秸秆发电的现状和展望_崔小爱

第20卷第3期2007年6月污染防治技术P O L L U T I O NC O N T R O LT E C H N O L O G Y V o l .20,N o .3

J u n .,2007

秸秆发电的现状和展望

崔小爱

(江苏省环境科学研究院,江苏南京　210036)

摘　要:介绍了秸秆发电的重要意义以及在国内外的发展现状,分析了秸秆发电存在的问题,并提出相应的解决办法,最后展望了秸秆发电在国内的市场前景。

关键词:可再生能源;秸秆发电;现状;展望中图分类号:T K 6;T K 16 文献标识码:A

T h e S t a t u s Q u o a n d P r o s p e c t s o f S t r a wE l e c t r i c i t y G e n e r a t i o n

C U I X i a o -a i

(J i a n g s u P r o v i n c i a l A c a d e m y o f E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e s ,N a n j i n g ,J i a n g s u 210036,C h i n a )

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收稿日期:2007-02-27

作者简介:崔小爱(1975—),女,河北蠡县人,助理工程师,大学本科,从事环境影响评价等工作。

随着农民生活水平的提高和能源利用方式的转变,秸秆等农业废弃物带来的环境问题越来越突出。秸秆直接在田间焚烧带来的大气污染和消防安全问题危害极大,甚至影响交通和人民群众的健康,是长期以来普遍存在而又无有效解决办法的难题。秸秆发电是一个变废为宝的朝阳产业,有助于解决这个难题。

中国秸秆资源十分丰富,每年可产生的农作物秸秆6亿多t ,折合标准煤约3亿t ,为秸秆发电奠定了基础。由于能源结构的调整、农村环境的保护以及社会主义新农村建设等宏观政策的出台,将有利于生物质能源的发展,“十一五”期间,中国秸秆发电必将进入快速发展期。1　发展秸秆发电的意义

(1)发展秸秆发电,符合中国可再生能源的发展方向,是重要的可再生能源利用方式。近年来,由于石化能源的紧张,严重影响和波及工业、农业、交通运输以及人民生活等各个方面,促使国民经济整体运行成本的增加,严重影响了经济的持续健康稳定发展。用清洁可再生能源替代煤炭、石油,调整能源结构,是中国近期的重要任务,而利用风能、

生物质能等可再生能源发电,正是能源结构调整最主要的方向。在中国生物质总资源量中,秸秆资源占有一半,因此,秸秆发电对中国的发展意义重大。

(2)发展秸秆发电有利于建设社会主义新农村,能够有效促进农民增收、农村经济发展和实现农村奔小康社会。以秸秆为燃料的发电厂选址都是在秸秆相对集中的农村地区,按照“十一五”期间国家生物质发电装机将达到550万k W·h 、设备年利用按5500h 计算,消耗秸秆约3000万t /a 以上,可以直接为农民带来收入100亿元以上;“十一五”期间,需要建设规模为25M W 的电厂大约220座,可以为农民提供就业机会18万人,同时,秸秆燃料的收、储、运工作也给农村带来了新的就业岗位,实现就地转移农村剩余劳动力;秸秆发电的发展可以带动电厂周边的基础设施建设,由于发电厂持续稳定地消耗秸秆,能够源源不断地为农村提供经济支持,使农村经济得以持续稳定的发展,有利于进一步缩小城乡差距。因此,发展秸秆发电,是缩小城乡差距,转移农村剩余劳动力,构建

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　·污　染　防　治　技　术第20卷第3期

和谐社会的一项有效措施。

(3)发展秸秆发电,有利于保护环境。由于秸秆含硫量很低,且低温燃烧产生的氮氧化物较少。与火电相比,秸秆发电可以大大减少S O2和C O2的排放,是国际上发达国家普遍推行的清洁发展机制(C D M)项目,装机容量为12M W的生物质发电机组每年可减排17.8万t C O2当量,可大幅度降低全球温室气体排放[1]。

另外,随着农民燃料结构和肥料结构的改变,现在全国农村农作物秸秆很大一部分被就地焚烧。燃烧秸秆到处浓烟滚滚,许多地方由于焚烧秸秆,甚至酿成飞机、汽车等交通事故和火灾事故。秸秆发电能够有效解决农村秸秆露天堆放、焚烧带来的一系列污染和消防安全等问题,有助于建设“整洁村容”的社会主义新农村。

2　国内外秸秆发电的发展现状

近几年,世界各国开始高度重视秸秆发电项目的开发,将其作为21世纪发展可再生能源的战略重点和具备发展潜力的战略性产业,如日本的“阳光计划”、美国的“能源农场”、印度的“绿色能源工厂”等。秸秆发电技术已被联合国列为重点项目予以推广。欧洲许多国家已经建成了多个秸秆直燃发电厂,其中丹麦的秸秆发电等可再生能源已占该国能源消耗总量的24%[2]。

中国从1987年起开始进行生物质能小型气化发电技术研究工作,并列为国家科技部“七五”重点攻关项目。1996年,1M W生物质能循环流化床气化发电系统被列为国家科技部“九五”重点攻关项目。生物质能气化发电优化系统及其示范工程被列为国家科技部“十五”863重大课题。2000年6000k W秸秆气化发电示范工程建成投入运行。经过几年连续运行,目前设备状况良好,为今后更好地利用生物质能源奠定了良好的基础[3]。

由龙基电力有限公司投资和建设的河北晋州(1×25M W)和山东单县(1×24M W)两个示范项目,都将引进丹麦B W E公司的世界先进秸秆发电技术,两个示范项目的成功,将给中国广袤的农村带来前所未有的新能源革命。除上述两个示范项目外,江苏省的如东县、灌云县和大丰市,黑龙江省的庆安县,北京市平谷区等生物质能丰富的县(区),都在积极着手筹建秸秆发电厂。

从全局看,秸秆发电呈现一片繁荣的景象。随着中国国民经济的高速发展和城乡人民生活水平的不断提高,既有经济、社会效益,又能保护环境的秸秆发电必将得到更大的发展空间。

3　当前秸秆发电存在的问题及解决办法

分析当前中国发展秸秆发电的实际情况,主要存在以下三方面的问题[4]。

(1)提供秸秆燃料存在困难　秸秆燃料主要包括收购、储存、运输三个环节,每一个环节都存在一定的困难:(a)目前中国秸秆发电处于起步阶段,没有成熟模式或经验可循。另外,由于收购价格较低,又集中在农忙季节,农民忙于收种,影响了秸秆出售,给收购带来了困难。(b)秸秆发电,需求秸秆量很大,必须保证连续稳定地供应。但是农作物秸秆的收购具有很强的季节性,如冬小麦到夏季收获,玉米和棉花在秋季收获,全年有很长一段时间收获不到秸秆。因此,发电厂至少需储存半年的秸秆量。如1台30M W的机组,需储存15万t 秸秆燃料。但由于秸秆密度较小,存储秸秆占地相当大,实际操作起来难度大。(c)由于秸秆体积大,造成运输困难。

(2)发电运营成本偏高　与常规火电相比,秸秆发电初期投入较高,机组热效率低,同时由于生物质秸秆燃料发热量远远低于煤炭,且因密度小,巨大的运输成本导致燃料成本偏高,因此秸秆发电成本高,约为煤电的1.5倍。

(3)缺乏核心技术和设备　在中国虽然已经有研究机构、公司开始研究生物质直燃发电技术,但到目前为止,并未掌握核心技术。用于秸秆焚烧发电的锅炉及燃料输送系统的技术和设备均来自国外,成为制约中国秸秆发电的关键因素。由于缺乏核心技术,投产后的秸秆发电企业,将可能长时间受制于国外企业。

针对当前秸秆发电存在的问题,提出了几点解决办法。(a)对于秸秆燃料收集困难问题。建议成立专门的秸秆供应有限公司,各相关乡镇成立分公司,镇村落实专人负责,组成经纪人队伍,形成供应网络。具体运作方式可采取“电厂+公司+经纪人+农户”,或“电厂+政府+公司+经纪人+农户”的形式,由经纪人与农户签订长期供货协议,确保长期不间断供应秸秆资源。政府要通过政策鼓励、协调资金等方式,扶持经纪人队伍的发展并出台有关规定,当地政府必须禁止秸秆焚烧。要动用宣传工具广泛宣传秸秆焚烧的危害性,同时责成各级干部切实制止农民在田间焚烧秸秆的行为,