(淄博市科學技術情報研究所,淄博市,255000) 吳俊恩
大力發(fā)展生物質能源,減少對外依賴度,對于確保國家能源安全具有重要作用。生物質能源與其他傳統(tǒng)化石能源相比,利用農林廢棄物和其他能源植物進行發(fā)電,具有成本較低的優(yōu)勢。
我國以燃煤發(fā)電為主要方式,每年消耗煤炭大約15億t,給我國的環(huán)境保護事業(yè)造成嚴重的壓力,尤其是近年來全國范圍內霧霾天氣頻發(fā),給人民生產生活和居民健康造成了巨大危害。從生物質種植到燃燒的全過程來看,生物質能源的消耗具有CO2接近零排放的特點。并且能能夠大大減少SO2等大氣污染物的排放,是促進綠色發(fā)展、低碳發(fā)展和治理霧霾的有效途徑。
采用生物質能源進行發(fā)電,可以將農業(yè)生產中的農林廢棄物變廢為寶,提高農林廢棄物本身的附加值,為農民帶來更多經濟利潤。這對于加強土地利用效率、增加農民收入和改善生態(tài)環(huán)境具有重要意義。
在生物質能源發(fā)電產業(yè)發(fā)展過程中,也涌現(xiàn)了一批達到世界一流水平和規(guī)模的大型生物質能發(fā)電企業(yè)。我國目前最大裝機容量生物質投產電廠為國能生物發(fā)電集團公司和陽光凱迪新能源集團公司。國能集團下轄30多個投產項目,在建的項目也達到了20多個。陽光凱迪經過多年發(fā)展也發(fā)展成為擁有30多個投產生物發(fā)電廠,30多個即將投產電廠的大型發(fā)電集團。除國能和凱迪之外,我國中節(jié)能、安立興、光大集團等多家大型生物質發(fā)電企業(yè)。隨著生物質能源產業(yè)的不斷發(fā)展,生物質電力產業(yè)的結構會不斷趨于合理和優(yōu)化,產能和效率也將大大提升,我國的生物質發(fā)電產業(yè)雖然起步較晚,但也在逐步趕超國際腳步。
但在產業(yè)迅速發(fā)展的同時,也應看到我國生物質發(fā)電企業(yè)的地區(qū)分布并不均勻。這主要是由于我國地區(qū)間生物質資源分布不均勻而造成的。我國目前主要的生物質燃料為秸稈,而秸稈主要分布于農業(yè)資源較為豐富的地區(qū)。由于生物質燃料運輸和儲藏等因素,生物質電廠靠近資源地分布可以有效的降低成本。在城市地區(qū),生物質發(fā)電企業(yè)的主要燃料為城市垃圾。我國各地區(qū)生物質能源電廠的分布占比大致如圖1。
圖1 全中各地生物質電廠分布比重
根據上圖的統(tǒng)計數(shù)據,可以看出我國分布生物質電廠最多的地區(qū)位于華東地區(qū),這與該區(qū)農業(yè)生產比較發(fā)達,糧食產量加大,秸稈生產能力強有很大的關系。其次是中南部地區(qū)、東北地區(qū)和華北地區(qū),分布較少的地區(qū)為西南地區(qū)和西北地區(qū)。
近年來,政府逐步增強對新能源產業(yè)發(fā)展的重視程度,扶持力度逐漸增大。與此同時,林業(yè)和農業(yè)發(fā)展速度也不斷加快,生物質能源物種不斷被引進、吸收,這些都為生物質發(fā)電產業(yè)提供了巨大的發(fā)展空間和燃料基礎,有關學者對我國生物質資源的潛在發(fā)展?jié)摿ψ隽巳缦碌臏y算。
表1 我國生物質能源可利用資源的潛力估算(108t標準煤)
在《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》中提出,到2020年我國生物質發(fā)電的裝機容量要達到30 000MW。在“十三五”規(guī)劃中還提出,在“十三五”期間,我國單位GDP能源消耗計劃降低15%,到2020年能耗消費控制在50億噸標準煤以內。在此政策之下,電力行業(yè)是解決節(jié)能問題的重要方面。
目前,最主要的生物質燃料為農林廢棄物,其中又以秸稈的使用最為廣泛。以平均水平進行計算,大約8個村莊的秸稈產量可以供應一個小型生物質電廠進行發(fā)電。但秸稈發(fā)電具有很多不足。如秸稈的熱值較低,可能帶來產能不足的問題;秸稈需要向農民進行收購,其質量很難進行統(tǒng)一衡量,可能出現(xiàn)摻假的情況,使發(fā)電企業(yè)增加運營成本;另外,秸稈的收獲時間比較集中,可能面臨收儲困難的問題。
目前,生物質發(fā)電領域還存在許多亟待解決的技術問題。主要有高溫超高壓鍋爐、蒸汽機和發(fā)電機的整體國產化不足、原料預處理成本高、氣化爐結構優(yōu)化設計不足、系統(tǒng)耦合程度有所欠缺、氣化氣中的焦油裂解與凈化技術和固體炭副產品的高值化利用技術,以及各個技術環(huán)節(jié)的系統(tǒng)集成問題等。這些問題的解決對于提升我國生物質發(fā)電的整體水平和效率都具有重要的意義。
生物質發(fā)電的產業(yè)鏈條建設尚需要進一步完善。我國的生物質發(fā)電產業(yè)模式較為單一,發(fā)電企業(yè)由于運費和其他成本的原因,主要將廠址設于農業(yè)較為發(fā)達的地區(qū),這就使得我國生物質電廠的分布十分不均勻,產業(yè)發(fā)展十分不平衡。并且在該領域還存在人才儲備不足、配套的機械設備制造業(yè)尚未形成、產品市場不夠成熟、生物質發(fā)電行業(yè)標準建設不足等問題。
目前生物質發(fā)電產業(yè)的技術工藝標準、設備生產標準尚未建立,產業(yè)技術及裝備水平參差不齊。另外,政府對于可再生能源發(fā)電有一定的政策支持,但這些支持從宏觀角度切入的較多,政策指導性意見較多,許多政策不夠具體、明確,地方進行落實時會存在一定的差距,在實際運用政策時也會出現(xiàn)許多實際困難。
我國生物質發(fā)電行業(yè)經過10多年的發(fā)展壯大,已經初見規(guī)模,特別是生物質電廠的規(guī)模和數(shù)量都在不斷增加。生物質發(fā)電的相關技術正逐步成熟,漸漸趕上國際腳步;生物質發(fā)電領域的相關法律、法規(guī)正逐步完善,產業(yè)規(guī)范不斷建立;生物質燃料的種類也在不斷豐富,生物質電廠的收益率和工作效率也不斷提升。
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