馮彥明

摘要：文章針對生物質(zhì)能發(fā)電廠原料收集存在的主要問題，列舉了其表現(xiàn)形式，提出了生物質(zhì)能發(fā)電廠原料收集的基本原則和相應對策。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)能發(fā)電；原料收集；壓塊燃料

中圖分類號：TK6

文獻標識碼：A

文章編號：1009-2374(2009)03-0157-02

以秸稈、稻殼等為主的生物質(zhì)作燃料代替煤炭燃料的發(fā)電廠，是我國調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、解決礦物質(zhì)能源危機、治理環(huán)境污染、減排溫室氣體和未來電力能源供應的重要途徑，也是未來5～10年世界新能源的重點發(fā)展方向。目前，我國在建的生物質(zhì)發(fā)電示范項目規(guī)模一般為2×12MW，采用直接燃燒供熱發(fā)電技術(shù)，在運行中對生物質(zhì)需求量相當大，年需耗用生物質(zhì)20～30萬噸，每天耗用1000噸左右。因此，合理地進行生物質(zhì)能發(fā)電廠原料的收集，是保證生物質(zhì)能發(fā)電廠維持商業(yè)化運行的關(guān)鍵。

一、生物質(zhì)收集中存在的主要問題

我國農(nóng)村地域遼闊，人多地少，自然村分散；農(nóng)作物品種繁多，種植區(qū)域復雜，主要產(chǎn)糧區(qū)換種期短；農(nóng)作物生物質(zhì)質(zhì)地松散，水份含量較大，發(fā)熱量低，資源分散，不易儲存和運輸；農(nóng)村大部分地區(qū)的農(nóng)業(yè)機械化水平較低，生物質(zhì)從收獲到制成燃料還沒有一條龍機械設備，大量生物質(zhì)的收集、儲存成為生物質(zhì)能發(fā)電廠燃料加工生產(chǎn)過程中的“瓶頸”，制約著生物質(zhì)的大范圍大規(guī)模收集利用。其主要表現(xiàn)為：

(一)收集困難

1．收集量大。以玉米秸稈為例，一般每畝只可收集到風干秸稈0.5噸，一個2×12MW生物質(zhì)能發(fā)電廠年需生物質(zhì)20～30萬噸，需在40～60萬畝的玉米地收集，而目前玉米秸稈約有1/3直接還田，1/3用作飼料等其他用途，實際能收集到的僅為1/3。這就需要在150萬畝左右耕地上來完成收集任務。

2．收集時間存在的矛盾難以解決。一是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)季節(jié)性強，換種期短，為了騰地換種，甚至要求生物質(zhì)在10天左右時間完成收集和儲存。二是各類農(nóng)作物生物質(zhì)收獲時的含水量不一，收獲后一般需要原地攤開晾曬1～3天才能進行捆扎碼垛儲存，碼垛儲存時生物質(zhì)含水量原則上不能超過50％。

3．生物質(zhì)資源難以控制。一些地區(qū)分散的自然村和分散性的經(jīng)營模式，制約了生物質(zhì)資源的收集力度。近年來大力推廣保護性耕作、生物質(zhì)還田技術(shù)，農(nóng)民已習慣現(xiàn)有耕作方式，加大了收集難度。生物質(zhì)的加工飼料等其他用途和生物質(zhì)能其他利用方式的興起，給生物質(zhì)能發(fā)電廠原料資源的收集增加了難度。

4．生物質(zhì)收集的機械化程度低，生物質(zhì)成型燃料加工設備還不盡完善。國產(chǎn)高稈作物的收獲機械尚處在中試階段，生物質(zhì)成型燃料加工設備與生物質(zhì)收獲機械同機作業(yè)更是處在研究階段，很難解決生物質(zhì)的收集和儲存這一生物質(zhì)利用的“瓶頸”問題。

5．目前生物質(zhì)還不是真正的商品，沒有穩(wěn)定的價格體系，不定因素較多。生物質(zhì)收購價格低于成本，生物質(zhì)收集經(jīng)紀人很難培育起來，也難以調(diào)動農(nóng)民的積極性。生物質(zhì)收購價格過高又會影響生物質(zhì)燃料成本，造成發(fā)電成本提高。隨著生物質(zhì)的大規(guī)模使用，生物質(zhì)的價格呈上升趨勢。

(二)儲存運輸困難

1．生物質(zhì)風干處理占地面積大，風干儲存時間長，風險大。生物質(zhì)收獲后碼垛儲存時的含水量仍很高，為了能迅速散發(fā)水分，垛高一般不超過3米，那么每畝土地儲存的新鮮生物質(zhì)僅能得到風干生物質(zhì)40噸，集中收集到的20萬噸生物質(zhì)就需要占用5000畝土地進行風干處理。生物質(zhì)碼垛存放1～3個月生物質(zhì)含水量才可降至20％左右。一旦存儲不當，會發(fā)生腐爛發(fā)霉現(xiàn)象，降低熱能量，甚至會發(fā)生自燃現(xiàn)象，造成損失。存儲期間還需要防雨、防水和防火。

2．如果對生物質(zhì)進行人工干燥或烘干處理，雖然可以迅速脫水干燥，但需要使用相應的機械或添置各種干燥設備，并使用能源，增加了生物質(zhì)原料的成本。

3．隨著燃油價格的不斷攀升，運輸成本呈上升趨勢。

二、生物質(zhì)能發(fā)電廠原料收集相應對策

為保證生物質(zhì)能發(fā)電廠燃料持續(xù)、穩(wěn)定和充足的供應量，實現(xiàn)生物質(zhì)能發(fā)電廠商業(yè)化運營，針對目前生物質(zhì)收集、儲運存在的問題，提出生物質(zhì)能發(fā)電廠燃料的收集相應對策：

1．分散建設生物質(zhì)燃料加工基地。生物質(zhì)燃料加工基地是生物質(zhì)能發(fā)電廠燃料收集、儲運和預處理中心，應當采取以電廠為軸心分布式多點布局設置，每個加工基地應設在生物質(zhì)資源密集區(qū)域內(nèi)，考慮到運輸成本，其收集輻射半徑在5公里以內(nèi)為宜，廠區(qū)面積應不低于10畝，可充分利用荒地或空閑地?；匾院喴捉ㄖ橹?，廠房可采用三面墻或一面墻建設。燃料加工基地就像燃煤電廠的煤礦一樣為生物質(zhì)能發(fā)電廠供應燃料，生物質(zhì)能發(fā)電廠可以投資方式參與其中，以便控制生物質(zhì)燃料的收集處理。

2．生物質(zhì)燃料加工基地應從小規(guī)模的關(guān)鍵設備入手，逐步向大規(guī)模最大化機械生產(chǎn)發(fā)展。為有利于大規(guī)模收集利用燃料，加工基地應盡可能地使用機械作業(yè)，配備基本的機械設備和運輸工具。有關(guān)單位應進一步研究改進生物質(zhì)收集和預處理等機械設備，盡快研制出生物質(zhì)收獲與預處理同機作業(yè)機械，解決生物質(zhì)收集的“瓶頸”問題，以適應生物質(zhì)能發(fā)電廠大規(guī)模利用生物質(zhì)的需要。

3．降低生物質(zhì)能發(fā)電廠原料收集、儲運成本。生物質(zhì)燃料到廠價與生物質(zhì)收集、儲運成本相關(guān)，控制各個環(huán)節(jié)成本，降低生物質(zhì)燃料到廠價是保證生物質(zhì)能發(fā)電廠商業(yè)化運營的關(guān)鍵。

4．從生物質(zhì)能發(fā)電廠項目的可行性研究工作入手，優(yōu)化生物質(zhì)收集方案。

5．政策引導與扶持。生物質(zhì)燃料作為能源在生物質(zhì)能發(fā)電廠運用，既有利于生物質(zhì)變廢為寶，使農(nóng)民增收，也為能源利用、環(huán)境保護和循環(huán)經(jīng)濟提供了途徑，必然會得到當?shù)卣拇罅χС?。政府部門可以在禁燒生物質(zhì)、取締小型造紙廠、普及推廣環(huán)境保護等方面加大宣傳和治理力度，政策上扶植農(nóng)區(qū)從事生物質(zhì)收集和預處理加工的經(jīng)紀人，對生物質(zhì)收購價格提出保護性意見；同時，應當避免生物質(zhì)利用的其他項目建設，減少爭資源狀況，并且改進生物質(zhì)收集區(qū)域的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)和農(nóng)民作業(yè)習慣，以適應生物質(zhì)回收的需要，為生物質(zhì)能發(fā)電廠控制生物質(zhì)資源給予幫助和協(xié)調(diào)，保障生物質(zhì)燃料加工基地的生物質(zhì)資源供應量。這對于生物質(zhì)能發(fā)電廠這一新生事物的起步運營至關(guān)重要。