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生物質(zhì)資源、生物質(zhì)發(fā)電現(xiàn)狀及前景

2018-02-26 09:25:43 電力行業(yè)節(jié)能環(huán)保公眾服務(wù)平臺(tái)   點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
我國(guó)可作為能源利用的農(nóng)作物秸稈及農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物、林業(yè)剩余物和能源作物等生物質(zhì)資源總量每年約4 6億t標(biāo)準(zhǔn)煤。目前,我國(guó)生物質(zhì)能年利用
我國(guó)可作為能源利用的農(nóng)作物秸稈及農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物、林業(yè)剩余物和能源作物等生物質(zhì)資源總量每年約4.6億t標(biāo)準(zhǔn)煤。目前,我國(guó)生物質(zhì)能年利用量約3500萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤,利用率僅為7.6%。
 
2016年非化石能源在我國(guó)電力裝機(jī)容量結(jié)構(gòu)中的占比達(dá)到36.6%,但在發(fā)電量中的占比則僅為28.9%。其中生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量占比則不到1%,因而生物質(zhì)發(fā)電具有較大的發(fā)展空間。
 
截止至2016年,我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)1214萬(wàn)kW,其中農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量為605萬(wàn)kW,垃圾焚燒發(fā)電容量為574萬(wàn)kW,沼氣發(fā)電容量為35萬(wàn)kW,各種生物質(zhì)發(fā)電幾乎全為純燒生物質(zhì)發(fā)電,而且其裝機(jī)容量多為1~3萬(wàn)kW蒸汽參數(shù)不高的低效率小機(jī)組,純燒生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的供電效率一般低于30%。因此,純燒生物質(zhì)的小容量低效率發(fā)電不是生物質(zhì)發(fā)電的主要發(fā)展方向。
 
到2020年,我國(guó)燃煤裝機(jī)容量將達(dá)到11億kW,如果能夠有50%的生物質(zhì)用于燃煤電廠的摻燒發(fā)電,那么燃煤藕合生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組總?cè)萘靠梢赃_(dá)到5.5億kW,按平均摻燒量為10%估算,則折算生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量可達(dá)到5500萬(wàn)kW。
 
如果我國(guó)每年有50%的生物質(zhì)用于發(fā)電,那么可發(fā)電量約7200億kW˙h,折算成裝機(jī)容量約為1.8億kW,是2016年全國(guó)發(fā)電量的1200,也就是說(shuō),可較大幅度降低煤電的CO2排放。因此,大容量高效煤電廠采用燃煤藕合生物質(zhì)發(fā)電,應(yīng)該是現(xiàn)階段我國(guó)煤電大幅度降低碳排放的主要措施。
 
結(jié)構(gòu)中的占比達(dá)到36.6%,但在發(fā)電量中的占比則僅為28.9%。其中生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量占比則不到1%,因而生物質(zhì)發(fā)電具有較大的發(fā)展空間。
 
截止至2016年,我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)1214萬(wàn)kW,其中農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量為605萬(wàn)kW,垃圾焚燒發(fā)電容量為574萬(wàn)kW,沼氣發(fā)電容量為35萬(wàn)kW,各種生物質(zhì)發(fā)電幾乎全為純燒生物質(zhì)發(fā)電,而且其裝機(jī)容量多為1~3萬(wàn)kW蒸汽參數(shù)不高的低效率小機(jī)組,純燒生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的供電效率一般低于30%。因此,純燒生物質(zhì)的小容量低效率發(fā)電不是生物質(zhì)發(fā)電的主要發(fā)展方向。
 
到2020年,我國(guó)燃煤裝機(jī)容量將達(dá)到11億kW,如果能夠有50%的生物質(zhì)用于燃煤電廠的摻燒發(fā)電,那么燃煤藕合生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組總?cè)萘靠梢赃_(dá)到5.5億kW,按平均摻燒量為10%估算,則折算生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量可達(dá)到5500萬(wàn)kW。
 
如果我國(guó)每年有50%的生物質(zhì)用于發(fā)電,那么可發(fā)電量約7200億kW˙h,折算成裝機(jī)容量約為1.8億kW,是2016年全國(guó)發(fā)電量的1200,也就是說(shuō),可較大幅度降低煤電的CO2排放。因此,大容量高效煤電廠采用燃煤藕合生物質(zhì)發(fā)電,應(yīng)該是現(xiàn)階段我國(guó)煤電大幅度降低碳排放的主要措施。
 
燃煤藕合生物質(zhì)發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)
 
(1)燃煤藕合生物質(zhì)發(fā)電可充分利用現(xiàn)有燃煤電廠原有的設(shè)施和系統(tǒng),包括鍋爐、汽輪機(jī)及輔助系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)發(fā)電,而僅需新增生物質(zhì)燃料處理系統(tǒng),并對(duì)鍋爐燃燒器進(jìn)行部分改動(dòng),因此初投資低。
 
(2)燃煤藕合生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目一般不需要在電廠圍墻之外新增占地,純燒生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目則需要新征用地。舉例來(lái)說(shuō),對(duì)于2×1.5萬(wàn)kW純燒生物質(zhì)機(jī)組的占地面積約6.8萬(wàn)m2,按此計(jì)算,則前述的1.8億kW機(jī)組若全部采用純燒生物質(zhì)機(jī)組,占地面積將高達(dá)4億m2。
 
(3)可充分利用原有燃煤電廠已經(jīng)存在的供電和供熱市場(chǎng)。
 
(4)純燒生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目,機(jī)組能否持續(xù)運(yùn)行完全取決于生物質(zhì)燃料的供應(yīng)情況,而燃煤藕合生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行則不依賴于生物質(zhì)燃料的供應(yīng),因而生物質(zhì)混燃方式在生物質(zhì)收集市場(chǎng)具有更強(qiáng)的議價(jià)能力。由此可見(jiàn),燃煤藕合生物質(zhì)發(fā)電可降低生物質(zhì)燃料供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)的燃料靈活性,和純燒生物質(zhì)發(fā)電相比,混燒生物質(zhì)發(fā)電的投資和運(yùn)行費(fèi)用最低。
 
(5)燃煤藕合生物質(zhì)發(fā)電可充分利用燃煤電廠大容量、高蒸汽參數(shù)達(dá)到高效率的優(yōu)點(diǎn),可在更大容量水平上使生物質(zhì)發(fā)電的效率可達(dá)到今天燃煤電廠能夠達(dá)到的最高水平。因此,混燒生物質(zhì)的電廠實(shí)際不受鍋爐容量和蒸汽參數(shù)限制的。
 
綜上所述,在大型高效燃煤電廠進(jìn)行燃煤藕合生物質(zhì)發(fā)電,是燃煤電廠在大容量和高效率的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)CO2減排最經(jīng)濟(jì)的技術(shù)選擇。
 
作者毛健雄,清華大學(xué)熱能工程系教授,研究方向?yàn)闊崮芄こ毯蜐崈裘喊l(fā)電技術(shù)
 
本文摘自《分布式能源》第2卷第5期
 
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責(zé)任編輯:lixin

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