“‘十三五’期間，國家力推燃煤耦合生物質發(fā)電，積極開展試驗示范。我們應該從更高的戰(zhàn)略意義上看待這項工作，充分認識到這對新形勢下煤電轉型發(fā)展的重大意義，充分認識到煤電多種社會功能的彰顯。”在日前由中國電力科技網召開的第一屆燃煤鍋爐耦合生物質燃燒技術應用研討會上，中國電力科技網CEO魏毓璞向《中國電力報》記者表示。

6月底，國家能源局、生態(tài)環(huán)境部兩部委發(fā)布84個燃煤耦合生物質發(fā)電技改試點項目，燃煤耦合生物質發(fā)電工作正式破題。燃煤耦合生物質發(fā)電的社會意義何在?這項工作給煤電發(fā)展將帶來哪些影響?這成為當前擺在煤電從業(yè)者面前的重要課題。

煤電發(fā)展重心轉向“低碳”

“煤電超低排放改造使煤電的常規(guī)污染物排放大幅度下降，排放績效達到世界先進水平，常規(guī)污染物已經不是煤電發(fā)展的約束性因素。我國對《巴黎協(xié)定》的承諾使煤電降低二氧化碳排放成為最新的挑戰(zhàn)，碳排放將成為煤電發(fā)展的重要制約因素。低碳發(fā)展將是今后煤電發(fā)展的重大任務。”清華大學能源與動力工程系毛健雄接受《中國電力報》記者采訪時談道。

“大型發(fā)電集團單位供電二氧化碳排放控制在550克二氧化碳/千瓦時以內。”這是國務院印發(fā)的《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》中的明確要求。相關專家分析，在已知的現有燃煤蒸汽循環(huán)和IGCC發(fā)電技術條件下，國務院這一碳排放強度目標很難達到。

“在CCS技術能夠大規(guī)模使用前，能夠經濟上和技術上可行的較大幅度降低碳排放的措施，就是燃煤耦合生物質發(fā)電。”毛健雄表示。

中國工程院院士、清華大學原副校長倪維斗在會上表示：“為了實現中國能源的轉型和控制碳排放，并達到2030年非化石能源發(fā)電量占比不低于50%的目標，大力發(fā)展煤電+生物質耦合發(fā)電將成為必然。”

相關統(tǒng)計顯示，中國可作為能源利用的農作物秸稈及農產品加工剩余物、林業(yè)剩余物和能源作物等生物質資源總量每年約4.6億噸標準煤。

“如果中國每年有50%的生物質用于發(fā)電，那么可發(fā)電量約7200億千瓦時，是2017年全國發(fā)電量的11%，僅此一項，即可實現非化石發(fā)電量占比從當前的30.3%提高至約40%，完成2030年目標的一半。”電力規(guī)劃設計總院發(fā)電工程部高級工程師李文凱在會上分析道。

毛健雄告訴《中國電力報》記者：“綜合分析比對可以看出，大容量高效煤電廠包括超超臨界機組采用燃煤耦合生物質發(fā)電，應該是現階段中國煤電大幅度降低碳排放的主要措施。”

加快燃煤耦合生物質發(fā)電標準制定

“國外有15%、40%、100%耦合生物質發(fā)電的技術。結合具體項目的燃料供應、資金、運行維護習慣，以及我國電廠的情況，我們認為15%耦合生物質發(fā)電技術比較適合于我國。”中國能源建設集團規(guī)劃設計有限公司副總工程師龍輝在會上分析道。

龍輝建議，在電廠內或緊挨電廠建設燃料預處理工廠進行烘焙和研磨。然后通過大管道輸送到鍋爐附近，再通過管道分配系統(tǒng)均勻分配到煤粉管道。該方案生物質燃料預處理比較獨立，生物質耦合比例適宜(可達熱值比例15%)，電廠的改造較小，便于項目投資、建設和運行管理。

英國是目前世界上燃煤火電機組生物質混燒技術發(fā)展領先的國家，實現了三代技術的跨越。英國近年來生物質耦合燃燒技術發(fā)展表明：大型燃煤鍋爐可實現自由比例的生物質燃料(0-100%)給鍋爐提供熱量。可實現100%的生物質燃料，不再燒煤。“英國部分大型燃煤火電機組實現了‘煤改生物質’燃燒，值得我們學習和借鑒。”龍輝表示。

“下一步要盡快組織制定燃煤耦合生物質發(fā)電的相關標準。這些標準包括生物質電量計量標準、耦合發(fā)電相關工藝技術標準、污染物排放標準等。”李文凱在會上談道。

據李文凱分析，生物質上網電量計量在技術實現上是可行、可靠的，但相對復雜。要確保全流程管控，計量結果可信度高。宜多家單位聯(lián)合編制，集思廣益，務求完善。另外，生物質的處置過程也應制定相關技術標準。

記者注意到，國家能源局、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布的《關于燃煤耦合生物質發(fā)電技改試點項目建設的通知》中明確提出：“技改試點項目建設過程中，業(yè)主單位、施工單位、設備廠家及相關科研院校應加強協(xié)作，聯(lián)合攻關，及時總結經驗，加快燃煤耦合生物質發(fā)電關鍵技術研究開發(fā)、成果轉化和標準制定。”

煤電社會功能逐步多元化

“當生物質資源處置成為周邊社會難題的時候，屬地燃煤發(fā)電企業(yè)就應該主動與當地政府對接，承擔起生態(tài)文明建設的社會責任，使難題成為契機、危害變身效益、資源不再錯配。”業(yè)內專家蔣庭軍接受記者采訪時表示。

記者注意到，國家能源局相關文件中明確，組織燃煤耦合生物質發(fā)電，旨在發(fā)揮世界最大清潔高效煤電體系的技術領先優(yōu)勢，依托現役煤電高效發(fā)電系統(tǒng)和污染物集中治理設施，構筑城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)保平臺，兜底消納農林廢棄殘余物、生活垃圾以及污水處理廠、水體污泥等生物質資源，破解秸稈田間直焚、污泥垃圾圍城等社會治理難題，克服生物質資源能源化利用污染物排放水平偏高的缺點。

浙江大學熱能工程研究所教授王勤輝致力于生物質循環(huán)流化床氣化及其耦合發(fā)電技術的研發(fā)。在他看來，單獨燃燒或氣化利用受生物質資源分布及其收集成本限制，難以實現大規(guī)模集中利用。生物質與大型燃煤電廠耦合混燃是生物質大規(guī)模高效利用的有效途徑。

“燃煤耦合生物質發(fā)電的意義和價值是有助于解決農村和城鎮(zhèn)發(fā)展中現實的、迫切的需求。”李文凱在上述會議上表示。李文凱認為，燃煤耦合生物質發(fā)電項目效益與社會效益的利益存在一致性：項目和全社會均節(jié)省投資，減少資金、設施、土地浪費，有助于支持政策退坡機制的構建;不存在所謂“逆勢增加煤炭消費”、“擠占可再生能源發(fā)電空間”的問題。

前不久，國家能源局、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布的《關于燃煤耦合生物質發(fā)電技改試點項目建設的通知》中明確指出：“鼓勵技改試點項目聯(lián)產生物炭，并開展炭基肥料還田，活性炭治理修復土壤、水體等下游產業(yè)利用研究。”

合肥德博生物能源科技有限公司董事長張守軍認為，燃煤耦合生物質氣化發(fā)電聯(lián)產生物炭，可充分發(fā)揮生物質價值，實現“工、農、能一體化”，燃煤電站轉型為炭材料和能源等多元供應中心，拓展生態(tài)價值。

“生物質能開發(fā)，結合秸稈焚燒治理，具有治理污染源、減煤、清潔能源、碳減排、支農等多重功能。”中國投資協(xié)會能源投資專業(yè)委員會副會長莊會永認為，燃煤耦合生物質發(fā)電進一步擴展了煤電的社會功能。