在双碳目标持续推进的背景下，煤电行业的绿色转型成为能源领域的重要课题。近期，国家发改委一系列举措大力推动 “煤电 + 固废”  联营模式，引发了能源及环保领域的广泛关注。这一创新模式的推广，有望在解决煤电行业固废处理难题的同时，催生出一个规模达千亿级别的新兴市场。

　　煤电作为我国能源体系的 “压舱石”，2023 年全国火电发电量占比达  67.8%(国家能源局数据)，在保障能源安全中扮演关键角色。但行业发展伴随严峻固废处理压力 —— 生态环境部《2023  年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》显示，我国煤电行业年产生粉煤灰、炉渣、脱硫石膏等固废超 6  亿吨，其中粉煤灰年排放量曾突破6亿吨，且随煤质灰分提升呈年 5% 的增长趋势。

亿吨级固废围城：现状与危机

　　在华北某煤电基地，一座占地超3000亩的粉煤灰堆场如灰色山脉绵延，这仅是全国固废堆积的缩影。数据显示，每堆放 1 万吨粉煤灰需占用1.5亩土地，全国煤电固废累计堆存量已超100 亿吨，相当于 200个西湖的体积。更严峻的是环境风险：生态环境部监测显示，未规范处置的固废堆场周边土壤中，铅、镉等重金属超标率达 12.7%，堆场扬尘导致周边 5 公里范围内PM10 浓度较国标高出3倍。脱硫石膏露天堆放案例中，某电厂周边地表水 pH 值曾降至 4.2(酸性程度超雨水 20 倍)，鱼类存活率下降  65%。

　　利用率下滑背后的产业困局

　　固废综合利用正面临 “量增效减” 的困境。中电联数据显示，全国粉煤灰综合利用率从 2020 年的 71% 降至 2023 年的 59%，2023  年水泥行业对粉煤灰的消纳量同比减少 8000 万吨。这与水泥产量变化直接相关：2023 年全国水泥产量 20.23 亿吨(国家统计局数据)，较 2014  年峰值下降 12%，而传统上水泥行业吸纳了粉煤灰总利用量的 70% 以上。商品混凝土产量同步下滑 ——2023 年全国产量 25.6 亿立方米，较 2021  年减少 1.2 亿立方米，进一步压缩了粉煤灰应用空间。部分电厂不得不支付 30-50 元 / 吨的费用用于固废堆存，年成本增加数千万元。

　　煤电固废综合利用现状及方式

　　粉煤灰

粉煤灰作为煤电固废中产量最大的部分，在建筑材料领域应用广泛。在水泥生产方面，一方面可替代黏土用作水泥生料配料，按  GB175—2007《通用硅酸盐水泥》要求，粉煤灰硅酸盐水泥中粉煤灰掺加量在  20%-40%，这样能省掉黏土熟化消耗的能量;另一方面可在粉磨普通硅酸盐水泥时，作为水泥混合材掺入，掺量约为水泥用量的  15%-30%，不仅能起到助磨作用，还可降低单位耗电量。通过粉磨活化提高粉煤灰活性后，在不影响水泥强度前提下，可增加其在水泥中的掺量。如采用超细粉磨方法，粉磨后的粉煤灰能代替  40%-50% 的 P・II52.5 水泥，仍可得到 P・F42.5 或 42.5R 等级的粉煤灰硅酸盐水泥。瑞典的 EMC  水泥技术，可将水泥产品中粉煤灰掺量提高到 50%-75%，国内也已有不少产业化案例。2023 年，若水泥中粉煤灰掺量按 20% 计，以当年全国水泥产量  20.23 亿吨来算，吨水泥可减少 CO₂排放量 123.32kg，全年可降低 CO₂排放量约 2.5 亿 t。

　　在混凝土应用中，在配制混凝土混合料时掺入一定量粉煤灰，能改善混凝土性能、节约水泥、提升制品质量及降低成本。在大型工程结构里，粉煤灰在混凝土中的掺配比例通常可达胶凝材料质量的15%-50%，当掺量提高到60% 时，相关性能依旧能满足需求。据国家统计局数据，2021年1-10月，商品混凝土产量26.58亿  m³，理论计算按混凝土中水泥占 40%，若粉煤灰仅替代5% 水泥，每年预计可节约能耗折合标准煤约 0.29亿 t，相当于每年减少 CO₂排放0.72 亿 t。另外，粉煤灰还是制备地聚合物的主要原料，地聚合物作为新型绿色胶凝材料，性能优异，其 CO₂排放量仅为硅酸盐类水泥制备的1/5。粉煤灰地聚合物可用于替代普通硅酸盐水泥材料，满足建筑、道路等领域需求，同时增加固废消纳量，但目前其应用仍存在一些待解决问题。

　　炉渣

炉渣可用于道路铺设，因其具有一定的强度和稳定性，能增强道路基层的承载能力。部分地区将炉渣与其他材料混合，制成道路基层材料，应用于乡村道路或次要交通道路建设中。在一些矿山开采区域，炉渣还被用于矿井回填，填充采空区，减少地表塌陷风险。例如，山西某矿区利用周边煤电厂产生的炉渣进行井下充填，每年可消纳大量炉渣，有效解决了固废处置与矿区生态修复问题。此外，炉渣经过加工处理后，还可作为轻质骨料用于生产轻质混凝土砌块，用于建筑物的非承重墙体，既能减轻建筑物自重，又实现了固废利用。

　　脱硫石膏

　　脱硫石膏主要成分为 CaSO₄・2H₂O，是重要工业原料。在建筑材料方面，最常见的是用于制造纸面石膏板，其在石膏板原料中占比较高。某上市公司研发的脱硫石膏基自流平材料，在雄安新区建设中得到应用，单项目消纳脱硫石膏 5万吨，有效拓展了脱硫石膏的应用场景。在农业领域，脱硫石膏可作为土壤改良剂，调节土壤酸碱度，改善土壤结构，尤其适用于酸性土壤地区。在一些农业示范项目中，使用脱硫石膏改良后的土壤，农作物产量和品质都有一定提升。

政策破局：从“废物”到“资源” 的价值重构

　　国家发改委 2024 年印发的《煤电固废综合利用行动方案》明确提出，到 2027 年实现煤电固废综合利用率提升至75%，培育 50家年利用量超百万吨的示范企业。政策组合拳持续发力：对示范项目给予中央预算内投资 15% 的补助(财政部 2024 年文件)，符合条件的企业可享受 “三免三减半” 企业所得税优惠(税务总局公告 2024 年第 13 号)。技术标准体系同步完善，《粉煤灰基新型建材应用技术规范》已完成征求意见，将为固废高值化利用提供技术遵循。

　　千亿市场的破局路径

　　在山西某煤电联营项目现场，一条年产60万吨的粉煤灰陶粒生产线正满负荷运转，产品广泛用于高层建筑轻骨料，售价达300元 / 吨，较传统填埋处置增值250元 / 吨。这种 “煤电 + 建材” 模式已在全国形成 120个示范项目，据中国循环经济协会测算，到 2027年煤电固废综合利用产业规模将突破1200亿元。新兴应用场景不断拓展：某上市公司研发的脱硫石膏基自流平材料，在雄安新区建设中替代传统水泥，单项目消纳脱硫石膏5万吨;粉煤灰制备锂电池负极材料技术已进入中试阶段，预计可使固废价值提升10倍以上。

　　随着《行动方案》的落地实施，煤电企业将从固废处置成本中心向资源创造利润中心转变，一个融合能源、材料、环保的新兴产业集群正在形成。这一创新模式的全面推进，不仅将助力我国煤电行业实现绿色转型，也将为双碳目标的达成提供坚实支撑，同时为相关企业带来巨大的发展机遇，推动整个产业链的升级与变革。

注：转载“灵核网”