生物质发电与所需燃料的收、储、运模式

生物质发电与所需燃料的收、储、运模式一、生物质秸杆燃料综合利用背景：农作物秸秆作为一种农业生产的副产品，产量大、分布广，同时也是一项重要的生物资源——其含氮、磷、钾、碳的平均含量分别为％、％、10％、45％。

据统计，我国年产农作物秸杆亿吨，其数量相当于北方草原打草量的50多倍，资源拥有量居世界首位。

我国在2000--2010年间秸杆总量将呈增长趋势，到2010年将达到亿吨。

历史上，我国有着利用秸秆的优良传统——农民用秸秆建房蔽日遮雨，用秸秆烧火做饭取暖，用秸秆养畜积肥还田——合理利用秸秆是我国传统农业的精华之一。

随着科技进步和社会发展，一方面，秸秆利用开辟了新路子，其综合利用成为一篇必须做好的很有价值的大文章；另一方面，焚烧秸秆在一些地区愈演愈烈，成为必须认真对待、下决心解决的紧迫问题。

最近的统计结果（见上图）显示，我国年产农作物秸杆中40%用作农用燃料，24%用作饲料，2-3%作工副业生产原料，15%直接还田，还有18%约亿吨剩余秸杆未被合理利用。

中国地大物博、幅原辽阔，气候由南向北分别包括热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带。

经度跨越达62°（东经135°03’—73°22’），纬度达50°（北纬3°51’— 53°34’），其秸秆类原料的品种和数量居世界前列。

但在其开发、应用方面却存在着不科学、不充分，以及浪费和污染现象严重等问题。

秸秆类原料主要包括农作物和自燃类植物两个方面。

其中，农作物的秸秆类品种主要包括稻草、麦草、玉米秆、棉花秆、高粱秆，以及谷物类、油料作物类（花生、大豆、油菜）等；自燃类植物类秸秆主要包括芦苇、龙须草、树木枝丫材和野生灌木等。

随着林纸一体化项目的发展，还会有一定数量的树皮、木削等可燃物质。

秸秆问题出现的原因归纳有如下几方面：第一是农业普遍增收之后，农作物秸秆越来越多，但综合利用滞后，秸秆出现过剩；第二是随着农民收入增加、生活水平不断提高，农民宁愿增用化肥和燃煤，而少用秸秆作肥料和燃料（今年因煤炭价格飙升，农村作为家用燃料较多）；第三是由于农作物复种指数提高，特别是近几年小麦机收面积扩大，麦秸留茬过高，灭茬机械和免耕播种技术推广没有跟上，造成农民为赶农时放火焚烧秸杆和留茬。

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亿～亿吨，相当于亿吨标煤。

如果将这些秸秆资源用于发电，相当于亿kw的火电机组年平均运行5000h，年发电量可达4500亿kw·h。

因此，秸秆禁烧及其综合利用工作作为资源与环境保护的大事、作为实施农业可持续发展战略和实现两个根本性转变的重要措施，被纳入议事日程。

多种多样的新技术如雨后春笋，令秸杆综合利用工作别开生面。

但是，单一的技术很难充分利用其潜在价值。

于是，开始尝试对其进行组合，期望能更有效的利用秸秆。

二、生物质秸秆燃料发电的前景我国能源储备的基本特点是富煤、贫油、少气，煤炭占一次能源储备的85％以上。

既有的能源禀赋结构，使得煤炭在我国一次能源消费结构中所占的绝对比重达到70％左右。

截至2006年底，煤炭、天然气、石油的储采比分别为48年、年和年。

从资源禀赋与消费结构来看，煤炭是我国中长期最重要、最可靠的一次能源，在我国工业发展中的地位无可替代。

伴随着我国工业化、城市化进程的加速，煤炭消费逐年增长。

据测算，煤炭消费量与第二产业产值占GDP的比例之间的相关系数达到，可见，中国经济对煤炭消费已经形成高度依赖，煤炭需求将保持相对刚性。

根据统计局的历史数据进行测算，2007年我国消费煤炭约亿吨，同比增长约％。

按此消费速度，2010年消费量将达到31亿吨，远超过煤炭工业“十一五”发展规划目标26亿吨。

即便如此，截至5月底，煤炭社会库存天数仅天，较4月底降低天，自3月以来连续第三个月下降。

直供电厂库存为2068万吨，较4月底下降89万吨，自2月份以来连续第四个月下降，电厂存煤天数为天，低于15天的正常水平，自3月以来连续第三个月下降。

同时，根据专家预测，中国要初步实现现代化，至少需要人均一个千瓦的电力，以13亿人口计，就有13亿千瓦的需求。

以这个数据看，发展水电（即使全部开发）也只是杯水车薪。

核电、风电由于初期生产价格较高，建设周期相对较长，需要国家扶持才能获得发展，但来自政府部门的信息并不乐观。

而国际能源机构的有关研究表明，秸秆是一种很好的清洁可再生能源，其平均含硫量只有千分之三点八，而煤的平均含硫量约达百分之一。

经测定，秸杆热值约为15000KJ/Kg，相当于标准煤的50%。

各种秸杆的热值如下：不同秸杆热值表目前国际上，丹麦在秸杆发电技术上较为先进，且得到了广泛应用。

以丹麦一家由丹麦国家电力公司投资建设的电厂为例：该厂采用BWE公司的技术设计和锅炉设备，装机容量万千瓦，总投资亿丹麦克朗，实行热电联供，年发电5000千瓦时，平均每小时消耗仅吨秸秆，可为马里博和萨克斯克宾两个镇1万户5万人口供应热和电。

此外，农民每向电厂出售一吨秸秆不仅能得到400丹麦克朗，还能免费得到电厂返还的40公斤炉灰——这是很好的钾肥。

整个秸秆资源得到了循环利用，几乎没有资源浪费和污染排放。

随着国家关于生物质发电的一系列鼓励政策的出台，国内许多投资主体对生物质发电行业表示出了浓厚兴趣和参与热情，纷纷进入了生物质发电行业。

目前，全国共有超过70个生物质发电项目获得政府核准，“十一五”期间，我国生物质发电装机将达到550万千瓦，每年可直接为农民带来收入数亿元，提供就业机会约18万个。

秸秆发电是生物质发电的最重要形式，生物质发电是指利用农作物秸秆、林业废弃物、城市和工业有机废弃物、畜禽粪便等燃料发电的技术。

生物质能是目前应用最广泛的可再生能源，消费总量仅次于煤炭、石油、天然气，位居第四位。

加快发展包括生物质发电在内的生物质能源，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，对于促进循环经济和县域经济发展，服务资源节约型、环境友好型社会建设、服务社会主义新农村建设和创新型国家建设等各方面都具有重大意义。

我国的发电大头是煤电，煤电发电总量约占我国年发电总量的70%，众所周知，煤炭尽管是我国的优势资源，但煤却是不可再生资源，在未来的发电格局中，为了保证我国的能源安全，寻找并大力发展煤电以外的技术成熟的其它发电类型就成了我国未来电力安全的一个战略性的布局和实践。

环境保护。

我国能源消费结构以煤为主，煤炭所占的比重接近70%，煤烟型污染成为中国大气污染的最主要因素。

大规模发展煤电造成二氧化硫排放超标，经济社会发展的环境压力越来越突出。

与传统化石燃料相比，生物质能属于清洁能源，二氧化碳排放属于自然界的碳循环，不形成污染。

并且生物质能含硫量极低，仅为千分之三，不到煤炭含硫量的1/4。

发展生物质能发电和生物颗粒燃料，实施煤炭代替，可显著减少二氧化碳和二氧化硫的排放，产生巨大的环境效益。

同时还能有效的服务新农村建设。

投资建设一台万千瓦级的生物质直燃发电项目，按年运行6000小时计算，年消耗农林废弃物约20万吨，年发电量约亿千瓦时；在秸秆收购、加工、运输等方面，每年可为当地农民增加收入总额高达数千万元；围绕燃料收、储、运等产业链条，能够直接吸纳当地农村劳动力1000多人。

与同类型火电机组相比，每年可替代标煤约5万吨，减排二氧化碳约15万吨。

燃烧后产生的草木灰，每年可达8000吨左右，作为高品质的钾肥，可以还田使用，环保效益和社会效益突出。

可以预见，在我国推广生物质能秸秆发电技术市场广阔，前景光明。

三、生物质秸秆燃料的收、储、运难度和解决办法秸杆燃料的收购生物质秸秆燃料的收购组织是面广量大，涉及到千家万户，而且没有现成模式可借鉴或套用。

其组织的难度主要有：收购难：农民出售秸秆的意识不强，存在着惜售与无所谓思想，尤其是经济较发达的地区，因秸秆收购价不高，往往达不到农民的期望值，农民不愿费劲劳神；农村收集秸秆的力量不足，农作物秸秆如麦秸，收购往往在夏收夏种，秋收秋种农村大忙季节，农民既要收又要种，加上大量农村青壮劳力不足，所以农民较多地收秸秆在田间焚烧或推下河道；煤炭、液化气等燃料价格偏高，农民不愿进行生活燃料结构调整；可用于其它工业用途的生物质秸秆存在争资源现象，很多燃煤小锅炉都已改造使用生物质燃料；农村缺乏秸秆收购的组织机构或有一定经验和经济实力的农民经纪人，且无成熟模式或经验可循，看不到其中蕴藏的经济利益。

储存难：由于农作物秸秆收购具有很强的季节性要求，不能做到长期均衡连续收购。

生物质发电企业一般至少需储存半年的秸秆量，如一台12MW的发电机组，至少应储存6万吨秸秆燃料。

因农林秸秆比重轻，体积大，堆入存储场地广大，还需进行防雨、防潮、防火和防雷设施建设，故占用土地多，投资建设费用和维护费用大。

运输难：秸秆比重轻、密度小，运输量巨大，且对公路运输容量会形成巨大压力。

为方便运输、节约费用，黄色秸杆需在田间地头对秸秆打包，必须投入巨资购买较大量的打包机，且所打包块需符合锅炉燃料系统的技术要求。

我国农村运输工具多为小型拖拉机和农用运输车，对国外燃料系统设计使用所要求的大型包块难以运输。

同时，打包用的打包带需入炉燃烧，因为生物质材料，可能经受不住多次倒运的需要。

而灰色秸杆经粉碎后，上料比较困难，需要用简易皮带输送机，必要时，还需要用专用车辆进行运输。

无疑要增加生产成本，且运量较小。

专用抓草机秸秆专用装载车对于液压电动自走堆垛机液压折叠自走堆垛机解决办法：燃料收购工作一定要做到下手快，动脑快。

所谓下手快，就是要提前做好收购准备（包括：人员、设备、机械所需燃料、资金等），一旦秸秆进入收购期，要立即开始大量收购。