本也会降低。再通过供热，也能摊薄发电成本，确保大家用上更便宜的电。不管天气怎么样，有火电灵活调峰兜底，普通居民都可以稳定地用到电。

（贵州省水力与新能源发电工程学会、贵州中科天文教育与先进技术研究院提供支持）