“全球最清洁的火电厂” 破解高污染高能耗高成本魔咒
更新时间：2015-07-18 19:13
来源：东方早报
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7月17日上海外高桥第三发电公司（下简称“外三”）的厂区，一块大屏幕滚动显示着实时排放指标（单位：毫克/立方米）：二氧化硫18.43，氮氧化物15.76，烟尘9.62。
这不仅是“全球最清洁的火电”，甚至远低于天然气发电的排放指标。近年来，通过坚持不懈的创新，“外三”解开了火力发电在环保、耗能、效益上不能兼顾的死结，在全世界树起了节能减排的标杆。尤其对“多煤少油缺气”的中国而言，“外三”闯出了一条清洁高效利用煤炭的现实路径。
“最好的燃煤发电厂”
按照中国最新实施的《火电厂大气污染物排放标准》，煤电厂氮氧化物、二氧化硫、烟尘排放量分别不得高于100毫克/立方米、50毫克/立方米、30（特定地区20）毫克/立方米，其严格程度已远超美、日、欧等发达国家水平。外三电厂的排放，更远低于“史上最严”新国标。
传统火电对于二氧化硫等污染气体的减排要付出相当的能耗，外三通过脱硫烟气热能再回收利用，实现了“零能耗”脱硫，电厂每年因此节约的煤、水、电折合人民币2700多万元，被动环保变成了主动提效。
创造了多项世界纪录的外三受到全球同行的关注。国际能源署清洁煤炭中心总经理安德鲁·米切纳赞其为“世界上最清洁的火电厂，甚至显著优于天然气发电”。2015年7月，美国工程机械师协会学术论坛执行主席克里斯托弗·马赛拉也公开表示，外三的成就证明了“世界上最好的在网燃煤发电厂在中国”。
颠覆煤电“三高”之困
隶属于申能集团的外三拥有两台100万千瓦机组，提供的电能占上海全市的1/10，其年平均能耗水平仅为276克/千瓦时，机组额定净效率超过46.5％（含脱硫、脱硝）。外三用现有的600℃机组，实现了国外尚在研究中的下一代700℃高效超超临界机组的期望效率。
清华大学热能工程系教授、清洁煤专家毛健雄说，火电行业素有“十年磨一克”之说。外三目前的能耗水平，比德国、丹麦、日本、美国最先进煤电机组的能耗分别低8.3、10、28、31（单位：克/千瓦时），相当于领先一代至二代的水平，堪称“一骑绝尘”。
外三的探索破解了煤电“高污染、高能耗、高成本”的魔咒，使得煤炭可以成为中国长期、低污染的能源品种。外三总经理冯伟忠估算，按照全国每年20亿吨发电用煤计算，如果全国电厂都按照外三的标准进行节能改造，每年可节省6000万吨标煤，减少80％的大气污染物排放，火电对大气环境的影响几乎可以忽略不计。
电力装备工业主导权
目前，华润、神华、大唐、华电等四家集团与外三签订了全面推广技术的合作协议。第一个大规模改造项目华润铜山电厂1000MW机组的改造已于去年底前完成，性能试验及电厂统计表明，煤耗比改造前下降了10克/千瓦时以上。这一成功案例表明外三经验完全可以复制推广。
眼下，冯伟忠正带领外三团队全力以赴“251工程”，计划将设计供电煤耗降至251克/千瓦时。
十多年来，美日欧等发达国家一直在开发研究700℃高效超超临界技术，但受制于关键高温高压材料研发瓶颈和极其昂贵的造价（是600℃技术的10倍），整体进展缓慢。“高低位分轴布置的汽轮发电机组”设计技术，可利用现有的600℃等级材料、设备和技术平台，使其单位造价与目前超超临界机组相当的前提下，设计供电煤耗降至251克/千瓦时。
记者了解到，“高低位分轴布置的汽轮发电机组”设计技术已获得国家发明专利和美国发明专利。德国西门子火力发电集团产品业务部首席执行官罗兰·菲舍尔称该技术“是改革高污染发电行业成为低排放绿色产业的唯一机遇”，“如果能实践到工程中，它将使中国成为世界火力发电技术的领导者”。
申能集团董事长王坚说：“这项技术打破了我国电力行业长期对外技术依赖，是系统集成的重大创新和发明，并且材料技术、装备技术和施工都能实施国产化，有望引领我国在全球下一代电力装备工业的主导权。”
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