在生物質(zhì)資源開發(fā)利用方面,通過直接燃燒或轉(zhuǎn)化成可燃?xì)怏w燃燒以發(fā)電,是相對(duì)比較成熟的技術(shù),我國(guó)在該領(lǐng)域尚處于起步階段?!翱梢灶A(yù)見,今后一段時(shí)期,我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)將保持快速發(fā)展的勢(shì)頭?!比A北電力大學(xué)教授張鍇這樣預(yù)測(cè)。
生物質(zhì)發(fā)電步入快車道
據(jù)張鍇介紹,在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家,生物質(zhì)能發(fā)電已形成非常成熟的產(chǎn)業(yè),成為重要的發(fā)電和供熱方式。目前,美國(guó)有 350多座生物質(zhì)發(fā)電站,歐洲國(guó)家利用植物秸稈作為燃料發(fā)電的機(jī)組已有300多臺(tái),其中丹麥的秸稈發(fā)電被聯(lián)合國(guó)列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。位于英國(guó)坎貝斯的生物質(zhì)能發(fā)電廠是目前世界最大的秸稈發(fā)電廠,裝機(jī)容量為3.8萬千瓦。
2008年,國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部曾就生物質(zhì)能綜合利用發(fā)出通知,重點(diǎn)支持生物質(zhì)成型燃料、畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣發(fā)電和生物質(zhì)氣化(炭化)發(fā)電等三大方向。目前,國(guó)家電網(wǎng)公司、五大發(fā)電集團(tuán)、中國(guó)節(jié)能投資公司等國(guó)有大型企業(yè)紛紛投資生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目,一些民營(yíng)企業(yè)及外資企業(yè)也進(jìn)入該領(lǐng)域,表現(xiàn)出極大的投資熱情。
相關(guān)測(cè)算顯示,如果充分利用我國(guó)目前的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源,可新增5億噸左右標(biāo)準(zhǔn)煤,約占全國(guó)一次能源生產(chǎn)總量的24%。2008年,生物質(zhì)能發(fā)電總裝機(jī)315萬千瓦,年產(chǎn)沼氣140萬億立方米、生物液體燃料165萬噸。預(yù)計(jì)到2020年,國(guó)內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電的總裝機(jī)容量將達(dá)到3000萬千瓦,此間的年均增速將達(dá)到93%。
經(jīng)濟(jì)效益制約競(jìng)爭(zhēng)能力
2008年,國(guó)家科技支撐計(jì)劃所支持的農(nóng)林生物質(zhì)綜合利用關(guān)鍵技術(shù)研究獲得重要進(jìn)展。其中,農(nóng)林剩余物制備生物燃?xì)獾年P(guān)鍵技術(shù)開發(fā)取得階段性成果,在掌握焦油凝結(jié)特性的基礎(chǔ)上建立了小型高溫過濾實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。應(yīng)用結(jié)果表明,該系統(tǒng)凈化后的燃?xì)怆s質(zhì)含量小于10mg/Nm3,已經(jīng)建立起200kW生物質(zhì)氣化發(fā)電中試裝置和50Nm3/h生物質(zhì)制備合成氣系統(tǒng)兩條生產(chǎn)線。
另外,村鎮(zhèn)農(nóng)林剩余物直燃發(fā)電技術(shù)的開發(fā)與示范也成效卓著,研制了1套木屑輸料分配系統(tǒng),并在山東高唐農(nóng)林生物質(zhì)(棉桿、木屑)直燃發(fā)電廠項(xiàng)目中得以應(yīng)用。農(nóng)林生物質(zhì)利用系列技術(shù)的研究和突破,對(duì)于充分利用我國(guó)7.2億噸農(nóng)作物秸稈起到了示范拉動(dòng)作用,拉長(zhǎng)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條,增加了農(nóng)村富余勞動(dòng)力的就業(yè)機(jī)會(huì)。
我國(guó)生物質(zhì)直燃發(fā)電產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段,盡管出臺(tái)了一些優(yōu)惠政策,但目前效益仍然不樂觀,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較弱。當(dāng)下面臨的主要問題是建設(shè)成本相對(duì)較高,單位造價(jià)大;生物質(zhì)發(fā)電廠的上料系統(tǒng)復(fù)雜、運(yùn)行成本高、維護(hù)費(fèi)用高。據(jù)了解,江蘇一家企業(yè)的氣化生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目,因?yàn)殡妰r(jià)低導(dǎo)致企業(yè)持續(xù)虧損,已經(jīng)處于停產(chǎn)狀態(tài)。因此,如何開發(fā)先進(jìn)技術(shù)降低生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的成本,關(guān)系到產(chǎn)業(yè)發(fā)展的未來。
科學(xué)規(guī)劃實(shí)現(xiàn)健康發(fā)展
對(duì)于生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,張鍇有著自己的思考。他認(rèn)為,應(yīng)該堅(jiān)持原料多元化、過程清潔化、產(chǎn)品多樣化的原則,具體為實(shí)現(xiàn)資源的非糧多元化,近期主要原料為木質(zhì)纖維素類生物質(zhì),未來要開發(fā)藻類等新型原料;開發(fā)清潔、高效轉(zhuǎn)化技術(shù),實(shí)現(xiàn)全生命周期的過程能耗和CO2等污染物排放的最小化;進(jìn)行適宜規(guī)模的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)示范,進(jìn)行全系統(tǒng)優(yōu)化降低能耗與成本,提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性。
目前,國(guó)內(nèi)在生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域的人才、科研和技術(shù)支撐不夠,配套的機(jī)械制造行業(yè)還未形成成熟的產(chǎn)品市場(chǎng),與生物質(zhì)發(fā)電相關(guān)的軟科學(xué)研究滯后,如標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范體系尚未建立等。張鍇建議,今后應(yīng)突出生物質(zhì)綜合利用技術(shù)集成和成套設(shè)備的研發(fā),促進(jìn)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展;著力于重大產(chǎn)品的創(chuàng)新,加快生物質(zhì)科研成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力;大力增加生物質(zhì)科技投入,保障科研人員持續(xù)創(chuàng)新的環(huán)境。
此外,該領(lǐng)域還存在著無序競(jìng)爭(zhēng)的潛在問題。生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)是典型的“小電廠、大燃料”,原料供應(yīng)是生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目正常運(yùn)營(yíng)的前提。若項(xiàng)目容量太大或項(xiàng)目之間規(guī)劃距離太近,或是在以農(nóng)作物秸稈為原料的造紙、飼養(yǎng)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)規(guī)劃建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目,將會(huì)對(duì)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)造成不利的影響,需要在規(guī)劃之初考慮這些因素。
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