借助地理信息系統輔助解決生物質發電廠的燃料問題

蘭文龍 中節能科技投資有限公司

生物質電廠的核心問題是燃料問題，而產生這一問題的主要因素是燃料分布不均衡、電廠布局不當和燃料入廠檢測粗放等一系列問題。在現行政策支持下，如果能有效地解決這些問題，就可以較好的克服生物質電廠面臨的一系列生存和發展問題。

鑒于生物質燃料與地域面積和農林作物分布息息相關的特性，以及“大數據”背景下，互聯網對社會生產和生活的影響，筆者認為可以借助地理信息系統很好地解決生物質電廠的選址和燃料預測問題。

1 導航電子地圖技術的發展為基于位置服務功能的實現提供了基礎

衛星、定位、導航和電子地圖等相關技術和產業的發展，可以實現在線實時跟蹤定位功能。2013年8月23日，“高德導航”手機應用軟件由原價50元人民幣改為免費下載使用，此舉可以清楚地證明兩個問題：①基于電子地圖的導航技術系統的應用已經成熟而且普及；②基于電子地圖的導航應用系統將變得便宜和方便。技術的發展為各產業基于位置服務功能的實現提供了簡單并且廉價的平臺。

2 生物質電廠能否滿負荷運轉的核心問題是燃料，燃料問題的主要影響因素是布局，布局問題的關鍵是位置關系

綜合目前生物質電廠反映出來的問題，集中在燃料的價格、質量和收儲運方面。而主要問題還是布局過密，導致電廠之間爭搶燃料，農戶或燃料經紀人借機抬高價格。電廠出于競爭的考慮，不但要接受高的燃料價格，還要容忍摻雜使假的燃料進廠。

2010年，國家能源局印發了《國家發展改革委關于生物質發電項目建設管理的通知》 （發改能源[2010]1803號），明確規定“生物質發電廠應布置在糧食主產區秸稈豐富的地區，且每個縣或100公里半徑范圍內不得重復布置生物質發電廠”和“生物質電站建設規模以可保證供應的資源量為基礎確定，一般安裝2臺機組，裝機容量應與資源量匹配，考慮到生物質燃料的運輸半徑，一般不超過3萬千瓦”。筆者以為，從純能源的角度看，通知的核心有三個：

①生物質燃料的能源密度較低，不能大規模遠距離運輸；

②生物質燃料的產量和質量與地域面積和農林種植直接相關；

③生物質發電項目規模不宜過大，布局不宜過密。

雖然解決好生物質電廠的位置關系問題（布局問題），并不能保證解決生物質發電項目的所有問題，但可以解決生物質電廠的根本問題，即燃料問題。

3 生物質發電行業地理信息系統的建立與相關問題的解決

從解決上述問題的角度來規劃生物質發電行業地理信息系統的建設是十分簡單的，基本工作如下：

①生物質發電項目數據庫建設（包括投運、在建和核準）；

②基于經緯度的標定；

③輔助圖形功能（定點、化纖、畫圓、任意封閉圖形、測距功能和封閉圖形面積計算等）。

為實現生物質燃料質量和產量的預測功能，還必須配備：

①衛星圖片疊加和分析功能；

②燃料產量專家庫系統。

該系統要解決的問題具有行業性和方向性，對數據的要求是全而不是精，是實用層面的工程計算而不是純科學的精準計算，對實時性沒有苛刻的要求，因此該系統的建設并沒有不可預見的問題。

圖1

圖2

圖3

圖4

（1）應用實例一（位置標定）

系統可通過直接輸入經緯度或直接通過電子地圖的方式進行標定，圖1是直接根據電廠（山東豐源通達電力）提供的經緯度信息對該項目進行的標定。

（2）應用實例二（分布）

如圖2所示，系統可通過縮放功能查看生物質發電項目的全國或關注區域的分布情況。

（3）應用實例三（輔助選址）

圖3山東省內三個生物質發電項目的分布情況如下，借助系統提供的測距功能，可測得三個項目之間的直線距離分別是68公里、76公里和47公里，借助系統提供的畫圓功能可以直觀地看到以梁山前能生物質發電項目為圓心以30公里為半徑畫圓時，這三個項目的區域的重合度。

如果附近要上新項目，可以很容易通過系統提供的項目分布情況和圖形功能完成精準的輔助選址。

（4）應用實例四（警示）

通過圖3分析可知，目前許多既有的生物質發電項目投資人，擔心因為地方政府吸引投資的主觀意愿和項目信息披露不充分，導致新項目選址不合理的問題，完全可以通過該系統及第三方平臺并借助市場的手段向投資人提出風險警示。

（5）應用實例五（燃料產量預測）

如圖4，通過衛星影像，可以清楚地看到生物質電廠周圍的農林作物的分布區域情況，也可以通過衛星影像判斷長勢，借助系統提供的區域選定及面積計算功能，可以精確地計算出什么類型的農林作物的面積，知道農林作物的類型、面積及長勢情況，由此預測燃料產量并不困難（當然這需要借助專家系統的幫助）。該應用對于未來生物質發電項目的精細化運營具有實際意義。

因此，借助整合了電子地圖、導航定位、衛星影像和輔助圖形功能的生物質發電行業地理信息系統可以有效地輔助生物質發電項目的選址及燃料的預測，也可以從根本上解決生物質燃料的問題，同時還可以輔助電廠的運營管理。

4 生物質電廠燃料熱值檢測及定價行業標準可以幫助電廠把好最后一道關

在生物質發電項目的具體運營中，燃料入廠環節過程中普遍存在漏洞，這是生物質發電項目燃料問題解決的“最后一公里”。燃料問題同布局問題、位置問題相輔相成，缺一不可。

筆者以為存在該問題的主要原因就是生物質發電廠燃料入廠檢測和定價沒有標準，導致燃料入廠環節摻雜使假無法遏制。通過簡單的稱重和觀看來把關燃料質量的做法是不科學的，借口生物質燃料取樣困難和入廠檢測量大而不去改進燃料入廠檢測定價的說法也是站不住腳的。有一些運營較好的生物質發電項目在借鑒火電廠燃料入廠檢測的基礎上，也較好地實現了熱值檢測定價和基于熱值進行定價的原則，到達了很好的效果：

①讓摻雜使假失去了意義，可能還會影響燃料經營者的收益；

②燃料質量的提高（水分減少、沙土減少），既可以在拿到高的燃料價格的同時，也可以減少燃料經營者摻雜使假的成本，更重要的是減少了因水分和雜質對鍋爐燃燒效率的影響和鍋爐運行的負面危害，這對電廠意義重大。

事實證明，生物質電廠粗放的燃料入廠檢測機制的危害巨大，不僅買了價高質劣的燃料，而且在生產運行環節降低效率（這個代價可能比前者更大），更嚴重的是影響了整個行業的風氣。

因此，建議中國循環經濟協會發電分會在既有工作基礎上聯合行業力量，凝聚行業智慧，盡快啟動“生物質發電燃料熱值檢測及定價導則”行業標準的制定工作。

5 結語

生物質能源有第四大能源之稱，電力是能源發展的中心，生物質發電也應該成為生物質能源發展的重要方向。生物質發電產業是大有可為的，但前提是生物質發電產業要具有競爭力。

燃料問題是生物質發電產業的關鍵，解決好生物質電廠燃料工作既意義重大，又迫在眉睫。