本刊記者 余強(qiáng)

在近期舉行的2017年能源大轉(zhuǎn)型高層論壇上，國(guó)家發(fā)展改革委副主任、國(guó)家能源局局長(zhǎng)努爾·白克力指出：“推動(dòng)我國(guó)能源革命向縱深發(fā)展，要做好包括節(jié)能優(yōu)先、綠色低碳、科技創(chuàng)新、深化改革和開(kāi)放合作在內(nèi)的‘五個(gè)堅(jiān)持’。這是在我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入‘新常態(tài)’背景下，深入貫徹落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記‘四個(gè)革命，一個(gè)合作’能源革命戰(zhàn)略思想的重要實(shí)踐?！?/p>

生物質(zhì)耦合發(fā)電助力煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)

本刊記者 余強(qiáng)

行業(yè)現(xiàn)狀與高層聲音

能源是人類(lèi)生存與發(fā)展的重要基礎(chǔ)保障之一。20世紀(jì)以來(lái)，隨著世界人口增長(zhǎng)和工業(yè)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，能源需求和依賴急劇增加。在各種能源中，電力能源無(wú)疑是當(dāng)今世界的主要能源供給，其重要性幾無(wú)替代。而縱觀我國(guó)現(xiàn)階段電力能源結(jié)構(gòu)，煤電裝機(jī)總量占比接近60%，可以說(shuō)在今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，以煤電為代表火電仍然是電力供給的主力軍。而在當(dāng)前我國(guó)大力推進(jìn)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)和諧社會(huì)的進(jìn)程中，如何破解資源和環(huán)境約束，加快科技創(chuàng)新，推動(dòng)可再生能源綜合開(kāi)發(fā)利用，已成為能源系統(tǒng)特別是煤電系統(tǒng)戰(zhàn)略創(chuàng)新，轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要課題和發(fā)展方向。

習(xí)近平總書(shū)記對(duì)能源發(fā)展改革高度重視，曾作出一系列重要論述和指示，特別是2014年6月在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議上發(fā)表重要講話，鮮明提出推動(dòng)能源消費(fèi)革命、能源供給革命、能源技術(shù)革命、能源體制革命和全方位加強(qiáng)國(guó)際合作等重大戰(zhàn)略思想，為我國(guó)能源發(fā)展改革進(jìn)一步指明了方向。

在近期舉行的2017年能源大轉(zhuǎn)型高層論壇上，國(guó)家發(fā)展改革委副主任、國(guó)家能源局局長(zhǎng)努爾·白克力指出：“推動(dòng)我國(guó)能源革命向縱深發(fā)展，要做好包括節(jié)能優(yōu)先、綠色低碳、科技創(chuàng)新、深化改革和開(kāi)放合作在內(nèi)的‘五個(gè)堅(jiān)持’。這是在我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入‘新常態(tài)’背景下，深入貫徹落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記‘四個(gè)革命，一個(gè)合作’能源革命戰(zhàn)略思想的重要實(shí)踐?！?/p>

生物質(zhì)耦合發(fā)電煤電能源轉(zhuǎn)型升級(jí)新路徑

今年6月，由國(guó)際能源署潔凈煤中心主辦、電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院承辦的“第七屆燃煤生物質(zhì)耦合發(fā)電國(guó)際會(huì)議”在北京舉行。來(lái)自國(guó)際能源署潔凈煤中心成員單位和國(guó)內(nèi)外著名科研機(jī)構(gòu)、高等院校及相關(guān)企業(yè)近300位專家和代表參加了會(huì)議。會(huì)議重點(diǎn)圍繞燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電的工程經(jīng)驗(yàn)、激勵(lì)政策、生物質(zhì)處理工藝、相關(guān)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等方面內(nèi)容進(jìn)行深入的交流和研討。本次大會(huì)的舉行，為煤電能源轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展指明了新的發(fā)展路徑和方向。

國(guó)家能源局電力司副巡視員郭偉在大會(huì)上表示：燃煤生物質(zhì)耦合發(fā)電，依托現(xiàn)有燃煤電廠的高效發(fā)電系統(tǒng)和污染物集中治理設(shè)施，部分利用生物質(zhì)能進(jìn)行發(fā)電，耦合了燃煤發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電的諸多優(yōu)勢(shì)。有利于促進(jìn)化石能源替代，增加清潔能源供應(yīng)；有利于促進(jìn)電力行業(yè)特別是煤電的低碳清潔發(fā)展；有利于破解秸稈田間直焚、污泥垃圾圍城等社會(huì)治理難題。國(guó)家相關(guān)部門(mén)非常重視推進(jìn)燃煤生物質(zhì)耦合發(fā)電及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，已將燃煤生物質(zhì)耦合發(fā)電納入《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、《能源技術(shù)創(chuàng)新“十三五”規(guī)劃》和《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》等產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和行動(dòng)方案。

據(jù)浙江大學(xué)能源工程學(xué)院教授王勤輝介紹，燃煤生物質(zhì)耦合發(fā)電目前已經(jīng)形成了一整套較成熟理論和應(yīng)用技術(shù)。其主要通過(guò)現(xiàn)役煤電機(jī)組的高效發(fā)電系統(tǒng)和環(huán)保集中治理平臺(tái)，規(guī)?；瘏f(xié)同處理污泥、秸稈等可再生生物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)燃料靈活性，降低存量煤電耗煤量，提升可再生能源發(fā)電量。燃煤生物質(zhì)耦合發(fā)電按技術(shù)類(lèi)別分為發(fā)電側(cè)耦合、蒸汽側(cè)耦合和燃燒側(cè)耦合等多種技術(shù)形式。其中，燃燒側(cè)耦合中生物質(zhì)氣化耦合技術(shù)是將生物質(zhì)氣化成熱燃?xì)?，?jīng)過(guò)高溫氣固分離后直接送入鍋爐與燃煤混燃，利用大型燃煤電站高參數(shù)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行高效發(fā)電。由于氣化溫度較低，同時(shí)，生物質(zhì)中的大部分灰分在爐前被去除，燃?xì)馊紵龑?duì)于鍋爐的影響遠(yuǎn)小于生物質(zhì)制粉直接噴入爐膛燃燒。因此，生物質(zhì)氣化耦合更易于實(shí)現(xiàn)與燃煤電站深度耦合，協(xié)同發(fā)電，是目前最有推廣前途的技術(shù)之一。

國(guó)電長(zhǎng)源生物質(zhì)氣化燃煤耦合發(fā)電廠區(qū)一隅

行業(yè)應(yīng)用先行者國(guó)電長(zhǎng)源生物質(zhì)氣化燃煤耦合發(fā)電項(xiàng)目

據(jù)行業(yè)專家介紹，目前國(guó)電集團(tuán)、華電集團(tuán)和大唐集團(tuán)等多家大型發(fā)電集團(tuán)都在積極推進(jìn)生物質(zhì)氣化耦合燃煤機(jī)組發(fā)電項(xiàng)目，其中國(guó)電長(zhǎng)源與合肥德博開(kāi)發(fā)建設(shè)的荊門(mén)10.8兆瓦生物質(zhì)耦合發(fā)電項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)最早立項(xiàng)開(kāi)發(fā)并投入運(yùn)營(yíng)的落地項(xiàng)目，可以說(shuō)是該技術(shù)國(guó)內(nèi)行業(yè)應(yīng)用先行者、探路先鋒。

據(jù)國(guó)電長(zhǎng)源湖北生物質(zhì)氣化科技有限公司副總經(jīng)理胡志波介紹：該項(xiàng)目是利用荊門(mén)電廠三期7號(hào)機(jī)組已有的640MW超臨界燃煤機(jī)組的系統(tǒng)和設(shè)備，研發(fā)配套的生物質(zhì)氣化裝置，產(chǎn)生的燃?xì)馑腿脲仩t再燃燒發(fā)電。設(shè)計(jì)出力10.8MW，生物質(zhì)燃料消耗量為8t/h。項(xiàng)目采用生物質(zhì)熱解氣化與大型發(fā)電機(jī)組相結(jié)合的技術(shù)路線，既避免了秸稈與煤直接混合燃燒發(fā)電存在的結(jié)渣、腐蝕等問(wèn)題，又可以充分發(fā)揮電廠高效發(fā)電機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)。其主要特點(diǎn)一是項(xiàng)目生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化效率高，采用最新研發(fā)的生物質(zhì)循環(huán)流化床氣化爐，輸入熱功率為32MW，生物質(zhì)處理量為8t/h，由于采用原有大型高效發(fā)電系統(tǒng)，生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為電能的效率可超過(guò)35%，大于現(xiàn)有的生物質(zhì)直燃發(fā)電及小型生物質(zhì)氣化內(nèi)燃機(jī)發(fā)電方式。二是節(jié)能減排效果顯著。項(xiàng)目每年可消耗稻殼、秸稈等生物質(zhì)約4萬(wàn)噸，能有效節(jié)約煤炭資源折算成標(biāo)煤量約為2萬(wàn)噸，可有效減少二氧化硫、煙塵、氮氧化物等的排放，緩解農(nóng)民焚燒秸稈造成的“狼煙”及“霧霾”的污染。項(xiàng)目于2011年2月25日通過(guò)湖北省發(fā)改委備案，2012年7月3日完成72小時(shí)試運(yùn)行和性能測(cè)試。截止2017年7月31日，項(xiàng)目已連續(xù)安全生產(chǎn)1826天，各項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)水平。2013年至2017年7月，累計(jì)實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)電量22000萬(wàn)千瓦時(shí)，綜合利用秸稈資源約16萬(wàn)噸，同時(shí)增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收入約1500萬(wàn)元/年。

技術(shù)成熟發(fā)展空間大但要因地制宜科學(xué)論證嚴(yán)控盲目跟風(fēng)

據(jù)記者查閱相關(guān)資料顯示，目前，國(guó)際上燃煤生物質(zhì)耦合發(fā)電技術(shù)也已較為成熟，在許多發(fā)達(dá)國(guó)家已有廣泛實(shí)踐與應(yīng)用，而我國(guó)在這一領(lǐng)域尚處于起步階段。從發(fā)達(dá)國(guó)家的實(shí)踐和理論研究，以及我國(guó)部分行業(yè)企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)的實(shí)踐應(yīng)用、技術(shù)研究探索證明，燃煤生物質(zhì)耦合發(fā)電技術(shù)不僅可行，而且有較大的推廣價(jià)值，具有很大的發(fā)展前景及空間。

中國(guó)電力設(shè)備管理協(xié)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)劉斯頡表示：生物質(zhì)在燃煤電廠進(jìn)行耦合混燃，一方面可以實(shí)現(xiàn)碳平衡，另一方面混燃產(chǎn)生的污染排放較單獨(dú)各自燃燒更低。而在生物質(zhì)來(lái)源方面，農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品秸稈、污泥、廢棄輪胎、商業(yè)或生活垃圾、木屑等生物質(zhì)衍生燃料均可以進(jìn)行耦合混燃，不僅原料來(lái)源豐富，還可以有效解決部分行業(yè)環(huán)保、排污、節(jié)能等問(wèn)題。但是，也要注意防止盲目跟風(fēng)，一哄而上大面積上馬生物質(zhì)耦合發(fā)電項(xiàng)目。應(yīng)該因地制宜科學(xué)論證，根據(jù)電廠設(shè)備類(lèi)型、生物質(zhì)來(lái)源等客觀條件，采取適宜的技術(shù)路線，以達(dá)到項(xiàng)目運(yùn)行穩(wěn)定、材料供應(yīng)充足、節(jié)能減排高效等的基本要求。另一方面，在積極發(fā)展生物質(zhì)耦合發(fā)電應(yīng)用的同時(shí)，還要注意考慮燃燒污染物排放、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，防止再次環(huán)境污染等問(wèn)題的發(fā)生。

因此劉斯頡建議，現(xiàn)階段可充分發(fā)揮行業(yè)組織的行業(yè)協(xié)調(diào)，科研機(jī)構(gòu)與發(fā)電企業(yè)的科技創(chuàng)新等作用，大力加強(qiáng)國(guó)際、國(guó)內(nèi)企業(yè)和各類(lèi)組織機(jī)構(gòu)間技術(shù)交流與合作，吸收已建和運(yùn)行的項(xiàng)目建設(shè)、管理、運(yùn)營(yíng)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)企業(yè)多層面與行業(yè)科研機(jī)構(gòu)合作，在政府部門(mén)統(tǒng)籌規(guī)劃和引領(lǐng)下，積極穩(wěn)妥地引導(dǎo)發(fā)展燃煤生物質(zhì)耦合發(fā)電，助力煤電能源企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，推動(dòng)我國(guó)能源革命向縱深發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國(guó)夢(mèng)奠定更加堅(jiān)實(shí)的現(xiàn)代能源基石。