概念
超低排放，是指火電廠燃煤鍋爐採用多種污染物高效協同脫除集成系統技術，使其大氣污染物排放濃度基本符合燃氣機組排放限值，即二氧化硫不超過35 mg/m³、氮氧化物不超過50 mg/m³、煙塵不超過5 mg/m³。
火電廠燃煤鍋爐是煙塵、二氧化硫(SO)和氮氧化物(NO)等大氣污染物的主要排放源之一。根據《火電大氣污染物排放標準》（GB13223-2011），相關的大氣污染物排放濃度限值如下表：
| 污染物項目排放限值 | 燃煤鍋爐 | 燃煤鍋爐重點地區 | 天然氣燃氣輪機組 |
| 煙塵，mg/m³ | 30 | 20 | 5 |
| 二氧化硫，mg/m³ | 100（新建）200（現有） | 50 | 35 |
| 氮氧化物，mg/Nm³ | 100 | 100 | 50 |
| 汞及化合物，μg/Nm³ | 30 | 30 | 40 |
命名
“超低排放”理念，由浙能集團在2011年首次提出。2012年，浙能集團就開始著手廣泛調研國內外燃煤機組污染物治理的先進技術。2013年浙能集團在全國率先啟動了“燃煤機組煙氣超低排放”項目建設，同年7月19日，浙能集團“燃煤機組煙氣超低排放”項目可行性研究報告得到浙江省環保廳、省經信委、嘉興市環保局等單位組織的審查通過。
對於燃煤電廠大氣污染物超低排放的定義，最初存在多種表述共存，“近零排放”、“趨零排放”、“超低排放”、“超潔淨排放”、“低於燃機排放標準排放”等，有業內人士認為，燃煤機組排放水平達到“超清潔”、“近零”狀態的難度非現有工程技術所能實現(大規模推廣難度大)，“超低排放”從排放標準角度界定概念，叫法更加科學。
2015年中國電力發展論壇上，國電科學研究院燃機研究所所長劉志坦，在經過大量對比和數據分析後得出結論：“要實事求是、科學命名。‘近零排放’、‘超淨排放’和‘燃機排放’等概念不嚴謹、不科學，建議使用‘超低排放’概念。”2015年3月，十二屆全國人大三次會議《政府工作報告》明確要求”推動燃煤電廠超低排放改造“；2015年12月，國務院常務會議決定，在2020年之前對燃煤電廠全面實施超低排放和節能改造。
技術路線
天地環保首台超低排放電站數據浙江天地環保工程有限公司和浙江大學聯合研發“多污染物高效協同控制技術”，對燃煤電廠原有的脫硝設備、脫硫設備和除塵設備進行提效改造，並引入新的環保技術對汞和三氧化硫進行進一步脫除，使電廠排放的煙塵、二氧化硫、氮氧化物、汞和三氧化硫達到超低排放的要求。浙江天地環保工程有限公司憑藉多年專業從事燃煤電廠大氣污染治理工作積累了豐富的經驗，通過大量脫硫、脫硝等EPC總承包環保工程培養了大批環保工程設計、採購、施工、調試等優秀人才。在全新的排放標準和技術領域，無成熟經驗可參考借鑑的情況下，探索研發了先進減排技術，在改造項目和新建工程上均取得成功實施。
•針對煙塵，採用低低溫電除塵、濕式電除塵、高頻電源等技術，實現除塵提效，排放濃度不超過5 mg/m³；
•針對二氧化硫，採用增加均流提效板、提高液氣比、脫硫增效環、分區控制等技術，對濕法脫硫裝置進行改進，實現脫硫提效，排放濃度不超過35 mg/m³；
•針對氮氧化物，採用鍋爐低氮燃燒改造、SCR脫硝裝置增設新型催化劑等技術，實現脫硝提效，排放濃度不超過50 mg/m³；
•針對汞及其化合物，採用SCR改性催化劑技術，可使汞氧化率達到50%以上，經過吸收塔脫除後，排放濃度不超過3 μg/m³；
•針對三氧化硫，採用低低溫電除塵、濕式電除塵等，排放濃度不超過5 mg/m³。
工程實施
國內首套燃煤電廠超低排放裝置
嘉華7我國首套煙氣超低排放裝置由浙江天地環保工程有限公司總承包建設，於2014年5月30日13時45分在浙能嘉 華發電有限公司的8號機組投入運行。“嘉華百萬千瓦燃煤機組煙氣超低排放改造工程”是全國率先實施超低排放的示範改造項目，採用首創的“多種污染物高效協同脫除集成技術”，對現役的兩台百萬千瓦燃煤機組進行示範改造，使燃煤機組大氣污染物排放濃度滿足超低排放要求。該項目於2013年8月13日開工建設，8號機組於2014年5月30日完成改造，7號機組於2014年6月10日完成改造投入運行。
該項目於2014年7月8日通過了中國環境監測總站的監測，監測結果表明其大氣污染物排放濃度優於天然氣燃氣輪機組排放標準，整體技術處於國際領先。環境保護部環境工程評估中心對該項目的污染物控制技術進行了環保性能評估，評估結論表明：“該工程採用的超低排放技術達到國際先進水平，運行可靠，具有較好的可複製性和推廣價值。”該機組超低排放裝置的成功投運，開啟了燃煤電廠清潔生產的新時代，為東部經濟發達地區發展煤電開闢了新的途徑，對保障我國能源安全具有重要的戰略意義。
國家戰略
2016年1月15日，國家能源局、國家發改委、國家環保部召開加快推進全國超低排放和節能改造動員大會，國家發改委副主任、能源局長努爾·白克力，國家環保部部長陳吉寧參加會議。各省市自治區發改委、能源局和環保部門在分會場參會。浙能集團總經理童亞輝在主會場向大會詳細介紹了浙能超低排放和節能改造工作，並獲得與會代表的高度肯定和密切關注。
2015年12月2日，國務院常務會議決定，在2020年前，對燃煤機組全面實施超低排放和節能改造，大幅降低發電煤耗和污染排放。
2015年12月9日，國家發改委、環保部、國家能源局三部門聯合下發《關於實行燃煤電廠超低排放電價支持政策有關問題的通知》，從明年1月1日起對完成超低排放改造的燃煤發電企業給予上網電價補貼。
二氧化碳排放強度要降低2015年3月，李克強總理代表國務院在十二屆全國人大三次會議上作《政府工作報告》。報告中指出， 2015年，二氧化碳排放強度要降低3.1%以上，化學需氧量、氨氮排放都要減少2%左右，二氧化硫、氮氧化物排放要分別減少3%左右和5%左右。深入實施大氣污染防治行動計畫，實行區域聯防聯控，推動燃煤電廠超低排放改造，促進重點區域煤炭消費零增長。
2014年9月，國家發改委、環保部、國家能源局聯合印發《煤電節能減排升級與改造行動計畫》（以下簡稱《計畫》）。《計畫》要求。新建機組應同步建設先進高效脫硫、脫硝和除塵設施，東部地區新建機組基本達到燃機排放限值，中部地區原則上接近或達到燃機排放限值，鼓勵西部地區接近或達到燃機排放限值。同時，穩步推進東部地區現役燃煤發電機組實施大氣污染物排放濃度基本達到燃機排放限值的環保改造。
