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秸稈發(fā)電的主要燃料,來源于小麥秸稈、玉米秸稈、稻草稻殼、棉花秸稈、林業(yè)間伐及加工剩余物等農(nóng)林廢棄物。秸稈發(fā)電變農(nóng)民在田間無序焚燒,為集中燃燒并發(fā)電、造肥,節(jié)省了大量煤炭資源,并增加農(nóng)民收入。截至2007年底,國家和各省發(fā)改委已核準(zhǔn)項(xiàng)目87個(gè),總裝機(jī)規(guī)模220萬千瓦。中國國家電網(wǎng)公司旗下的國能生物發(fā)電有限公司,引進(jìn)丹麥先進(jìn)的生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù),于2006年12月1日建成投產(chǎn)了中國生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目——國能單縣1×25MW生物質(zhì)發(fā)電工程,實(shí)現(xiàn)了中國大容量生物質(zhì)直燃發(fā)電零的突破。該電廠2007年全年穩(wěn)定運(yùn)行8200多個(gè)小時(shí),發(fā)電2.2億千瓦時(shí),消耗農(nóng)林剩余物20多萬噸,為農(nóng)民增加收入5000萬元以上。農(nóng)民生活用能,秸稈燃燒效率僅約為15%,而直燃發(fā)電鍋爐可將熱效率提高到90%以上。
秸稈作為一種可再生能源,在生長和燃燒中不增加大氣中二氧化碳量,不但可以替代部分化石燃料,而且還能減少溫室氣體排放量。據(jù)測(cè)算,中國可開發(fā)的生物質(zhì)能資源總量近期約為5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,遠(yuǎn)期可達(dá)10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。所以目前可能使用生物質(zhì)氣化發(fā)電的主要對(duì)象應(yīng)是有大量生物質(zhì)廢料而沒有收集及運(yùn)輸問題的企業(yè)或地區(qū)。即使按5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算,生物質(zhì)發(fā)電可滿足中國能源消費(fèi)量的20%以上的電力,年可減少排放二氧化碳近3.5億噸,、氮氧化物、減排量近2500萬噸。除此之外,秸稈燃燒產(chǎn)生的灰分還可作為鉀還田使用,一臺(tái)2.5萬千瓦生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組年生產(chǎn)達(dá)8000噸左右灰分。
生物質(zhì)燃料價(jià)格上漲的原因
現(xiàn)在機(jī)耕,秸稈粉碎、勞務(wù)費(fèi)、柴油價(jià)格等都很高。2007年小麥留在30cm左右。嚴(yán)重污染了環(huán)境,導(dǎo)致溫室效應(yīng)、全球氣候變暖、生物物種多樣性降低、荒漠化等諸多生態(tài)問題。省時(shí)省力,每小時(shí)能割3.3~4.0km留在15cm以下,每小時(shí)只能割2.0km左右,還額外增加成本15~30元。將秸稈收割收集每畝成本約50~80元。加上運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用,成本將急劇增加。2008年的油價(jià)比2007年更高,秸桿價(jià)格必然上漲。今后柴油價(jià)格是否還會(huì)再升,是決定秸稈價(jià)格主要因素之一。
21世紀(jì)是生物的世紀(jì),是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的新世紀(jì),可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)所在,面對(duì)化石能源的枯竭和環(huán)境的污染,生物能源的開發(fā)和利用為經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展帶來曙光。生物能源作為可再生、污染小的能源,具有的優(yōu)勢(shì),必將為21世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)注入強(qiáng)大的推動(dòng)力。國外生物質(zhì)能源在燃料生產(chǎn)與發(fā)電方面的應(yīng)用起步較早,主要利用農(nóng)作物、農(nóng)林廢棄物及加工廠廢棄物來進(jìn)行燃料生產(chǎn)與發(fā)電;我國生物質(zhì)能源起步相對(duì)較晚。由于受氣化效率與氣體機(jī)效率的限制,簡(jiǎn)單的氣化-氣體機(jī)發(fā)電循環(huán)效率很難高于20%,所以單位電量的生物質(zhì)消耗量一般大于1。存在局限性。面臨能源短缺問題。全世界都在謀求以循環(huán)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)為指導(dǎo),堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,從保護(hù)人類自然資源、生態(tài)環(huán)境出發(fā),充分有效地利用可再生的、巨大的生物質(zhì)能源。而能源開發(fā)的一個(gè)很有潛力的方向便是充分利用生物質(zhì)能源。這是解決全世界面臨的能源短缺問題的有效途徑。大型生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)主要作為上網(wǎng)電站,它適應(yīng)的生物質(zhì)較為廣泛,所需的生物質(zhì)數(shù)量巨大,必須配套專門的生物質(zhì)供應(yīng)中心和預(yù)處理中心,系統(tǒng)功率一般在5000kW以上,雖然與常規(guī)能源相比仍顯得非常小,但在技術(shù)發(fā)展成熟后,它將是今后替代常規(guī)能源電力的主要方式之一。世界生物質(zhì)發(fā)電起源于20世紀(jì)70年代,當(dāng)時(shí),世界性的石油危機(jī)爆發(fā)后,丹麥開始積極開發(fā)清潔的可再生能源,大力推行秸稈等生物質(zhì)發(fā)電。一般來說,發(fā)電規(guī)模越大,單位發(fā)電量需要的成本就越低,也越有利于提高熱效率和降低二次污染。由表1的國內(nèi)200kW級(jí)和1000kW級(jí)氣化發(fā)電系統(tǒng)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)的對(duì)比數(shù)據(jù),可見發(fā)電規(guī)模對(duì)推廣氣化發(fā)電的重要性。