1、引言
隨著我國經濟的快速發(fā)展，在今后相當長一段時期，能源需求也將保持快速的增長。預計到2020年，能源需求總量將超過30億噸標準煤。而我國人均能源資源僅為世界平均水平的40%。另一方面，我國的能源消費結構以煤為主，煤炭所占的比重接近70%，煤煙型污染將成為我國大氣污染的最主要因素。大規(guī)模發(fā)展煤電造成S02排放增加，對環(huán)境造成較大的壓力。
農作物的秸稈屬于清潔的生物質能源，生物質能具有資源種類多、分布范圍廣、環(huán)境影響較小、可再生利用等特點。利用生物質發(fā)電，其所產生的廢物主要是CO2和灰渣，排出的C02能夠被植物重新吸收，放出氧氣，改善了環(huán)境；灰渣含有豐富的鉀、鎂、磷、鈣等營養(yǎng)成分，可作為高效農業(yè)肥料，直接用于農田。故開發(fā)利用生物質能等可再生能源，對緩解我國能源供應緊張狀況和保護環(huán)境具有重大意義。本文以某電廠利用生物質發(fā)電為例，從原燃料的用量、污染物排放情況及環(huán)境經濟效益等方面進行分析，說明利用生物質發(fā)電是節(jié)能減排的重要途徑。
2、生物質資源利用現狀及存在的主要問題
2.1 生物質資源的特點
生物質能是唯一可再生的碳源。生物質能與煤炭等化石燃料相比，具有低硫、低氮、灰分水等特點。生物質在生長過程中通過光合作用吸收C02，在其作為能源利用過程中，排放的C02又有效地通過光合作用而被生物質吸收，因而，其產生和利用過程構成了一個C02的閉路循環(huán)。
2.2 利用現狀及主要問題
我國的生物質資源非常豐富，據統(tǒng)計，目前每年僅農作物產生的秸稈量就達7億t，預計到2010年會增至8億t�，F有秸稈大約有1.45億t用做畜牧飼料，0.91億t用做還田肥料，0.14億t用做工業(yè)原料，2.8億t作為農民傳統(tǒng)的生活燃料，剩余的秸稈幾乎全部被焚燒，極大地浪費了生物質資源；焚燒秸稈最大的危險是容易引起火災，并可造成嚴重的大氣環(huán)境污染。為此，利用生物質發(fā)電，是解決秸稈浪費和減少火災的有效途徑；不僅可節(jié)能減排，而且?guī)酉嚓P產業(yè)發(fā)展，還可解決農民的就業(yè)問題，農作物秸稈可以經過
秸稈顆粒機、
秸稈壓塊機壓制成生物質顆粒燃料，這樣做不僅可以做到農作物秸稈的綜合利用而且還可以提高老百姓的收入。
3、電廠概述
3.1生物質電廠
某電廠建2臺75 t/h次高壓秸稈鍋爐，配置2臺12 MW次高壓雙抽汽凝汽式汽輪機。工程總投資24 330.86萬元，鍋爐年運轉時數6000 h。工程所用燃料為玉米秸稈，以廠址30km半徑的玉米秸稈產地面積為燃料供應區(qū)�？色@得秸稈量為43xl04 t，擬在廠外設5個收集、加工、貯存的料場，合理考慮每個料場儲量的天數。在料場內由物流公司將玉米秸稈按標準打包后運至電廠料場，采取汽車運輸。項目每年需生物質總量為20.4xl04 t，項目鍋爐燃料為秸稈，秸稈發(fā)電是通過高溫高壓鍋爐直接燃燒經過預加工的秸稈產生熱能而轉化為電能。
3.2燃煤電廠
某電廠2臺12 MW雙抽汽凝汽式供熱汽輪發(fā)電機組，配2臺75t/h次高壓循環(huán)流化床鍋爐，鍋爐煙氣采用高效靜電除塵器處理除塵，采用鍋爐內摻燒石灰石粉去除S02，凈化后的煙氣經100 m高煙囪排放。
鍋爐燃料消耗量見表4。
同等規(guī)模2臺75 t/h燃煤電廠大氣污染物排放情況見表5。
3.3生物質電廠與燃煤電廠大氣污染物排放狀況對比
生物質發(fā)電廠與燃煤發(fā)電廠大氣污染物排放狀況對比見表6。
從表6可以看出，同等規(guī)模生物質發(fā)電廠大氣污染物S0：排放量比燃煤發(fā)電廠少排161.6 t/a，煙塵少排40.74 t/a。
4、生物質電廠效益分析
4.1經濟效益
(1)發(fā)電收益。項目建成后，年上網電量約1.44億kW．h，年發(fā)電收益為8 640萬元。
(2) CDM減排收益。如申報CDM項目，可獲得CDM減排收益估算：年CDM CO2的減排當量為13.35萬t；年CDM的減排收益為13.35xlOx6.83=911.8萬元(每噸減排量按照10美元計算）。
(3)生物質發(fā)電年總收益為9 551.8萬元。
4.2社會效益
(1)本項目屬熱電聯產項目，可實現集中供熱，大量減少燃煤消耗。該生物質電廠每年燃燒秸稈20.4萬t，相當于10.2萬t標準煤，可緩解我國能源短缺的現象，有利于社會經濟的可持續(xù)發(fā)展；年發(fā)電1.44億kW-h，年供熱量73.6萬GJ，能夠滿足該地區(qū)100萬m2居民采暖需求，同時可關停周圍能耗大、污染重的小鍋爐16臺。
(2)項目建成后，可帶動當地農村經濟的發(fā)展。每噸秸稈收購價按200元計算，可增加農民收入4 080萬元，同時可為農民提供就業(yè)崗位；生物質燃燒后產生的草木灰，每年可達10452 t，作為高品質的鉀肥，可作為肥料返還給農民用于農田施肥，環(huán)保效益和社會效益十分顯著。
4.3環(huán)境效益
生物質發(fā)電項目實施后，從根本上解決了秸稈焚燒造成的嚴重大氣環(huán)境污染問題，減少了溫室氣體排放，改善了農村居住環(huán)境，增加了農民的收入。與同等規(guī)模燃煤發(fā)電廠比較，生物質發(fā)電廠大氣污染物S02排放量比燃煤發(fā)電廠少排161.6 t/a，煙塵少排40.74t/a。
5、結語
綜上分析，利用清潔的生物質發(fā)電，不僅可增加農民收入，促進農村經濟和社會可持續(xù)發(fā)展，緩解日趨嚴重的溫室氣體效應；同時可大大減少環(huán)境空氣污染，使大氣污染物SO2、煙塵排放量大幅度削減。生物質燃燒后的草木灰用于農田施肥，環(huán)保效益和社會效益十分顯著。因此，利用生物質發(fā)電是節(jié)能減排的重要途徑。
