秸秆发电.doc

浅谈秸秆发电技术 发布日期：2008-4-2 钟史明 马永贵 东南大学动力系 东大建筑院热电所 2007-08-08 前 言 江苏省地处东南沿海，长江三角洲，是我国经济较发达省份之一。但能源资源十分匮乏，3/4以上能源靠外供应。长期以来，能源供应问题制约着江苏社会经济发展的重要因素。而且江苏一次能源构成中煤炭占85%以上，对环境造成了严重的影响。所以迫切需要开拓清洁能源供应渠道，以改变恶劣环境对人与自然的侵害，走可持续能源发展之路。本文介绍我 国可再生能源概况后，拟结合江苏实际对开发利用可再生能源特别是生物质发电做些阐述，以补充常规能源供应不足和满足江苏能源可持续发展的需求。一、什么是可再生能源 可再生能源是指从自然界获取的，可以再生的非化石能源。按联合国的定义，可再生能源分为传统的与新的可再生能源。传统的可再生能源主要包括大水电和用传统技术利用的风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。新的可再生能源主要指用现代技术利用的小水电、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能和固体废弃物等。 按统计12002年全世界消费的可再生能源为15.4亿吨标准煤，约相当于全球一次能源消费总量的15.8%，其中传统的可再生能源的占80% ，新的可再生能源工业的占20%。可再生能源发电量占总的发电量19%，仅次于燃煤发电。 二、什么是生物质能源 生物质能源是太阳能以光化学作用形成化学能储存于生物质中的能量形式，它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用。是取之不尽，用之不竭的能源资源，是太阳能的一种表现形式。 生物质发电技术是将生物质能源转化为电能的一种技术，主要采用农作物秸秆和林业废弃物作为发电燃料，因此又称之为秸秆发电。 生物质发电在国际上越来越受到重视，在国内也越来越受到政府的关注和民间的拥护，生物质发电是可持续发展的能源，未来的能源；也是利国利民的“朝阳”产业。我国能源形势表明；中国进行能源资源结构调整特别是保护农村环境，建设社会主义新农村，要求生物质发电做出更多的贡献，“十一五”我国的生物质发电的发展将进入初步发展时期。 三、生物质发电是我国经济发展的客观需求 自改革开放以来，我国经济高速发展，连续二十多年来国民经济GDP增长率一直名到世界前茅，仅次于美国。能源生产与消费位居世界第二大国。但也是世界温室气体排放第二大国。随着世界不可再生能源紧张以及全球性环境保护问题日益突出，必须大力发展可再生能源和提高能源利用率，才能保证我国经济持续、健康、快速、协调发展，达到全面小康水平。 可再生能源，由于受技术和自然条件的限制，目前对可再生能源的大规模开发利用主要为风能、小水电和生物质能。生物质能发电在可再生能源发电中能质较好，可靠性高，比小水电、风电和太阳能发电等间歇性发电要好得多，具有很高的经济价值，因而她是我国经济社会发展的客观需求。当前大力发展生物质发电具有重大的现实意义和经济意义。1、 国家能源战略和调整能源结构的需要近年来，国际能源紧张形势再度出现，中东石油你争我夺，导致石油价格从29美元/桶，飚升到70多美元/桶，我国石油产品进口量已占需求量的40%多，自2002年下半年起，我国再次出现缺电，2003年下半年开始出现了全面的煤、电、油、运紧张状况，煤价（5000大卡/公斤）由200多元/吨，飚升到500元/吨。虽经近几年加大电力建设。到2006年；电力供需矛盾才渐趋缓和。不可再生化石能源的紧张，严重影响运行成本增加，严重影响我国经济可持续发展，乃至危及国家安全。我国的能源资源结构以煤为主占70%左右，燃煤污染环境，急需增加清洁能源比重，才能建成资源节约型，环境友好型的和谐社会。化石能源不可再生，迟早要枯竭，生物质能源丰富，可循环使用，又无污染，必将取代化石能源成为能源供应的主要成员。增加清洁可再生能源比重替代原煤，石油化石能源，是我国“十一五”和2020年的重要任务，而利用风能，生物质能等可再生能源是我国能源结构调整最现实的主要方向之一。2、 是建设社会主义新农村，服务“三农”的需要。发展生物质发电，可增加农民收入。生物质发电使生物秸秆变废为宝，一个装机容量为25MW的机组年耗生物质秸秆约30万吨以上，若按150元/吨秸秆计算，则当地农民年收入约4500万元，同时生物质秸秆的收、储、运工作可给农村造就成千上万个新的就业岗位。中国80%人口生活在农村，秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭、液化气等商品能源在农村的使用能当量约3.65亿吨标煤，其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤，占56.7%。因此，发展农村地区提供生活和生产用电能，是帮助这些地区脱贫致富，实现小康目标的一项重要任务。3、 是环境保护的需要生物质发电可减少大气污染。生物质发电是国际上发达国家普遍推行的CDM（清洁发展机制）项目，装机容量为12MW机组的生物质发电机组年减排3.85万吨CO2当量，可大幅度降低全球温室气体排放。比燃煤火电清洁得多，基本极少污染物排放。生物质发电可消除农村大气污染和河水污染。随着农村燃料结构和肥料结构的改变，现在全国农村绝大多数的农作物秸秆，如麦秆、稻秆、棉花杆、玉米秆等基本都就地焚烧和推入河中，不仅污染了大气，到处浓烟滚滚防碍飞机、汽车等造成交通事故和火灾事故，又使河水变黑发臭，水生作物死亡等灾害。四、我国生物质能源发展规划利用生物质生产电力、气体、液化燃料以及成型固体燃料是生物质能源利用的发展方向。初步规划，到2020年时，生物质发电装机容量达2000万千瓦，年替代2800万吨标准煤。沼气是生物质能利用的重要途经，如果到2020年时农村居民中有1/4利用沼气作为生活能源，户用沼气池将达到约5000万户，每年利用量125亿立方米，可节约能源900万吨标准煤。城市生活垃圾处理也可回收大量能源资源。到2020年，我国城市垃圾年产量将达2.1亿吨，如考虑30%焚烧发电，60%卫生填埋并回收沼气发电，可以达到发电装机容量250万千瓦，年替代500万吨标准煤。五、江苏生物质能发电估量3江苏省可供开发利用的生物资源，除用于氨化青贮作饲料，生物食用菌、气化作燃料、部分还田作肥料外，估计每年约2000万吨可用来发电。目前江苏省生物质能发电项目有：丰县鑫源生物质环保热电厂，兴化4MW生物质气化燃气蒸汽联合循环发电项目、如东和宿迁24MW秸秆焚烧发电项目，无锡1.6MW垃圾填埋气发电项目，太仓1.5MW沼气发电和供热项目，南京7. 5MW垃圾填埋气发电等项目。江苏拟选用秸秆焚烧发电和生物质气化发电为推进生物质能发电的主要形式。估计在年生产农作物秸秆50万吨以上的县市级建设12个12MW级秸秆生物质能发电项目，全省有11个这样的县和县级市，可装容量1122个12MW总容量232464（MW）；在年产秸秆40万吨以上的县市级市；建设1个12MW级秸秆电厂，全省有12个这样的县和县级市，总容量144（MW）；全省有25个县和县级市年产秸秆20万吨以上建1个6MW级电站，共25个6MW级电站，总容量150（MW）。全省总计可建12MW发电项目2334个，可考虑分期建设，逐步推进，争取2010年前建设1015个装机容量120180MW，6MW10个项目60MW，2020年建成2334个12MW，25个6MW装机总容量达到426MW558MW。除秸秆和生物质能源发电外，江苏继续推进秸秆气化工程建设，2010年争取建成并投入运行100处，2020年建成并投入运行200处。陆续推进农户沼气池和沼气综合利用工程建设，重点在酒厂、酒精厂、大型家禽养殖场建设沼气发电与供热工程，推进沼气发电与供热规模化发展，争取2020年装机总容量达到200MW。 六