国家发改委要求五大电力集团煤电需要配备的新能源发电比例

深圳煤炭比例如下：新深圳能源在业内较早向综合能源企业转型升级发展，有序开拓风电、水电、太阳能等可再生能源，2012年实现太阳能发电零突破，2014年实现水电零突破，产业结构不断优化升级。近年来，深圳能源积极布局分布式能源项目。截至2019年底，深圳能源煤电、气电、可再生能源装机比例为43.76：23.39：32.85，清洁能源装机占比超过56%，处于国内领先水平，产业结构进一步低碳化绿色化。

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北极星大气网讯:10月21日，国务院新闻办公室举行新闻发布会称，截至2019年底，全国实现超低排放的煤电机组占煤电总装机容量86%，中国建成了世界最大规模的超低排放清洁煤电供应体系。放眼国外，煤电在为世界提供了百十年的电力后虽然渐显颓势，但许多国家至今仍在投入技术对其进行污染治理和改造，使它继续为人类服务。

图 国际能源署称世界燃煤发电在2018年到达创纪录的顶峰，然后从2019年开始下降。

印度：控制煤电污染会损失百亿美元

长期以来，煤电一直是全球电力生产的领导者。根据英国石油公司（BP）2018年发布的《世界能源统计年鉴》，本世纪以来，燃煤发电在全球电力生产中的占比基本徘徊在40%上下，几乎是核电、水电和可再生能源发电量之和。从煤电占能源供应比例来看，中国、印度、波兰和南非四国国内超过2/3的电力来自煤电。

图 印度燃煤电厂长期排放不达标，已经成为国家环境问题中的痛点。

以印度为代表的亚洲发展中国家，由于缺乏较为先进的清洁能源、储能技术以及成熟的可再生能源政策框架，使用清洁能源的成本较高，对印度这样的新兴经济体来说，廉价的煤电仍是最佳的发电选择，这就使得南亚和东南亚一带成为全球少有的煤电占比增长地区，但这也给当地煤电治污带来了不小的麻烦。

图 印度杜蒂戈林的一座亚临界燃煤电站，这种电站热效率最低，单位电量的碳排放最多。

几年前，印度科学技术与政策研究中心（CSTEP）进行的一项空气污染研究表明，由于印度的燃煤电厂向大气中排放大量有害气体和颗粒物，到2030年因不遵守排放标准导致的早死病例多达30万至32万例，此外还有5100万人因呼吸系统疾病住院。安装更先进的设备来控制硫氧化物、氮氧化物和颗粒物等是个不错的选择，但这笔账算下来，印度的燃煤电厂要损失98亿至115亿美元，每度电的成本会因此提高9%至21%，印度当局经过权衡，最后认为控制煤电污值得投入。2015年12月，印度环境、森林与气候变化部（MOEFCC）出台了限制燃煤电厂中硫氧化物、氮氧化物和颗粒物浓度的新标准，给国内燃煤电厂两年限期执行。但到2017年12月，当局发现几乎没有燃煤电厂安装了治理污染的设备，于是被迫将最后期限延长至2022年。”有消息人士说，两年限期让煤电行业承受了巨大的压力，这才导致了延期。但大多数专家认为，到2022年许多燃煤电厂仍不会遵守严格的标准。当局对此有所准备，正从招标和施工审批、杜绝监测数据造假和监督改造成本上加大管理力度。目前，印度正在改造境内所有旧煤电厂，使其排放水平降至国家标准，同时将关闭一批严重超期服役的老旧电厂。

图 印度是世界产煤大国，图为印度一处露天煤矿。

抛开具体的技术不谈，我们可以认为印度在煤电污染治理中遇到的问题是许多发展中国家普遍存在的。不过，好在随着可再生能源发电成本的不断下降，煤电在印度能源结构中的“王者”身份也许会开始动摇。

日本：逐渐淘汰低效燃煤电厂

据国际能源署（EIA）2019年公布的数据，2018年日本90多家燃煤电厂的发电量估计为3170亿千瓦时，在日本电力结构中占比约为1/3。日本煤炭消费总量中99%来自进口。2018年，日本进口煤炭总量超过2.1亿吨，若加上天然气发电量，日本有74%的电力来自于化石能源，这一比例远高于欧美发达国家。

图 福岛核事故发生后，日本煤电建设连续数年增长。

日本煤电高占比的原因是一次 历史 性突发事件。早在2010年时，日本经济产业省就计划减少燃煤发电量，计划到2030年将煤电份额减少一半以上，用核电弥补这一空缺，将核电比例提升至50%。然而，2011年发生的福岛核事故不仅大大削弱了日本电力的“清洁度”，更引爆了公众多年来都无法缓和的“反核”情绪。为弥补关停核电带来的电力缺口，日本启动了很多煤电项目。不过，日本较好地处理了煤电产能扩大和污染治理之间的矛盾，原因是日本在煤电污染控制技术上有底气。

日本自上世纪七八十年代以来，在燃煤发电诸多环节研发了大量先进技术，并投入使用，其中一些技术出口国外（包括中国）。在烟气污染防治技术方面，日本应用的以低低温电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线中，湿法脱硫的协同除尘效率可达 70%~90%。再如资源化脱硫技术中的活性焦脱硫技术，是通过移动床利用活性焦吸附解吸二氧化硫，利用硫酸生产工艺制备硫酸，集脱硫和收集工业原材料于一体。该技术在日本等国的大型电厂中投入应用，日本的新矶子电厂已有 2 600兆瓦机组的应用业绩。

在低氮燃烧方面，日本的三菱、日立公司等在低氮氧化物燃烧器开发与应用上均有良好表现。在低氮燃烧技术相关专利申请方面，全球相关专利申请企业排名前10位中，日本占有6家，美国有3家。但好消息是，近几年来我国在这方面的专利数量正迅速增加。

2015年6月，日本成立由政产学各界组成的“促进新一代火力发电技术协会”，开始举全国之力推动下一代火力发电清洁高效利用技术的开发。日本内阁于2018年7月批准第五个战略能源计划，推动日本向高效和下一代燃煤发电转变，以逐步淘汰低效煤炭使用。今年7月，日本经济产业大臣梶山弘志表示，日本将在2030年前逐渐淘汰低效燃煤发电厂，这是其战略能源计划的一部分，日本经济产业省官员开始制定更为有效的新框架，以确保逐步淘汰低效燃煤发电厂。

美国：煤电发电量最大的发达国家

全球能源监测机构发布的数据显示，2019年全球燃煤电站发电总量排名前十的国家由高到低依次为：中国、印度、美国、日本、韩国、南非、德国、俄罗斯、印度尼西亚、澳大利亚。在新建燃煤电站方面，2019年这10国中仅有美国、德国、澳大利亚3个国家没有新建燃煤电站投运，且美国2019年关闭的燃煤电站容量位居10国之首。但如今的美国仍然是煤电发电量最大的发达国家，燃煤电厂对美国空气污染带来的影响（包括PM2.5、臭氧和酸雨等）也不容忽视。在美国，燃煤电厂每年消耗的煤炭占煤炭消费总量的90%以上，燃煤电厂排放的二氧化硫约占全美国排放总量的一半，排放的氮氧化物占10%。

图 美国亚拉巴马州的寡妇溪燃煤电厂停运后，美国谷歌公司2018年开始动工，将其改造成一个使用可再生能源的数据中心。

在美国，大多数燃煤电厂采用湿法烟气脱硫系统（WFGD）来控制二氧化硫排放，用低氮燃烧器、燃尽风和选择性催化还原系统（SCR）来控制氮氧化物排放，用静电除尘器（ESP）来控制颗粒物（PM）。大约有一半的燃煤电厂还会使用带有袋式除尘器的活性碳喷射系统（ACI）来控制汞排放。美国在低氮燃烧领域较为擅长。美国有公司开发了旋转对冲燃尽风技术（ROFA），从锅炉二次风中抽取30%左右的风量，通过不对称安放的喷嘴，以高速射流方式射入炉膛上部，形成涡流，从而改善炉内的物料混合和温度分布，从而大幅降低氮氧化物生成。目前，该技术在欧美发达国家有良好的应用。

全球每年排放到大气中的汞总量约为5000吨，而燃煤过程中汞排放占相当大的比重。从上世纪末开始，汞污染治理一直是美国燃煤电厂的防治重点之一。美国环境保护署（EPA）称，在1990年，下列三个工业部门的汞排放总量约占美国的2/3：医疗废物焚化炉、市政垃圾焚烧厂和燃煤发电厂。前两个行业已受到排放标准的约束，但燃煤电厂的汞污染还有待治理。

图 2018年11月，美国北卡莱罗纳州的诺曼湖上热气蒸腾，附近的马歇尔电厂向湖中排放了大量温度较高的废水。

本世纪以来，美国燃煤电厂根据“清洁天空计划”的要求，开始重点解决排汞控制问题，美国能源部为此选择了8项新的排汞控制技术试验项目进行投资。美国电力科学研究院的专利排汞控制技术作为试验项目的一部分，在6个项目中进行试验。此外，美国能源部计划长期大规模地对富有发展前景的排汞控制技术进行试验，尤其是在燃烧褐煤和装有较小型静电除尘器的燃煤电厂展开试验。

欧盟：多国公布淘汰煤电时间表

在欧洲国家中，德国率先向燃煤发电污染开刀，在上世纪80年代制订了《大型燃烧装置法》，要求自 1987年7月1日起，大型燃烧装置排放烟气中的二氧化硫浓度不得超过400毫克/立方米，烟气中的硫含量低于燃料含硫量的15%。因此，几乎所有的德国电厂都在原有的机炉厂房旁建立起高大崭新的烟气脱硫、脱硝设备，这成为德国电厂的一大特色。德国人后来把1983至1988 年期间在全西德范围内加装烟气净化设备的举措称之为“改装运动”。到1988年，西德已有95%的装机容量安装了烟气脱硫装置，燃煤电厂的二氧化硫排放量由1982年的155万吨降低到1991年的20万吨，削减幅度达到87%，在欧盟和世界范围内起到了很好的示范带头作用。

图 位于劳西茨的一个德国燃煤电站，德国已经决定于2038年彻底停运燃煤电厂。

由于燃煤电厂烟气在脱硝、除尘和脱硫的同时，可对汞产生协同脱除的效应。欧盟《大型燃烧装置的最佳可行技术参考文件》建议，汞的脱除优先考虑采用高效除尘、烟气脱硫和脱硝协同控制的技术路线。采用电除尘器或布袋除尘器后加装烟气脱硫装置，平均脱除效率在75%（电除尘器为50%，烟气脱硫为50%），若加上SCR装置可达90%。

在清洁煤领域，欧盟研究开发的项目有整体煤气化联合循环（IGCC）技术、煤和生物质及废弃物联合气化技术、循环流化床燃烧（简称CFB，当前主流清洁煤燃烧技术）技术、固体燃料气化与燃料电池联合循环技术等。

图 英国北约克郡的艾格伯勒燃煤电厂已经于2018年关闭,同年该厂区成为电影《速度与激情》的拍摄场地之一。

在欧洲，煤电发展现状和预期因国家而异。这主要取决于各国监管机构对脱碳、空气质量的政策，以及煤电在各国电力生产中的地位等。为了落实《巴黎协定》中的节能减排目标，欧洲各国政府也相继公布了淘汰煤电的时间表：英国决定在2025年前关闭所有煤电设施；法国计划到2021年关闭所有煤电厂；芬兰考虑到2030年全面禁煤；荷兰将从2030年起禁止使用燃煤发电等。类似情况也在世界其他地方发生。包括美国在内的许多国家正在远离煤炭，因为其他清洁能源正在变得越来越便宜，而环境法规也让这种矿物燃料的市场遇冷——既然燃煤发电有替代选择，为什么还要用呢？

中国：煤电排污标准比发达国家严

由于煤电在我国电力供应结构中占比超过一半，全面实施超低排放和节能改造，有利于提升我国煤电行业清洁、高效、高质量发展的水平。自2014年以来，我国大力推进国内各发电企业实施超低排放和节能改造工程。一方面推行更为严格的煤电能效环保标准，提出全国有条件的新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值，具备条件的现役燃煤机组实施超低排放改造。另一方面，有关部门进一步明确超低排放电价政策，有效降低了企业改造和运行成本。

图 燃煤电厂是20世纪最重要的人类遗产之一

据中国电力企业联合会统计，在2012年至2017年这5年间，在全国煤电装机容量增幅达30%的情况下，煤电的二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放量下降幅度达86%、89%、85%。煤电机组供电标准煤耗从325克/千瓦时下降至312克/千瓦时。考虑到我国煤电装机容量全球最大，现在超低排放改造的基础容量已经超过7亿千瓦，这在全世界都绝无仅有。以前，我国的烟气污染物排放标准比发达国家要宽松，但现在我国燃煤电厂烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放水平已与燃气电厂接近，比发达国家的排放要求严格50%以上。

图 印尼中爪哇岛哲帕拉的孩子们在燃煤电厂附近玩耍，对近在咫尺的污染源视若无睹。这种景象在煤电持续扩张的东南亚很常见。

中国的燃煤电厂发生的变化说明，煤电作为上个世纪遗留下来的象征物并没有过时，只要我们有智慧地对其进行充分利用，它就能继续生存并焕发出生机活力。

图 南非国有电力公司新建成的库塞尔燃煤电厂也采用湿法脱硫装置

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2000年，煤炭生产占全国能源生产总量的66.6％，预计2005年的产量为20亿t左右。根据有关部门预测，1000m以浅远景资源总量28600亿t。截至2003年底，累计探明资源储量为10660亿t。我国煤炭储量丰富，按目前的开采规模，可供开采上百年。但煤炭开采最大的问题一是浪费严重，二是环境成本大。据载，国有煤矿每采出1t煤平均要动用2.5t的煤炭储量，损耗2.48t的水资源。以煤炭大省山西为例，山西省每年挖5亿t煤，就使12亿m3水资源受到破坏，相当于山西省引黄工程的总引水量。平均每生产1亿t煤造成水土流失影响面积约245km2。2002年以来，山西省煤炭开采每年造成的资源浪费、环境污染、生态破坏及地表塌陷等损失达300多亿元，即每生产1t煤的代价为70多元。1980—2004年山西省煤矿安全事故“吞噬”了17286人。20年中累计排放烟尘达1743万t，地下采空区已达2万多km2，占山西省面积的1/7，已经发生地质灾害的土地面积达6000km2。如果再加上煤炭燃烧过程中对环境的污染，煤炭利用成本更高。这样的状况，本身对中国的经济持续健康发展就造成了很大的破坏。环境也是希缺资源，在一定意义上讲也具有不可逆性，破坏之后很难恢复。

所以，中国今后要限制煤炭过度开采，实现煤炭产量逐步稳定增长，同时降低煤炭在能源消费结构中的比例，积极推进清洁煤技术，缓解煤炭对环境的污染和破坏。

1.1.2石油

2000年石油生产为全国能源产量的21.8％（折合为标准煤）。据有关部门评价，全国石油可采资源总量200亿t左右。在世界石油剩余可采储量中中国占2.1％。1993年中国开始成为石油净进口国，石油进口量逐年增加，2005年进口原油超过1亿t。中国在石油开发利用中面临的主要问题，一是探明程度低，只有33％；二是相当一部分大型油田增产稳产压力增大，2005年中国原油产量同比增长2.9％，而消费量同比增长16.8％，产量增长远落后于消费增长；三是对外依存度逐年加大，进口又以货物贸易为主，受国际原油市场波动和国际政治局势影响较大。

“十五”前4年，中国加大油气勘探力度，累计投资1000亿元，探明了8个地质储量大于1亿t的油田和3个地质储量大于1000亿m3的气田。有关院士、专家预测，随着勘探技术进步和生油理论的突破，中国将迎来石油勘探“二次创业”，前景光明。

所以，加大勘探力度和生产能力应成为中国石油产业的首选。

1.1.3天然气

根据新一轮全国油气资源评价结果（不包括南海南部海域），中国天然气可采资源量22万亿m3。累计探明天然气地质储量4.4万亿m3，待探明天然气地质资源量30.6万亿m3，探明程度12.5％。近年来，中国天然气可采储量平均年增长10％。据有关专家预测，未来20年里，中国天然气年探明储量在5000亿m3以上。

中国天然气开发利用水平较低，据有关方面统计，2000年在煤炭、石油、天然气的生产总量中，天然气占3.7％，而世界平均水平是三者基本平分天下，天然气占28％。但中国天然气产量增长较快，2004年为408亿m3，同比增长16.4％。

天然气替代煤炭，还有巨大的环保作用。按照西气东输工程每年120亿m3的天然气，即意味着可替代900万t标准煤，减少排放烟尘27万t。

所以，在今后的5年中，中国应提高天然气的开发利用水平，提高天然气在能源消费中的比例。

1.1.4煤层气

煤层气是一种与煤炭相伴生的以甲烷为主要成分的气体，也称为瓦斯。由于煤矿瓦斯是引发安全事故的主要因素，人们对其危害性认识较深，而对其开发利用重视不够。其实瓦斯是一种洁净的能源，其燃烧值与天然气相当，有效利用煤矿瓦斯既可以缓解能源紧张，又有助于环境保护，还可以降低煤矿安全事故。据有关部门预测，中国埋深2000m以浅的煤层气地质资源总量34万亿m3，与天然气资源量相当，居世界第三位。其中，可采资源约在14万亿～18万亿m3。2004年全国开采煤矿年抽放瓦斯总量（折合甲烷纯量）达到12.6亿m3，但利用率不到30％。

中国煤层气主要分布在东北、山西、重庆和贵州地区。2005年11月1日，中联煤层气公司在山西沁南实施的潘河项目一期工程竣工，进入商业运营。2005年计划完井100口，其中15口井已经产气，平均日产气达1500m3。该项目以获得的754亿m3探明储量为基础，共安排909口井，分三期建设大型煤层气田基地。“十一五”期间，仅山西省煤层气产能将达到50亿m3，其中中联煤层气公司产能预计近20亿m3。

煤层气的利用在中国能源消费结构中是薄弱环节，国家应出台优惠政策，鼓励煤层气的推广应用。

1.1.5水电

改革开放以来，中国水力发电取得了辉煌成就，从1978年中国水电占能源生产总量的3.1％提高到2001年的8.7％，年发电量增加了4倍多。但相对于中国水利能源总量，这个比例仍然很低。全国水利复查工作领导小组办公室历时4年的复查结果表明，中国内地水利资源经济可开发装机容量40180万kW，年发电量17534亿kW，相当于212亿t标准煤的发电量。截止2004年底，装机容量约1108亿kW，占经济可开发装机容量的25％；年发电量3310亿kW，占经济可开发年发电量的19％。

在水能利用方面，中国不论在技术上还是在规模上都处于世界前列，而且还有很大潜力。根据初步完成的《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，水电总装机容量将达到2.9亿kW，开发程度达到70％左右。

1.1.6核电

在世界局势缓和和科学技术提高的背景下，核能已经成为一种高效、安全、洁净的能源，世界各国都在大力发展。中国已建成11座核电机组，总装机容量1000万kW，占发电总装机容量的2％，而国际平均水平是16％。2004年法国核发电量的比例占其国内总发电量的78％，日本装机容量为4574万kW，占国内总发电量的30％。