生物質(zhì)能發(fā)電廠原料收集存在的問(wèn)題及其對(duì)策

馮彥明

摘要：文章針對(duì)生物質(zhì)能發(fā)電廠原料收集存在的主要問(wèn)題，列舉了其表現(xiàn)形式，提出了生物質(zhì)能發(fā)電廠原料收集的基本原則和相應(yīng)對(duì)策。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)能發(fā)電；原料收集；壓塊燃料

中圖分類(lèi)號(hào)：TK6

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-2374(2009)03-0157-02

以秸稈、稻殼等為主的生物質(zhì)作燃料代替煤炭燃料的發(fā)電廠，是我國(guó)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、解決礦物質(zhì)能源危機(jī)、治理環(huán)境污染、減排溫室氣體和未來(lái)電力能源供應(yīng)的重要途徑，也是未來(lái)5～10年世界新能源的重點(diǎn)發(fā)展方向。目前，我國(guó)在建的生物質(zhì)發(fā)電示范項(xiàng)目規(guī)模一般為2×12MW，采用直接燃燒供熱發(fā)電技術(shù)，在運(yùn)行中對(duì)生物質(zhì)需求量相當(dāng)大，年需耗用生物質(zhì)20～30萬(wàn)噸，每天耗用1000噸左右。因此，合理地進(jìn)行生物質(zhì)能發(fā)電廠原料的收集，是保證生物質(zhì)能發(fā)電廠維持商業(yè)化運(yùn)行的關(guān)鍵。

一、生物質(zhì)收集中存在的主要問(wèn)題

我國(guó)農(nóng)村地域遼闊，人多地少，自然村分散；農(nóng)作物品種繁多，種植區(qū)域復(fù)雜，主要產(chǎn)糧區(qū)換種期短；農(nóng)作物生物質(zhì)質(zhì)地松散，水份含量較大，發(fā)熱量低，資源分散，不易儲(chǔ)存和運(yùn)輸；農(nóng)村大部分地區(qū)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平較低，生物質(zhì)從收獲到制成燃料還沒(méi)有一條龍機(jī)械設(shè)備，大量生物質(zhì)的收集、儲(chǔ)存成為生物質(zhì)能發(fā)電廠燃料加工生產(chǎn)過(guò)程中的“瓶頸”，制約著生物質(zhì)的大范圍大規(guī)模收集利用。其主要表現(xiàn)為：

(一)收集困難

1．收集量大。以玉米秸稈為例，一般每畝只可收集到風(fēng)干秸稈0.5噸，一個(gè)2×12MW生物質(zhì)能發(fā)電廠年需生物質(zhì)20～30萬(wàn)噸，需在40～60萬(wàn)畝的玉米地收集，而目前玉米秸稈約有1/3直接還田，1/3用作飼料等其他用途，實(shí)際能收集到的僅為1/3。這就需要在150萬(wàn)畝左右耕地上來(lái)完成收集任務(wù)。

2．收集時(shí)間存在的矛盾難以解決。一是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)季節(jié)性強(qiáng)，換種期短，為了騰地?fù)Q種，甚至要求生物質(zhì)在10天左右時(shí)間完成收集和儲(chǔ)存。二是各類(lèi)農(nóng)作物生物質(zhì)收獲時(shí)的含水量不一，收獲后一般需要原地?cái)傞_(kāi)晾曬1～3天才能進(jìn)行捆扎碼垛儲(chǔ)存，碼垛儲(chǔ)存時(shí)生物質(zhì)含水量原則上不能超過(guò)50％。

3．生物質(zhì)資源難以控制。一些地區(qū)分散的自然村和分散性的經(jīng)營(yíng)模式，制約了生物質(zhì)資源的收集力度。近年來(lái)大力推廣保護(hù)性耕作、生物質(zhì)還田技術(shù)，農(nóng)民已習(xí)慣現(xiàn)有耕作方式，加大了收集難度。生物質(zhì)的加工飼料等其他用途和生物質(zhì)能其他利用方式的興起，給生物質(zhì)能發(fā)電廠原料資源的收集增加了難度。

4．生物質(zhì)收集的機(jī)械化程度低，生物質(zhì)成型燃料加工設(shè)備還不盡完善。國(guó)產(chǎn)高稈作物的收獲機(jī)械尚處在中試階段，生物質(zhì)成型燃料加工設(shè)備與生物質(zhì)收獲機(jī)械同機(jī)作業(yè)更是處在研究階段，很難解決生物質(zhì)的收集和儲(chǔ)存這一生物質(zhì)利用的“瓶頸”問(wèn)題。

5．目前生物質(zhì)還不是真正的商品，沒(méi)有穩(wěn)定的價(jià)格體系，不定因素較多。生物質(zhì)收購(gòu)價(jià)格低于成本，生物質(zhì)收集經(jīng)紀(jì)人很難培育起來(lái)，也難以調(diào)動(dòng)農(nóng)民的積極性。生物質(zhì)收購(gòu)價(jià)格過(guò)高又會(huì)影響生物質(zhì)燃料成本，造成發(fā)電成本提高。隨著生物質(zhì)的大規(guī)模使用，生物質(zhì)的價(jià)格呈上升趨勢(shì)。

(二)儲(chǔ)存運(yùn)輸困難

1．生物質(zhì)風(fēng)干處理占地面積大，風(fēng)干儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)，風(fēng)險(xiǎn)大。生物質(zhì)收獲后碼垛儲(chǔ)存時(shí)的含水量仍很高，為了能迅速散發(fā)水分，垛高一般不超過(guò)3米，那么每畝土地儲(chǔ)存的新鮮生物質(zhì)僅能得到風(fēng)干生物質(zhì)40噸，集中收集到的20萬(wàn)噸生物質(zhì)就需要占用5000畝土地進(jìn)行風(fēng)干處理。生物質(zhì)碼垛存放1～3個(gè)月生物質(zhì)含水量才可降至20％左右。一旦存儲(chǔ)不當(dāng)，會(huì)發(fā)生腐爛發(fā)霉現(xiàn)象，降低熱能量，甚至?xí)l(fā)生自燃現(xiàn)象，造成損失。存儲(chǔ)期間還需要防雨、防水和防火。

2．如果對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行人工干燥或烘干處理，雖然可以迅速脫水干燥，但需要使用相應(yīng)的機(jī)械或添置各種干燥設(shè)備，并使用能源，增加了生物質(zhì)原料的成本。

3．隨著燃油價(jià)格的不斷攀升，運(yùn)輸成本呈上升趨勢(shì)。

二、生物質(zhì)能發(fā)電廠原料收集相應(yīng)對(duì)策

為保證生物質(zhì)能發(fā)電廠燃料持續(xù)、穩(wěn)定和充足的供應(yīng)量，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能發(fā)電廠商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，針對(duì)目前生物質(zhì)收集、儲(chǔ)運(yùn)存在的問(wèn)題，提出生物質(zhì)能發(fā)電廠燃料的收集相應(yīng)對(duì)策：

1．分散建設(shè)生物質(zhì)燃料加工基地。生物質(zhì)燃料加工基地是生物質(zhì)能發(fā)電廠燃料收集、儲(chǔ)運(yùn)和預(yù)處理中心，應(yīng)當(dāng)采取以電廠為軸心分布式多點(diǎn)布局設(shè)置，每個(gè)加工基地應(yīng)設(shè)在生物質(zhì)資源密集區(qū)域內(nèi)，考慮到運(yùn)輸成本，其收集輻射半徑在5公里以?xún)?nèi)為宜，廠區(qū)面積應(yīng)不低于10畝，可充分利用荒地或空閑地。基地以簡(jiǎn)易建筑為主，廠房可采用三面墻或一面墻建設(shè)。燃料加工基地就像燃煤電廠的煤礦一樣為生物質(zhì)能發(fā)電廠供應(yīng)燃料，生物質(zhì)能發(fā)電廠可以投資方式參與其中，以便控制生物質(zhì)燃料的收集處理。

2．生物質(zhì)燃料加工基地應(yīng)從小規(guī)模的關(guān)鍵設(shè)備入手，逐步向大規(guī)模最大化機(jī)械生產(chǎn)發(fā)展。為有利于大規(guī)模收集利用燃料，加工基地應(yīng)盡可能地使用機(jī)械作業(yè)，配備基本的機(jī)械設(shè)備和運(yùn)輸工具。有關(guān)單位應(yīng)進(jìn)一步研究改進(jìn)生物質(zhì)收集和預(yù)處理等機(jī)械設(shè)備，盡快研制出生物質(zhì)收獲與預(yù)處理同機(jī)作業(yè)機(jī)械，解決生物質(zhì)收集的“瓶頸”問(wèn)題，以適應(yīng)生物質(zhì)能發(fā)電廠大規(guī)模利用生物質(zhì)的需要。

3．降低生物質(zhì)能發(fā)電廠原料收集、儲(chǔ)運(yùn)成本。生物質(zhì)燃料到廠價(jià)與生物質(zhì)收集、儲(chǔ)運(yùn)成本相關(guān)，控制各個(gè)環(huán)節(jié)成本，降低生物質(zhì)燃料到廠價(jià)是保證生物質(zhì)能發(fā)電廠商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵。

4．從生物質(zhì)能發(fā)電廠項(xiàng)目的可行性研究工作入手，優(yōu)化生物質(zhì)收集方案。

5．政策引導(dǎo)與扶持。生物質(zhì)燃料作為能源在生物質(zhì)能發(fā)電廠運(yùn)用，既有利于生物質(zhì)變廢為寶，使農(nóng)民增收，也為能源利用、環(huán)境保護(hù)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)提供了途徑，必然會(huì)得到當(dāng)?shù)卣拇罅χС?。政府部門(mén)可以在禁燒生物質(zhì)、取締小型造紙廠、普及推廣環(huán)境保護(hù)等方面加大宣傳和治理力度，政策上扶植農(nóng)區(qū)從事生物質(zhì)收集和預(yù)處理加工的經(jīng)紀(jì)人，對(duì)生物質(zhì)收購(gòu)價(jià)格提出保護(hù)性意見(jiàn)；同時(shí)，應(yīng)當(dāng)避免生物質(zhì)利用的其他項(xiàng)目建設(shè)，減少爭(zhēng)資源狀況，并且改進(jìn)生物質(zhì)收集區(qū)域的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)和農(nóng)民作業(yè)習(xí)慣，以適應(yīng)生物質(zhì)回收的需要，為生物質(zhì)能發(fā)電廠控制生物質(zhì)資源給予幫助和協(xié)調(diào)，保障生物質(zhì)燃料加工基地的生物質(zhì)資源供應(yīng)量。這對(duì)于生物質(zhì)能發(fā)電廠這一新生事物的起步運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要。