【摘要】“生物質(zhì)能是我國(guó)可再生能源的重要組成部分，其中生物質(zhì)直燃發(fā)電”是生物質(zhì)能規(guī)�；玫闹饕绞�。文章簡(jiǎn)述了生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)，介紹了目前我國(guó)生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目現(xiàn)狀與趨勢(shì)，針對(duì)目前發(fā)展瓶頸，提出了發(fā)展大容量生物質(zhì)直燃發(fā)電機(jī)組以及電化聯(lián)產(chǎn)等有關(guān)建議。
【關(guān)鍵詞】生物質(zhì)；直燃發(fā)電；大容量；電化聯(lián)產(chǎn)
1、背景
能源是人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)存在和發(fā)展的基礎(chǔ)，同時(shí)也是影響社會(huì)發(fā)展的主要因素。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人類使用的能源特別是化石能源所占的比例越來越多，能源對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的制約日益突出，對(duì)賴以生存的自然環(huán)境的影響也越來越大。隨著化石能源不斷消耗造成的能源緊缺以及環(huán)境惡化等問題逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，世界各國(guó)越來越重視清潔能源技術(shù)的開發(fā)，其產(chǎn)業(yè)化利用比例也越來越大。在這其中，生物質(zhì)能是除化石能源之外的第四大能源，具有清潔環(huán)保、可再生、資源總量大且分布廣泛易獲取的特點(diǎn)，且與化石能源一樣可儲(chǔ)存、可運(yùn)輸，可以轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N產(chǎn)品滿足多種利用形式，是清潔能源的重要組成部分。當(dāng)前，生物質(zhì)直燃發(fā)電是生物質(zhì)能規(guī)�；玫闹饕绞�，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，已受到世界各國(guó)政府的高度重視。
2、發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)意義重大
目前，世界能源發(fā)展已進(jìn)入新一輪戰(zhàn)略調(diào)整期，各發(fā)達(dá)國(guó)家和新興國(guó)家紛紛制定能源發(fā)展戰(zhàn)略，大力開發(fā)生物質(zhì)能，作為替代化石能源、保障國(guó)家能源安全和節(jié)能、減排的重要戰(zhàn)略措施。作為當(dāng)前生物質(zhì)能規(guī)�；玫闹饕绞�，生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的意義也越來越被人們所重視。
2.1生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)對(duì)“新四化”中“城鎮(zhèn)化”和“農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化”建設(shè)有促進(jìn)作用
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，擁有豐富的生物質(zhì)能資源，而最大量的生物質(zhì)資源集中在農(nóng)村。目前，生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目一般都建設(shè)在糧食主產(chǎn)區(qū)如東北、華北、華中等地區(qū)，以充分利用當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)作物秸稈的生物質(zhì)資源。以裝機(jī)容量為2.5萬千瓦的生物質(zhì)發(fā)電廠為例，年發(fā)電量可達(dá)1. 5-2億千瓦時(shí)，新增產(chǎn)值超億元，同時(shí)，每年消耗各類農(nóng)作物秸稈約20-25萬噸，按照250元／噸計(jì)算，可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增加收入達(dá)5000～6000萬元以上。另外，在農(nóng)作物秸稈的收、加、儲(chǔ)、運(yùn)過程中，還為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增加了各類就業(yè)機(jī)會(huì)。近幾年，隨著生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的不斷完善、穩(wěn)定，各類農(nóng)作物秸稈的需求量越來越大，也間接推動(dòng)了農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備的發(fā)展，從而進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村的發(fā)展。
2.2生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)是替代化石能源和節(jié)能減排的有效載體
與常規(guī)火力發(fā)電項(xiàng)目相比，生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目普遍裝機(jī)容量較小，但是，生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目?jī)H有不到10年的發(fā)展時(shí)間，從目前的現(xiàn)狀和長(zhǎng)期的發(fā)展趨勢(shì)來看，隨著生物質(zhì)原料收集體系的不斷成熟完善、人們清潔能源意識(shí)的不斷提高，生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)具有很大的替代化石能源的潛力，更重要的是，發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，能夠有效處理原來被廢棄的各類生物質(zhì)原料，變無序處理為有效利用，在減少溫室氣體排放，降低城鄉(xiāng)因秸稈焚燒引起的大氣污染，改善環(huán)境方面等效果明顯，據(jù)測(cè)算，一臺(tái)裝機(jī)2.5萬千瓦的生物質(zhì)直燃發(fā)電機(jī)組，與同類型火電機(jī)組相比，每年可減少二氧化碳排放約10 -15萬噸，且實(shí)現(xiàn)二氧化碳閉路循環(huán)，氮氧化物、硫氧化物以及粉塵的排放分別是化石燃料電廠排放標(biāo)準(zhǔn)的1/5、1/10和1/28，節(jié)能減排效果突出。
3、生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介
生物質(zhì)能是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式儲(chǔ)存在各類生物質(zhì)原料中的能量，生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)是將生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化為電能的一種技術(shù)。
生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目的生產(chǎn)系統(tǒng)主要由生物質(zhì)加工處理系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、汽輪機(jī)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、化學(xué)水處理系統(tǒng)及除灰、除渣系統(tǒng)等各部分組成，主要生產(chǎn)過程是將生物質(zhì)原料從附近各個(gè)收購(gòu)站點(diǎn)運(yùn)送至生物質(zhì)電廠．經(jīng)破碎、分選等加工處理后存放到原料倉(cāng)庫(kù)，然后由原料輸送裝置將其送入生物質(zhì)鍋爐燃燒，通過鍋爐換熱將生物質(zhì)燃燒后的熱能轉(zhuǎn)化為高溫、高壓蒸汽，推動(dòng)蒸汽輪機(jī)做功，最后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)生產(chǎn)電能。生物質(zhì)原料燃燒后的灰渣落入除灰裝置，由輸灰機(jī)送到灰坑，進(jìn)行灰渣處理。煙氣經(jīng)過煙氣處理系統(tǒng)后由煙囪排放入大氣環(huán)境中。
生物質(zhì)直燃發(fā)電與常規(guī)火電廠相比，原理上是相同的，但是，在原料供給體系和鍋爐等方面存在一些差異。
4、生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)
2006年1 2月1日投產(chǎn)的國(guó)能單縣1X30兆瓦生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目是我國(guó)第一個(gè)生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目，拉開了國(guó)內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的序幕，由此，我國(guó)的生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目開始進(jìn)入了高速發(fā)展階段。國(guó)家電網(wǎng)公司、華能集團(tuán)、大唐集團(tuán)、華電集團(tuán)、國(guó)電集團(tuán)、中電投集團(tuán)、中節(jié)能公司等企業(yè)紛紛參與生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目的投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)，國(guó)內(nèi)民營(yíng)企業(yè)及外資企業(yè)也紛紛進(jìn)入該領(lǐng)域，截至到2013年底，我國(guó)已成功投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目的約162個(gè)，裝機(jī)容量4070兆瓦。在我國(guó)的可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃中，農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電利用規(guī)模將達(dá)到800萬千瓦，可以預(yù)見，生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目發(fā)展空間仍然巨大。國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局、國(guó)家環(huán)保部聯(lián)合下發(fā)的《能源行業(yè)加強(qiáng)大氣污染防治工作方案》（發(fā)改能源(2014) 506號(hào)）中提出：“促進(jìn)生物質(zhì)發(fā)電調(diào)整轉(zhuǎn)型，重點(diǎn)推動(dòng)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、醇電聯(lián)產(chǎn)綜合利用，加快生物質(zhì)能供熱應(yīng)用，繼續(xù)推動(dòng)非糧燃料乙醇試點(diǎn)、生物柴油和航空渦輪生物燃料產(chǎn)業(yè)化示范。2017年，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)1100萬千瓦”，可以看出，生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目作為國(guó)家調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，緩解能源開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)矛盾的重要手段，越來越受到重視。
5、發(fā)展生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目的建議
從近幾年的實(shí)踐來看，我國(guó)生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目單個(gè)裝機(jī)規(guī)模普遍為12MW-30MW，裝機(jī)規(guī)模小、受原料限制大、抗風(fēng)險(xiǎn)能力弱，能量利用率不高，從長(zhǎng)期來看，生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目除去在現(xiàn)有裝機(jī)規(guī)模下發(fā)展生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)外，還可以發(fā)展大容量生物質(zhì)直燃發(fā)電機(jī)組和電化聯(lián)產(chǎn)等模式。
5.1發(fā)展大容量生物質(zhì)直燃發(fā)電機(jī)組
隨著生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)特別是生物質(zhì)鍋爐技術(shù)的不斷進(jìn)步以及世界范圍生物質(zhì)原料收、加、儲(chǔ)、運(yùn)體系的不斷完善，發(fā)展建設(shè)大容量生物質(zhì)直燃發(fā)電機(jī)組的條件逐漸成熟，大容量生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組在能量利用率、機(jī)組穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能減排方面的優(yōu)勢(shì)將會(huì)逐漸被認(rèn)識(shí)。
5.2電化聯(lián)產(chǎn)
電化聯(lián)產(chǎn)指的是生物質(zhì)發(fā)電與生物質(zhì)綜合利用相結(jié)合一種生產(chǎn)模式，生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)提供各類能源，生物質(zhì)綜合利用系統(tǒng)提供各類深加工產(chǎn)品，二者有機(jī)結(jié)合，是生物質(zhì)直燃發(fā)電產(chǎn)業(yè)調(diào)整轉(zhuǎn)型的一個(gè)方向。如醇電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)方式就是通過纖維素乙醇系統(tǒng)和生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)將農(nóng)林生物質(zhì)資源的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)化結(jié)合起來進(jìn)行耦合生產(chǎn)，可以進(jìn)一步提高生物質(zhì)原料的利用效率，較大程度實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的能源化利用，實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)和能量的“分級(jí)轉(zhuǎn)化一梯級(jí)利用”。
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