煤电等于大气污染这是大多数人对中国传统火力发电厂的固有印象。不可否认的是，燃煤慢慢的变成了目前中国PM2.5的最大“贡献”者。

  作为全球最大的煤炭生产国和消费国，2013年中国共消费煤炭39亿吨，其中用于火力发电的高达18.3亿吨。

  但是，面对中国“富煤少油少气”的能源储量现状，与石油、天然气进口量的持续攀升，为降低污染而试图在中国大面积禁用煤电显然很难实现。

  在必须“戴着脚镣跳舞”时，如何最大限度地提高燃煤效率并降低煤电的污染便显得很重要。

  在这方面，上海外高桥第三发电厂有限责任公司（以下简称外三）走出了一条“绿电”之路。

  在外三位于上海浦东新区的厂区内，记者看到高高耸立的烟囱悠闲地吐着白色蒸汽，满目绿色的小桥流水与发电设备相得益彰。

  成立于2005年的外三建有2×100万千瓦超超临界燃煤发电机组，是中国首批四个国产百万千瓦火力发电工程之一。始建于2005年7月的这两台机组，是目前国内单机容量最大、参数最高的100万千瓦国产超超临界燃煤发电机组。

  上海外高桥第三发电厂有限责任公司总经理冯伟忠告诉《中国科学报》记者，当时建设这两台机组的初衷是为了缓解上海“十一五”期间电力供需矛盾，并实现节能减排的目标。

  “做这一个项目，我的第一个责任是保证投资方的投资回报、保障社会电力供应，第二个是更重要的历史责任。”冯伟忠说。

  2008年上半年，两台机组先后建成投产，当年的低煤耗就创了世界纪录。而后，在持续创新的推动下，机组煤耗逐年大幅度降低。与机组原设计相比，年节约标准煤32.4万吨、减排二氧化碳达87.5万吨。

  这些年来，冯伟忠带领外三的科研团队攻克了“蒸汽氧化和固体颗粒侵蚀综合防治”“节能型全天候高效脱硝系列技术”等十多项世界首创技术和“超超临界机组参数和运行方式优化”等6项国内首创项目，宣告了中国在电力节能和环保技术领域做到了世界领先。

  随着近年来一批节能减排新技术的研发与应用，外三机组的净效率也不断提高。

  来自中国电力企业联合会的数字显示，2013年我国火电供电平均煤耗为321克/千瓦时。

  但在2012年时，外三两台超超临界机组在负荷率77％情况下，含脱硫和脱硝的实际运行供电煤耗已达到276.14克/千瓦时。不仅远远低于原世界纪录保持者丹麦NORDJYLLAND电厂3号机286.08克/千瓦时（2009年）和日本排名第一的矶子电厂1号机303.7克/千瓦时，而且效率水平已与国际尚在研发中的下一代蒸汽温度700℃等级高效超临界机组的期望效率相当。

  在火电领域，每节约10克煤耗就等同于一代技术，对于百万千瓦级的大电厂而言，单位供电煤耗每降1克，成本的节省可以千万元计。

  2012年，被称为“史上最严”的《火电厂大气污染物排放标准》开始在新建机组实施，关于脱硝大幅度提升成本、存在技术难题等的叫苦声一直在业内充斥。

  其中，作为雾霾元凶的氮氧化物，从原标准的450毫克/立方米骤降为100毫克/立方米，这一新标准将于2014年7月起在老机组实施，更被认为是一座难以翻越的高山。

  不过，这些新标准对外三而言都不是太大的挑战。记者在外三的实时监测设备上看到，正在运行的8号机组二氧化硫排放浓度为41.2毫克/立方米，氮氧化物排放浓度为22.6毫克/立方米，烟尘排放浓度为12毫克/立方米。

  为何当业内为减排新标叫苦不迭时，外三的排放数据却能领跑行业？以冯伟忠为主导的团队的自主研发与创造新兴事物的能力是外三制胜的关键。

  以脱销为例，冯伟忠和记者说，电厂采用的SCR（选择性催化还原技术）本身存在三大问题，即无法在低负荷情况下运行、会导致空气预热器结露产生积灰堵塞及酸腐蚀，以及催化剂常规使用的寿命只有2至3年，更换成本非常高。

  针对这样一些问题，冯伟忠开创了节能型全天候脱硝技术等一系列技术改造，将上述难题一一攻克。

  例如催化剂延寿技术就解决了导致SCR催化剂活性下降的一系列问题，大幅度的降低了催化剂的寿命损耗。

  目前，该厂SCR的平均氮氧化物排放浓度不仅远低于100毫克／立方米国家最新标准，甚至远低于号称“清洁发电方式”的燃气轮机40~50毫克/立方米的排放水平。

  冯伟忠和记者说，外三的每一项技术创新，都是经过深入研究、严格的论证、周密的计算，甚至计算机仿真模拟后才投入实践的。

  “对降低机组可靠性的事我们绝不会干，相反，我们的改造都是以提高可靠性和效率为前提的。从投产以来，全厂设备缺陷率持续迅速下降，目前已降至每台机组1条/天的极低水平。”冯伟忠说。

  为了真正改变国内电力工业对美、日、欧发达国家亦步亦趋的历史，目前冯伟忠正在推进“一种高低位分轴布置汽轮发电机组”科学技术创新项目。

  当前全球有一种设想是将火电厂蒸汽温度提升到700摄氏度，国外也已进行了10多年研究，但目前尚未突破材料及昂贵的造价等瓶颈的制约。

  而冯伟忠设计的“一种高低位分轴布置汽轮发电机组”新方法则巧妙绕开了以上问题。这项技术能在现有的材料和技术平台上，使目前超超临界机组在单位造价不变的前提下，能耗再降约5%。

  若该项目得以实现，届时将能建成单机容量约130万千瓦等级的更高效、低碳的燃煤发电机组，这将使中国变成全球火力发电技术的领跑者。

  目前，这一项目已获得国家发明专利授权并正在申请国际专利。据悉，不少国外发电装备制造巨头已表现出强烈的合作意向。

  同时，外三还有全球首创的“火电机组变频总电源技术”和回热汽轮机等一批重大创新项目完成了理论研究、项目策划和实施。

  其中，变频总电源技术的实施使两台机组额定工况的厂用电率从3.5%降至2%以下，节能超过50%。两台超超临界机组每年可节约2.3万吨标准煤，减排二氧化碳6.2万吨。

  目前，冯伟忠兼任了上海申能能源科技有限公司总经理，拟通过市场经济的方法，将外三的节能技术服务于全国。他认为，中国煤电应该得到重新的审视，依托最先进的节能和环保技术，可完全在城市中建设真正的绿色煤电。