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時(shí)間:2009-12-23 來(lái)源: 科技日報 |
哥本哈根氣候會(huì )議在經(jīng)過(guò)十多天的艱難談判,終于落下了帷幕,本次會(huì )議并沒(méi)有達成一項具有法律約束力的協(xié)議。但是我國在會(huì )議前就公布了控制溫室氣體排放的行動(dòng)目標,決定到2020年單位國內生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%到45%。 不管未來(lái)國際氣候談判結果如何,我國要實(shí)現減排目標,必然將加快可再生能源的發(fā)展。按照國家規劃,到2010年可再生能源將占到一次能源消費量的10%,到2020年將增加到15%。生物質(zhì)發(fā)電作為可再生能源利用的一種方式,加快技術(shù)成熟、擴大規模,優(yōu)化結構就顯得更迫切和重要了。 由于第一座秸稈生物發(fā)電廠(chǎng)誕生于童話(huà)王國丹麥,有人把生物發(fā)電稱(chēng)為“能源新童話(huà)”。 “2009中國國際節能減排和新能源科技博覽會(huì )”上,國能生物發(fā)電集團研發(fā)的農村生物發(fā)電廠(chǎng)模型前,總是圍著(zhù)很多人。模型上依次閃亮的燈光讓人們看到生物質(zhì)發(fā)電的全過(guò)程,也就是將秸稈、棉花稈等生物廢料從分散農戶(hù)那里回收發(fā)電企業(yè),然后集中燃燒發(fā)電,電能、熱能供新農村建設用,剩下的灰渣作為肥料還田,實(shí)現了農村循環(huán)經(jīng)濟,使“每一顆種子的生命全過(guò)程都得到了充分利用”。 生物質(zhì)直燃發(fā)電過(guò)程中不額外排放二氧化碳,是一種清潔環(huán)保的生物質(zhì)能應用方式。相對于化石燃料,能夠實(shí)現溫室氣體二氧化碳的減排,在二氧化硫以及煙塵顆粒的排放方面上都遠遠少于火力發(fā)電。截至目前,我國約有50個(gè)生物發(fā)電項目投入運行。 ————資源豐富———— 我國生物質(zhì)資源每年近6億噸 在日前召開(kāi)的“中國農村地區生物質(zhì)發(fā)電項目”國際論壇上公布的《中國農村地區生物質(zhì)發(fā)電項目最終報告》顯示,在我國,可利用農業(yè)廢棄物數量為每年5—6億噸。即使減去在收集和運輸過(guò)程中損耗,再扣除保障土地肥力、用作飼料和工業(yè)原料等競爭性用途外,可作為能源利用的生物質(zhì)總量,估計每年約為2.4億噸,相當于1.2億噸標煤;如果把農業(yè)加工過(guò)程中的副產(chǎn)品也計算在內,可作為能源利用的生物質(zhì)總量將達3億噸,相當于1.5億噸標煤。 此外,林業(yè)生物質(zhì)能資源,包括薪柴、森林廢棄物、主干修剪得到的樹(shù)木枝杈等,總的來(lái)說(shuō),3.68億噸的林木生物質(zhì)中,約1.61億噸可作為能源利用,相當于約9200 萬(wàn)噸標煤。 ————四大優(yōu)勢———— 農民每月可增收約1500元 以目前我國建設一個(gè)25兆瓦的秸稈發(fā)電廠(chǎng)來(lái)計算,每年需要消耗農村剩余秸稈約20萬(wàn)噸,按每噸秸稈收購價(jià)200元計,每年約可為當地一個(gè)縣范圍的農民增收約4000萬(wàn)元,每人每月可增收約1500元。以我國農作物每年產(chǎn)生秸稈6億多噸,林木生物質(zhì)可獲得量約3億噸計算,若能充分加以利用,可為農民增收近1000億元。 年減排二氧化碳近3.5億噸 據估算,如果我國生物質(zhì)能利用量達到5億噸標準煤,就可解決目前我國能源消費量的20%以上,每年可減排二氧化碳的碳量近3.5億噸,二氧化硫、氮氧化物、煙塵減排量近2500萬(wàn)噸,將產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益。生物質(zhì)發(fā)電還有助于防止土壤沙化和水土流失。 為農民提供就業(yè)機會(huì )約18萬(wàn)個(gè) 生物質(zhì)發(fā)電原料的收集,需要“農民經(jīng)紀人”,也就是原本分散在一家一戶(hù)的零星秸稈資源,由經(jīng)紀人統一收羅起來(lái),積少成多,免去了農民散戶(hù)賣(mài)秸稈的奔波和儲存問(wèn)題,經(jīng)紀人也能從中賺取差價(jià),增加家庭收入。 據統計,圍繞燃料的收購、加工、儲存、運輸等環(huán)節,能直接為當地農村創(chuàng )造1000—1500多個(gè)就業(yè)崗位。此外,生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng)內可以留下一批掌握了先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的年輕人到農村就業(yè)?!笆晃濉逼陂g我國生物質(zhì)發(fā)電裝機將達到550萬(wàn)千瓦,總計可以為農民提供就業(yè)機會(huì )約18萬(wàn)個(gè)。 提高農村農業(yè)機械裝備水平 生物質(zhì)發(fā)電項目一般建設在經(jīng)濟條件比較落后的農區,該產(chǎn)業(yè)可大幅度擴展農業(yè)機械的市場(chǎng)空間。據估算,一個(gè)裝機容量為25兆瓦的電廠(chǎng),燃料收、儲、運所需要的農機裝備投資在1200萬(wàn)元以上。巨大市場(chǎng)需求,必將促進(jìn)我國農機市場(chǎng)的發(fā)展,促進(jìn)我國農業(yè)機械化、現代化水平的提升。 ————兩大難題———— 技術(shù)與成本的瓶頸 不同于煤炭和石油等一次性能源,生物質(zhì)原料能量密度低、分布分散、季節性強,易腐不易存,在高溫燃燒時(shí)會(huì )產(chǎn)生結焦和腐蝕。另外,我國農村都是分田到戶(hù)、分散經(jīng)營(yíng)、機械化程度低,生物質(zhì)規?;占难b備、市場(chǎng)不成熟,收集和運輸成本高。 目前,我國生物質(zhì)發(fā)電采用的兩種主流燃燒技術(shù)是基于層燃鍋爐、循環(huán)流化床燃燒鍋爐的直燃技術(shù),截至2007年底,國家發(fā)改委批準的項目總數為81個(gè),17家電廠(chǎng)已投產(chǎn)。 生物質(zhì)能源的特性和中國國情,造成了生物質(zhì)發(fā)電的困難和技術(shù)瓶頸。 農林生物質(zhì)工程專(zhuān)家、生物質(zhì)發(fā)電成套設備國家工程實(shí)驗室副主任莊會(huì )永告訴記者,目前,生物質(zhì)發(fā)電存在三大難題: 什么都能燒的技術(shù)難題:由于生物質(zhì)原料種類(lèi)隨季節變化而有所不同,如何制造具有高度適應能力的鍋爐以支持不同種類(lèi)的生物質(zhì)燃燒成為亟須解決的問(wèn)題。 自動(dòng)篩檢非燃物和傳輸技術(shù)難題:目前,生物質(zhì)經(jīng)人工篩檢和機械傳動(dòng)裝置被送入鍋爐,輸送系統可靠率約為90%。未來(lái)需要發(fā)展自動(dòng)原料輸送系統等技術(shù),以提高生物質(zhì)發(fā)電水平。 準確測量原料水分含量技術(shù)難題:生物質(zhì)原料的水分含量關(guān)系到生物質(zhì)質(zhì)量,并進(jìn)一步影響生物質(zhì)價(jià)格,如何準確測量生物質(zhì)的水分含量成為一個(gè)亟須解決的技術(shù)難題,尤其是測量不同種類(lèi)農業(yè)廢棄物的水分含量。 發(fā)電成本超過(guò)上網(wǎng)電價(jià) 發(fā)電成本超過(guò)上網(wǎng)電價(jià)也是生物質(zhì)發(fā)電面臨的另外一個(gè)瓶頸。 作為“中國農村地區生物質(zhì)發(fā)電項目”負責人之一,清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院副院長(cháng)王革華教授說(shuō),目前生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng)虧損首要因素是其投資成本高于其他類(lèi)型發(fā)電廠(chǎng),使用進(jìn)口、國產(chǎn)設備投資分別為10000、8000元/千瓦時(shí)左右,而火電設備投資僅為50%;其次是生物質(zhì)電廠(chǎng)分布戰略規劃不合理,不同電廠(chǎng)間過(guò)度爭奪生物質(zhì)資源,使得生物質(zhì)價(jià)格高于預期,增加了發(fā)電成本。據實(shí)際計算,生物質(zhì)發(fā)電可行電價(jià)不低于0.65—0.7元/千瓦時(shí)。即使在現行補貼政策上再加上0.1元/千瓦時(shí)的臨時(shí)補助,生物質(zhì)發(fā)電也難以實(shí)施商業(yè)化運作。 ————專(zhuān)家建議———— 中國式生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)研發(fā) 為解決技術(shù)上的問(wèn)題,莊會(huì )永建議進(jìn)一步研發(fā)燃燒、生物質(zhì)處理與輸送等技術(shù)與設備。他說(shuō),無(wú)論在國內還是國外,燃燒技術(shù)都處于不斷改進(jìn)過(guò)程中。改進(jìn)的首要目標是盡量降低總發(fā)電成本,提高安全性能、運行性能和發(fā)電效率。如通過(guò)提高蒸汽透平溫度、增大透平壓力,以提高總發(fā)電效率,這要求鍋爐采用更為先進(jìn)的燃燒技術(shù),以增強其在更高溫度下耐腐蝕和磨蝕的能力。另外,需增強鍋爐對燃燒原料的適應性,以支持不同種類(lèi)生物質(zhì)燃料的燃燒,加強對新材料與先進(jìn)材料的研究。 加大財政優(yōu)惠政策 《中國農村地區生物質(zhì)發(fā)電項目最終報告》建議,生物質(zhì)發(fā)電電能質(zhì)量高,項目支農富農成果顯著(zhù),我國應該考慮加大生物質(zhì)發(fā)電項目的財政優(yōu)惠政策,使之與其他可再生能源項目同享國家可再生能源基金補貼;繼續完善生物質(zhì)發(fā)電項目?jì)r(jià)格補貼政策;制定吸引民營(yíng)資本投資的政策。 改造小火電廠(chǎng)為生物質(zhì)電廠(chǎng) 王革華說(shuō),與燃煤電廠(chǎng)相比,生物質(zhì)電廠(chǎng)增加的投資主要用于購買(mǎi)鍋爐設備。造一新生物質(zhì)電廠(chǎng)投入的資本遠多于將小型燃煤電廠(chǎng)改造成生物質(zhì)電廠(chǎng)的成本。如河南長(cháng)葛電廠(chǎng)經(jīng)過(guò)改造,將燃煤鍋爐替換為75噸/千瓦時(shí)燃生物質(zhì)鍋爐,總投資僅3000萬(wàn)元人民幣,單位投資降低為2500元/千瓦時(shí)。將目前政策要求關(guān)停的小火電廠(chǎng),改造其舊燃煤鍋爐,能大幅削減投資成本,提高生物質(zhì)發(fā)電項目在我國推廣的可行性。 |