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        生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)治理縣域燃煤污染

        2017-11-14 02:18:38姚紅
        電器工業(yè) 2017年10期

        /本刊記者 姚紅/

        政策解讀

        生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)治理縣域燃煤污染

        /本刊記者 姚紅/

        當(dāng)前全國部分地區(qū)大氣污染和霧霾形勢(shì)嚴(yán)峻,縣域燃煤消費(fèi)是主要的污染源之一。生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)是重要的區(qū)域清潔供熱方式,為中小型區(qū)域提供清潔供暖和工業(yè)蒸汽,直接在用戶側(cè)替代燃煤,是治理縣域燃煤污染的重要舉措。我國生物質(zhì)資源豐富,分布較廣,生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展空間較大。

        國家開展生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)縣域清潔供熱示范項(xiàng)目建設(shè)

        為落實(shí)中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第14次會(huì)議精神,推進(jìn)區(qū)域清潔能源供熱,減少縣域(縣城及農(nóng)村)燃煤消費(fèi),有效防治大氣污染和治理霧霾,8月4日,國家能源局綜合司印發(fā)了《國家能源局綜合司關(guān)于開展生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)縣域清潔供熱示范項(xiàng)目建設(shè)的通知》(國能綜通新能〔2017〕65號(hào))。要求各?。▍^(qū)、市)發(fā)展改革委(能源局)于9月15日前組織申報(bào)本省生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)縣域清潔供熱示范項(xiàng)目,并對(duì)示范新建項(xiàng)目優(yōu)先核準(zhǔn),保障示范項(xiàng)目享受各地清潔供熱支持政策,建成后優(yōu)先獲得國家可再生能源發(fā)電補(bǔ)貼。

        示范項(xiàng)目須為農(nóng)林生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)或城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒熱電聯(lián)產(chǎn)新建項(xiàng)目或技改項(xiàng)目,民用負(fù)荷為縣城(或地級(jí)市轄區(qū))、人口較多的鄉(xiāng)鎮(zhèn),工業(yè)負(fù)荷為縣級(jí)行政區(qū)工業(yè)園區(qū)。示范項(xiàng)目具體須滿足四個(gè)條件。一是新建項(xiàng)目須符合《國家能源局關(guān)于可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃實(shí)施的指導(dǎo)意見》(國能發(fā)新能〔2017〕31號(hào))及本?。▍^(qū)、市)生物質(zhì)發(fā)展規(guī)劃。二是示范項(xiàng)目應(yīng)在2019年采暖季前建成(或完成技改),配套熱網(wǎng)應(yīng)同步建成,開始供熱。三是示范項(xiàng)目以民用采暖為主,縣城采暖面積不小于20萬平方米,單個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(或獨(dú)立的工商業(yè)設(shè)施等)采暖面積不小于2萬平方米,采暖季熱電比不小于100%;以工業(yè)熱負(fù)荷為主的,年平均熱電比不小于100%。四是示范項(xiàng)目應(yīng)滿足污染物排放控制及其他要求。

        《國家能源局關(guān)于可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃實(shí)施的指導(dǎo)意見》已一次性下達(dá)了生物質(zhì)發(fā)電的(主要包括農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電和垃圾焚燒發(fā)電)“十三五”規(guī)劃布局規(guī)模。各?。▍^(qū)、市)能源主管部門根據(jù)規(guī)劃布局,組織開展項(xiàng)目核準(zhǔn)工作,每年2月底之前上報(bào)上一年度項(xiàng)目核準(zhǔn)及建設(shè)運(yùn)行情況?!笆濉敝衅诮M織開展本地區(qū)生物質(zhì)發(fā)電“十三五”規(guī)劃修編,進(jìn)行滾動(dòng)調(diào)整。

        生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)能有效治理散煤污染難題

        生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目具有綠色低碳環(huán)保的特點(diǎn),是治理縣域燃煤污染的有效途徑。國家能源局綜合司此次組織開展生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)示范項(xiàng)目建設(shè),將為治理縣城散煤、特別是農(nóng)村散煤開辟新路子,為探索生物質(zhì)發(fā)電全面轉(zhuǎn)向熱電聯(lián)產(chǎn)道路、完善生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)政策提供依據(jù)。

        中國的大氣污染問題很大程度上是來自于能源結(jié)構(gòu),或更確切地講是來自于煤的燃燒而造成的。為減少工業(yè)領(lǐng)域的燃煤污染,政府綜合施策、多舉措并舉:一是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)。比如,北京將火電廠及供熱企業(yè)的燃料從煤改為天然氣。二是關(guān)停淘汰鋼鐵、火電、建材等行業(yè)的過剩產(chǎn)能及落后產(chǎn)能,從源頭降低煤炭的消費(fèi)量。三是給工業(yè)企業(yè)分解下達(dá)節(jié)能減排目標(biāo),實(shí)施二氧化碳定額分配及交易制度、污染物排放許可證制度等。這些政策倒逼企業(yè)采用先進(jìn)的節(jié)能減排技術(shù)及裝備,通過節(jié)能從源頭減少煤炭等能源的消耗,通過污染物的回收處理從排放末端減少污染物的排放。比如,中國政府已在推動(dòng)燃煤電廠的超低排放改造工程,要求電廠排放的二氧化硫、氮氧化物和煙塵接近天然氣電廠的水平,這是一項(xiàng)革命性的變革和舉措,會(huì)對(duì)我們解決霧霾問題帶來積極的影響。

        另外一個(gè)重要的方面,煤炭對(duì)霧霾及空氣污染的影響就是散煤的問題。散煤是一個(gè)比較難的問題,因?yàn)樗婕暗角Ъ胰f戶。一噸散煤燃燒的排放相當(dāng)于五到十噸電廠排放的污染物,而且隨著人民群眾生活水平提高,散煤的用量在增加。散煤消耗存在總量大但用戶分散的特點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行節(jié)能減排改造顯然在經(jīng)濟(jì)上不可行。

        國家環(huán)境保護(hù)部的監(jiān)測(cè)顯示,民用散煤燃燒排放是京津冀及周邊地區(qū)大范圍重污染的主要成因。因此,專家們建議京津冀及周邊地區(qū)治理霧霾要更加注重整治散煤污染?!秶夷茉淳志C合司關(guān)于開展生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)縣域清潔供熱示范項(xiàng)目建設(shè)的通知》為治理縣域特別是農(nóng)村地區(qū)的散煤污染開出了針對(duì)性很強(qiáng)的“藥方”:生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)。

        生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)替代散煤供熱益處較多。一是以秸稈、修剪樹枝、玉米芯等替代煤作為燃料能節(jié)省煤,減少煤的消耗必然相應(yīng)減少污染物的排放。二是消納了秸稈、修剪樹枝、玉米芯等農(nóng)林廢棄物,可以有效減少其露天焚燒所產(chǎn)生的污染物。三是農(nóng)民可以通過收集、出售農(nóng)林廢棄物來增加收入。同時(shí),生物質(zhì)熱電廠可以在附近村民中招工,農(nóng)民可以就近就業(yè)來增加收入。比如,河北華達(dá)涿鹿生物質(zhì)發(fā)電廠于2017年9月1日上午10時(shí)18分18秒正式發(fā)電并網(wǎng),為涿鹿縣人民用電以及即將到來的冬季供熱提供了強(qiáng)有力的保障。該廠總投資約2.6億元,裝機(jī)規(guī)模2.5MW。作為新型能源企業(yè)主要以秸稈、修剪樹枝、玉米芯等綠色能源作為發(fā)電燃料,預(yù)計(jì)每年燃用材料24萬噸、為國家電網(wǎng)提供綠色清潔電力1.53億kWh、節(jié)約6萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,實(shí)現(xiàn)就業(yè)100多人,帶動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶增收。

        生物質(zhì)燃料的平衡工作和保障規(guī)劃

        隨著國家生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)縣域清潔供熱示范項(xiàng)目建設(shè)的開展,在全國縣域范圍必將興起一場(chǎng)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的建設(shè)高潮。俗話說“兵馬未動(dòng),糧草先行”,在這波高潮來臨前,我們有必要提前關(guān)注生物質(zhì)熱電廠燃料的來源及保障情況,各地要根據(jù)生物質(zhì)發(fā)電規(guī)劃規(guī)模及項(xiàng)目申報(bào)情況提前做好燃料平衡工作和燃料保障規(guī)劃。

        在國家能源戰(zhàn)略和政策的指引下,我國的可再生能源發(fā)電取得了輝煌的成績,特別是風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的裝機(jī)量已經(jīng)列居世界第一位。相比之下,生物質(zhì)發(fā)電雖然也得到了政策支持,但與世界先進(jìn)國家相比,尚存在較大差距。截至2016年底,中國生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)達(dá)到1214萬kW、裝機(jī)容量占比約為0.7%,生物質(zhì)發(fā)電量為647億kWh、占比約為2.1%,其中農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電636萬kW。農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電是生物質(zhì)發(fā)電的主要領(lǐng)域,近年來得到了普遍重視,但是由于存在多個(gè)掣肘因素,導(dǎo)致其發(fā)展并不順利。由于農(nóng)林生物質(zhì)來源分散、收儲(chǔ)困難、物流價(jià)格高、中間成本大等原因?qū)е律镔|(zhì)燃料保障度低是業(yè)界共識(shí)。

        農(nóng)林生物質(zhì)燃料的來源主要是收集農(nóng)林生產(chǎn)廢棄物和種植生物質(zhì)能源林兩種,相比收集農(nóng)林生產(chǎn)廢棄物,種植生物質(zhì)能源林是破解生物質(zhì)燃料來源少、保障度低的重要途徑。生物質(zhì)能源林作為燃料的最大優(yōu)點(diǎn)是熱值高,以灌木柳為例,與秸稈、稻殼相比,它的單位體積熱值高83.33%。規(guī)?;玫某墒旆绞绞巧镔|(zhì)發(fā)電,高效多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)是未來方向。

        種植生物質(zhì)能源林發(fā)展前景廣闊。國家發(fā)改委、能源局發(fā)布的《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略(2016-2030)》提出了非化石能源跨越發(fā)展行動(dòng)。到2030年,非化石能源發(fā)電量占全部發(fā)電量的比重力爭(zhēng)要達(dá)到50%,并明確提出要大力推進(jìn)生物質(zhì)能原料基地建設(shè),擴(kuò)大生物質(zhì)能利用規(guī)模。因此,生物質(zhì)發(fā)電具有較大的發(fā)展空間,加快發(fā)展種植生物質(zhì)能源林正逢其時(shí)。

        生物質(zhì)能源林可以采用種植園模式,規(guī)模化、集約化栽培。選用良種無性系、矮化密植、機(jī)械化作業(yè)、短輪伐期生產(chǎn)方式進(jìn)行原料生產(chǎn),保障原料產(chǎn)量和可持續(xù)供應(yīng),避免樹種退質(zhì)老化。生物質(zhì)能源林種植占地面積大,可以充分利用灘涂、鹽堿地、荒地和閑置土地,在有基本水源保障條件下,發(fā)展種植園。還可以與煤礦塌陷區(qū)治理,被污染土地生態(tài)修復(fù),河道與高速公路綠化結(jié)合種植能源林,在這方面瑞典、美國有不少成功范例。

        另外,可以利用植物修復(fù)技術(shù)將生物質(zhì)能源林種植與土壤、水環(huán)境治理相結(jié)合。植物修復(fù)就是采用種植灌木柳等植物,通過植物的吸收、揮發(fā)、根濾、降解、穩(wěn)定等作用,凈化土壤或水體中的污染物,如重金屬、有機(jī)物或放射性元素等,達(dá)到凈化環(huán)境的目的。植物修復(fù)是一種很有潛力、正在發(fā)展的清除環(huán)境污染的綠色技術(shù)。在被污染的土地或水體的潮間帶大規(guī)模種植灌木柳可以起到植物修復(fù)作用,同時(shí)通過間作和短周期輪伐又可以大批量生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生物質(zhì)燃料,發(fā)展包括發(fā)電在內(nèi)的下游產(chǎn)業(yè),在改善環(huán)境的同時(shí),產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)一舉多得。這個(gè)概念也可以引入被重金屬污染的農(nóng)田進(jìn)行休耕輪作。

        選擇和培育生物質(zhì)能源林適宜樹種。生物質(zhì)能源林分為燃油能源林、生物發(fā)電能源林與薪炭能源林。燃油能源林樹種包括續(xù)隨子、霍霍巴、油楠等,生物發(fā)電能源林樹種包括柳樹、桉樹、楊樹等,薪炭能源林樹種相對(duì)較多。生物發(fā)電能源林與薪炭能源林可統(tǒng)稱為燃料能源林。國外十分重視燃料能源林樹種選育及高產(chǎn)培育技術(shù)研究和實(shí)踐。瑞典、丹麥、美國和加拿大多以柳樹無性系能源林的種植為主,這種林木熱值高、產(chǎn)量大,輪伐周期短,生長壽期長。瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)利用柳屬雜交無性系建立了灌木柳的短期輪伐制度體系。國內(nèi)種植生物發(fā)電能源林尚未形成規(guī)模,有公司從國外引種了無性系灌木柳,品質(zhì)優(yōu),產(chǎn)量明顯高于國內(nèi)傳統(tǒng)柳樹的產(chǎn)量。國內(nèi)研究院所也在開展相關(guān)研究。有研究資料表明,以灌木型雜交柳營建的灌木林為例,每年可形成生物質(zhì)約20噸/公頃,其熱值約4500kcal/kg,是優(yōu)良的生物質(zhì)燃料,可以3~5年平茬收獲一次,種植一次可以平茬經(jīng)營20~30年,甚至更長。

        總之,只要生物質(zhì)熱電廠的燃料能得到可靠保障,結(jié)合中國的農(nóng)村城市化進(jìn)程,生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)清潔供熱替代散煤的目的必定能實(shí)現(xiàn)。同時(shí),生物質(zhì)發(fā)電的快速發(fā)展將為中國治理、改善空氣質(zhì)量和完成節(jié)能減排目標(biāo)發(fā)揮重大作用。

        《國家能源局綜合司關(guān)于開展生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)縣域清潔供熱示范項(xiàng)目建設(shè)的通知》為治理縣域特別是農(nóng)村地區(qū)的散煤污染開出了針對(duì)性很強(qiáng)的“藥方”:生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)。

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