根据我国技术和制造能力，“绿色煤电”计划拟分三个阶段实施，用10年左右的时间最终建成“绿色煤电”示范电站。
第一阶段(2006-2011年)：建设IGCC示范电站。从2006年开始，重点进行2000吨天级两段式干煤粉加压气化炉的工业化、实用化设计，验证大型高温煤气净化技术和大型电热化多联供的系统集成技术。计划于2011年建成250MW级具有自主知识产权的IGCC电站，并在电站内同步建设“绿色煤电”实验室。
第二阶段(2012-2014年)：完善IGCC电站，研发“绿色煤电”关键技术。这个阶段是技术的巩固和发展阶段。一是完善和推广IGCC系统的集成和运行技术，同时进行气化炉放大的技术经济性论证；二是利用建成的“绿色煤电”实验室，进行中试系统研究，包括煤气制氢储氢技术，H2和CO2分离技术，CO2封存和利用技术，燃料电池发电技术以及氢气燃机技术等，为第三阶段“绿色煤电”示范工程作好技术准备和前期工作。
第三阶段(2014-2016年)：实施“绿色煤电”示范项目。计划于2016年左右建成400MW级“绿色煤电”示范工程，集成大规模煤制氢和氢能发电、CO2捕集和封存等关键技术，实现煤炭的高效利用以及污染物和CO2的近零排放，同时不断提高“绿色煤电”系统的技术可靠性和经济可行性，为大规模商业化做好准备。
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