1 基于 CCUS 技术的零排放电源技术可行性分析 杭州华电江东热电有限公司，李祥苓 南开大学，熊双风 摘 要: 结合我国一次能源和电源结构现状,详细分析了中国经济和电力发展面临的问题,在节能减排的大背景下, 通过对 USC、IGCC、CC 三种高效清洁电力技术进行了技术和经济上的分析,创造性的提出了规划建设基于 CC 技术的 CCUS 技术的示范工程,为解决经济发展的能源需求与环境保护之间存在的矛盾,寻求最佳、 最经济的解决途径,为未来的中国电 力发展模式探索出路. 关键词: 能源结构；CCUS 技术；零排放；技术模式 我国矿石能源“多煤、贫油、少气”特点，造成了电力生产和消费长期以来都是以火电为主，截止 2014 年底，全国发电总量 5.4638 万亿千瓦时，火力发电量 4.2049 万亿千瓦时，火电占全国发电量的 76.95%，以 煤为主的能源消费结构在相当长的一段时间内无法得到根本改变，并在今后很长时期内会持续增长。加之我 国单位 GDP 能耗远超世界平均水平，特别是全球应对气候变暖的形势日益严峻。如何在满足经济发展能源需 求的前提下最大限度的节能减排，打造中国绿色电力是我们面临的难题，在现有电源技术的基础上实现零排 放，是客观现实的选择。 1. 我国电源技术现状 截止 2014 年底，全国电力装机总容量累计达 13.6019 亿千瓦，火电为 91569 万千瓦（含煤电 82524 万千 瓦、气电 5567 万千瓦） ，占全部装机容量的 67.4%，全年火力发电量更是占全国发电量的 76.95%，以煤为主 的能源消费结构在相当长的一段时间内无法得到根本改变。据统计，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。无可置疑,火电是二氧化碳排放的重灾区. 2010 年 7 月，中电联公布的《2009 年全国电力行业统计年报数据》显示，目前我国火电厂投运 50 万～ 100 万千瓦机组共有 301 台，其中超(超)临界机组占三分之一。发电量接近全国发电总量的 10%。平均供电煤 耗为 315 克/千瓦小时，比全国平均供电煤耗低 30 克/千瓦小时。同时，目前国内已建、在建和规划建设的超 (超)临界机组约 250 台，其中 100 万千瓦超超临界机组约 44 台，总容量 1.7 亿千瓦，这标志着我国火电进入 了建设 60 万～100 万千瓦超(超)临界机组为主的时期。火电机组继续向大容量、高参数、环保型方向发展， 全国已投运百万千瓦超超临界机组 21 台， 30 万千瓦及以上火电机组占全部火电机组的比重已经从 2000 年的 42.67%提高到 2009 年的 69.43%， 火电机组平均单机容量已经从 2000 年的 5.40 万千瓦提高到 2009 年的 10.31 万千瓦。6000 千瓦及以上电厂火电装机容量中，供热机组容量比重为 22.42%，比上年提高了 3 个百分点。目 前最先进的超超临界燃煤机组的热效率可达 45%，新一代超超临界燃煤机组的热效率可达 50%以上。未来，新 一代超超临界燃煤发电、超临界循环流化床发电、整体煤气化联合循环发电将逐步成为主流。业内专家曾预 计，到 2020 年，我国将完全掌握超超临界 60 万千瓦和 100 万千瓦级各系列机组的设计、制造技术，超临界 和超超临界机组将占火电机组总容量的 30％，2050 年将占 50％。从数据上分析,即使到 2050 年超临界和超 超临界机组将占火电机组总容量的 50％。也无法满足当前的排放要求,更不要说在我国煤炭资源日益紧缺的 大背景下还有代表落后产能的 50%的亚临界火电机组继续消耗着宝贵的煤炭资源和污染着地球环境。 在经营形势上,我国火电生产普遍亏损, 即使现在电力企业热衷的煤电一体化缓解的也仅仅是本企业的经