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作者:庄会永 来源:科学时报 发布时间:2010-6-7 9:7:11
农区生物质发电该往何处去?
——从一个真实的单县生物质发电厂谈起

国能生物发电集团有限公司科技部总经理

 
□庄会永
 
地处鲁西南的菏泽市单县,是山东省比较贫困落后的一个县。自2006年12月1日我国第一个规模化生物质直燃发电项目——国家级示范项目国能单县生物发电项目并网发电以来,受到了胡锦涛、温家宝等国家领导人的鼓励和关切,这是我们业界倍感欣慰的事情,也是我国在世界清洁能源领域竖起的一面旗帜。
 
新生事物的发展总是伴随着不同的声音,更何况在现代生物质能这样一个应用路线较多的领域。国能单县项目投产之前,非议、质疑一直不绝于耳,要不是因为单县项目是国家发展与改革委的三个全国示范项目之一,该项目早就被质疑停工了,那也就没有今天我们领先的直燃发电技术与产业了。
 
笔者从事生物质发电七年,考察过全国100多个项目点,有幸见证了中国生物质发电产业化发展的全过程。从政府的生物质发电的产业政策、技术引进与消化吸收、产学研合作与科技创新、市场推广、投资建设、企业与政府的运行管理,每个环节笔者都有参与。作为生物质能发电应用产业领域的实践者,笔者认为:在世界生物质直燃发电领域,单县项目是一面至今仍在飘扬的旗帜。国能单县自2006年投入运行以来,其各项参数一直处于世界前列。一向以苛责著称的英国BBC公司对国能单县项目做了一个题为“不要指责中国”的专访,以此项目为例肯定了中国在节能减排方面作出的努力。
 
七年来的一线实践,让我们面对业界内外的质疑有了更多的信心和底气,“爱之愈切,责之愈苛”,相信在不同观点的交流和互动中,生物质能发电应用产业能够走得又好又快。
 
减排,真真切切可核查
 
国能单县项目2007年~2009年的三年累计发电量累计为6.64145亿千瓦时,三年中每年发电运行都超过7000小时,其中2007年当年发电小时达8200小时。以上发电量扣除厂用电即为上网电量,是享受国家补贴的认可的基础数据。国家发展与改革委关于生物质发电补贴的文件网上都可以公开下载,上有补贴单位名称、发电量、补贴金额,数据翔实。
 
生物质生产过程中通过光合作用实现的碳固定是生物质能应用中最具特色的一环,“秸秆先生”献身直燃发电的碳中性原理是得到国际普遍认可的,直燃发电也是生物质能规模化应用中减排效果最直接、最显著的一种模式。笔者主持申报了中国政府批复的第一个生物质直燃发电CDM项目,在其严格的方法学下所能认可的碳减排量不仅仅是扣除了生物质燃料的收集、加工和存储等能耗排放,而且把电厂建设期间的排放、电厂运行届满拆除等排放都已扣除了。在这样的情况下与煤电比较减排效果显著,这已经是业界内外不争的事实。在不考虑具体燃料和区域情况下,粗略而言,一个25MW的生物质电厂年运行5000~6000小时,年净减排二氧化碳量大概在10~15万吨,这是扣除了原料、项目全生命周期排放的情况下的净减排量。2007年9月联合国指定DOE核查机构对国能单县生物发电CDM项目进行现场核查,确认国能单县项目在70天内的核查碳减排量为4万吨(扣除加工运输油耗等一切影响因素后的净减排量),全年二氧化碳减排量达18万吨。
 
富农,实实在在可调查
 
生物质发电项目最大的一块成本为燃料的购买成本,约占电价的50%~60%。以一个25MW的生物质发电项目为例,每年大概需要20~25万吨生物质燃料(根据燃料热值和发电小时数不同),以炉前价格300元每吨核算,总计燃料费大概需支付6000万元~7500万元。这些费用都是直接支付给出售燃料的农民和农民经纪人,富农直接不打折。生物质发电到底好不好?问问当地农民不难得知。
 
围绕一个生物发电项目,可以为约2000左右农民增收。但是就电厂本身运行管理人员数量与同等规模的煤电厂差不太多。煤炭从勘探、开采、运输、转运等等都需要投入巨大的人力物力,中国的煤炭企业众多,从全球最大的煤炭企业到已在改制中的地方小煤矿,可分析研究的对象很多,模型成熟,限于篇幅本文就不赘述了。从燃料的全生命周期的投入人力和各种综合成本考虑,生物质能应用投入要远远低于煤电,而且不会出现带血的煤和牺牲地方未来发展的生态破坏。就像我们不能因为煤矿透水事故而否定清洁煤燃烧发电技术一样,我们也不能因为项目运行中可能存在的一些小的问题而否定了一个产业方向。企业管理可以有好有坏,管理好的企业健康发展,管理坏的的企业倒闭退出,但是产业方向不会垮掉。
 
收集秸秆的技术难度远远低于收获粮食籽粒,如果有规模化的产业和市场拉动加政策支持,相关产业链会很快完善起来。如果煤炭把全生命周期的排放、投入代价和环境成本计入的话,肯定是一个惊人的数字。秸秆是可再生的,远期看来,生物发电其成本远比煤炭价格具有竞争力。终将枯竭的煤电占得比重越大,我们的未来越令人担心,我们越有必要支持生物质能等各种清洁能源发展壮大。秸秆发电目前享受的补贴,正是煤炭等化石能源应该积极补偿的环境成本之一。对此,煤电专家不仅不应该反对生物发电,而应该积极投入推广支持生物质发电,以积极地态度减轻200年工业革命以来应用化石能源不当致使今天出现的全球变暖窘境。
 
产业,踏踏实实在发展
 
中国有8亿多农民,农村地区有很多秸秆可用于发电。目前收购农民秸秆生产生物质能的产业尚在完善中,如果有我们的生物发电的产业需求拉动,通过突破技术和完善产业链,这个问题是可以解决的。相对现在已很成熟的化石能源如煤炭、石油等的开发相比,生物质能的开发完善要容易得多。同时,秸秆等生物质发电,发出的不仅仅是电,而是边远农村急需的分布式清洁能源,是县域经济发展的自备热电厂。
 
中国开发农林生物质能源,还有一个重要国情:目前我国有2000万留守儿童,将近4000多万留守妇女过着“牛郎织女”生活,金融危机后还有部分农民失业回乡。如果用秸秆、林业剩余物开发生物质能源,可以实现农民绿色就业,年收入1~2万元,就足以保障家庭生活和给子女交学费等支出。另外,在我国边际性土地发展种植多年生灌木,既能美化绿化环境,又可以隔年平茬作为生物能源的原料,因地制宜发展生物质能源,这是一个很大的绿色产业,国家林业局在这方面有很成功的管理经验。
 
农区的秸秆发电,综合效益好,投资少、见效快,现阶段可以为巨额的民间资本开拓新的投资渠道,实现环保、减排、富民、绿能等多重效益;生物质发电带动的生物质资源工业化应用相关产业链建设,将为未来多技术路线的生物质能应用打下良好基础,也为拉动农业产业化发展作出积极贡献。生物质发电等未来先进生物质能源应用,将是未来我国农村城镇化、城镇城市化发展的有力支撑。
 
生物质发电在为区域经济技术发展提供绿色热电的同时,业界已经开始生物质发电与多种技术路线整合的“多联产”试验示范,以提高项目的综合竞争力。笔者赞成生物质混合燃烧发电以获得更高的燃烧效率,直接参与了中国第一个混合燃烧发电项目十里泉项目。但是我们也要考虑到生物质混合燃烧项目取代不了直燃纯烧发电项目,因为除了监控监管问题外,关键是秸秆丰富区可以建生物发电项目的地方不一定有大电厂“可混”,再一个就是混合燃烧燃料要达到一定利用规模,同样要解决生物质规模化应用的问题。但是对城市垃圾生物质的规模化循环流化床汽化间接混合燃烧发电技术,环保高效,具有一定的现实推广意义,值得深入研究。
 
我们的生物发电项目消费的是“广谱”的多品种、品质差异大的农区生物质原料,燃料简单处理成本最低。高密度成型燃料热值高、存运方便,但是需要耗费更多的化石能源粉碎、预处理加工和压缩,生产成本高、产量低,其销售价格一般高于我们的承受底线,是我们目前用不起的 “精饲料”。
 
另外,针对我国必须关停的小火电,有一部分可以结合电厂技术和周边生物质资源情况,改造成生物质电厂,这既是是区域热电的补充,也是实现多重社会经济效益的难得载体。这不是“借尸还魂”而是“起死回生”,变污染排放而为节能减排,堪称“立地成佛”。
 
一句话,生物质发电是具有多重效益的朝阳产业,要鼓励其因地制宜、科学发展。国家发展与改革委对此已经开展了细致的调研、科学的规划、密切的跟踪管理。“技术问题找专家,政策问题找政府”是我们这个行业引以自豪的发展环境,也是该产业得以健康发展的保证。
 
《科学时报》 (2010-6-7 C3 争鸣)
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