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浅谈生物质热电联产的综合效益

时间:2018-10-11 15:19

来源:新能源网能源通

作者:李有胜

近年来,随着经济飞速发展,能源消耗日益增长。化石能源因不可再生性,整个地球的化石资源正在逐渐枯竭。而另一方面,因经济发展,人民收入水平和消费水平提高,提高生活品质的期望越来越高,对环境质量的要求也就越来越高。因此,发展可再生的清洁能源就显得尤为重要,而发展生物质热电联产,是构筑稳定、经济、清洁、安全能源供应体系,突破经济社会发展资源环境制约的重要途径。

生物质热电联产是以农作物秸秆和林木废弃物为原料,进行简单预处理,然后输送至生物质发电锅炉,经充分燃烧后产生蒸汽推动汽轮发电机发电,并充分利用末段抽汽和低真空循环水供热的能源高效利用方式。燃烧产生的灰粉可以加工成钾肥返田,该过程将农业生产原本的开环产业链转变成可循环的闭环产业链,是典型的资源综合利用和循环经济发展模式。

生物质热电联产并非传统意义上的小火电。作为生物质能产业的重要领域,发展生物质热电联产其实是一项为国家增加能源供给、保护生态环境、服务“三农”的重要措施。

根据生物质能热电联产的社会经济意义及其所处的地位,它的主要功能首先是合理有效地处理农林废弃物,减少环境污染,改善生态环境;与此同时,利用废弃物直燃产生的热量进行供热发电。开发生物质可再生能源利用,能够有效地节约化石燃料,改善能源结构,降低污染物排放。

近年来,我国雾霾天气大面积频发,特别是京津冀区域首当其冲,其中燃煤锅炉和燃烧散煤排放的大气污染物仍是我国大气环境污染的主要贡献源。为了有效改善区域大气环境,各部委先后出台相关政策法规,逐步取消自备燃煤锅炉。京津冀及周边地区实行煤炭总量控制,各地分别消减燃煤利用总量。因此,开发利用洁净新能源是实现大气污染物减排的必然选择。生物质能占世界一次能源消耗的14%,是排在化石能源煤、油、气之后的第四大能源。与其它能源相比,生物质是唯一一种可以提供气体、液体和固体三种形态燃料的能源资源,具有分布广、洁净性及可再生性好等特点。因此,发展生物质能热电联产是一个利国利民,节能减排、精准扶贫的首选项目。

1生物质能热电联产经济性分析

根据资源分布,通过横向对比,生物质能热电联产和燃煤机组、天然气供热对比,具有经济性较高、环保节能、资源量能够满足供热需求、符合县级城市清洁供热要求、可循环利用,符合国家政策等优势。通过相关数据对比,生物质能供热比天然气锅炉供热价格低约三分之一,比燃煤锅炉供热高约三分之一(详见表一)。如果生物质热电联产,利用低真空供热,供居民采暖价格将会比燃煤机组还要低(生物质发电享受补贴电价和秸秆综合利用补贴)。

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2生物质能热电联产社会效益

生物质热电联产项目所选地基本在县级城市或乡镇所在地,基本都是农业种植区和木材加工基地周边。每年产生的大量农作物秸秆和林木业废弃物,传统上农村主要是把秸秆作为薪碳使用,另有小部分用作饲料或堆肥使用。改革开放以来,随着农村发展进步和农民生活水平的提高,秸秆的农家薪碳功能逐渐消失,化肥使用越来越普遍,随之出现严重的秸秆积存问题。近些年间,每到夏收和秋收时节,村村点火,处处冒烟,田间路边焚烧秸秆现象成为一大公害,造成严重的大气污染,危害着城乡居民的身体健康,也危害着交通安全。

近几年来,各级政府采取疏导政策,引导农民进行秸秆综合利用。通过就地还田、青储饲料、建沼气池等多种措施,消除了部分焚烧秸秆现象。但由于秸秆产量大,除综合利用部分外,每年仍有大量秸秆积存,需要通过工业化方式大量利用。同时,各县工业企业和城镇建设的快速发展以及不容乐观的环保现状,对集中供热也有着迫切需要。生物质能热电联产项目可以把项目周边地区的农林废弃物转化为经济效益,带动农民发展生物质燃料产业,改善生态环境,促进经济发展,为国家节约财政支出。

由于生物质燃料的本身特性,能够有效降低烟尘和有害气体排放水平,保护环境。不会增加大气二氧化碳总量,并且替代燃煤指标,降低温室效应,还有机会参与碳交易合作(国内已开始试点)。

一个常规的生物质能热电联产项目(30MW)每年需要消耗生物质燃料30万吨,平均每吨燃料价格基本在300元左右,每年大概有9000万元落在当地流通。通过秸秆收购和灰渣返田可提高当地农牧民收入,增加就业水平,有效解决“三农问题”,拉动当地其它产业的发展,为当地以及农民带来不可估量的经济效益。

从本质上说,生物质能热电联产项目是综合利用工程、集中供热工程、节能工程、环保工程、支农工程,可节省煤炭资源、减轻空气污染、改变城乡面貌、增加农民收入、提高居民生活质量。是国家大力提倡的循环经济的具体实践,必将对美丽新村发展起到示范作用。

3生物质能热电联产项目节能环保效益

根据中华人民共和国国家发展和改革委员会2011年第9号令《产业结构调整指导目录(2011年本)(2013年修订)》,生物质能热电联产项目符合第一类鼓励类第五项新能源项目,属于农林废弃物利用项目。农林废弃物自古以来一直是乡镇农民的主要取暖和炊事燃料,由于炉灶、自然天气影响,燃烧农林废弃物后导致室内环境卫生极差。自从改革开放以来,农民生活水平提高,改用煤炭、电、天然气作为炊事和取暖主要燃料。农林废弃物退出历史舞台,被农民收割后直接在农田焚烧或弃入沟壑,从而导致产生大量温室气体沼气(甲烷)及水体COD增加,增加了自然空气污染和水体质量的污染。

根据有关资料显示1度电(kWh)可折合0.4公斤标准煤(见表二),其中污染物可以根据发电量折算对比;

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编辑:刘影

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