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秸秆发电 中国起锚

信息来源:eoozoo.com  时间:2006-07-05  浏览次数:108

  截至2006年5月,我国已经有100多个县、市开始投建或是签订秸秆发电项目。可是秸秆发电的高成本没能让它们成为电力行业的主力军,秸秆发电等生物质发电只能作为辅助电能存在。
  用“变废为宝”、“无私奉献”来形容秸秆发电一点都不过分。植物的果实提供给人们食物或是作为工业用途,而本该废弃焚烧的植物秸秆,收集起来送到发电站的仓库,然后送进燃烧炉,产生电能,并入电网,最后进入千家万户。
  就连发电后产生的秸秆灰烬也能够重新回到田里,由于桔杆灰烬含有丰富的钾、镁、磷、钙等营养成分,可用作高效农业肥料。或是运到钢铁公司,作为防止钢花飞溅灼伤的材料。
  目前,世界上许多国家已经开始对各种生物质用于发电进行研究,生活垃圾、动物粪便、植物枯枝等生物质都被尝试用于发电。但是在过去30年的时间内,科学家们的研究和生物质发电厂积累的经验证明,农作物秸秆发电是生物质发电中最佳的一种选择。
  首先秸秆发电的污染小,每两吨秸秆的热值就相当于一吨煤,而且平均含硫量只有3.8‰,远低于煤1%的平均含硫量。其次,秸秆的碳灰质比较高,产生的热能也大,是最适合发电的生物质。
  第三,世界各国的秸秆资源丰富,以我国为例,目前每年废弃的农作物秸秆约有1亿吨,折合标准煤5000万吨,在2000年到2010年期间,我国每年秸秆资源的可获得量为3.5亿-3.7亿吨,相当于约1.7亿吨标准煤。如果将这些秸秆资源用于发电,相当于0.9亿千瓦火电机组年平均运行5000小时,年发电量为4500亿千瓦时。
  生物质发电和太阳能、风能、潮汐能发电一起并称为新能源发电的生力军。虽然秸秆发电也披上了无污染和可再生能源的盔甲,但是高成本没能让它们成为电力行业的主力军,秸秆发电等生物质发电只能作为辅助电能存在。
  福祸秸秆
  收割后的土地上,留下的秸秆是几千年来农民的生活燃料、牲畜的饲料。目前,我国每年仅农作物产生的秸秆量就达7亿吨,预计到2010年会增至8亿吨。现有秸秆大约有1.45亿吨用作畜牧饲料,0.91亿吨还田肥料,0.14亿吨用作工业原料,2.8亿吨作为农民传统的生活燃料,剩下的秸秆几乎全部被焚烧。
  在没有发达工业文明的时代,焚烧秸秆带给人们最大的危险只是焚烧不当,引起的失火。但是现在大量、无序的焚烧秸秆,给人们带来的危害触目惊心。中国民航总局的安全生产部门表示,焚烧秸秆是让民航部门头疼的问题,焚烧产生的烟雾使得机场附近的能见度降低,影响航班正常起降,机场要暂时关闭,乘客也只有滞留机场。特别是在产粮大省的机场,附近农民焚烧秸秆会造成飞机一连几周都不能正常起飞。
  除了影响正常交通,同样,焚烧秸秆对环境的污染也是非常严重。所以2003年,《中华人民共和国大气污染防治法》和国家环境保护总局、农业部、财政局、铁道部、交通部、中国民航总局联合发布《秸秆禁烧和综合利用管理办法》,规定禁止在机场、交通干线、高压输电线路附近和省辖市(地)级人民政府划定的区域内焚烧秸秆。
  可是,焚烧秸秆的祸患并没有因此减退,每年由于焚烧秸秆造成飞机延误1000多起,公路交通事故5000多起,造成的直接损失已经难以统计。面对焚烧秸秆的难题,有专家分析,如果要彻底消除焚烧秸秆的影响,颁布禁止法令不如给农民寻找一条处理秸秆的出路。而利用秸秆发电技术在国外经过30年,已经成熟,正是进入中国的最好时机,同时也能解决焚烧秸秆问题。
  记者了解到,截至2006年5月,我国已经有100多个县市已经开始投建或是签订秸秆发电项目。至于这些秸秆发电站能否完全解决秸秆焚烧问题,现在无法给出结果。秸秆发电离不了农民提供的秸秆,如何收集、运输、处理秸秆等一系列的涉农问题则是最现实的,秸秆发电给中国农民带来的“福”到底是怎样的呢?
  王德新,天津农民,今年45岁。他和两个儿子和儿媳一起承包了20亩的小麦地,每亩的年产量300公斤,小麦收成90%卖给一家面粉加工企业。因为2000年开始他们就使用了沼气作为生活燃料,剩余的70%的秸秆都要焚烧。
  据王德新说,每年他们在田里焚烧秸秆需要10多天,也想找一条处理大量秸秆的途径。后来得知天津将会建成秸秆发电厂,但是发现如果收购、运输都要靠自己来办,成本会很高。而20亩小麦也只有1500公斤秸秆,如果每吨100元,只能卖出150元,还不如焚烧来的痛快。
  北京德源投资有限公司的生物质发电项目经理罗永忠认为,秸秆发电在中间的一些环节上还是存在着一些问题,让愿意提供秸秆的农民犯难。所以不同地方的投资项目都要因地制宜,根据当地的情况进行调整。
  秸秆的收购,由于田地的分散,收集后的秸秆的集结和运输成本都会很高,所以指望农民自己送秸秆几乎是不可能。所以发电厂与当地政府合作成立专门的秸秆收购公司,由发电厂直接向农民收购秸秆。记者了解到,目前已经建成的秸秆公司的农民收购价是在100元/吨,而卖到发电厂的价格是200元/吨。而在丹麦农民每卖一吨秸秆不仅能得到550元人民币,还能免费得到电厂返还的40公斤炉灰。丹麦农民通过秸秆获得的利益远远高于中国农民。
  对于中国的农民来讲,能够有利可图才能够带动他们的积极性。每吨秸秆的价格只有100元,对现金不多的农民来说还是很有一定的吸引力。罗永忠告诉记者,在他们合作的项目中,也实行了秸秆换保险。农民交给发电厂秸秆,政府给他们定期发放养老保险金。
  对于秸秆换保险,专家们颇有微词,虽然养老是农民最忧患的问题,但是保险一直有政府发放,由企业介入的行为让人担心。如果一旦企业不需要更多的秸秆,例如出现投资失败等,保险金发放如何来保障?到时候农民的利益谁来保障,是政府还是企业?
  罗永忠认为,由于秸秆发电技术引入中国时间比较短,至于在中国的发展状况能否达到丹麦等国的水平,还需要根据中国的国情进行改变。产业还处在起步阶段,虽然前景光明,执行中出现的困难是谁都无法预测的。
  蓬勃的产业现状
  2006年10月,山东单县将开启中国第一家秸秆发电厂。建设规模为2.5万千瓦发电机,配一台135t/h生物质专用振动炉排高温高压锅炉,年消耗秸秆15万-20万吨,发电量1.56亿千瓦时,项目计划投资2.3亿元。
  目前,山东单县的小麦、玉米、棉花、花生等种植面积为174.7万亩,秸秆总产达98.1万吨,拥有充足的秸秆资源,年提供15万-20万吨的秸秆用于发电应该是不成问题。
  记者了解到, 秸秆发电的核心技术来自于丹麦的BWE公司,2005年北京德源投资有限公司花5亿人民币从丹麦BWE公司手中购买了“超-超临界锅炉”和“生物质能发电”等核心技术、锅炉设备相关技术及其更新技术。
  罗永忠告诉记者:“德源投资除了获得技术以外,也获得了丹麦BWE公司秸秆发电技术亚洲地区的专利权。在亚洲地区,如果要使用丹麦BWE公司的技术投资秸秆发电,必须向德源投资购买技术。”
  拥有技术垄断的北京德源投资有限公司,几乎操纵中国所有的秸秆发电项目。只是合作的方式不同罢了,用罗永忠的话说,实际上中国所有的秸秆发电项目都不可能离开德源投资。
  例如,在山东单县、北京平谷等地投建生物质发电项目的龙基电力有限公司就是由德源投资直接控股。虽然龙基电力也在投资火电和风电项目,但是在生物质发电方面的投入绝对是不遗余力,被业界誉为推动我国生物发电的先锋。
  2005年8月5日龙基电力在北京建立了平谷研发生产基地,专门研发利用平谷特产桃树枝发电,将于2007年投产发电。2004年1月才成立的龙基电力,已经在全国13个县市合作秸秆发电项目,所有的项目都是大型秸秆发电厂。
  相对于龙基电力和德源投资的大手笔,由深圳国电科技发展有限公司与龙基电力有限公司发起成立的国能生物发电有限公司投建的项目就要小一些。但是,2005年才成立的国能已经在黑龙江庆安、江苏海安、安徽寿县、河南浚县、鹿邑、山东单县成立公司,和全国100多个县市签订了秸秆发电的意向。
  从全局看,秸秆发电呈现一片繁荣的景象。国家发改委能源局可再生能源处周篁博士2004年4月在河北省晋州生物质发电项目开工仪式上说:“生物质发电是目前世界上仅次于风力发电的可再生能源发电技术,据初步估算,我国仅农作物秸秆技术可开发量就有6亿吨,其中除部分用于农村炊事取暖等生活用能、满足养殖业、秸秆还田和造纸需要之外,我国每年废弃的农作物秸秆约有1亿吨,折合标准煤5000万吨。照此计算,预计到2020年,全国每年秸秆废弃量将达2亿吨以上,折合标准煤1亿吨相当于煤炭大省河南一年的产煤量。”
  秸秆发电势必会缓解越来越严重的能源压力,但是目前的任何说法都只是预测,等待产业成熟以后,结果才见分晓。而对于技术受制于国外的状况,业内的专家们不免有些担心。
  在我国已经有研究机构、公司开始研究生物质直燃发电技术,到目前为止,技术的瓶颈并未突破。但是对于没有拥有核心技术,在业界大家并没有把它当作一个非常紧要而又致命性的问题。
  中国节能投资公司总经理杨新成认为,中国虽然没有拥有核心的技术,这也并不影响中国秸秆发电的发展。毕竟秸秆发电是一项环保而又能创造经济效益的项目,利国利民这一最大优势,让我们不会在乎到底谁能拥有技术。但是我相信中国如果努力开发,一定会拥有自己的核心技术。
  德源投资花了5亿人民币的巨资,只是获得了丹麦BWE公司的技术使用权。其中不包括购买设备、厂房建设等硬件设施。投资风险可想而知,但是对于收回成本罗永忠很有信心。
  他告诉记者,由于《中华人民共和国可再生能源法》在2006年1月的正式实施,国家政策对于秸秆发电的大力支持和各地政府的良好合作,给投资项目大开绿灯。作为投资方对于投资方向非常有信心,借鉴国外的投资经验,在5到10年内就能够收回全部投资。而且中国的秸秆发电项目会越来越多,自然会摊薄购买技术所花费的巨资。
  十五年的寿命?
  2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过,2006年1月1日正式实施的《中华人民共和国可再生能源法》(以下称《可再生能源法》),给同属可再生能源范畴的秸秆发电产业注入了一针强心剂。
  而在《可再生能源法》指导下颁布的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(以下称《办法》)中规定,我国可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价两种形式。其中生物质发电项目上网电价实行政府定价的,电价标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加每千瓦时0.25元补贴电价组成。
  可以理解为秸秆发电被并入电网的价格要比普通火电或是水电的价格高出0.25元。而且享受国家政策指导的秸秆发电虽然成本高,但不愁销路,因为有国家这个大客户为它买单。
  欣喜的同时,《办法》中对生物质发电项目补贴电价也做出了限制,生物质发电项目补贴电价,在项目运行满15年后取消。自2010年起,每年新批准和核准建设的发电项目补贴电价比上年批准项目递减2%。发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目,不享受补贴电价。通过招标确定投资人的生物质发电项目,上网电价按中标确定的价格执行,但不得高于所在地区的标杆电价。
  这一规定显示,秸秆发电享受国家优惠政策的时间最多只有15年。而目前秸秆发电的成本高于火电和水电50%,国家出台的政策扶植秸秆发电进入电网,享受最高电价待遇。
  15年后,秸秆发电的价格和地区标杆电价达到了同一标准。从目前状况来看,高成本的秸秆发电在公平的市场竞争下,根本就不是火电和水电的竞争对手。难道秸秆发电在中国的历程只有短短的15年吗?对于产业寄予厚望的业内岂不是很快就要失望?成亿的投资就这样付之东流了吗?
  对于秸秆发电,国家给出的15年的政策优惠时间,这是其他产业根本就不敢想象的事情。是秸秆发电壮大的一个机会,给了秸秆解决技术国产化和降低成本一个相当长的时间。
  国能生物发电投资有限公司的相关负责人告诉记者,与风能、潮汐能相比,秸秆的成本已经低了很多,只是由于前期投资高,所以电价成本自然高。等到15年后,全国建起几百家秸秆发电,成本自然会降低。
  加上作为不可再生能源的火电价格不停上涨,而秸秆发电成本在不断下降。同时,技术的不断更新,中国很有可能拥有自己的核心技术。这些都是降低秸秆发电成本的重要因素,在15年后,秸秆发电的价格有可能达到电网标杆价格。
  这只是乐观的说法,业界专家们并没有如此的信心,秸秆发电如果失去了国家政策的扶植,是很难生存的。以丹麦为例,秸秆发电企业除了免交能源税、二氧化碳税等环境税,并且优先调用秸秆产生的电、热,由政府保证最低上网电价、热价。政府还对各发电运营商提出明确要求,各发电公司必须有一定比例的可再生能源容量。而今后上述税收和对节能技术的补贴还将进一步提高。
  而我国目前的政策并没有全部到位,能否达到丹麦秸秆发电的状态,很难讲。记者在采访中,遇到的业内人士都不敢断言15年后中国秸秆发电产业的状况,只表示要静观其变。
  丹麦生物质能秸秆发电状况
  1973年的石油危机,促使丹麦开始研究生物质能秸秆发电技术,在BWE公司的技术支撑下,1988年诞生了世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂。如今已有130家秸秆发电厂遍及丹麦,秸秆发电等可再生能源占到全国能源消费量的24%以上,丹麦靠新兴替代能源由石油进口国一跃成为石油出口国。
  丹麦只有500多万人口、4.3万平方公里面积,工农业高度发达。现在秸秆发电技术从丹麦走向了世界,并被联合国列为重点推广项目。据资料显示,目前在丹麦、荷兰、瑞典、芬兰等欧洲国家,利用植物秸秆作为燃料发电的机组已有300多台。
  另类生物质发电——垃圾发电
  从20世纪70年代起,一些发达国家便着手运用焚烧垃圾产生的热量进行发电。欧美一些国家建起了垃圾发电站,美国某垃圾发电站的发电能力高达100兆瓦,每天处理垃圾60万吨。现在,德国的垃圾发电厂每年要花费巨资,从国外进口垃圾。
  据统计,目前全球已有各种类型的垃圾处理工厂近千家,预计3年内,各种垃圾综合利用工厂将增至3000家以上。科学家测算,垃圾中的二次能源如有机可燃物等,所含的热值高,焚烧2吨垃圾产生的热量大约相当于1吨煤。
  日本2005年推广一种超级垃圾发电技术,采用新型气熔炉,将炉温升到500℃,发电效率也由过去的一般10%提高为25%左右,有毒废气排放量降为0.5%以内,低于国际规定标准。当然,现在垃圾发电的成本仍然比传统的火力发电高。垃圾里大约含有30%的可燃物,包括木块、木屑、下水道淤泥、废油等有机物,都可以重新利用。
  我国已在无锡和沈阳等地建成了这样的“吃”垃圾工厂,使垃圾变成了有价值的能源和商品。哈尔滨市正在兴建垃圾电站。
  另类生物质发电——牛粪发电
  美国加利福尼亚州建立一个燃烧牛粪的发电厂。电厂附近有一个巨型的养牛场,每天排泄的牛粪堆积如山,美国能源公司于是想到利用牛粪燃烧发电。
  这家牛粪发电厂每小时燃烧40吨牛粪,可发出1.6万千瓦的电力。每年可获得800万美元,5年多就能回收4600万美元的投资。用牛粪发电,每千瓦小时的成本才7美分。
  牛粪发电厂的工人们先把收集来的牛粪堆积自然风干达到脱水标准后,直接送到炉膛内燃烧。炉膛内有多层炉床干燥器和搅拌器,以利于牛粪完全燃烧。为了消除牛粪燃烧时产生的臭味,在燃烧炉内有一个处理残存挥发物和臭气的“后燃器”。后燃器中放有石灰石来吸收二氧化硫等有害气体,使排出的废气净化,不致严重污染空气。
  牛粪电厂每天用牛粪800吨,输送带每天不停地开动,把牛粪送到焚烧炉内燃烧,它产生的热能使锅炉内的水每小时产生68吨蒸汽,推动一部涡轮发电机发电。其电力足够供应2万户家庭使用。

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