在生物质资源开发利用方面,通过直接燃烧或转化成可燃气体燃烧以发电,是相对比较成熟的技术,我国在该领域尚处于起步阶段。“可以预见,今后一段时期,我国生物质发电产业将保持快速发展的势头。”华北电力大学教授张锴这样预测。 

生物质发电步入快车道

据张锴介绍,在欧美等发达国家,生物质能发电已形成非常成熟的产业,成为重要的发电和供热方式。目前,美国有 350多座生物质发电站,欧洲国家利用植物秸秆作为燃料发电的机组已有300多台,其中丹麦的秸秆发电被联合国列为重点推广项目。位于英国坎贝斯的生物质能发电厂是目前世界最大的秸秆发电厂,装机容量为3.8万千瓦。

2008年,国家发改委、财政部曾就生物质能综合利用发出通知,重点支持生物质成型燃料、畜禽养殖场沼气发电和生物质气化(炭化)发电等三大方向。目前,国家电网公司、五大发电集团、中国节能投资公司等国有大型企业纷纷投资生物质直燃发电项目,一些民营企业及外资企业也进入该领域,表现出极大的投资热情。

相关测算显示,如果充分利用我国目前的农业生物质资源,可新增5亿吨左右标准煤,约占全国一次能源生产总量的24%。2008年,生物质能发电总装机315万千瓦,年产沼气140万亿立方米、生物液体燃料165万吨。预计到2020年,国内生物质发电的总装机容量将达到3000万千瓦,此间的年均增速将达到93%。

经济效益制约竞争能力

2008年,国家科技支撑计划所支持的农林生物质综合利用关键技术研究获得重要进展。其中,农林剩余物制备生物燃气的关键技术开发取得阶段性成果,在掌握焦油凝结特性的基础上建立了小型高温过滤实验系统。应用结果表明,该系统净化后的燃气杂质含量小于10mg/Nm3,已经建立起200kW生物质气化发电中试装置和50Nm3/h生物质制备合成气系统两条生产线。

另外,村镇农林剩余物直燃发电技术的开发与示范也成效卓著,研制了1套木屑输料分配系统,并在山东高唐农林生物质(棉杆、木屑)直燃发电厂项目中得以应用。农林生物质利用系列技术的研究和突破,对于充分利用我国7.2亿吨农作物秸秆起到了示范拉动作用,拉长了农业产业链条,增加了农村富余劳动力的就业机会。

我国生物质直燃发电产业尚处于起步阶段,尽管出台了一些优惠政策,但目前效益仍然不乐观,市场竞争力较弱。当下面临的主要问题是建设成本相对较高,单位造价大;生物质发电厂的上料系统复杂、运行成本高、维护费用高。据了解,江苏一家企业的气化生物质发电项目,因为电价低导致企业持续亏损,已经处于停产状态。因此,如何开发先进技术降低生物质发电项目的成本,关系到产业发展的未来。

科学规划实现健康发展

对于生物质发电产业技术的发展,张锴有着自己的思考。他认为,应该坚持原料多元化、过程清洁化、产品多样化的原则,具体为实现资源的非粮多元化,近期主要原料为木质纤维素类生物质,未来要开发藻类等新型原料;开发清洁、高效转化技术,实现全生命周期的过程能耗和CO2等污染物排放的最小化;进行适宜规模的生物质发电技术示范,进行全系统优化降低能耗与成本,提高技术经济可行性。

目前,国内在生物质发电领域的人才、科研和技术支撑不够,配套的机械制造行业还未形成成熟的产品市场,与生物质发电相关的软科学研究滞后,如标准、规范体系尚未建立等。张锴建议,今后应突出生物质综合利用技术集成和成套设备的研发,促进生物质产业快速发展;着力于重大产品的创新,加快生物质科研成果转化为现实生产力;大力增加生物质科技投入,保障科研人员持续创新的环境。

此外,该领域还存在着无序竞争的潜在问题。生物质发电产业是典型的“小电厂、大燃料”,原料供应是生物质发电项目正常运营的前提。若项目容量太大或项目之间规划距离太近,或是在以农作物秸秆为原料的造纸、饲养业发达地区规划建设生物质发电项目,将会对项目运营造成不利的影响,需要在规划之初考虑这些因素。

 

作者 admin