秸秆发电情况介绍

秸秆发电情况介绍今后15年,我国在生物质能方面将重点发展农林生物质发电、生物液体燃料、沼气及沼气发电、生物固体成型燃料技术四大领域,开拓农村发展新型产业,为农村提供高效清洁的生活燃料,并为替代石油开辟新的渠道.根据《可再生能源中长期发展规划》确定的主要发展目标,到2010年,生物质发电达到550万千瓦,生物液体燃料达到200万吨,沼气年利用量达到190亿立方米,生物固体成型燃料达到100万吨,生物质能年利用量占到一次能源消费量的1%;到2020年,生物质发电装机达到3000万千瓦,生物液体燃料达到1000万吨,沼气年利用量达到400亿立方米,生物固体成型燃料达到5000万吨,生物质能年利用量占到一次能源消费量的4%.自贡东方锅炉工业集团有限公司自主研发的生物质发电锅炉技术将落户江苏洪泽县,在洪泽生物质发电项目中充当主力.20世纪70年代的世界石油危机,促使一直依赖石油作为惟一能源的丹麦推行能源多样化政策.丹麦BWE公司率先研发秸秆生物燃烧发电技术,在这家欧洲著名能源研发企业的努力下,丹麦于1988年诞生了世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂.目前丹麦已建立了130家秸秆发电厂, 秸秆发电等可再生能源占到全国能源消费量的24%以上.秸秆发电技术现已走向世界,被联合国列为重点推广项目.瑞典、芬兰、西班牙等多个欧洲国家由BWE公司提供技术设备建成了秸秆发电厂,其中位于英国坎贝斯的生物质能发电厂是目前世界上最大的秸秆发电厂,装机容量3.8万千瓦,总投资约5亿丹麦克朗.秸秆包括玉米秸秆、小麦秆、稻草、油料作物秸秆、豆麦作物秸秆、杂粮秸秆、棉花秆等,是仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源,在世界能源总消费量中占14%.国际能源机构的有关研究表明,农作物秸秆为低碳燃料,且硫含量、灰含量均比目前大量使用的煤炭低,是一种很好的清洁可再生能源.每两吨秸秆的热值相当于一吨煤,而且其平均含硫量只有3．8‰,远远低于煤1%的平均含硫量.随着生物质能发电投资迅速升温,国家电网以及五大发电集团的成员,中电投、华电集团、大唐集团等摩拳擦掌,纷纷在全国范围内跑马圈地,抢占优质秸秆发电资源.国家电网公司担任大股东的国能生物发电有限公司目前已经有19个秸秆发电项目得到主管部门的核准.大唐安徽分公司大唐淮北发电厂8月在蒙城的秸秆发电项目选址成功,初步拟定一期建设2×1.5万千瓦发电机组,投资约2.5亿至3亿元人民币.华电集团位于安徽宿州市的2×2.5万千瓦秸秆发电项目8月获得国家发改委的批准.国电集团投资2.5亿元在山东德州上马一个秸秆直燃发电项目.中电国际投资 1.31亿元在江苏洪泽正式启动了其首个秸秆发电项目——中电洪泽生物质热电项目.河北、山东、江苏、安徽、贵州、河南、黑龙江等省份,多个令人兴奋的农作物秸秆燃烧发电项目或立项,或动工,或投产.生物质能大规模地转化成电能,正面临前所未有的发展良机:一方面,石油、煤炭等不可再生化石能源价格飞涨;另一方面,各地政府顶着“节能降耗20%”军令状,对落实和扶持生物质能发电也有了相当的默契和热情.2006年9月17日,国电集团与山东德州所属的陵县签署投资协议,将在该地投资2.5亿元上马一个秸秆直燃发电项目.这已是德州引进的第三个秸秆发电项目.此前,国家电网公司接连在德州签下夏津、临邑二县两个秸秆发电大单,总投资高达10多亿元.作为国家电网公司投资秸秆发电项目的载体,2005年7月7日,国能生物在北京正式成立,注册资本5亿元,其中国家电网直属的深圳国电科技发展有限公司占股55%,龙基电力有限公司占其余45%股份.国能生物被寄予了厚望.国家电网公司总经理刘振亚亲自出任这个三级公司的董事长,龙基电力公司此前已开展的生物发电项目也全部转入该公司.2004年年底,龙基电力曾在山东单县开工建设了国家第一个秸秆发电项目———单县龙基生物发电有限公司,现在,随着投资方的转换,这个示范工程已经易名为国能单县生物发电有限公司.“我们的目标很明确,利用3年的时间实现在建和投产装机容量150万千瓦,完成对全国优质生物发电资源的占有,并在2007年实现上市;到“十一五”末建成约200座生物燃料发电厂,装机容量达到500万千瓦,成为世界上最大的生物质发电企业.”国能生物的一位高层告诉记者,具体来说,2006年要完成布点50个,核准25个,2007年也要争取有30个项目得到核准.“国能生物的底气源自其两大股东的实力.”一位业内人士分析,由于有国家电网公司做后盾,国能生物可以获得充足的发电量保证,具有独特的市场优势;此外,其另外一家股东龙基电力,是丹麦BWE公司“秸秆发电”等核心技术、锅炉设备等进入中国的惟一平台.后者拥有世界最先进秸秆发电技术,在设备的效率、寿命等方面具有明显的领先优势.2006年9月20日,在2006亚太总裁与省市长国际合作峰会上发表演讲时,中电国际(2380.HK)CEO李小琳说,该公司刚刚在江苏洪泽正式启动了第一个秸秆发电项目———投资 1.31亿元的中电洪泽生物质热电项目.李小琳还透露,作为中电投集团在港上市的旗舰企业,中电国际已经启动了新能源发展规划,并成立了中电新能源公司,目标是要投资100亿元左右,建设70—80家秸秆发电企业. 国电集团则以国电科技环保集团(简称国电科环)为平台在秸秆发电领域进行扩张.“我们已经做了大量前期工作,掌握了一批资源丰富、厂址综合条件优越的项目点,计划今年开工1-2个示范项目进行实践探索.我们的最终目标是形成新的秸秆发电产业集群.”该公司有关人士说.仅仅在9月份,国电科环就在山东德州、淄博两地拿下两个秸秆发电项目.此前,其位于黑龙江汤原和山东无棣的两个2×1.5万千瓦秸秆发电项目已经通过了主管部门的审核,正在进行招标.作为五大发电集团之一的中国国电集团的子公司,国电科环把生物质发电纳为七大主业之一.华电集团在秸秆发电领域也蓄势待发.从2005年开始,华电下属的山东枣庄十里泉电厂就根据所在地区秸秆资源丰富的实际,在5号机组大修中安装了我国首台煤粉秸秆混燃发电机组.今年8月份,华电集团位于安徽宿州市的2×2.5万千瓦秸秆发电项目也又获得了国家发改委的批准.大唐集团对秸秆发电的布局主要由各地分公司进行操盘.去年12月,大唐吉林发电公司决定在辽源上马秸秆发电项目,规模为2×1.2万千瓦;今年8月份,大唐安徽分公司大唐淮北发电厂在蒙城的秸秆发电项目也选址成功,初步拟定一期建设2×1.5万千瓦发电机组,投资约2.5亿至3亿元人民币.在五大发电集团中,华能集团是目前惟一尚未有秸秆发电项目的公司,但在其最近的一份内部文件中也提到,“在具备条件的地区,将扶持发展秸秆发电,为新农村建设提供能源支持”.2004年,国家发改委在对生物发电的初步规划中提出,“争取到2020年建成2000万千瓦”.如果这一目标得以实现,每年不但可以替代7500万吨煤,而且仅出售秸秆一项即可给农民带来200-300多亿元的收入.而今年1月1日开始实施的《可再生能源法》更是给众多秸秆发电项目注入强心针.该法明确规定,秸秆发电厂所发电量将由电网全额收购;进口设备的关税和进口环节增值税全免,同时,各地方省市还可因地制宜地制定其它的补贴政策.这些措施为秸秆发电提供了一个极好的市场切入点.来自国能的一份内部资料显示,以其单县项目的一台2.5万千瓦生物发电机组为例,动态总投资3.02亿元,投资回收年限为10.88年,投资利润率约为6.39%.此外,国家将降耗指标分解到各单位也是五大发电集团积极参与秸秆发电的动因之一.今年9月份,中电投确定,“十一五”期间要将万元工业增加值能耗降低30%,解决的路径之一就是发展可再生能源,“在具备条件的农业大县,开发单机容量1.5万千瓦及以上的秸秆发电”.据介绍,目前秸秆发电面临着三大难题:一是秸秆收集.秸秆的容重比小,单位体积的重量小,热容量比煤炭小,这些造成了秸秆收集和运输的不方便;二是锅炉上料.无棣项目锅炉为12MW,每小时需要上料75吨,怎么把75吨的秸秆燃料放进锅炉是一个很大的难题;第三,锅炉技术,即如何让原料充分燃烧.目前锅炉技术被丹麦BWE公司垄断,国内还没有一个厂家有自主成熟的秸秆发电锅炉设备.无锡华光股份在河北省建设投资公司河北晋州秸秆热电厂项目2台75t/h秸秆直燃锅炉及配套系统设备的招标中中标,中标价格为4122万元.华光股份中标的单台秸秆发电锅炉是我国首台具有自主知识产权的国产化产品.作为“十一五”规划发展重点之一,河北晋州秸秆热电工程是“十一五”规划中三个国家级示范性工程之一,也是第一个采用国产化秸秆直燃锅炉的项目,同时也是我国第一批生物燃烧发电项目之一.由河北省建设投资公司与北京龙基电力有限责任公司、香港中国生物发电集团有限公司于2004年3月23日签署协议合资投建.该项目将引进欧洲著名能源研发企业丹麦BWE公司的世界最先进秸秆发电技术.这就涉及到决定我国秸秆发电前景的重要因素——秸秆发电技术和锅炉设备的自主研发能力.作为一项崭新的技术,目前我国的秸秆发电技术和设备还需要从国外引进,导致项目投入成本必然高于传统发电行业,而我国目前的电力定价机制是竞价上网机制,因此一旦参与竞价,秸秆发电与传统电业在价格上相比就明显处于劣势.虽然自2006年1月1日起施行的《可再生能源法》规定,鼓励传统电力企业并购生物质发电项目,并对生物质发电项目免于网上定价,但解决成本问题的根本还在于核心技术和核心设备的国产化.一旦获得了自主知识产权,降低了建设和运营成本,秸秆发电对传统电业的优势就会凸显,秸秆燃烧发电在我国,特别是农村地区将具有广阔的前景.据测算,每两吨秸秆的发电量相当于一吨煤.以河北晋州秸秆热电厂项目为例,预计该发电厂每年可燃烧秸秆20多万吨,发电1.2亿千瓦时,相当于节省10万吨标准煤.我国每年农作物秸秆年产量约为6.5亿吨,预计到2010年将达到7.26亿吨,相当于节省3.5亿吨煤.不仅如此,秸秆还是一种煤无法媲美的清洁能源.环境国际能源机构的研究表明,秸秆是一种很好的清洁可再生能源,其平均含硫量只有3.8‰,而煤的平均含硫量约达1%.除了具有较好的经济效益和生态效益,秸秆发电还具有可观的社会效益.按照每吨秸秆100元的收购价测算,一座河北晋州秸秆发电厂将带动农户增收2000多万元,同时还可以提供100万平方米的采暖供热.“利用秸秆发电可以把解决能源短缺、环保和农民增收三大问题很好地结合起来.”河北省省长季允石说.农作物秸秆在很久以前就开始作为燃料,直至1973年第一次石油危机时丹麦开始研究利用秸秆作为发电燃料.在这个领域丹麦BWE公司是世界领先者,第一家秸秆燃烧发电厂于1998年投入运行(Haslev,5Mw).此后,BWE公司在西欧设计并建造了大量的生物发电厂,其中最大的发电厂是英国的Elyan发电厂,装机容量为38Mw.目前生物质能秸秆发电技术的开发和应用,已引起世界各国政府和科学家的关注.许多国家都制定了相应的计划,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,它们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程.根据我国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标,至2010年,我国生物质能发电装机容量要超过:300万kw.因此,从中央到地方政府都制定了一系列补贴政策支持生物质能技术的发展,加快了技术商业化的进程.随着我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技术的利用前景将会越来越广阔.我国农村的秸秆资源相当丰富,主要的农作物种类有稻谷、小麦、玉米、豆类、薯类油料作物、棉花和甘蔗.根据我国地理分布和气候条件,南方地区水域多、气温高,适合水稻、甘蔗、油料等农作物生产,北方地区四季温差大,适合玉米、豆类和薯类作物生长,故播种面积大于其他地区.小麦在我国各地区都普遍种植,播种面积以华中、华东地区最多;棉花产地主要是华东和华中地区,其次是华北和西部地区.预计在2000年到2010年期间,我国每年秸秆资源的可获得量为3.5亿~3.7亿t,相当于1.7亿tce.如果将这些秸秆资源用于发电,相当于0.9亿kw火电机组年平均运行5000h,年发电量为4500亿kWh.农作物秸秆直接燃烧供热发电的利用方式,是一条将秸秆转化为生物质能源可行的工艺技术路线.如果秸秆直接燃烧供热发电示范成功,将成为中国最大的支农项目、最大的节能、环保项目,是我国最可能迅速大面积推广的可再生能源项目.正是由于秸秆直燃发电项目拥有以上特点,同时它又可能解决目前许多企业面临的煤炭供应趋紧,价格持续上升的问题,我国启动实施秸秆发电的示范工程引起了国内外业界的极大关注.由中国龙基电力科技有限公司与北京德源投资有限公司共同合作经营的龙基电力有限公司,是BWE公司“超超临界锅炉”和“生物质能发电”等核心技术、锅炉设备相关技术及其更新技术进入中国的唯一平台.作为BWE公司在中国电力领域的项目发展公司和窗口公司,龙基电力有限公司将在中国境内投资生产世界先进的发电厂设备,逐步把BWE公司的生物质能发电技术引入中国,在国内生产BWE公司的生物质能发电锅炉及全部配套设备.目前,国家发展和改革委员会已正式批准将河北晋州和山东单县的生物质能秸秆发电工程列为国家级示范项目(发改能源[2004]2017号文件和发改能源[2004]2018号文件),旨在示范中完善技术,规范和培育市场,形成新的产业.这正式将秸秆发电技术在国内的推广驶上了一条农村能源全新利用的快车道.河北晋州(1×25MW)和山东单县(1×24MW)两个示范项目都将引进丹麦BWE公司的世界先进秸秆发电技术,龙基电力有限公司作为项目投资和项目实施单位,在当地做了大量的前期调研,力争在吸收丹麦BWE先进技术的基础上,开创出一条符合中国国情的新路.两个示范项目如能成功,将给我国广袤的农村带来前所未有的新能源革命和巨大的经济效益,如河北晋州项目每年燃烧秸秆20多万t,发电1.38亿kWh.按照每吨秸秆100元的收购价测算,将带动农户增收2000多万元/年;与同等规模的燃煤火电厂相比,一年可节约l0万多tce.在一些经济发达地区,秸秆就成了“废物”,特别是产粮区,出现了焚烧秸秆现象.目前,这一问题有了以下几个特点:1. 区域上的不均衡性.焚烧秸秆主要集中在产粮区,特别是一年两季或三季耕作的产粮区,如山东、河北、河南、四川、安徽等省份.那里人多地少,没有闲置土地,必须尽快“处理”掉秸秆而不影响下一季耕作,只好就地焚烧掉.2.时间上的不均衡性.焚烧秸秆发生在收获期与下一个播种期之间,时间短,处理量大,有的地方必须在几天之内把秸秆“处理”掉,满山遍野的秸秆只有付之一炬.3.焚烧秸秆地区,经济比较发达,农民生活水平高,已经扔掉了烧火棍,宁肯跑几十里、几百里去买液化气也不愿用秸秆做燃料.4. 城乡结合部和农村规划小区的秸秆废弃问题尤为严重.这里的农民不愿意“室内现代化,室外脏乱差”,再不愿意使用秸秆作燃料.秸秆就其物质属性来说,是属于很好的可利用物质,从古至今,被广泛利用,可归纳为“五料”,即燃料、饲料、肥料、基料、原材料. 目前,就全国来说,秸秆仍然主要用于作燃料,占全国秸秆产量的50%以上,做肥料所消耗的秸秆量占全国秸秆产生量15%左右.关于秸秆收集和运输问题,只要形成了大规模应用,收集和运输也将随之形成专业化行业.我国煤炭的运输半径在800km以上,且在运输中易产生粉尘污染.而秸秆的运输半径比煤小得多,且不会产生污染.上海电气是全国火电设备的生产大户,在秸秆发电设备领域还是个“新手”.技术人员介绍,面对这一新兴市场,上海电气长江公司和上海电气四方锅炉厂携手,开始燃烧秸秆锅炉的研发.与燃煤锅炉不一样,秸秆的灰熔点较低,可碱金属较高,燃烧后容易产生二氧化硅,因而在炉膛容积、防腐蚀等方面有特殊的要求.上海电气技术人员通过自主开发,已基本掌握了核心技术,预计在今年年底能完成两台燃烧秸秆锅炉的生产,到明年春天,改造后的恒光热电有限公司就可以开始烧秸秆发电了.据了解,若是采用丹麦等国的进口设备,其单位造价一般为每千瓦 1.5万元左右,而上海电气国产设备的单位造价大约在每千瓦7000元左右,有明显价格优势.目前河南700万千瓦机组的小火电,按照国家政策要求,在未来三年内有一半要被淘汰和改造,把它们改造成烧秸秆的机组是最好的“变身法”.江苏宝应协鑫生物质环保热电公司掺烧稻壳、锯末和树皮等生物质发电,一年消耗83万吨,约占燃煤总热值的40%;在浙江富春江环保热电厂,主要掺烧生活垃圾发电,年处理垃圾26万吨;在南京协鑫热电厂竟然掺烧生活污泥来发电.虽然国家已出台生物质发电补贴0．25元/千瓦时的政策,但仍缺乏具体的实施细则和协调机制;对于农林废弃物混燃量小于总热值80%的情况,国家规定不给予补贴,限制了混燃技术的推广应用.”他进一步解释道,中国生物质发电尚处于示范项目阶段,示范项从立项、建设、发电上网到验收,尚无专门的管理办法,大大影响示范项目的进度,也影响投资者的积极性.“示范项目需要国家在政策、财税、科技投入和管理方面给予积极关注、支持.经济性:“先天不足”后天补.生物质能发电从经济性的角度来讲,主要包括投入和产出两部分.投资成本巨大、产业门槛过高是妨碍生物质能发电向基层推广的一个重要原因.“建设一个25兆瓦燃用秸秆的电站,前期投资需要5亿元左右,是常规火电站的4倍;每年燃用生物质秸秆16万吨,约是30万亩地的全部秸秆;原料输送距离达90公里,集中过程本身就需要耗费大量的能源.” 中国工程院院士倪维斗提醒有关企业要考虑生产成本.投资偏高的主要原因是进口设备价格高,若要大规模地降低投资,大规模发展秸秆发电,就必须实现整套设备的国产化.技术国产化的途径有两条:一是国家加大对生物质原料秸秆发电技术的研发力度,尽快生产出自己的示范设备,并达到商业化、规模化.其次,可以通过引进当前国际上最先进的秸秆发电技术,以实现设计、制造的国产化.据中国电力工程顾问集团公司的专家介绍:当前,国内生物质秸秆直燃发电项目无一例外采用丹麦BWE公司的技术,单位投资高达10000元/千瓦左右.以从事清洁能源技术的引进开发和清洁能源发电设备的生产为主营业务的中港合资企业——龙基电力有限公司已与BWE公司签订了生物质能发电技术的合作协议,但协议是排他的,不利于有序竞争.其实,我国从1987年就开始进行生物质能小型气化发电技术研制工作.1996年,1兆瓦生物质能循环流化床气化发电系统被列入科技部“九五”重点攻关项目.大型生物质能气化发电产业化关键技术研究被列为科技部“十五”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科技部“十五”863重大课题.中国科学院广州能源研究所的“生物质气化发电新技术”就是在这种背景下研发成功的.1998年在福建莆田建成了国内首个1兆瓦谷壳气化发电示范工程并投入运行,1999年在海南三亚木材厂建成1兆瓦木屑气化发电示范工程并投入运行,2000年在河北邯郸建成了6兆瓦秸秆气化发电示范工程并投入运行.但是,由于“生物质能循环流化床气化发电系统”没有解决以秸秆为主的生物质能的利用问题,也没有解决秸秆的收集系统问题,因此,该技术被排除在国家首批示范项目之外.虽然“生物质能循环流化床气化发电”技术目前还存在着一些有待解决的问题,但是在技术上并不存在不可逾越的障碍.通过技术创新和改造解决这些问题,我国的“生物质能循环流化床气化发电”完全可能成为今后生物质能发展的方向之一从产出上讲,秸秆发电企业的电能因投资成本较高在“竞价上网”的市场中负重而行.仍以一个25兆瓦燃用秸秆的电站为例,按照内部收益率8.0%测算,含税上网电价基本上都在0.7元/千瓦时左右.7毛的电价水平对于燃煤电厂是相当高的.但是在这方面,《可再生能源法》鼎力相助:在生物质发电项目运行满15年内,国家给予每度电0.25元的电价补贴,所发电量电网全额收购,这使生物质能发电企业在一定时间内可以无忧销路了.生物质能秸秆发电就其经济性而言有“先天不足”,但在政府的有力扶持下,已可在激烈的市场竞争中占据一席之地.秸秆供应:众人拾柴火焰高.秸秆的连续稳定供应是秸秆直燃发电项目发展的另外一个瓶颈.在秸秆发电的工业化运行时,秸秆的消耗量很大.欧美等国秸秆发电运用比较广泛的地区,多为大规模农场,农作物品种单一,机械化程度高,农户从收割、打捆、储存到运输已经形成非常正规的产业链,电厂内只设2—3天的存储量.但我国农村多为农民个体耕作,存在单户耕作面积小、农作物秸秆品种多,秸秆晾晒所需场地、时间有限,机械化、自动化程度低,乡村道路、运输工具等不够先进等问题,所以秸秆的收购、储存、运输、质量等问题都要复杂得多、困难得多.但是这个问题,各大电力公司与当地政府密切合作,已经得到了较好的解决.生物质能的规划不完整、生物质产品缺乏标准和投入严重不足已成为制约我国生物质能发展的主要瓶颈.国家发改委最近就我国生物燃料产业发展作出三个阶段的统筹安排:“十一五”实现技术产业化,“十二五”实现产业规模化,2015年以后大发展.预计到2020年,我国生物燃料消费量将占到全部交通燃料的15%左右,建立起具有国际竞争力的生物燃料产业.为实现“三步走”目标,国家发改委建议近期抓紧开展四项工作:一是开展可利用土地资源调查评估和能源作物种植规划;二是建设规模化非粮食生物燃料试点示范项目;三是建立健全生物燃料收购流通体系和相关政策;四是加强生物燃料技术研发和产业体系建设.可以预见,未来能源作物会像粮食作物一样,在国家相关政策支持下生产、收购和流通.全球石化类能源的可开采年限分别为石油39年、天然气60年、煤211年,而其分布主要在美国、加拿大、俄罗斯和中东地区.我国是石油资源相对贫乏的国家.有专家测算,我国石油稳定供给不会超过20年,很可能在我们实现“全面小康”的2020年,就是石油供给丧失平衡的“拐点年”.生物质能源是我国仅次于煤与石油的第三大能源.农业部副部长尹成杰提出我国生物质能开发利用的四个重点领域:一是大力普及农村。