隨著雙碳目標的提出，我們國家立下了雄心壯志，要在2060年之前徹底消滅煤電。不過，直到現在，我們國家的火電發電量占比依舊是最大的。那么，為什么中國的火電占比會這么高呢？
我國能源消費占比（數據來自國家統計局）
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首當其沖的理由就是，中國不缺煤，因此就可以從一開始就大力發展以燃煤為主要發電方式的火電。
斗輪機正在堆煤。
中國是全球煤炭儲量最多的國家之一，排在美國、俄羅斯和澳大利亞之后，2020年測定總儲量達到1431億噸。從產量看，中國也是世界上煤炭產量最多的國家，2020年統計年產量達到3,902,000,000噸。這些煤炭儲藏在山西、內蒙古、陜西、新疆等省區，其中光山西一省的煤炭產量就占到了全國煤炭總產量的1/3多。不僅如此，中國煤炭資源的品質也很不錯，其中最好的無煙煤的儲量就有近1130億噸，達到世界第一，且分布廣泛，在全中國20個省區都有不同程度的分布。
我國煤炭資源分布
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對于中國這樣的發展中國家來講，發展火電無疑是更為合適的。這并不僅僅是由于中國的煤炭資源豐富，易于利用開采；還是因為煤炭發電價格低廉，能源成本低，且初期投入少。
晉煤外運大秦線專列。
在建國前，煤炭發電就因為其經濟、實用，且燃料易得，被大建特建了。從1882年英國人在上海乍浦路建設了第一個火電廠開始，火電就已經是中國最主要的電力來源，并在以后一直保持著能源“壓艙石”的作用，成為能源來源的中流砥柱。到了抗戰爆發時，中國的總發電量已經達到100萬千瓦以上，雖然相比人口來說這點發電量微不足道，但是在那個年代也已難能可貴。
到了全國解放、新中國成立之后，電力工業作為社會主義現代化建設的重中之重，得以被大力發展。而火電，由于其技術水平相對較簡單、成本較低、原料來源充足，被列為優先發展的門類，國家要求貫徹“火主水從”的方針。在“一五”期間，蘇聯援建的156項重點工程當中，電力工程有24個，其中23個都是火電站。
原中華人民共和國煤炭工業部大樓。
改革開放之后，中國的火電建設引入了國外的先進技術，同時開放電站的建設權、經營權，大力開發開采山西、內蒙古的煤礦并建設了一系列坑口電站，在優良的政策與先進的技術下，中國的火電發電量突飛猛進，也取得了輝煌的成績。
相比于水電、核電與新能源，火電有一個不為人知的好處：調峰性能優異。我們都知道，電力是隨發隨用的，有多少需求，就只能發出多少電力。如果調峰性能不佳，或者是發電量不足，那么一旦用電的人多了，就需要各處拉閘限電。這就使得為了確保不停電，只能調節發電廠的發電量（調峰）來維持電網的穩定。
其他各種能源的調峰性能都不佳，在電力不足的時候，就需要可以隨時加大、減少出力的火電來為其充當“消防員”的角色以救急。
核電雖然可以調峰，但是可能會對其運行造成不利影響。對于核電自身的特點來說，以額定容量運行時最高效、經濟，且運行方式簡單利于操作。國際上核電機組多以基荷運行為主。我國核電機組只有在惡劣天氣等特殊時段，電網依據并網 調度協議安排核電機組配合電網 調峰。使用核電進行調峰的國家只有法國、英國等等核電占比較高、沒有火電可用的國家，而其后果便是相比美國、韓國、中國等使用核電作為基底負荷的國家，法國的平均年非計劃性停堆（故障、檢修等等）小時數要高得多。
秦山核電站。
而水電雖然調峰性能也很好，但是對自然條件的需求高：水電需要庫區才可以調峰，想多發電就多排出預先存好的水，少發電就存水。不過由于我國大多數水電站都是徑流式電站，無法自主決定存水還是放水，因此調峰能力不足。
新能源就更不必說了，它是最不穩定的能源
。如果按照其一定時刻內平均出力與裝機量的比值（即同時率，衡量新能源發電機組的效率的指數）來算，新能源極不穩定，全年同時率在4-46%之間變化，且效率低于15%的時長占到全年的一半。舉個例子，中國北方地區所有風電的總發電效率，可以在一天之內漲跌十倍。今年夏天東北地區遭到了前所未有的無風天氣，結果導致風電無電可發，新能源出力低于10%，使得東北電網的頻率一度低于49.5Hz（正常是50Hz），如果這種情況持續超過10分鐘，東北地區的電網就會崩潰。在這種危急時刻，由于東北地區火電裝機數量的減少（當時只有8000萬千瓦的火電，而東北地區夏天負荷在7000萬千瓦左右），只得拉閘限電。這就是過度依賴于新能源的后果。同時，新能源的發電量在夏季較少，而夏季用電量卻是最高，因此也有巨大的不平衡。
火電，不同于其他幾種發電方式，具有一定的調峰性能。它由于是使用燃煤燒水產生過熱蒸汽，蒸汽帶動汽輪機做功的方式產生電能，可以隨時調節出力大小，想多發電就加大功率，想減少發電量就少放點煤炭，可以說是十分便捷了。它同時還是主力負荷，承擔著確保電網平穩運行的大用處。
對于中國這樣的發展中國家來說，火電作為最廉價的能源的身份決定了中國很難拋棄火電。
根據世界核協會經濟小組的研究，火電是成本最低的電。據美國1995-2013年的調查數據表明，核電和火電的發電成本幾乎一樣，每千瓦成本在4美分以下，而石油、天然氣等的發電成本都在持續走高，達到20美分左右。
石油、天然氣的價格會受到國際市場的影響，波動劇烈，而恰恰重油發電、天然氣發電電價都與燃料成本密切相關，燃料成本占到了總成本的70-80%左右。美國之所以在2010年之后開始大范圍在世界范圍內推廣天然氣，還是得益于其近年來大規模在本土發現了頁巖氣，本土天然氣的產量持續走高，價格下跌，因此為了收回成本開始推廣天然氣燃氣輪機發電技術。而我國2004年，在廣東惠州建立了大型LNG電廠，采用了高精尖技術，是中國最早的零排放電廠之一，但是由于國內天然氣資源供應不足，需要從澳大利亞購買天然氣，結果由于國際氣價上漲，其發電成本也水漲船高。
違背人們直覺的是，核電使用的鈾燃料棒，其成本是所有燃料當中最低的，其只占到總電價的15-20%左右。不過，由于核電的安全性是必須需要得到萬無一失的保障的，核電的建設成本都是巨額，且發展中國家的核電技術大多依賴發達國家（法國、美國等）提供，因此對于經濟尚未發達的發展中國家來說，核電也不是最好選擇。
而火電雖然發電成本當中燃料成本也占到35%-40%，但是其所使用的煤炭，單價是所有燃料當中第二低的，因此其成本也相對較低。火電技術成熟，且初期投資相對不大，因此適于我國這樣的發展中國家。
中國在2020年9月的第七十五屆聯合國大會上表示，要在2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和。這也就意味著，在2060年之前，中國要完全退出以燃煤為手段的火電。那么，將來中國的火電將會何去何從？
我國主要發電站分布
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首先，中國燃煤發電的技術已經很先進，通過努力發展低碳燃煤發電技術，在中國，燃煤發電的碳排放已經不算很高。目前來講，火電產業當中控制二氧化碳排放的技術主要是清潔煤電、碳捕捉、碳封存技術，還有中國世界領先的超臨界、超超臨界機組發電技術。碳捕集與封存技術是指將二氧化碳從電廠等工業或其他排放源分離，經富集、壓縮并運輸到特定地點，注入儲層封存以實現被捕集的二氧化碳與大氣長期分離的技術，有望實現化石能源使用的二氧化碳近零排放，被認為是進行溫室氣體深度減排最重要的技術路徑之一；中國已經掌握了全產業鏈的相關技術，并已經在鄂爾多斯由神華集團實施了全亞洲第一個全流程碳捕集與封存項目，積累了大量經驗。超臨界技術則是通過提升鍋爐內部的水溫、壓力等參數，使得燃煤燃燒得更充分，效率和經濟性進一步提升的技術，其供電效率由傳統技術的35%可以提升到45%，而其排放則可以相比傳統火電降低35%。
另外，出乎我們常識意料的是，越大的火電機組反而越節能環保。大容量、高參數的機組發電能耗低、碳排放水平低，小火電機組能耗高、碳排放水平高。1kWh 發電量小火電機組比大機組多耗煤30%～50%。因此，早在十一五期間，我國就已經關停了超過7600萬千瓦的小火電，其后的兩個五年計劃更是關停、改造小火電超過6億千瓦。將來新建的機組，也都是單機容量超過600兆瓦的超大型機組，或者是更大的超臨界和超超臨界機組。
貴州最大火電廠塘電火電廠，是國內首家采用燃用無煙煤超臨界機組的節能火電廠。
令人寬心的，是火電不僅僅只能通過燃煤發電。火電也可以通過燃燒天然氣、石油甚至是生物質能的方式發電。在實現碳達峰、碳中和目標的過渡階段，煤電還有一個功能是解決散燒，即通過熱電聯產的方式，把散煤轉化為電能，這樣可以使得煤炭的能源效率得到很大提升，并極大改善當地的環境質量。同時，在過渡階段，一部分煤電還可以考慮和污染物控制結合起來，比如垃圾、污泥的摻燒。污水處理后的污泥不是我們一般想象的無機質的泥，它實際上是活性污泥，很難自然干化，且干化過程污染環境，直接焚燒難度很大，此時通過燃煤電廠摻燒發電，是比較好的處理方法。
火電雖然是必不可少的電力來源，但是其作用也一定要與其他類型的能源相結合才能凸顯出來。未來中國的能源結構很難預測，但是可以肯定的是，火電已經達到了它的頂峰，并將逐漸被其他類型的能源所取代。
參考資料
：《火電轉型 助力“3060”目標實現》王志軒；世界銀行數據庫；Environmental, Health, and Safety Guidelines for Thermal Power Plants, World Bank；Directive 2001/80/EC on the limitation of emissions of certain pollutants into the air from large combustion plants, EU；《火電廠大氣污染物排放標準（GB 13223-2011）》；《推進火電行業綠色轉型》黃少中；《富煤貧油少氣是我國的國情，以煤為主的能源結構短期內難以根本改變》碳排放管理師網《中國火電建設發展史》楊勤明；《中國火電產業的歷史軌跡與發展展望》施應玲
