今年6月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《煤電低碳化改造建設(shè)行動方案(2024—2027年)》，將生物質(zhì)摻燒列為三種煤電低碳化改造建設(shè)方式之一，明確提出實施煤電機組耦合生物質(zhì)發(fā)電，并將摻燒比例定在10%以上，以實現(xiàn)燃煤消耗和碳排放水平顯著降低。

當(dāng)前，我國燃煤機組摻燒生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)成熟度如何?經(jīng)濟收益如何保障?11月21日，在由中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)分會、中國能源研究會綠色低碳技術(shù)專業(yè)委員會主辦的“燃煤機組摻燒生物質(zhì)低碳化技術(shù)路徑與發(fā)展策略”學(xué)術(shù)研討會上，與會者就上述問題進(jìn)行了交流與探討。

農(nóng)林生物質(zhì)資源應(yīng)用潛力巨大

農(nóng)林生物質(zhì)以及日常生活垃圾都可作為生物質(zhì)資源，近二十年來已被廣泛應(yīng)用于發(fā)電行業(yè)。

相較燃煤發(fā)電，生物質(zhì)發(fā)電碳排放強度低，僅為燃煤的1.8%左右，是“雙碳”目標(biāo)下降低煤電機組碳排放量的有效手段之一。

中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)分會發(fā)布的《2024中國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展年度報告》顯示，截至2023年底，我國生物質(zhì)發(fā)電并網(wǎng)裝機容量約4414萬千瓦。其中，垃圾焚燒發(fā)電裝機容量最大，達(dá)2577萬千瓦，占生物質(zhì)發(fā)電總裝機容量的58%;農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機容量為1688萬千瓦，占生物質(zhì)發(fā)電總裝機容量的38%;沼氣發(fā)電裝機容量約149萬千瓦，占生物質(zhì)發(fā)電總裝機容量的4%。

中國質(zhì)量認(rèn)證中心研究員張麗欣表示，我國生物質(zhì)資源年產(chǎn)量為34.94億噸，其中包含約10.5億余噸的農(nóng)林生物質(zhì)資源，折合4.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，應(yīng)用發(fā)展市場潛力巨大。

張麗欣認(rèn)為，目前影響煤電機組摻燒生物質(zhì)的因素，主要表現(xiàn)在鍋爐運行、經(jīng)濟性、技術(shù)挑戰(zhàn)、安全風(fēng)險等四個方面。生物質(zhì)單位體積熱值較低、含氧量較高，燃煤鍋爐摻燒生物質(zhì)后，會造成燃料體積及煙氣量發(fā)生變化。同時，秸稈煙氣在高溫時具有較高的腐蝕性，且飛灰的熔點較低，易產(chǎn)生結(jié)渣的問題;為維持鍋爐輸出蒸汽參數(shù)，不影響機組帶負(fù)荷最大出力，一般限制秸稈在鍋爐總輸入熱量中所占有的比例不超過20%。

張麗欣表示，隨著國家能源局等部門積極推進(jìn)燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技改試點項目建設(shè)工作，在配套激勵政策完善、生物質(zhì)摻燒量滿足社會現(xiàn)狀的情況下，將對建設(shè)成本低、技術(shù)成熟可靠的生物質(zhì)摻燒發(fā)電市場起到促進(jìn)作用，對生物質(zhì)資源開發(fā)、建設(shè)也將起到正向連鎖效應(yīng)。未來，生物質(zhì)燃料在煤電機組摻燒應(yīng)用和探索將變得更加活躍。

燃煤機組摻燒生物質(zhì)發(fā)電已有典型案例

十幾年來，國內(nèi)不少電廠嘗試在燃煤機組中摻燒生物質(zhì)。

2005年12月，我國首個秸稈與煤粉混燒發(fā)電項目在華電國際十里泉發(fā)電廠竣工投產(chǎn)。

2012年，國電荊門電廠依托64萬千瓦瓦煤電機組建設(shè)燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電項目，折合生物質(zhì)發(fā)電容量1.08萬千瓦。

2022年，華能日照電廠68萬千瓦機組耦合生物質(zhì)發(fā)電示范項目順利完成試運行，這是國內(nèi)首臺大型燃煤機組耦合生物質(zhì)發(fā)電示范項目，設(shè)計生物質(zhì)發(fā)電容量3.4萬千瓦。

今年8月14日，國電電力勝利電廠大型燃煤機組摻燒牛糞試驗成功。試驗以錫林郭勒草原上的牛糞為原材料，利用電廠現(xiàn)有上煤系統(tǒng)，摻燒牛糞36.2噸，摻燒比例13.45%，是全國首例煤電機組摻燒牛糞試驗，生態(tài)效益、社會效益明顯。

在湖北襄陽，湖北華電襄陽發(fā)電有限公司將生物質(zhì)原料破碎或壓塊后，利用空氣作為氣化劑，在高溫條件下將燃料中的可燃部分轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w，進(jìn)入大型電站鍋爐與燃煤混合燃燒，產(chǎn)生蒸汽，用以代替部分原煤，所產(chǎn)生的煙氣依托燃煤機組的高效環(huán)保治理平臺處理，實現(xiàn)凈排放。

據(jù)湖北華電襄陽發(fā)電有限公司生物質(zhì)運維主任楊濤介紹，摻燒生物質(zhì)發(fā)電的機組每年可以發(fā)電5900萬千瓦時，可消納生物質(zhì)農(nóng)林廢棄物約5萬噸，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1.8萬噸，每年可減排二氧化碳5萬噸，在兜底消納農(nóng)林廢棄物的同時，有效降低了煤電企業(yè)的碳排放。

“通過消納周邊多種類農(nóng)林廢棄物，解決農(nóng)林廢棄物因棄置、焚燒造成的環(huán)境污染問題，有效改善了周邊的環(huán)境。通過優(yōu)化燃料采購模式，直接帶動了周邊農(nóng)民增收，每年可直接帶動周邊農(nóng)民增收1700萬元，同時為附近農(nóng)民提供近百個就業(yè)崗位。”楊濤說。

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