“我国电煤消费量占煤炭消费总量的53%，接近14亿千瓦的发电装机容量中，煤电占比达60%以上。”清华大学热能工程系教授毛健雄日前在第十五届洁净煤论坛上预测，到2030年，我国煤电装机容量将达到14亿千瓦以上，占发电装机容量的56.2%。
    在未来很长一段时间内，煤电作为我国电力主体的地位还难以改变，煤电依然有很大的发展空间。与此同时，去年，我国承诺到2030年二氧化碳排放达到峰值。目前，煤炭是我国最大的二氧化碳排放源，煤电企业是最大的二氧化碳排放企业。
    在环保要求日趋严格、煤电依然需要长期发力的情况下，如何减少二氧化碳排放？毛健雄认为，仅从煤电本身来讲有三种方法：最大限度地提高供电效率，煤炭与生物质混烧，在条件成熟时过渡到碳捕获和埋存（CCS）。
    最有效的减排方法是提高发电效率
    “减少煤电二氧化碳排放，最彻底的办法是二氧化碳的捕获和埋存，基本上能把90%的二氧化碳从烟气中捕获出来，进行液化。”毛健雄说，但这项技术还处于示范阶段，要想大规模推广要在几十年以后，目前通过该项技术减少二氧化碳排放是不现实的。
    “对于煤电来说，目前最现实、最有效的减排方法就是提高发电效率，通过超临界和超超临界与混烧生物质技术来实现。”毛健雄说。
    从国外看，大容量超超临界煤粉炉电厂混烧10%生物质的技术，在欧盟国家已有大量实践经验。比如，英国所有的火电厂都是煤炭和生物质混烧，由于扶持政策到位，可实现5%到10%的生物质混烧。但我国还没有相关政策，所以当前最实际的做法就是尽可能地在超临界和超超临界发电技术基础上研发新的低能耗技术。
    煤电可以做到清洁、高效和低排放
    “当前，我国的清洁煤发电效率得到了很大的提升，超超临界机组二氧化碳的排放量减少到70%。这主要是基于‘上大压小’火电政策、严格的燃煤火电污染物排放标准、技术创新三个方面的推动。”毛健雄说。
    “上大压小”火电政策已执行了10年。从2005年开始，我国大概关停了1000万千瓦单机容量低于200兆瓦的高能耗机组，新上了大概3亿千瓦的超临界机组，我国煤电发电效率已达到国际先进水平。
    如今，大容量和高效率的超临界和超超临界机组已成为我国火电主力机组，其投运台数和装机容量均为世界第一。2014年底，我国投运的1000兆瓦超超临界机组近100台。
    毛健雄指出，严格的燃煤火电排放标准是控制火电污染物排放的巨大驱动力，技术创新是实现燃煤火电机组高效率和低排放的关键。
    煤电高效节能技术包括两方面，一是创新发电技术，一是低能耗技术。
    目前，我国低能耗技术已相当先进。以上海外高桥第三发电厂为例，它是我国首批1000兆瓦超超临界发电项目之一，共建设2台机组，于2005年7月开工建设，2008年先后投入运行，当时机组性能试验净效率达45.03%，超过了设计水平。投产后，该电厂通过零能耗脱硝等节能减排技术创新，目前机组净效率（含脱硫及脱硝）已达46.5%。
    毛健雄指出，上海外三发电厂的实践证明，煤电是完全可以做到清洁、高效和低排放的。我国2013年燃煤火电的总发电量是4190万亿千瓦时，如果全国的平均煤耗都能够从每千瓦时321克降低到上海外三电厂的每千瓦时276克水平，那么全国火电每年可以减排的二氧化碳将会达到5.6亿吨。
    国际能源署洁净煤中心预测，如果中国的燃煤火电能够坚持“上大压小”政策，淘汰和改造亚临界机组，在技术成熟时，大力采用700摄氏度超超临界技术，那么，即便到2040年电力需求会有较大增长，二氧化碳排放增长也可控制在低水平。
    “希望国家早日出台关于二氧化碳减排的具体要求，进一步促使燃煤发电高效低排创新技术的发展。”毛健雄说，煤炭用于高效清洁发电，将电力最大限度地用于交通等领域，将会大大改善环境空气质量。（作者为清华大学热能工程系教授毛健雄）