1、展生物質發電的重要意義
(1)利用生物質發電是解決能源短缺途徑之
我國是一個大國,但一次能源儲量少,其中煤的儲量為全世界的1/10,石油儲量為全世界的1/40,天然氣儲量為世界的1/100。相比之下,我國一次能源資源貧乏,人均占有量相當低。隨著我國經濟迅速發展,對能源需求量日益增加,到2006年底,我國發電裝機容量達到6.22×108kW,其中火電4.84×108 kW,占75%,發電2.357×1012 kW·h,消耗煤炭12億t。我國探明的煤炭可采儲量為618億t,不到26年就用盡,富通新能源專業生產銷售
生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機、
秸稈顆粒機、
秸稈壓塊機壓製的
生物質顆粒燃料。
因一次能源緊缺,各國都在研究可再生能源的利用,如太陽能、風能、垃圾廢料、生物秸稈。由秸稈的熱值可知,每2t秸稈相當1t標煤,我國可開發的生物質資源總量近期約為5億t標煤,遠期可達到10億t標煤。按近期考慮就可解決我國能源消耗的20%以上。利用生物秸稈發電是我國的迫切需要。
(2)生物質發電可以減少大氣汙染
2006年我國利用煤炭發電的機組裝機容量已達4. 84×10s kW,每年用煤12億t,S02的排放量達2 000萬t(按煤含硫量1%計,沒有考慮脫硫設備投用),粉塵排放也在300萬t左右。根據國家環保局計算,我國排放空間有限,全國每年燒7億t煤,S02對大氣汙染就已到上限,而我國今年將消耗16億t煤,大氣汙染已經到了不可承受的地步。由於S02的汙染,產生的酸雨已危害30%國土麵積。2006年8月國家環保總局公布的數據表明,中國每排放1t SO2造成的經濟損失約2萬元,這就意味著2005年我國因S02造成經濟損失5098億元。
利用生物質發電可以大量減少S02的排放,秸稈中硫的含量僅為0.125%,相當於燃煤含量的1/10。世界上丹麥、芬蘭等國家大量利用生物能發電,基本上不燒煤。如果我國北方和西北II個省份每個省建30個24 MW的秸稈發電站,裝機容量可達8 000 MW,相當於2020年規劃裝機容量的1/100,每年可減少S02的排放量達20萬t。
目前我國大多數地區秸稈利用率低,農民以焚燒方式處理秸稈,造成煙氣汙染公路和機場,增加了不少交通事故,也引起過機場關閉。
利用秸稈發電既減少了燃煤電廠帶來的S02、NO。對大氣汙染,減少煤灰粉塵排放,也控製了隨地燃燒秸稈造成交通事故,是利國利民的大好事。
(3)生物質能發電可增加農民收入
我國年產秸稈6億t左右,造肥還田、家庭燃灶消耗約35%,剩餘4億t秸稈沒有利用。若秸稈以150元/t收購,農民可增加收入600億元,對增加農民收入,提高農民生活水平大有好處。河南省年產秸稈6000萬t,有4000萬t尚未利用。如果將4000萬t秸稈用來發電,節省下來的發電燃煤量相當於一個大煤礦的產量,農民收入也將增加60億元。
國家經濟發展,人民生活水平的提高,能源緊缺的解決,都必須走可持續發展的道路,秸稈發電正是解決這些問題的關鍵之一。
2、秸稈發電應用實例
以某市建設2x12MW中溫中壓抽汽凝汽式汽輪發電機組為例。
該市為國家糧食、煙葉出口生產基地,是河南省棉花、芝麻生產重點市,糧食產量70萬t,棉花產量3.5萬t,秸稈產量近150萬t。農戶用於灶燒僅占30%,飼料15%,剩餘80萬t以上可供電廠發電。電廠周圍30 km半徑範圍內棉花秸稈年產量36. 34萬t,玉米秸稈年產量27. 62萬t,合計63. 96萬t;電廠年燃用23. 71萬t,占此範圍內秸稈產量的37%,可見秸稈供應是有保證的。
本項目工程建設2×12 MW汽輪發電機組,配3×75 t/h燃用秸稈的中溫中壓爐。本項目總投資額為16 796.9萬元。
利(li)用(yong)秸(jie)稈(gan)發(fa)電(dian),既(ji)解(jie)決(jue)了(le)農(nong)民(min)廢(fei)棄(qi)的(de)難(nan)以(yi)處(chu)理(li)的(de)秸(jie)稈(gan),節(jie)省(sheng)了(le)一(yi)次(ci)能(neng)源(yuan),又(you)增(zeng)加(jia)了(le)全(quan)縣(xian)電(dian)能(neng)供(gong)應(ying),增(zeng)加(jia)了(le)農(nong)民(min)收(shou)入(ru),改(gai)善(shan)了(le)農(nong)民(min)生(sheng)活(huo)水(shui)平(ping),改(gai)善(shan)了(le)生(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)。本(ben)工(gong)程(cheng)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)較(jiao)好(hao),全(quan)投(tou)資(zi)的(de)財(cai)務(wu)內(nei)部(bu)收(shou)益(yi)率(lv)為(wei)11.02%.全投資的回收期為8. 59年,財務淨現值為901. 21萬元,貸款償還期7.55年,投資利潤率8.12%,投資利稅率8.87%,敏感性分析表明該項目具有較好的抗風險能力。可以看出該項目具有良好的經濟效益和社會效益,項目建設是必要的,也是可行的。
2.1燃料來源
本項目燃料是采用棉花、玉米秸稈為主要燃料,也可采用少量樹枝、荊條等,平均含硫量為0.125%。
秸稈成分分析資料(主要成分)見表1。
為確保電廠原料供應有序,實現電廠正常運行,采取如下措施:
(1)設立秸稈供應總公司。選擇20個條件優越的種植鄉鎮建立分公司,負責定點收購、現場打包、適量存儲和運輸。掌握全市秸稈種植麵積、價格變動、政策落實情況以及預測供應能力等,及時反映動態。協調各分公司秸稈儲存場地,解決秸稈收購過程中遇到的各種問題。
(2)政府出台相關政策,為電廠生產提供有效保障。禁止焚燒、廢棄秸稈,出台定補措施,實行訂單種植,對一戶種植20000m2以上的,每一萬平方米補助300元,鼓勵農民種植;電廠燃用秸稈作物種植計劃列入目標管理,原料供應每噸超過220元部分,市財政利用所得稅地方稅留成部分適當補貼。
2.2灰渣處理
電廠建成後,全年燃用秸稈23.7萬t,混合秸稈灰分為4%,全年灰渣量約為9 500 t。灰渣全部為草木灰,是很好的鉀肥,可以返回給農村用於農作物施肥,全部綜合利用。
2.3裝機方案
目前世界上已有不少國家利用秸稈、甘蔗渣、穀殼、木屑等進行發電,丹麥、fenlandengguojialiyongjieganfadianyichujuguimo,woguojieganfadianshebeizhizaoshangzaiqibujieduan。wanquankaoyinjingoumaiguowaijieganfadianranshaolubushichangyuanzhiji,touzidadagaoyuguochanshebei,changqiyunxingchanpinbeijianyenanyijiejue,zhiyoujiasuzhizaochuguochanjieganlucaifuheguoqing,zouchuzijiliangxingxunhuanfazhandaolu。
我國目前鍋爐廠已製造出各種型號的垃圾爐,燃燒甘蔗渣爐、木(mu)屑(xie)燃(ran)燒(shao)爐(lu)等(deng)特(te)種(zhong)鍋(guo)爐(lu),取(qu)得(de)一(yi)定(ding)運(yun)行(xing)業(ye)績(ji)。當(dang)前(qian)也(ye)有(you)製(zhi)造(zao)廠(chang)引(yin)進(jin)技(ji)術(shu)生(sheng)產(chan)燃(ran)用(yong)秸(jie)稈(gan)鍋(guo)爐(lu),運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)短(duan),尚(shang)需(xu)考(kao)察(cha)。下(xia)麵(mian)推(tui)薦(jian)燃(ran)用(yong)甘(gan)蔗(zhe)渣(zha)鍋(guo)爐(lu)作(zuo)為(wei)替(ti)代(dai)品(pin)。
2.3.1 燃用甘蔗渣鍋爐和其它特種鍋爐業績
(1) 1999年安裝在廣西2台75 t/h室燃爐可全部燃用甘蔗渣,發熱量8 400 kj/kg,也可燃用煤粉。1999 - 2004年,運行狀況良好,基本上無腐蝕和結焦現象,熱效率達86%~87%,4年無大修。
(2) 1999年安裝在廣西的男2台75t/h鍋爐,為固定水冷傾斜爐排爐,100%燃用甘蔗渣,燃用甘蔗渣水分達48%~52%,發熱量8 400 t/kg。1999~2004年,每年在榨糖季節運行4-5個月,運行良好,無結渣結焦的現象,也未發現過熱器管腐蝕。鍋爐效率86%~87%,出力75~83t/h。4年無大修,效益很好。
2.3.2甘蔗渣和秸稈燃料的差別
2.3.3秸稈灰熔點(見表3)
2. 3.4燃用甘蔗渣爐改造成燃用秸稈的措施
在防止結焦結渣、防止高溫腐蝕和防止堿金屬破壞方麵采取一些措施後,燃用秸稈是可行的。
2.4燃燒係統
鍋爐燃燒係統由給料機、送、引風機和料鬥組成。秸稈經破碎機破碎成5 ~10 mm顆粒進入料倉,料倉下來的碎秸稈經一台出力為15 t/h刮gua板ban給gei料liao機ji進jin入ru爐lu膛tang,燃ran盡jin的de灰hui渣zha直zhi接jie放fang入ru灰hui鬥dou內nei,用yong小xiao車che送song至zhi臨lin時shi灰hui場chang,煙yan氣qi中zhong灰hui分fen經jing除chu塵chen器qi除chu塵chen後hou排pai人ren大da氣qi。幹gan灰hui經jing倉cang泵beng打da入ru灰hui庫ku儲chu存cun。
2.5全廠主要經濟指標
2.6秸杆熱電廠大氣汙染物治理方案及環境影
響分析
(1)治理方案
綜合考慮廠址地理位置、環境保護目標、國家有關環境標準及今後的發展趨勢、灰渣綜合利用等因素,初步擬定采用脈衝布袋除塵器和80m煙囪排放,大氣擴散稀釋的治理方案。
(2)大氣汙染
大氣汙染計算結果見表5。
(3)環境影響分析
youshangshujisuankezhi,dangquanburanyonghanliulianghehuifenjiaodadeyumiganshi,gexiangpaifangzhibiaojunnengdabiao。suoyizaishijihunheranshaoguochengzhong,gexiangzhibiaojunnengdabiao。lingwaishangkejianshaoCO2排放7.7萬t。
2.7分析
duishangshucaiyongranyongganzhezhaguolugaizaochengshaojieganguoludefangan,congjishushanghejingjishangdoushikequde。youyutouzifenxiquzhishangpiandi,qiemeiyoukaolvdianchangwaibushougouzhandianhesheshidefeiyong,yinci,zaijingjifenxishangpianyuleguan。juyouguanziliaojieshao,jiansheyizuo25 MW秸稈發電廠,需投資5億元左右,是常規火電廠的4倍。但在山東國能單縣生物質發電項目l×25 MW機組,配1台燃燒秸稈燃料的130 t/h生物質專用振動爐排高溫高壓鍋爐,該項目投資約3億元。另外,安陽縣永和鄉建設的1×25 MW機組的秸稈發電廠,投資2.5億元。還有國能5個生物質發電項目一期工程均為建設1台12 MW級生物質直燃發電機組,每台機組總投資約1.3億元。所以,采用3 x75t/h中溫中壓鍋爐,配2×12 MW供熱機組的秸稈發電廠總投資在2億元左右是可能的。年燃用秸稈23. 71萬t,可節省標煤1.75萬t,增加農民收入3 600萬元多,相當於農民耕種小麥40000 000m2.等於全縣擴大1/40土地麵積,增加農民收入約2.5%,大大改善了農民生活。
3、目前存在的問題
我國第1台總投資近3 000萬元燃用穀殼、木屑、稻草的江蘇興化中科生物質能發電有限公司裝機容量SMW,目前上網電價為0.585元/(kW.h),而江蘇省火電上網電價大約是0.45元/( kW.h)。運行不到1年已經虧損100多萬元,每月都要虧損10多萬元,被迫停產。所以,秸稈發電工程的發展,要解決以下幾個問題:
(1)電價補貼沒有落實到位
據了解,秸稈發電上網電價隨著投資的不同在0. 58 -0.7元/(kW.h)之間。但在《可再生能源法》出台後明確規定國家給予0. 25元/(kW·h)的de電dian價jia補bu貼tie,所suo發fa電dian量liang電dian網wang全quan額e收shou購gou的de政zheng策ce應ying該gai得de到dao落luo實shi,不bu然ran在zai競jing價jia上shang網wang的de市shi場chang中zhong就jiu失shi去qu優you勢shi。當dang前qian生sheng物wu質zhi發fa電dian處chu在zai發fa展zhan初chu期qi,政zheng策ce環huan境jing仍reng不bu完wan善shan,尤you其qi需xu加jia強qiang扶fu持chi的de力li度du。要yao加jia快kuai出chu台tai一yi些xie符fu合he實shi際ji情qing況kuang、企業需要的配套政策。據說,一些切合實際,貼近企業發展的財稅政策將要出台,將會有力地推動生物質發電產業的發展。
(2)缺乏專門製造燃用農林廢棄物的鍋爐
yiyouranyongjiegandengdezhuanyongguolu,danzaishejihezhizaoshangjingyanbuzu,zhizaochengbengao,yunxingkekaoxingchahepeitaosheshibuwanbei,shideyunxingchengbengao,touziguogao,xianzhiletuiguangyingyong。
(3)運行成本高不利於競價上網
由於總投資普遍高於一般火電廠,必然導致發電成本要高。而一座24 MW燃用秸稈熱電廠,年燃用秸稈23. 71萬t。電廠30~50 km半徑範圍內,要設8~10個收購站,到分散的農戶收購秸稈,集中打包、儲存、運輸,分批送到電廠,這個過程耗費大量的人力物力,秸稈收購成本要在200元/t以(yi)上(shang),與(yu)煤(mei)價(jia)相(xiang)當(dang),所(suo)以(yi)不(bu)利(li)於(yu)競(jing)價(jia)上(shang)網(wang)。值(zhi)得(de)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi)秸(jie)稈(gan)價(jia)格(ge)很(hen)難(nan)控(kong)製(zhi),會(hui)很(hen)快(kuai)升(sheng)高(gao),這(zhe)才(cai)是(shi)問(wen)題(ti)的(de)所(suo)在(zai)。前(qian)麵(mian)提(ti)到(dao)的(de)江(jiang)蘇(su)興(xing)化(hua)中(zhong)科(ke)生(sheng)物(wu)質(zhi)發(fa)電(dian)有(you)限(xian)公(gong)司(si)虧(kui)損(sun)原(yuan)因(yin)就(jiu)是(shi)原(yuan)稻(dao)殼(ke)前(qian)期(qi)調(tiao)研(yan)時(shi)隻(zhi)有(you)0.05元/kg,現在漲到了0.15元/kg,電價當然也要上浮。
(4)缺少一批這方麵的專業技術人才
生(sheng)物(wu)質(zhi)燃(ran)料(liao)多(duo)種(zhong)多(duo)樣(yang),性(xing)質(zhi)也(ye)有(you)很(hen)大(da)差(cha)別(bie),所(suo)以(yi)不(bu)同(tong)生(sheng)物(wu)質(zhi)燃(ran)料(liao)的(de)爐(lu)型(xing)和(he)燃(ran)燒(shao)技(ji)術(shu)也(ye)不(bu)盡(jin)相(xiang)同(tong),需(xu)要(yao)專(zhuan)業(ye)人(ren)員(yuan)研(yan)究(jiu)開(kai)發(fa)和(he)改(gai)造(zao),生(sheng)產(chan)運(yun)行(xing)中(zhong)不(bu)斷(duan)完(wan)善(shan)管(guan)理(li)和(he)操(cao)作(zuo)方(fang)法(fa),隻(zhi)有(you)這(zhe)樣(yang)才(cai)能(neng)使(shi)這(zhe)一(yi)技(ji)術(shu)成(cheng)熟(shu)和(he)發(fa)展(zhan),製(zhi)造(zao)出(chu)不(bu)同(tong)爐(lu)型(xing)和(he)配(pei)套(tao)設(she)備(bei),並(bing)完(wan)善(shan)燃(ran)燒(shao)技(ji)術(shu)。
(5)可研階段所得結果過於理想化
可研報告所有取值和結果太理想化,和實際有較大出入,例如,收購的分散性、難度及價格就是很大的變數,天氣以及幹旱、洪澇災害糧食及秸稈減收,都將得不到充足的燃料供應,還有技術及設備原因等都將造成減產、停產損失,影響回收年限,將對生物質發電產業的發展產生不利的影響。
(6)生物質燃料副作用不可忽視
試(shi)圖(tu)斷(duan)掉(diao)或(huo)減(jian)少(shao)對(dui)礦(kuang)物(wu)燃(ran)料(liao)的(de)需(xu)求(qiu),將(jiang)使(shi)全(quan)球(qiu)對(dui)生(sheng)物(wu)質(zhi)燃(ran)料(liao)需(xu)求(qiu)猛(meng)增(zeng),比(bi)如(ru)從(cong)玉(yu)米(mi)或(huo)甘(gan)蔗(zhe)中(zhong)提(ti)取(qu)乙(yi)醇(chun)。對(dui)生(sheng)物(wu)質(zhi)燃(ran)料(liao)的(de)需(xu)求(qiu)越(yue)高(gao),水(shui)資(zi)源(yuan)的(de)壓(ya)力(li)則(ze)越(yue)大(da)。所(suo)以(yi),我(wo)國(guo)對(dui)乙(yi)醇(chun)替(ti)代(dai)燃(ran)料(liao)已(yi)經(jing)叫(jiao)停(ting)。我(wo)們(men)發(fa)展(zhan)的(de)是(shi)農(nong)林(lin)廢(fei)棄(qi)物(wu)質(zhi)當(dang)燃(ran)料(liao),不(bu)能(neng)為(wei)了(le)得(de)到(dao)這(zhe)種(zhong)廢(fei)棄(qi)物(wu)而(er)影(ying)響(xiang)糧(liang)食(shi)生(sheng)產(chan)。鼓(gu)勵(li)和(he)扶(fu)持(chi)的(de)政(zheng)策(ce)要(yao)適(shi)度(du),不(bu)要(yao)為(wei)了(le)得(de)到(dao)替(ti)代(dai)燃(ran)料(liao)而(er)影(ying)響(xiang)糧(liang)食(shi)正(zheng)常(chang)生(sheng)產(chan)和(he)過(guo)多(duo)地(di)浪(lang)費(fei)水(shui)資(zi)源(yuan),造(zao)成(cheng)新(xin)的(de)不(bu)利(li)傾(qing)向(xiang)。
4、結語
生物質發電具有能源替代、環境保護、農民增收、促進經濟增長等社會效益和經濟效益。加快發展生物質發電產業,對促進縣城經濟發展、解決廣大農村的民生問題具有重要作用。因此,國家電網公司今年一次推出5個生物質發電項目同時開工,其新成立的國能生物發電有限公司到“十一五”末將投產120多個秸稈發電廠。國內6大電力公司以及地方和民營企業已開始大規模“跑馬圈地”,紛fen紛fen與yu農nong業ye大da縣xian簽qian訂ding合he作zuo協xie議yi,搶qiang占zhan優you質zhi秸jie稈gan發fa電dian資zi源yuan。當dang前qian形xing勢shi一yi片pian大da好hao,但dan應ying同tong時shi注zhu意yi上shang述shu幾ji個ge問wen題ti,盡jin量liang避bi免mian出chu現xian不bu應ying產chan生sheng的de新xin問wen題ti。
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