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生物質(zhì)電廠利弊分析
位于山東省菏澤市單縣的生物質(zhì)發(fā)電工程向來被視為中國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的一面旗幟。它是我國第一個(gè)建成投產(chǎn)的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，也是首家國家級生物質(zhì)發(fā)電示范項(xiàng)目，建成以來頻繁接受各級領(lǐng)導(dǎo)視察。
這是一套2.5萬千瓦的生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組，技術(shù)從丹麥BWE公司引進(jìn)，業(yè)主是國家電網(wǎng)公司下屬的國能生物發(fā)電有限公司。2006年12月1日當(dāng)其正式投產(chǎn)發(fā)電時(shí)，中國生物質(zhì)發(fā)電實(shí)現(xiàn)了“從無到有的重大突破”。
據(jù)截止到2009年12月23日的一組公開數(shù)據(jù)，該項(xiàng)目運(yùn)營3年累計(jì)發(fā)電量2.5億千瓦時(shí)，與同類型火電機(jī)組相比，運(yùn)營這樣的一臺2.5萬千瓦的生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組，每年可減少排放二氧化碳約10萬噸、二氧化硫870噸。這樣對于我們環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展是很有利。
正是類這些客觀的數(shù)字讓生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目一時(shí)風(fēng)行，各地紛紛建起此類生物質(zhì)電廠，其對節(jié)能減排乃至惠農(nóng)的貢獻(xiàn)總是為人津津樂道。然而，中國工程院院士倪維斗的一項(xiàng)調(diào)查卻掀開了賬面下的另一幕景象，詳盡地揭示了一座生物質(zhì)電廠的詳細(xì)賬本。
碳賬本：減排更有優(yōu)勢？
我國農(nóng)業(yè)的類型與歐洲農(nóng)業(yè)以大農(nóng)場為主有很大的不同，我國的國情是人均占有土地少，所以決定了人均產(chǎn)出秸稈并不多，而且高度分散，部分秸稈用于生產(chǎn)飼料、還田和造紙行業(yè)。
“把農(nóng)作物秸稈收集起來發(fā)電不僅要和其他爭資源、運(yùn)輸起來費(fèi)勁不說，發(fā)的電量也是非常有限。”倪維斗說。
單縣生物質(zhì)發(fā)電工程是“旗幟”，無疑也是生物質(zhì)發(fā)電的理想標(biāo)本。
根據(jù)倪維斗的調(diào)查，單縣平均秸稈分布密度為107噸/平方公里，單縣生物質(zhì)電廠總收集面積約為1800平方公里，收集量約為18萬噸，縣域內(nèi)共有8個(gè)收購站。在調(diào)查中各收購站到電廠的距離被細(xì)分為國道、省道和縣道，平均下來，收購站到電廠的平均距離為20公里，來回約為40公里。而每個(gè)收購站平均下來覆蓋的收集范圍為225平方公里，其收集半徑約為8.4公里，由此計(jì)算，每噸秸稈的平均運(yùn)輸路程近60公里。
秸稈的容重很小，單縣總體路況較差，據(jù)此估計(jì)每噸秸稈運(yùn)輸?shù)诫姀S將消耗10公斤的柴油或汽油，不難算出，一座2.5萬千瓦的秸稈發(fā)電電站每年將消耗柴油或汽油1800-2000噸。倪維斗表示，如果秸稈電廠裝機(jī)容量加倍，則運(yùn)輸每噸秸稈所耗油量將變?yōu)樵瓉淼?.4倍。
人們通常拿秸稈發(fā)電與傳統(tǒng)火電機(jī)組對比，以顯示其減少二氧化碳排放的比較優(yōu)勢。但倪維斗的計(jì)算結(jié)果卻正好相反。
運(yùn)輸一噸秸稈到電廠大約消耗10公斤柴油或汽油，假設(shè)柴油或汽油通過煤直接液化得到，則相當(dāng)于消耗了40公斤的煤，其二氧化碳排放量為100公斤以上。
1噸秸稈大約發(fā)電1000度，其熱值與0.5噸的煤相當(dāng)。農(nóng)戶把1噸秸稈賣掉以后，需要購買0.5噸的煤用作燃料，由此產(chǎn)生的二氧化碳大約是1200公斤。
因此，用秸稈發(fā)電1000度所排放的二氧化碳大約為1300千克。與此對應(yīng)的是，用先進(jìn)的超超臨界火電機(jī)組發(fā)電，每度電大約排放二氧化碳0.7公斤，1000度電的二氧化碳排放量約為700千克。
 經(jīng)濟(jì)賬：究竟劃算不劃算？
秸稈發(fā)電比燃煤發(fā)電成本高是公認(rèn)的事實(shí)，但大多數(shù)人對其中的細(xì)節(jié)不甚了了。對此，將做詳細(xì)的解釋。
一臺2.5萬千瓦的生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組，共需投資2.5億元，分?jǐn)傇诿壳�瓦上的投資為10000元，每年用秸稈發(fā)電5000小時(shí)，則年發(fā)電量為1.25億度。對比來看，常規(guī)1000MW的超臨界火電廠，每千瓦的投資大約為5000元，每年運(yùn)行時(shí)間約5000小時(shí)，年發(fā)電量為50億度。前者僅為后者的1/40，投資卻為1/20，單位發(fā)電量秸稈發(fā)電廠的投資要多出1倍。
幾乎每個(gè)生物質(zhì)能發(fā)電項(xiàng)目面對媒體或領(lǐng)導(dǎo)，都會端出一本惠農(nóng)賬——收購秸稈讓農(nóng)民增收，解決上千的工作崗位等等。“這筆賬同樣經(jīng)不起算”，倪維斗說。
細(xì)節(jié)里面有魔鬼。為了推動生物質(zhì)能發(fā)電，國家目前給予其每度電價(jià)0.35元的政策補(bǔ)貼，每噸收購的秸稈國家需要補(bǔ)助350元，這筆錢進(jìn)入電廠的口袋。而農(nóng)民賣秸稈每噸的價(jià)格一般在200元左右，拿到這筆錢后農(nóng)民又須買煤用來采暖和炊事，實(shí)際落下的收入十分有限，增收數(shù)字里的水分不小。
倪維斗認(rèn)為，如此惠農(nóng)政策難言效果，最好的辦法是將此補(bǔ)貼直接用于對農(nóng)村發(fā)展十分關(guān)鍵的醫(yī)療、養(yǎng)老、教育等問題上，使農(nóng)民得到實(shí)實(shí)在在的好處。
說到解決就業(yè)問題，倪維斗忍不住奚落道：把高度分散的秸稈收集起來去發(fā)一點(diǎn)點(diǎn)電，需要雇用上千人，還要拿著國家高額補(bǔ)貼……而一個(gè)大型火電廠，幾十人就能運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電量是秸稈發(fā)電的五六十倍，成本還更便宜。國家如果缺電，大電廠肩膀扛一扛不就過去了嗎。
還有一個(gè)環(huán)境賬不得不算。“煤本來是可以集中生產(chǎn)、高效低污染利用的優(yōu)質(zhì)能源，在秸稈發(fā)電盛行的地區(qū)，卻不得不分散到農(nóng)村一家一戶，被低效、高污染地使用。這是完全不合理的。”倪維斗指出。
國家能源一本賬：“秸稈先生”出路何在？
算完賬，倪維斗雙手一攤，笑言：“秸稈先生，你能發(fā)電，但是這事不該你來干。”
在倪維斗看來，包括生物質(zhì)能在內(nèi)的各種新能源，應(yīng)該有序、理性地發(fā)展，全國的能源發(fā)展規(guī)劃應(yīng)該是一盤棋，區(qū)域上因地制宜地布局，而且要根據(jù)各種能源形式自身的特點(diǎn)科學(xué)利用。
因?yàn)閷ι�物質(zhì)發(fā)電的深入調(diào)查，倪維斗對國家可能大規(guī)模推進(jìn)秸稈和稻草用于發(fā)電的政策安排深表憂慮，為此，他在2010年新年的前一天投書國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)，詳陳原由。
此后不久，在一次有關(guān)部門組織的座談會上，面對十余位生物質(zhì)能領(lǐng)域的專家和從業(yè)者，倪維斗亮出了自己調(diào)查得來的賬本。
倪維斗觀察到，在會上發(fā)言的10余位從業(yè)者中，僅有兩家企業(yè)運(yùn)營尚可。“后面的氣兒就不是很足了，紛紛抱怨一些地方補(bǔ)貼不到位。地方政府的代表調(diào)子也很低，規(guī)劃中的目標(biāo)因?qū)嶋H的許多困難，無法落實(shí)。”
陸續(xù)地，倪維斗還收到各地的一些反映，一些地方盲目上馬生物質(zhì)發(fā)電廠，結(jié)果出現(xiàn)爭奪秸稈資源和地盤的現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)黑幫把持問題，磚頭瓦片摻進(jìn)秸稈里，水嗒嗒地運(yùn)進(jìn)電廠里。
因?yàn)榻斩捹Y源不足還引發(fā)更令人擔(dān)憂的問題——“這些電廠是否是全部在燒秸稈，是否有人在偷偷燒煤代替秸稈發(fā)電來套取補(bǔ)貼？”倪維斗呼吁國家能夠展開調(diào)查。
“本來國家花了很多錢要關(guān)閉小電廠，現(xiàn)在倒好，借尸還魂了，又冒出來這么多小電廠，掛羊頭賣狗肉還拿國家補(bǔ)貼，檢查的時(shí)候，庫房地堆滿了秸稈，可實(shí)際它哪兒來的那么多秸稈？”
倪維斗認(rèn)為，總體上看，應(yīng)該從能源、轉(zhuǎn)化、輸送以及終端用戶一體化的角度來研究可再生能源在國家總的能源系統(tǒng)中的合理配置，合適的能源用于合適的地方應(yīng)該是一個(gè)原則。
按照這一原則，倪維斗建議“秸稈先生”作為分散能源應(yīng)該分散使用，在服務(wù)新農(nóng)村建設(shè)的廣闊天地中發(fā)揮更大的作用。在他看來，不少地方的農(nóng)民之所以在地里一把火把秸稈燒了，是因?yàn)闆]有向農(nóng)民提供方便、廉價(jià)的技術(shù)和設(shè)備服務(wù)把秸稈轉(zhuǎn)化為燃料。裂解、顆�；�、沼氣等等，都是可以廣泛應(yīng)用來“消化”多余秸稈的技術(shù)，而且能夠把分散的秸稈全價(jià)地用起來，所起的作用比出售秸稈要大。
“秸稈顆�；�不占地，使用方便且燃燒效率更高；沼氣渣可作肥料；裂解的殘留物質(zhì)生物碳可以還田改良土壤。”倪維斗說，只不過現(xiàn)在還沒有形成一個(gè)完整的從原料供應(yīng)、生產(chǎn)、成品運(yùn)輸、技術(shù)服務(wù)……等的產(chǎn)業(yè)鏈，農(nóng)民感到不方便，推廣效果不理想。
在寫給總理的信中他建議，秸稈發(fā)電項(xiàng)目一哄而上，將發(fā)生巨大的浪費(fèi)，欲速而不達(dá)。有些地方秸稈資源確有富余，可以適當(dāng)發(fā)點(diǎn)電，或者是小型熱電聯(lián)產(chǎn)，給地方有關(guān)企業(yè)供工藝蒸汽。但是最好采取與煤混燒的辦法，以取得較高的熱效率。“當(dāng)然，混燒中實(shí)際用了多少秸稈，這要拿到桌面上，是多少就拿多少補(bǔ)貼。
當(dāng)然上面的這位專家描述的是片面的，農(nóng)作物秸稈固化就是一個(gè)很好的解決辦法，比如地里的玉米秸稈，老百姓可以把他們收回來，然后經(jīng)過粉碎，烘干，再經(jīng)過專門的顆粒機(jī)設(shè)備生產(chǎn)出密度高的固體顆粒，這些顆粒的用途是十分大的，可以供自家燒飯供暖使用，多余的部分可以賣到市里的鍋爐房，從而代替煤。這樣的技術(shù)和直接燃燒秸稈是完全兩個(gè)不同觀念，只要我們合理的利用，我覺得是完全可行的。關(guān)鍵是要樹立正確的觀念。
    農(nóng)作物秸稈其實(shí)也是一種很好的資源，如果可以其中回收經(jīng)秸稈粉碎機(jī)粉碎然后再經(jīng)過秸稈壓塊機(jī)、秸稈顆粒機(jī)、飼料顆粒機(jī)壓制成生物質(zhì)燃料飼料供燃燒和牲畜食用不是也是一個(gè)兩全其美的方法么，而且，如果拿到外面銷售老百姓也可以增加收入。
煤炭、石油、天然氣作為不可再生的能源，它們總有用完的一天。煤炭火力發(fā)電確實(shí)比農(nóng)作物秸稈直接發(fā)電強(qiáng)很多，而且成本也低，但是如果和秸稈固體顆粒燃料比起來，就相差不多了，大家不要站在原始的角度看問題，應(yīng)該多元化。煤炭又稱黑色的金子，它的價(jià)值遠(yuǎn)不在于作為燃料直接的燃燒，那樣簡直是太浪費(fèi)了。美國作為全世界最發(fā)達(dá)的國家，他們對自己領(lǐng)土內(nèi)的資源看的比什么都重，他們的政府不允許任何在本土內(nèi)開發(fā)任何的礦產(chǎn)，可見他們對資源的利用有多么的重視，而在我們中國，只要有人發(fā)現(xiàn)了一處礦產(chǎn)，就巴不得馬上的開采使用。這就是我們和發(fā)達(dá)國家的差別啊，如果我們的資源用完了，而他們還有很多，這樣只能讓我們國家變得更貧困。而那些發(fā)達(dá)國家將變得更富有。
請大家重視生物質(zhì)能源的利用吧，為了我們的未來，為了我們的兒孫還有這些寶貴的資源可用，要從自身做起，創(chuàng)造出綠色環(huán)保的社會。