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0.6％、0.3％、10％、45％。据统计，我国年产农作物秸杆6.2亿吨，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7.26亿吨。

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1.13亿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3.5亿～3.7亿吨，相当于1.7亿吨标煤。如果将这些秸秆资源用于发电，相当于0.9亿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、41.8年和12.1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0.94，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25.85亿吨，同比增长约8.01％。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19.97天，较4月底降低0.24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10.56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1.2万千瓦，总投资2.3亿丹麦克朗，实行热电联供，年发电5000千瓦时，平均每小时消耗仅7.5吨秸秆，可为马里博和萨克斯克宾两个镇1万户5