（农业工程专业论文）河南省生物质秸秆、林业废弃物发电现状、存在问题及对策研究.pdf

河南省生物质( 秸秆、林业废弃物) 发电现状、存在问题及对策研究 摘要 河南省能源消费以煤炭为主，能源发展面临的资源、结构和环境制约越来越突出。 河南是农业大省，拥有丰富的生物质资源，发展生物质能产业的内外部环境条件较好。 随着可再生能源法、可再生能源发展“十一五”规划、可再生能源中长期发展规 划的实施和与之配套的政策措施的出台，我省生物质发电取得了一定进展，但仍存在 一些问题。为了对我省生物质发电有一个更加清晰的认识，特提出我的这一课题。课题 研究目的是通过对我省生物质发电现状的分析，查清我省生物质资源潜力，预测我省可 开发生物质发电装机容量，研究生物质电厂燃料、给料系统及锅炉等关键设备，查找生物 质发电建设、运行中存在的问题，并提出一些对策，具体内容如下： ( 1 ) 2 0 0 7 年底河南省生物质发电装机土捶06 2 万k w 。存在如下问题：电价偏低影响电厂投 资建设的积极性；新建项目投资成本偏高；燃料收购成本高，部分项目所在地燃料收购 困难；个别电厂占地偏大；水源使用不符合政策；生物质资源量有待落实等。 ( 2 ) 全省每年主要农作物秸秆的资源总量约为6 0 0 0 万吨。秸秆可供量为6 0 0 万吨。 全省可开发装机容量约为111 11 万k w 。全省每年通过各种生产渠道共可产生约2 9 3 万 立方米林业废弃物。可供发电用的林业废弃物资源量约为9 7 6 万立方米。全省可开发装 机容量约为7 9 5 万k w 。我省生物质( 秸秆、林业废弃物) 可开发装机容量约为1 1 9 0 6 万 k w 。 ( 3 ) 生物质电厂采用的燃料大概可分为两大类：软类燃料和硬类燃料。燃料供应系统 分为两大类：在各村就地加工直接送电厂和在各乡镇建设集中收购储运加工站方式。燃 料预处理方式可分为以下三种：黄色秸秆打捆、硬秸秆预处理方式、黄色秸秆压密处理 方式。对生物质燃料到厂价格进行调研：玉米秸秆成型包价格成本总计2 5 3 0 6 元t ；小 麦秸秆成型包价格成本总计3 2 4 5 2 元t ；玉米皮成型包价格总计2 0 2 3 9 元t ；棉秆综合 成本为2 2 6 6 0t r j t 。通过对生物质燃料的调研分析，发现存在质量很难达到验收标准、 燃料不合格直接影响机组运行等问题。生物质电厂给料系统主要由储料仓输送链、分配 输送链、分配小车、称重输料机、密封输料机、缓冲输料机、定量给料机、螺旋破碎机、 密封门、防火门、水冷套以及膨胀节等部件组成，配有燃料输送线。锅炉主要为7 5 t h 、 1 3 0 t h 。 ( 4 ) 对策：生物质能电厂发展应采取积极、稳妥和试点带动的原则，深入开展生物质 能资源评价工作。向有关部门积极反映，以适当提高电价或给予适当的补贴。应在优先 扶植省内企业的基础上积极和制造厂、科研单位合作，努力开发具有自主知识产权、燃 料适应能力强的产品，尽量降低成本。在项目布点上适当控制核准项目间的间距。优先 考虑小火电改造项目、燃料为灰秸秆的生物质能电厂及经济发展较慢、生活水平相对不 高、人民收入较低、农业比重较高且处于电网末端的地区发展生物质发电。 关键词：生物质发电河南省现状问题装机容量燃料关键设备对策 3 河南省生物质( 秸秆、林业废弃物) 发电现状、存在问题及对策研究 p r e s e n ts i t u a t i o na n de x i s t i n gp r o b l e m sa n dc o u n t e r m e a s u r e so f b i o m a s sp o w e rg e n e r a t i o no ns t r a wa n df o r e s t r yw a s t e i nh e n a np r o v i n c e s u p e r v i s o r ：p r o f l i us h e n g y o n g m a s t e rc a n d i d a t e ：l in i n g a b s t r a c tt h ee n e r g yc o n s u m p t i o no fh e n a np r o v i n c ei sm a i n l yb a s e do nc o a l ， w i t ht h ed e p l e t i o no ff o s s i le n e r g yb e c o m i n gm o r ea n dm o r es e r i o u s ，t h ec o n s t r a i n t st o t h ep r o v i n c e se n e r g yr e s o u r c e s ，s t r u c t u r a la n de n v i r o n m e n ti sb e c o m i n gm o r ea n d m o r ep r o m i n e n t h e n a ni sm a i n l ya l la g r i c u l t u r a lp r o v i n c e ，w h i c hi sr i c hi nb i o m a s s r e s o u r c e s ，a n di th a sb o t hg o o di n t e r n a la n de x t e r n a le n v i r o n m e n t a lc o n d i t i o n si nt h e d e v e l o p m e n to fb i o m a s se n e r g yi n d u s t r y w i t ht h ei m p l e m e n t a t i o no fr e n e w a b le e n e r g yl a w ，ele v e n t hfiv e y e a rpia no fr e n e w a blee n e r g yd e v elo p m e n t t h e l o n g t e r md e v eio p m e n tpia no fr e n e w a biee n e r g y a n dt h ei n t r o d u c t i o no fs o m e c o r r e s p o n d i n gp o l i c i e s ，b i o m a s sp o w e rg e n e r a t i o ni no u rp r o v i n c eh a sm a d em u c h p r o g r e s s ，b u tt h e r ea r es t i l ls o m ep r o b l e m s i no r d e rt oh a v eam o r ec l e a r u n d e r s t a n d i n go fb i o m a s sp o w e rg e n e r a t i o ni no u rp r o v i n c ea n dm a s t e rt h ep r e s e n t s i t u a t i o na n de x i s t i n gp r o b l e m s ，t h ep a p e ri d e n t i f i e dt h e p o t e n t i a lo fb i o m a s s r e s o u r c e si no u rp r o v i n c e ，p r e d i c tt h ec a p a c i t yo fb i o m a s sp o w e rg e n e r a t i o n , a n d a n a l y s et h ef u e lo fb i o m a s sp o w e rp l a n t s ，a n db o i l e rf e e d i n gs y s t e m ，s u c ha st h ek e y e q u i p m e n ta n di d e n t i f yt h ep r o b l e m si nt h ec o n s t r u c t i o na n do p e r a t i o no fb i o m a s s p o w e rg e n e r a t i o n a tt h es a m et i m e ，ip u tf o r w a r ds o m em e a s u r e s t h e ya r ea s f o l l o w s ： ( 1 ) 1 1 1 eb i o m a s sp o w e rg e n e r a t i o ni n s t a l l e dc a p a c i t yh a dr e a c h e d6 2 ，0 0 0 k i l o w a t t sb yt h ee n do f2 0 0 7i nh e n a np r o v i n c e t h ep r o b l e m sa r ea sf o l l o w s ：t h el o w e n t h u s i a s mi nt h ei n v e s t m e n tb e c a u s eo ft h el o w p r i c eo fe l e c t r i c i t y ；t h eh i g hc o s to f t h ei n v e s t m e n to f n e w p r o j e c t s ；t h eh i g hc o s to f t h ef u e la c q u i s i t i o n ，t h ed i f f i c u l t i e si n a c q u i r i n gt h ef u e li ns o m el o c a t i o n so ft h ep r o j e c t s ；s o m ep l a n t sc o v e r sa nq u i t el a r g e a r e a ；s o m ew a t e ru s ea r ea g a i n s tt h ep o l i c i e s ；t h ep r o b l e m so ft h ev o l u m eo fm a t e r i a l r e s o u r c e s ( 2 ) t h em a i nc r o ps t a l k sr e s o u r c e so ft h i sp r o v i n c ee v e r yy e a ri st o t a l l ya b o u t6 0 m i l l i o nt o n s ma m o u n to ft h ec r o ps t a l k sa v a i l a b l ei s6 ，0 0 0 ，0 0 0t o n s t h ei n s t a l l e d c a p a c i t yw h i c h c a l lb ed e v e l o p e di nt h ep r o v i n c ei sa p p r o x i m a t e l y1 ，1 11 ，10 0k i l o w a t t s a n dat o t a lo fa b o u t2 ，9 3 0 ，0 0 0c u b i cm e t e r so f f o r e s t r yw a s t ec a nb eg e n e r a t e da c r o s s t h ep r o v i n c ee v e r yy e a rt h r o u g hav a r i e t yo fp r o d u c t i o nm e t h o d s ，i nw h i c ha b o u t 9 7 6 ，0 0 0c u b i cm e t e r sf o re l e c t r i c i t yg e n e r a t i o n t h ei n s t a l l e dc a p a c i t yo ft h ep r o v i n c e 5 5 i sa b o u t7 9 ，5 0 0k i l o w a t t s t h eb i o m a s si no u rp r o v i n c e ( s t r a wa n df o r e s t r yw a s t e ) t h a t c a nb ed e v e l o p e di sa b o u t1 ，19 0 ，6 0 0k i l o w a t t s ( 3 ) t h ef u e lb i o m a s sf u e lp o w e rp l a n t su s ec a nb ed i v i d e di n t om a i n l yt w o c a t e g o r i e s ：s o f tf u e la n dh a r df u e l f u e ls u p p l ys y s t e mi sd i v i d e d i n t ot w oc a t e g o r i e s ： o n ei st h ep o w e rp l a n t sw h i c hp r o c e s sa tt h ev i l l a g ed i r e c t l ya n dt h eo t h e ri s c e n t r a l i z e dp r o c e s s i n gs t a t i o nw h i c hm a k e st h es t o r a g ea n dt r a n s p o r t a t i o n f u e l p r e p r o c e s s i n gm e t h o d sc a nb ed i v i d e di n t ot h ef o l l o w i n gt h r e ec a t e g o r i e s ：y e l l o w s t r a wb a l e ，t h ew a yo fh a r ds t r a wp r e t r e a t m e n t ，a n dt h ew a yy e l l o ws t r a wc o m p a c t i o n t h er e s e a r c ho nt h ep r i c eo fb i o m a s sf u e l ：t h ep r i c eo fs t a l kf o r m i n g p a c k a g ec o s to f c o r n ，w h e a t ，s t r a w ，j a d er i c e a n dc o t t o ns t a l ka r er e s p e c t f u l l y2 5 3 0 6y u a n t o n ， 3 2 4 5 2y u a n t o n ，2 0 2 3 9y u a n t o na n d2 2 6 6 0y u a n t o n t h r o u g ht h i sa n a l y s i s ，w e f o u n dt h a tt h eq u a l i t yc a nh a r d l ya c h i e v et h ea c c e p t a n c ec r i t e r i a ，a n dt h a tt h ef u e l sa r e u n q u a l i f i e dt or u nad i r e c ti m p a c to ni s s u e ss u c ha sc r e w b i o m a s sp o w e rp l a n t s f e e d i n gs y s t e ma r em a i n l ym a d eu po ft h es t o r a g eh o p p e rc h a i n ，d i s t r i b u t i o nc h a i n ， d i s t r i b u t i o nt r o l l e y s ，l o s ew e i g h tf e e d e r ，s e a l e df e e d e rl o s e ，l o s et l l eb u 腩rf e e d e r , q u a n t i t a t i v ef e e d e r ，s p i r a lc r u s h e r ，d o o rs e a l s ，f i r ed o o r s ，w a t e r - c o o l e du n i t s ，a sw e l la s c o m p o n e n t ss u c ha se x p a n s i o nj o i n t s ，w i t hg a st r a n s m i s s i o nl i n e s ，m a i n l yb o i l e r7 5 t h ，1 3 0 t h ( 4 ) m e t h o d s ：t h ed e v e l o p m e n to fb i o m a s se n e r g yp o w e rp l a n t ss h o u l df o l l o wa p o s i t i v e ，s e c u r ea n dp r o m o t ep r i n c i p l e sa n d w es h o u l dd e v e l o pt h ee v a l u a t i o nw o r ko f b i o m a s se n e r g yr e s o u r c e s w es h o u l ds u g g e s tt ot h er e l e v a n td e p a r t m e n t st or a i s et h e p o w e rp r i c ea p p r o p r i a t e l y , o rg i v ea p p r o p r i a t e s u b s i d i e s w es h o u l df i r s th e l p e n t e r p r i s e si nt h ep r o v i n c es oa st od e v e l o po u ro w ni n t e l l e c t u a lp r o p e r t yr i g h t s ，a n d b ea c t i v et oc o o p e r a t ew i t hf a c t o r i e sa n dt h es c i e n t i f i cr e s e a r c hc e n t e r st op r o d u c et h e p r o d u c tw i t hf u e la d a p t a b i l i t y , s o a st or e d u c et h ec o s t sa sf a ra sp o s s i b l e t h e a s s i g n m e n to ft h ep l a n t ss h o u l db ep r o b a b l yc o n t r o l l e d w h e nw ed e v e l o pt h eb i o m a s s p o w e rg e n e r a t i o n ，w es h o u l dg i v ep r i o r i t yt ot h es m a l lt h e r m a lp o w e rp r o j e c t s ，t ot h e p l a n t sw h o s ef u e li sb i o m a s sp o w e rp l a n ts t r a wa s ha n dt ot h e a r e a s w h e r et h e e c o n o m i cd e v e l o p m e n ti sr e l a t i v e l ys l o w , t h el i v i n gs t a n d a r di sn o th i g h ，t h ei n c o m e s o ft h ep e o p l ei sl o w , w i t hah i g h e rp r o p o r t i o no fa g r i c u l t u r eo ra tt h ee n do ft h ep o w e r 面d k e yw o r d s ：b i o m a s sp o w e rg e n e r a t i o n ；h e n a np r o v i n c e ；s t a t u sq u o ；p r o b l e m s ；t h e i n s t a l l e dc a p a c i t y ；f u e l ；k e ye q u i p m e n t ；c o u n t e r m e a s u r e s 河南农业大学学位论文独创性声明、使用授权及知识产权归属承诺书 学位论河南省生物质( 秸秆、林业废弃物) 发电现状、 学位 文题目 存在问题及对策研究 级别 硕士 学生 李宁 学科导师 姓名专业 生物质能转换技术 刘圣勇 姓名 学位论文 是否保密 香 如需保密，解密时间年月日 独创性声明 本人呈交论文是在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果，除了文中 特别加以标注和致谢的地方外，文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果，也不包括为获得河南农业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材 料，指导教师对此进行了审定。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献 均已在论文中做了明确的说明，并表示了谢意。 特此声明。 研究生签名：零亨 翩签名：易饬 日期：2 - ，0 9 年f 月坫日日期：尹呷年朋纩日 学位论文使用授权及知识产权归属承诺 本人完全了解河南农业大学关于保存、使用学位论文的规定，即学生必须 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存提交论文的印 刷本和电子版本，并提供目录检索和阅览服务，可以采用影印、缩印或扫描等 复制手段保存、汇编学位论文。本人同意河南农业大学可以用不同方式在不同 媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 本人完全了解河南农业大学知识产权保护办法的有关规定，在毕业离 开河南农业大学后，就在校期间从事的科研工作发表的所有论文，第一署名单 位为河南农业大学，试验材料、原始数据、申报的专利等知识产权均归河南农 业大学所有，否则，承担相应的法律责任。、1 注：保密学位论文在解密后适用于本授权书。 研究生签名：李宁导师签名：否仁易学院领导签名：。i 一：二：i i 日期：1 伽1 7 年岁月圩日日期汕7 年，月功咽日期：，少年如坯日 致谢 本文是在导师刘圣勇教授的悉心指导下完成的，论文完成之际，首先感谢我 的导师刘圣勇教授。在攻读硕士学位期间，导师无论在学习上还是生活上都给予 了我无微不至的帮助关怀。从论文的选题、研究方法的确定、论文的撰写等各个 方面都给予了关键性的指导。在论文的撰写过程中，导师时刻关注着论文的进展， 并在关键性问题上给予了细心的指导。恩师高尚的品德风范、深厚的学术造诣、 敏锐的思维、忘我的工作作风和严谨的治学态度，给我留下了深刻的印象，将使 我终身受益。在此，衷心祝愿恩师身体健康、事事顺心、一生平安! 感谢能源工程系张全国教授、余泳昌教授、赵廷林副教授、杨群发副教授、 徐广印副教授、杨世关副教授、尤希凤副教授、徐桂转副教授、赵迎芳等老师， 谢谢三年来给予我的大力支持和帮助! 感谢河南省工程咨询公司的董治堂总经理、宋书坤教授级高工、石林主任、 洪瞧副主任和薛国松科长、何宇华工程师，谢谢以上各位领导及同事为我创造了 学习的良好环境，同时感谢给予我的很大的支持! 感谢河南省发改委能源处的李英副处长、房震副处长，谢谢领导为我调研生 物质电厂创造了有利的条件，并对我从事生物质发电的工作进行了有效的指导! 感谢国能生物发电集团有限公司华中分公司的李保安经理和柳恩波主管、同 时感谢安阳灵锐热电有限责任公司的程建经理，在写论文期间，李经理、柳主管、 程经理给我提供了大量的资料，一年多来帮助我度过了一个又一个难关。 感谢河南省电力设计院的李耀宗教授级高工、韦迎旭高工、齐玄工程师、煤 炭工业郑州设计院的白永民教授级高工和蔡社强高工，在调研期间和撰写论文的 过程中，他们给我提供了很大的帮助。 感谢周永亮、南征，在我的三年硕士学习过程中，在日常生活中，得到了他 们的无私帮助，在此向他们表示衷心的感谢! 感谢机电工程学院和研究生处的所有领导和老师，感谢教导过我的所有老 师，我的每一份收获都离不开他们辛勤的汗水。 最后，再次向所有关心、帮助和支持过我的老师、同学、家人和朋友表示最 诚挚的谢意! 李宁 2 0 0 9 年3 月于郑州 河南省生物质( 秸秆、林业废弃物) 发电现状、存在问题及对策研究 1 综述 1 1 研究背景 我省能源发展概况：河南省2 0 0 7 年原煤产量达到1 8 9 亿吨。原油产量4 8 5 万吨， 天然气产量1 5 5 亿立方米，基本保持稳定。全省发电装机容量达到4 0 6 9 万k w 。发电量 达到1 8 4 5 亿k w h ，2 0 0 5 2 0 0 7 年累计净外送电量1 2 5 亿k w h ，2 0 0 5 年实现了电力净吸 纳省向净送出省的历史性转变，我省作为全国大型煤炭基地和重要火电基地的作用初步 显现，保障能力显著增强。但仍面临以下问题： ( 1 ) 结构性矛盾依然突出 一是需求结构矛盾。煤炭总量供需平衡，特殊煤种供需紧张；电力供应富裕，但天 然气供应紧张。二是生产结构矛盾。煤炭产量中大中型矿井比重还比较低，抵御抗灾能 力还不足，电力装机中小机组比重还偏高。2 0 0 7 年发电装机4 0 6 9 万k w ，其中火电装机 3 8 0 2 5 万k w ，达到9 3 5 。火电比重偏高使我省电力对煤炭具有高度依赖性，不利于能 源的可持续性发展，同时对节能减排工作造成较大压力。三是投资结构矛盾。电源投资 比重大，电网投资比重小，导致电网滞后，部分地区存在有电送不出、有电用不上的现 象：新能源投资少，常规能源投资多；煤炭开发投入高，资源勘探投入少，造成后续能 源紧张。四是消费结构矛盾。一次能源消费中煤炭比重过大，新能源和可再生能源比重 过小，电力在终端消费中比重还比较低。 ( 2 ) 一次能源对外依存度不断提高 一次能源对外依存度提高一方面使我省经济发展中利用的能源产品成本提高，另一 方面使我省经济发展更易受外界因素制约，国际和国内能源价格的波动将对我省经济发 展产生越来越大的影响。 2 0 0 2 年以来，我省一次能源生产和消费结构中，煤炭的比重一直稳定在7 0 左右， 但煤炭生产与消费形势在发生变化，煤炭消费在以每年1 0 0 0 万吨的增速发展，并且这个 趋势会延续相当一段时期，而煤炭生产在0 5 年达到1 8 7 亿吨后，产量在此后两年保持 相对稳定，煤炭正在从净调出向净调入方向发展，初步预计2 0 1 0 年我省将变为煤炭净调 入省。此外，煤炭后备资源不足、新建矿井条件复杂和开采成本高等因素将进一步加剧 我省煤炭的对外依存度，已探明资源储量在“十一五”期间全部规划利用也只能规划建 设矿井2 0 0 0 万吨左右，目前尚没发现新的可供开发的煤田，“十一五”期间规划新建矿 井资源埋藏深，地质条件复杂，瓦斯、水患等灾害严重，开采比较困难，开采成本较高。 煤炭是我省重要的基础能源，煤炭工业的发展对我省能源及至全省经济安全至关重要， 因此必须开源节流，一方面尽快解决煤炭资源问题，积极利用晋陕煤炭资源，加快输煤 通道建设，另一方面逐步减少我省煤炭的调出量。 中原油田、河南油田已进入开发后期，近年来在勘探开发上也没有大的突破，原油、 4 河南省生物质( 秸秆、林业废弃物) 发电现状、存在问题及对策研究 天然气产量直呈下降趋势，但成品油需求一直持平稳增长态势，天然气使用量大幅增 加，因此原油、天然气等优质能源供应日趋紧张，调入量不断增加。2 0 0 5 年天然气产量 和消费基本平衡，从2 0 0 6 年开始天然气净调入2 8 3 亿立方米，2 0 0 7 年达到8 4 9 亿立 方米。由于j i i 气入豫工程因国家大的战略调整改为不再进入河南，因此必须加快西气东 输二线、鄂尔多斯天然气及山西煤层气等新的资源进入我省的建设进度，以缓解全省天 然气供应紧张的形势。 ( 3 ) 节能任务还很艰巨 我省能源生产方式比较粗放，利用效率低，损失浪费量较大。2 0 0 6 年，全省火电平 均供电煤耗较全国平均水平高l o g k w h ，2 0 0 7 年，随着我省电力工业结构调整，供电煤 耗与全国平均水平差距逐步缩小，但仍有6 9 k w h 左右的差距，浪费了大量的煤炭资源。 相当一部分煤矿生产仍是机械化、半机械化和手工作业并存，矿井技术装备水平低下， 据不完全统计，全省煤矿约有3 0 的耗能设备属于落后淘汰设备。省属重点煤矿主通风 机、主排水泵的平均效率只有6 0 左右，系统运行效率低于5 5 ，比国外先进水平约低 1 5 个百分点。煤炭洗选设备陈旧，工艺落后，资源回收率和煤炭洗选效率较低。目前， 世界上主要产煤国的原煤入选率均在7 0 卜8 0 ，而我省仅为3 5 左右。煤炭开采中采富 弃贫现象普遍存在，小煤窑私挖滥采屡禁不止，造成了严重的资源破坏。部分省辖市集 中供热普及率较低，仍存在大量分散供热的低效率燃煤小锅炉。 综上所述，河南省能源消费以煤炭为主，在当今化石能源枯竭风险不断增大的趋势 下，全省能源发展面临的资源、结构和环境制约越来越突出。可再生能源在满足我省能 源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面发挥着重要作用。但是现 阶段，全省可再生能源消费比重还不到2 ，距离i - 再生能源发展“十一五”规划2 0 1 0 年1 0 的目标要求差距很大，我省地处中部，风能、太阳能、水能、地热能等可再生能 源的资源条件优势不明显。但河南是农业大省，拥有丰富的生物质资源，发展生物质能 产业的内外部环境条件较好。加快我省生物质能的开发利用，对于有效增加能源供应， 减少煤炭等化石能源资源的消耗，保护环境，发展循环经济，建设社会主义新农村，促 进中原崛起，建设资源节约型、环境友好型社会等都具有重要的作用。 1 2 课题研究目的、内容和方法 1 2 1 课题研究目的 我省的生物质资源十分丰富，仅秸秆每年产生量就达6 0 0 0 万吨左右，相当于3 0 0 0 万吨标准煤。随着可再生能源法、可再生能源发展“十一五”规划、可再生能源 中长期发展规划的实施和与之配套的政策措施的出台，已经催生一批生物质发电项目。 2 0 0 4 年我省发改委核准了邓州、鹿邑和浚县3 个生物质发电项目，此后，全省各地如洛 阳、新乡、周口、南阳等市也正积极调研筹备，申请生物质发电项目。2 0 0 7 年4 月，许 昌长葛燃煤机组改造生物质发电项目1 1 2 m w 机组正式运行发电，这标志着我省第一家 5 河南省生物质( 秸秆、林业废弃物) 发电现状、存在问题及对策研究 生物质发电厂开始发电。 生物质发电包括直接燃烧发电、混合燃烧发电及气化发电三种技术路线。混合燃烧 发电是指在燃煤锅炉里混合一定比例的生物质燃烧发电。实际运行中，由于混合燃烧发 电机组燃煤计量难以监测，节能减排效益不明显，我省不支持发展此类工程。 生物质气化发电是指生物质原料气化后生成可燃气体，净化后燃烧，驱动内燃机或 燃气轮机发电。生物质气化发电主要集中在畜禽养殖场沼气发电、垃圾填埋场导排气发 电、工业有机废物发电等领域。以农林废弃物为主的气化发电工程还处于项目前期工作 阶段。 直接燃烧发电是指利用蒸汽锅炉燃烧生物质燃料，产生蒸汽带动汽轮发电机组发电。 直燃发电应用前景最为广阔，目前已投产和正在建设的发电工程大部分为直燃发电项目。 本文所指的生物质发电是直接燃烧发电，生物质指农林废弃物( 秸秆、林业废弃物) 。 尽管我省生物质发电取得了一定进展，但仍存在一些问题。比如我省某些市在对资 源量不清楚的前提下想每个县建设一个生物质电厂，缺乏一个整体的规划。为了对生物 质发电有一个更加清晰的认识，特提出我的这一课题。课题研究目的是通过对我省生物 质发电现状的分析，查清我省生物质资源潜力，预测我省可开发生物质发电装机容量， 研究生物质电厂燃料、给料系统及锅炉等关键设备，查找生物质发电建设、运行中存在的 问题，并提出一些对策。 1 2 2 研究内容 生物质发电在国外已经非常成熟，而在国内发电装机容量不多，有很多问题还没有 真正解决。 本课题的内容为： 我省生物质发电的现状及问题：通过对我省生物质电厂的调研，基本了解和掌握我 省我省生物质发电的现状及存在问题。 我省生物质资源潜力的测算：通过测算生物质资源潜力，摸清我省生物质资源的数 量。 我省可开发生物质发电装机容量的预测：在清楚我省生物质资源潜力的基础上，预 测我省可开发生物质发电装机容量。 对生物质电厂的关键设备进行调研分析：通过对生物质电厂的锅炉和上料系统等设 备进行调研分析，总结出目前生物质电厂关建设备的现状及存在的问题。 对策：根据以上分析，就目前我省生物质发电产业的发展提出对策。 1 2 3 研究方法 ( 1 ) 调查研究 ( 2 ) 多渠道收集材料 ( 3 ) 数据处理 6 河南省生物质( 秸秆、林业废弃物) 发电现状、存在问题及对策研究 ( 4 ) 听取专家意见 2 我省生物质发电现状及问题 2 1 现状 我省许昌长葛燃煤机组改造项目1 x 1 2 姗机组已于2 0 0 7 年4 月建成投产，鹤壁浚县 1 2 5 1 t 删机组、周口鹿邑1 2 5 m w 机组已于2 0 0 7 年并网，2 0 0 7 年j 雠生物质发电装机达 到6 2 万肼。 2 0 0 7 年在建的生物质发电项目1 1 个，分别是洛阳洛宁2x1 2 姗、南阳邓州2x1 2 m w 、 新乡封丘1x1 2 删、周口扶沟2 x1 2 胂生物质热电厂新建项目，固始2 x 6 胛、许昌长葛1 x1 2 m w 、郑州新密3 x1 2 胂、沁阳3 1 2 姗小火电机组改造为生物质发电机组的项目， 在建项目总规模为1 8 0 1 佣。 截止2 0 0 7 年底已核准的生物质电厂详见下表： 7 i nn寸h 西2 =ii掣2 ：2 钆辎伥忆辎伥钆辎伥 姐一忆辎 扎辎怅忆辍伥钆辎张钆辎长钆辎张钆辎张钆辎怅比辎张 k 辍 k 辎伥 忆辎 o n n 时寸一 o 一 曷 o o k 一心o 9 一 h 寸西 o o n n o o 一寸寸o i - 竹卜一l _ 寸卜o n 薹型n 薹n 茎望誊= 望n薹n l - n耋n 一n薹n一n童n一n薹n 一n董n一p童n一n差型n i n l _茎d p n茎ni 脚弼雾州里爱脚搏霉州毅回 脚弼避峰霉州匣瓣翳呱怛阳糕呵冬壬蜗睦杯脚震米掣忙褥半 叮昏期怂 叮昏锄越霉州啤糖墨号；匝巨删弼霉州糖圳篇朱 叮肾脚撼爨州呻辕rtl匿阵 脚簿霉州臣鬓删撼霉州亘f半 旧冬氅帐脚弼霉州蚓蕊箍哑 匝昏脚撼霉州暮民地kv医怔 脚搏嚣州仆艇 旧冬瞪杯脚撼彝州叨世耀圃呵勺氅怛脚撼霉州震￥耀圃呵冬臣杯脚越爨州呻萼；箍匠 匝醉删凝 蜊姐 憋墼止辎 营kv咖旺未餐 鼙聚搴媒 簿婚匝昏 咿世 l删习；峰霉州共蜒山世廿8n瓤怔废 i _ i n 僻 状事张莨越圈幂雉，等誉毒越零梭巡爿薰*薄v峰s州耗控庭 河南省生物质( 秸秆、林业废弃物) 发电现状、存在问题及对策研究 2 2 存在问题 通过调研，发现我省生物质电厂普遍存在以下问题： ( 1 ) 电价偏低影响电厂投资建设的积极性。 根据国家可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法，生物质发电的电价为各省 标杆电价加o 2 5 元。由于河南是产煤大省，煤炭资源丰富，煤运输费用较低，故河南的标 杆电价相比其它生物质资源同样丰富的省份低0 1 - 0 2 元。但是生物质能电站的燃料基本 都是就地消化，不存在长途运输问题，故以标杆电价为基准加0 2 5 元这个作为河南生物质 电厂的上网电价，企业难以承受。 供热没有补贴政策。增加了企业成本，影响了供热的积极性。 ( 2 ) 新建项目投资成本偏高。 由于目前国能公司下属浚县和鹿邑生物发电项目采用国外先进生物发电技术，锅炉等核 心设备的国产化水平不高。同时由于国内生物发电产业最近几年才开始发展，目前国内缺乏 燃料加工、运输、储存等环节相关设备，尤其是适应中国生物质发电产业的相关设备，导致 设备价格偏高。目前国能鹿邑项目单位造价1 0 8 0 0 元k w ，与国内相关火电厂单位造价相比 高一倍左右。 ( 3 ) 燃料收购成本高，部分项目所在地燃料收购困难。 某项目的成本核算表见下表： 表2 2某项目的成本核算表 从上表可看出麦秸秆和玉米杆的入炉价格已经分别达到了2 7 7 元、3 1 8 元。已超过了企 业承受的价格。 9 河南省生物质( 秸秆、林业废弃物) 发电现状、存在问题及对策研究 另外由于目前国内造纸行业的利润率较高，在小麦秆等原料收购过程中，造纸企业从自 身利益出发，进行恶性收购，收购价格较高，生物质能电厂在燃料收购价格方面处于劣势地 位。由于黄色生物质轻、松、泡、散等物理特性，装卸困难，运输和存储费用高。同时生物 质加工、粉碎、储存等相关设备较少，造成相关设备的采购较高，进而限制农民燃料收购积 极性。燃料运输过程中，目前交通方面收费过多，也间接地提高了燃料收购成本。 某生物质发电项目反映，由于生物质还田政策在该县已经执行了6 年，在县政府的干预 下，经过6 年的努力，特别是年青人已经完全接受，现在突然一下子扭转，尚有一定的难度， 造成生物质收集困难。 另外，根据河南省内的实际情况和两季农作物的生长、收获特点，生物质收购时间短。 燃料收购与农作物收获在时间上有冲突，收购时劳动力缺乏。玉米生物质在收购前先要进行 自然干燥，存储场地不足，也造成生物质收集困难。 随着生物质发电项目的投运，生物质的商品价值开发，生物质的收购价格必将逐渐提高。 ( 4 ) 融资困难。 目前工行、中行、建行、农行等相关金融机构均看好中国生物发电产业，但由于国家相 关生物发电产业相关优惠政策迟迟未到位，导致银行等金融机构在贷款发放有所顾忌，生物 发电产业得不到国家信贷扶持。 ( 5 ) 个别电厂占地偏大。2 1 2 m w 机组占地面积一般不应大于1 0 5 亩。 ( 6 ) 水源问题。项目核准时主水源均为当地污水处理厂处理后的城市中水，并与当地污水 处理厂签订了协议，但由于污水处理厂未建成，部分项目暂采用其他水源。待污水处理厂建 成投运后，项目均应按照水资源政策和核准意见执行。 ( 7 ) 生物质( 秸秆、林业废弃物) 资源量有待落实。该问题是制约生物质( 秸秆、林业废 弃物) 直燃发电的关键因素。我省某些市在对资源量不清楚的前提下想每个县建设一个生物 质电厂，缺乏一个整体、系统的规划。相对于热电联产遵循“以热定电”的原则，生物质( 秸 秆、林业废弃物) 直燃发电应根据“以生物质资源量定电”的原贝u ，在充分掌握该地区生物 质资源量的基础上，提出该地区生物质发电装机方案设想。由于该问题是生物质发电的核心 问题，在第三章我对生物质( 秸秆、林业废弃物) 资源量进行专章论述。 l o 河南省生物质( 秸秆、林业废弃物) 发电现状、存在问题及对策研究 3 我省生物质资源潜力和可开发生物质发电装机容量的测算 3 1 我省生物质资源潜力 3 1 1 秸秆资源潜力 3 1 1 1 资源量分析的技术路线 生物质资源调查在我国还属于较新的学科，目前，我国未出台用于生物质电站项目的资 源调查评价国家标准。虽然如此，经过几年的实践，逐渐形成了一些行业内较为共识的方法 和标准。2 0 0 6 年8 月1 9 _ _ 2 0 日，国家发展改革委、农业部和国家林业局在北京联合召开了 全国生物质能开发利用工作会议。会上印发了农作物秸秆直接燃烧发电项目资源调查评价技 术规定( i , - 论稿) ，本文主要根据农作物秸秆直接燃烧发电项目资源调查评价技术规定 ( 讨论稿) ，遵循的技术路线如下： ( 1 ) 秸秆资源调查评价的特殊性 用于发电的农作物秸秆资源是有价值的资源，需要考虑资源的经济性，即资源的数量、 价格及相互关系，也就是资源的可供性问题。因此，秸秆直燃发电项目资源调查评价，既要 调查评价秸秆的资源量，还必须调查研究可用于发电秸秆的到厂价格( 在第四章专门进行论 述) ，这是生物质资源调查评价与太阳能、风能资源测量评估的重要区别，也是农作物秸秆 资源调查评价必须十分重视的问题和主要工作内容。 ( 2 ) 调查评价的原则、方法和参数 调查评价的原则：调查和评价工作以农作物秸秆直燃发电项目厂址所在县( 市) 级行政 区为核心，并涵盖周边半径5 0 公里范围内的区域；秸秆到厂的性能指标要符合秸秆直燃发 电工艺对原料的基本要求；调查评价既包括秸秆资源量，也包括秸秆收储运各环节的成本 与价格；按照市场化运作原则，调查测算秸秆收储运各环节的成本与价格：采取尽可能保守 的原则调查评价各种秸秆资源量；秸秆资源调查与资源评价的主要工作需要在现场同步进 行；调查评价结论要达到编制秸秆直燃发电项目可行性研究报告对原料的基本要求。 调查基本方法：中国不同地区县( 市) 自然地理条件千差万别，气候、温度、湿度以及 种植习惯，种植品种相差很大；各地经济发展极不平衡，即使同一县域内，不同乡镇经济发 展程度也不相同，这些差异对秸秆资源的可供性，特别是秸秆到厂价格有极大影响。由于调 研样本选取量有限，采取典型调查为主，以点带面的调查方法。同时，由于秸秆资源状况和 秸秆到厂价格将随着时间不断变化，为了提供有价值的调查评价数据，还必须对调查区域内 秸秆资源长期供应中存在的风险、变化趋势等进行调