清洁能源替代传统能源和传统能源利用的高效清洁化发展，是当前及未来相当长时期内我国节能减排的两个方向。前者以发电实现利用，后者以煤炭清洁发电为重点。两者的节能减排效果如何科学评价和比较？未来发电结构如何优化？
煤科总院煤炭战略规划研究院承担的国家发改委运行局重点项目“煤炭发电与非煤能源发电节能减排比较研究”日前在京通过验收，将为今后一段时期的能源决策和能源战略制定提供依据。
首次基于全生命周期的对比
摆正煤炭清洁发电即超低排放与清洁能源发电的关系，是制定我国未来能源发展战略的重要前提。
毋庸置疑，清洁能源是未来能源发展的重要方向，风能、太阳能等可再生能源以及核能、天然气等清洁能源在补贴政策的支持下迅速发展。目前清洁能源利用的主要途径也是以发电为主，虽然污染物和碳排放少，但电力供应波动大、成本高。而传统的煤炭清洁发电出力稳定、成本低，但污染问题相对较大。所以对于两者的综合评价，成为政策制定的重要依据。但是，此前国内外都缺乏从整个横向和纵向产业链，对这两种节能减排途径的技术性、经济性、环境性、安全稳定性、资源可获取性等情况进行系统分析的综合评价。
“对能源各个行业态势的分析本身就对行业、社会有意义。”中国国际工程咨询中心王安院士在评价此次“煤炭发电与非煤能源发电节能减排比较研究”项目时说。
“创新性地提出煤与非煤发电方式全生命周期综合评价方法，是此次项目最大亮点。” 煤科总院煤炭战略规划研究院战略所所长任世华说，“该方法涵盖了从开发、运输、发电到输配的横向产业链，以及电源从建设、运营到退役的纵向产业链，以技术、经济、环境、安全四个维度的三级综合评价指标体系为基础，货币化归集为直接成本、间接成本和综合成本。其中直接成本主要考虑内部成本和并网成本，间接成本主要包括环境成本和安全成本。在此基础上，项目结合不同发电方式的特点，构建了燃煤发电、风电、光伏发电、核电、水电、天然气发电等全生命周期综合评价模型，对全生命周期能耗、常规污染物排放、碳排放、综合成本等指标进行定量分析和评价。”
清洁煤电综合成本优势明显
项目研究结果显示，现阶段清洁煤电综合成本平均值0.3290元/kWh，高于水电，低于核电、风电、光伏发电、天然气发电。根据对技术进步及污染物排放、碳排放、安全风险成本变化的预测，2020年，清洁煤电综合成本将与风电持平，但仍大幅度低于光伏；2030年，清洁煤电综合成本有可能高于风电，但仍低于光伏。
受限于可再生能源资源条件，不考虑其它制约因素，即使最大限度发展可再生能源，2030年煤电在我国发电量中的比例也在25.7％以上。煤炭清洁发电在2020年前有明显的综合成本优势，即使到2030年仍有相当的成本优势。因此，需客观认识煤炭清洁发电在我国能源安全、节能减排中的作用，合理布局煤炭发电与非煤能源发电发展，提高我国用电清洁化水平。
煤炭清洁发电较当前我国燃煤电厂平均水平主要污染物排放总量减排超过80%，节能量超过10%。如果全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造，到2020年燃煤发电全生命周期可节约煤炭1.6亿标准煤当量，减少烟尘排放140万吨，减少二氧化硫排放800万吨，减少氮氧化物排放800万吨，减少碳排放4.2亿吨，具有很好的节能减排效果。
值得注意的是，现有机组超低排放改造后，常规污染物减排不是清洁煤电发展的硬约束，2020年后碳减排将成为清洁煤电发展的硬约束，煤电装机2020年应达到或接近峰值。
公平能源竞争环境有待重塑
该项目以综合评价为基础，研究了当前和未来不同发电方式的综合成本，还综合考虑资源量、污染物排放、碳减排、经济性等因素，给出了不同能源发电的适宜比例为：2020年，煤电发电量占全部能源发电量的64%、非化石能源发电占比32%；2030年煤电51%、非化石能源44%；2030年后，随着能源技术的进步以及智能电网技术、储能技术的发展，若核电技术得到突破，安全性、资源性问题得到解决，风电、太阳能等利用小时数及利用率、能源效率大幅提高，煤电比例可进一步下降。
“应该重塑公平的能源竞争环境，把所有外部成本慢慢内部化，而不是指定哪些区域一定不能用煤，这对煤炭是不公平的。”任世华强调。应启动不同能源发电开发利用规划的编制工作，统筹市场、资源条件、生态环境等因素，科学规划不同能源发电清洁高效开发利用项目及配套基础设施建设的时序和区域布局。
同时，根据项目对光伏大型电站发电和分布式发电的评价，项目课题组的相关负责人建议：“集中开发与分布式开发相结合，集中开发的可再生能源接入大电网，分布式开发的可再生能源以就地消纳为主，应鼓励分布式发电自发自用、余电上网。”他进一步指出，根据水力资源分布，水电开发以西南为主；风电集中开发以西北、东北、华北为主，分布式开发以东中部、川渝藏、南方等地；太阳能集中开发以西部和北部为主，分布式开发集中在中东部地区。
此外，随新能源技术渐趋成熟，形成较大规模，在一些地区其发电成本可以与煤电竞争。项目提出，在这种情况下，可以加快外部成本内部化的步伐，将污染物排放和碳排放等因素逐步纳入发电成本，逐步减少对风电、太阳能发电的补贴直至不补贴。并在同质同价原则下，以收取环境税和碳税的方式，促进煤电和清洁能源良性竞争，推动电力行业的节能减排。
