“為了實現(xiàn)中國能源的轉型，并達到2030年非化石能源發(fā)電量占比不低于50%的目標，大力發(fā)展燃煤生物質耦合發(fā)電是必然的選擇。”在日前召開的第七屆燃煤生物質耦合發(fā)電國際會議上，電力規(guī)劃設計總院副院長孫銳表示。
燃煤生物質耦合發(fā)電是一種成熟的可再生能源發(fā)電技術，通過現(xiàn)役煤電機組的高效發(fā)電系統(tǒng)和環(huán)保集中治理平臺，盡力消納田間露天直燃秸稈，規(guī)?；瘏f(xié)同處理污泥，實現(xiàn)燃料靈活性，降低存量煤電耗煤量，提升可再生能源發(fā)電量。
“從煤電機組在電力結構中占主體地位的國情出發(fā)，燃煤生物質耦合發(fā)電是優(yōu)化能源資源配置、破解污染治理難題、促進生態(tài)文明建設、推動經濟社會綠色發(fā)展的有力舉措。”在上述會議主持人、清華大學教授毛健雄看來，燃煤生物質耦合發(fā)電是降低二氧化碳和其他污染物排放的有效途徑，可謂當前我國煤電轉型升級的新路徑。
成熟技術進入大規(guī)模推廣階段
“燃煤生物質氣化耦合發(fā)電技術門檻相對較低，是當前大型煤粉爐電站比較可靠可行的技術路線之一，已經具有應用和推廣價值。”中國投資協(xié)會能源發(fā)展研究中心常務副理事長、中國可再生能源學會理事莊會永在接受《中國電力報》記者采訪時表示。
據浙江大學能源工程學院教授王勤輝介紹，燃煤生物質耦合發(fā)電技術存在發(fā)電側耦合、蒸汽側耦合和燃燒側耦合等多種技術形式。其中，燃燒側耦合中生物質氣化耦合技術是將生物質氣化成熱燃氣，經過高溫氣固分離后直接送入鍋爐與燃煤混燃，利用大型燃煤電站高參數(shù)發(fā)電機組進行高效發(fā)電。
“由于氣化溫度較低，同時，生物質中的大部分灰分在爐前被去除，燃氣燃燒對于鍋爐的影響遠小于生物質制粉直接噴入爐膛燃燒。因此，生物質氣化耦合更易于實現(xiàn)與燃煤電站深度耦合，協(xié)同發(fā)電，是最有推廣前途的技術之一。”王勤輝分析道。
“我國目前燃煤機組種類較多，采用何種耦合技術需要因地制宜，要采用合理、合適的項目技術路線，達到項目運行穩(wěn)定、監(jiān)測客觀科學的基本要求。”莊會永向記者分析道，以氣化耦合技術路線為例，其優(yōu)點是對于煤粉爐本身改造很少，燃料在線監(jiān)測相對較為簡單、可靠，缺點是對燃料的多品種、不同品質的適應性相對較差，相應的關鍵技術研發(fā)和裝備應用還需要實踐檢驗。另外，在莊會永看來，生物質與燃煤直接混合燃燒耦合發(fā)電技術雖然運行效率高、技術成熟，但是也存在生物質燃料應用量的在線監(jiān)測難題。
多年來，中國工程院院士張齊生一直關注燃煤生物質氣化耦合發(fā)電技術。據張齊生介紹，國電、大唐等多家大型發(fā)電集團都積極推進燃煤生物質氣化耦合發(fā)電技術，其中國電長源與合肥德博生物能源科技有限公司(簡稱合肥德博)開發(fā)建設的荊門10.8兆瓦生物質耦合發(fā)電項目已經穩(wěn)定運行近5年時間，標志著燃煤生物質氣化耦合發(fā)電技術已經完成技術示范，可以進入大規(guī)模商業(yè)推廣階段。
“我國生物質氣化技術的開發(fā)時間較長，積累了多年的研發(fā)運行經驗，這也為耦合發(fā)電項目提供了技術條件。而我國耦合發(fā)電產業(yè)的不足主要體現(xiàn)在整體技術發(fā)展時間較短，工程實踐較少，專業(yè)人才緊缺，在大型化、標準化以及進一步深度耦合等技術環(huán)節(jié)還需要突破。”合肥德博董事長張守軍認為。
未來發(fā)展空間巨大
“隨著我國碳減排制度體系建設和碳排放交易市場建設的日趨完善，燃煤生物質耦合發(fā)電將迎來良好的發(fā)展機遇。”國家能源局電力司副巡視員郭偉在上述會議上談道，碳減排是我國經濟社會綠色低碳可持續(xù)發(fā)展的客觀要求，燃煤生物質耦合發(fā)電具有生物質能電力二氧化碳零排放的特點，可較大幅度消減煤電的碳排放。
目前，國際上燃煤生物質耦合發(fā)電技術已較為成熟，而我國在這一領域總體上尚處于起步階段。記者從上述會議上了解到，我國可作為能源利用的農作物秸稈及農產品加工剩余物、林業(yè)剩余物和能源作物等生物質資源總量每年約4.6億噸標準煤，而目前我國生物質能利用量約3500萬噸標準煤/年，利用率僅為7.6%。截至2016年，我國的生物質發(fā)電裝機為1214萬千瓦，其中農林生物質發(fā)電605萬千瓦，還有部分垃圾焚燒發(fā)電和沼氣發(fā)電，生物質發(fā)電裝機容量占比不到1%。
我國煤電機組發(fā)電小時數(shù)持續(xù)下降，2016年已經低于4100小時，煤電機組的高效發(fā)電平臺以及有大量剩余發(fā)電負荷存在，為生物質與燃煤耦合提供了基礎條件。“我們算過一筆賬，如果每年我國有50%的生物質用于發(fā)電，那么可發(fā)電量約7200億千瓦時，是2016年全國發(fā)電量的12%，折算成裝機容量約1.8億千瓦。”孫銳向《中國電力報》記者分析，“到2020年，燃煤裝機容量達到11億千瓦，如果50%與生物質摻燒，那么燃煤生物質耦合發(fā)電機組總容量可以達到5.5億千瓦，按平均摻燒量為10%估算，則折算生物質發(fā)電裝機容量可達到5500萬千瓦。”
國家相關部門重視進一步推進燃煤生物質耦合發(fā)電及其相關產業(yè)的發(fā)展，已將燃煤生物質耦合發(fā)電納入《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》《能源技術創(chuàng)新“十三五”規(guī)劃》和《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》等產業(yè)規(guī)劃和行動方案，這必將推動燃煤生物質耦合發(fā)電在我國的大力發(fā)展。
相關資料顯示，近期，一批燃煤生物質耦合發(fā)電試點項目建設已經啟動，國家能源局支持吉林大唐長山熱電廠開展燃煤與農作物秸稈耦合發(fā)電技術改造試點工作，廣東、寧夏、湖北等地也已啟動了一批燃煤與農林生物質、污泥耦合發(fā)電的試點項目。
期待得到政策大力支持
“建議相關部委能繼續(xù)關心支持燃煤生物質耦合發(fā)電行業(yè)，在試點項目的基礎上，根據實際情況，完善相關配套政策措施，一定時期內在電價、電量、財稅和資金等方面予以適當?shù)恼咧С帧?rdquo;郭偉在上述會議上提出。
國家能源局之前已起草《關于推進燃煤與生物質耦合發(fā)電的指導意見(征求意見稿)》，征求國家發(fā)展改革委、財政部、環(huán)境保護部、住建部和農業(yè)部等相關部委意見。征求意見稿對耦合發(fā)電的可再生能源電量、鍋爐生物質輸入熱量、污泥處置量的確定和計算，以及計量裝置、計量方式均提出明確要求，規(guī)定相關在線監(jiān)測數(shù)值需同步傳輸至電力調度機構，并明確了各政府部門的監(jiān)管職能。
記者注意到，《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確提出：“研究燃煤與光熱、生物質耦合，風光抽蓄耦合等可再生能源利用方式補助方法。”
“燃煤生物質耦合發(fā)電如果能落實目前生物質發(fā)電電價，或因此增加電廠運行時間，將有助于緩解火電廠經營壓力。”王勤輝對燃煤生物質耦合發(fā)電帶來的價值效應充滿期待。
“保障燃煤生物質耦合發(fā)電實施的政策，不應只有國家電價補貼一個出路。”莊會永向記者分析道，“如果我們大型燃煤電廠度電碳排放、度電煤耗等要求堅決貫徹執(zhí)行下去，把非水可再生能源比例目標、炭稅、綠電證書、碳減排與交易、區(qū)域煤炭減量等政策落實下去，煤電企業(yè)及社會資本投資燃煤與生物質耦合項目的積極性會很高，也會有非常好的經濟和社會效益。”
在毛健雄看來，二氧化碳減排的巨大壓力，將會倒逼我國燃煤生物質耦合發(fā)電的大力發(fā)展：“政府關于碳減排的激勵和處罰政策，特別是歐盟行之多年的有效政策，這或許是推動燃煤生物質耦合發(fā)展的關鍵。”
