生物質(zhì)直燃發(fā)電：未來能源發(fā)展新趨勢

蔣高明　莊會(huì)永

生物質(zhì)能是可再生能源，具有資源面廣、對(duì)環(huán)境影響小等特點(diǎn)，在未來可持續(xù)能源系統(tǒng)中占有重要地位。如通過一定的技術(shù)手段將蘊(yùn)藏在生物質(zhì)中的能量轉(zhuǎn)化成電力，則可使生物質(zhì)能這一傳統(tǒng)能源重新發(fā)揮其在人類社會(huì)發(fā)展中的巨大作用。這一技術(shù)就是生物質(zhì)直燃發(fā)電。

現(xiàn)代生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)誕生于丹麥。上世紀(jì)70年代的世界石油危機(jī)以來，丹麥推行能源多樣化政策。該國BWE公司率先研發(fā)秸稈等生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)，并于1988年誕生了世界上第一座秸稈發(fā)電廠。該國秸稈發(fā)電技術(shù)現(xiàn)已走向世界，被聯(lián)合國列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。

我國農(nóng)業(yè)人口眾多、秸稈資源豐富，可利用秸稈總量達(dá)6.4億噸，但大部分秸稈被農(nóng)民在田間大量焚燒，既污染環(huán)境，又造成可再生資源浪費(fèi)。以生物質(zhì)直燃發(fā)電產(chǎn)業(yè)為龍頭，可有效帶動(dòng)上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，秸稈發(fā)電除提供環(huán)境友好型綠色電能、熱能外，燃燒后的灰渣還可直接還田或生產(chǎn)復(fù)合肥料，對(duì)中國新農(nóng)村建設(shè)，減少溫室氣體排放均具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

中國國家電網(wǎng)公司旗下的國能生物發(fā)電有限公司，引進(jìn)丹麥先進(jìn)的生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)，于2006年12月1日建成投產(chǎn)了中國第一個(gè)生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目——國能單縣125MW生物質(zhì)發(fā)電工程，實(shí)現(xiàn)了中國大容量生物質(zhì)直燃發(fā)電零的突破。對(duì)該項(xiàng)目的成功建設(shè)和運(yùn)行，溫家寶總理做出了重要批示：“要鼓勵(lì)生物質(zhì)能源的開發(fā)和利用，國家電網(wǎng)公司的做法和經(jīng)驗(yàn)值得重視。”

2007年，中央一號(hào)文件明確強(qiáng)調(diào)要推進(jìn)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，指出以生物質(zhì)能源、生物質(zhì)產(chǎn)品和生物質(zhì)原料為主要內(nèi)容的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)，是拓展農(nóng)業(yè)功能、促進(jìn)資源高效利用的朝陽產(chǎn)業(yè)。為此，中央政府對(duì)生物質(zhì)發(fā)電在電網(wǎng)接入、價(jià)格、稅費(fèi)等方面都給予了優(yōu)惠政策。中國在國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第“十一五”規(guī)劃中，明確提出建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電5500MW裝機(jī)容量的發(fā)展目標(biāo)，提出到2020年生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到30000MW，生物質(zhì)能利用量占到一次能源消費(fèi)量4％的中期目標(biāo)。

生物質(zhì)發(fā)電的主要燃料，來源于小麥秸稈、玉米秸稈、稻草稻殼、棉花秸稈、林業(yè)間伐及加工剩余物等農(nóng)林廢棄物。秸稈發(fā)電變農(nóng)民在田間無序焚燒，為集中燃燒并發(fā)電、造肥，節(jié)省了大量煤炭資源，并增加農(nóng)民收入。以國能單縣生物質(zhì)發(fā)電廠為例，該電廠應(yīng)用1×25MW單級(jí)抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組，配一臺(tái)130t/h生物質(zhì)專用振動(dòng)爐排高溫高壓鍋爐。單縣生物質(zhì)發(fā)電廠于2007年全年穩(wěn)定運(yùn)行8200多小時(shí)，發(fā)電2.2億千瓦時(shí)，消耗農(nóng)林剩余物20多萬噸，為農(nóng)民增加收入5000萬元以上。農(nóng)民生活用能，秸稈燃燒效率僅約為15％，而直燃發(fā)電鍋爐可將熱效率提高到90％以上。

秸稈作為一種可再生能源，在生長和燃燒中不增加大氣中二氧化碳量，不但可以替代部分化石燃料，而且還能減少溫室氣體排放量。據(jù)測算，中國可開發(fā)的生物質(zhì)能資源總量近期約為5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，遠(yuǎn)期可達(dá)10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。即使按5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算，生物質(zhì)發(fā)電可滿足中國能源消費(fèi)量的20％以上的電力，年可減少排放二氧化碳近3.5億噸，二氧化硫、氮氧化物、煙塵減排量近2500萬噸。除此之外，秸稈燃燒產(chǎn)生的灰分還可作為優(yōu)質(zhì)鉀還田使用，一臺(tái)2.5萬千瓦生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組年生產(chǎn)達(dá)8000噸左右灰分。

隨著生物質(zhì)發(fā)電廠在農(nóng)村的推廣，秸稈經(jīng)紀(jì)人隊(duì)伍在農(nóng)村不斷發(fā)展壯大。原本分散在一家一戶的零星秸稈資源，由經(jīng)紀(jì)人統(tǒng)一收集，積少成多，免去了農(nóng)民賣秸稈的奔波之苦，經(jīng)紀(jì)人也能從中賺取一定的利潤，增加家庭收入。可見，圍繞燃料的收購、加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，還能直接為新農(nóng)村建設(shè)創(chuàng)造大量的就業(yè)崗位。此外，生物質(zhì)發(fā)電廠大多建立在生物質(zhì)資源較為集中的農(nóng)村，也將吸引更多的農(nóng)業(yè)類人才到農(nóng)村施展才華，減少城市就業(yè)壓力。