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发热的能源草:1.4公斤替代1公斤煤炭

信息来源:eoozoo.com  时间:2008-08-28  浏览次数:138

  一株草如何被冠以“能源”的名义?
  青山掩映下,浙江兰溪热电的四个发电高炉跃入眼帘。
  “溪以兰名,邑以溪名”,兰溪以兰花蜚声中外,被称为中国兰花之乡,而此前名不经传的兰溪热电也因为几株小草引得关注。这些草被称作“能源草”。
  8月11日下午6点,身材不高、结实黝黑的兰溪热电总经理柳建华用手比划着眼前几株玉米苗一样的植物,“6月5日种下来的,你看现在就已经一米七,差不多跟我一样高了,10月份就可以收割了。”
  柳建华每天悉心照顾的宝贝“能源草”,分为两种,形似玉米苗的是巨菌草,而分蘖较多,植株倾斜,神似象鼻的则为象草。
  2008年6月18日,柳建华与福建农林大学菌草研究所所长林占熺签订巨菌草和象草的试点种植合同。7天后,兰溪市灵洞乡17亩的坡地迎来了浙江地界上从未出现过的两种植物。
  “能源草”技术也许能为缓解能源压力提供新的思路。
  《北京市中长期科学和技术发展规划纲要(2008-2020年)》亦提出,今后将推进非粮食原料生产生物质能技术等清洁能源的利用。北京市科委透露,将在京郊的废弃沙荒地上种植“能源草”。能源草一般为禾本科多年生高大的丛生草本植物。从化学组分上来说,能源草富含碳氢化合物,炭活性高,灰分含量低,热值高,适用于作燃料原料;再生速度快,光合效率高,干物质产量高(1.0-1.5吨/亩?年);根系发达,抗性较强(抗虫、热、寒、旱、盐、碱),适应性很广,是优良的水土保持和荒滩地治理植物。与能源矮林相比,种植能源草一般每年可出2-4茬草。
  并不神秘的能源草
  柳建华说,“能源草最大的特点是能量转化率高,生长快。一篇论文说,这个能源草太阳能转化率是水稻的2倍。我就需要这个高转化率。”
  站在跟自己齐头高的神奇植物旁边,柳颇为得意,“能源草不需要施肥,也不需要什么人工管理,最高能长到7米,我们打算一年收割2次,在4米左右时候收割,差不多今年10月就会收割一次,然后让它们根部继续生长。”
  根据柳的介绍,浙江与福建气候条件相似,能源草1年亩产可达5万斤,按30%的转化率,能转化7.5吨干草。800块成本的能源草就能达到1100块左右煤的发热量,同比可以节约300块。
  一份哈尔滨工业大学所作的热能分析表表明:煤炭每公斤的低位发热是5000大卡。能源草干草含有12%的水分,每公斤是3580大卡的热值,而木块是3900大卡。实际上,凡是太阳能光和作用后的作物晒干后热量都差不多,在3500到5000之间。理论上,1.4公斤干草的热值等于1公斤煤炭(实际中干草含水量与理论值有差异)。
  巨菌草原产哥伦比亚,由象草和非洲狼尾草杂交育成品种,1982年引进,在温度适宜地区为多年生植物,具有适应性广、抗逆性强的特点,株高一般为3-5米。
  象草原产非洲,在热带、亚热带地区为多年生草本植物,在寒冷地区为1年生,植株高大,株高可达6.5米,人工栽培一般3-5米,茎直立,我国在20世纪30年代从印度、缅甸等国引入广东、四川等省试种,现已是我国南方饲养畜禽重要的青绿饲料。
  但能源草不能用种子引种,因为巨菌草和象草结实率低,种子发芽率低及实生苗生长缓慢等原因,故生产上常采用无性繁殖,一般选择茎秆作种茎,按2~4节切成一段插植。“像甘蔗一样埋在地底下。”柳说。
  一株草如何被冠以“能源”的名义?
  青山掩映下,浙江兰溪热电的四个发电高炉跃入眼帘。
  “溪以兰名,邑以溪名”,兰溪以兰花蜚声中外,被称为中国兰花之乡,而此前名不经传的兰溪热电也因为几株小草引得关注。这些草被称作“能源草”。
  8月11日下午6点,身材不高、结实黝黑的兰溪热电总经理柳建华用手比划着眼前几株玉米苗一样的植物,“6月5日种下来的,你看现在就已经一米七,差不多跟我一样高了,10月份就可以收割了。”
  柳建华每天悉心照顾的宝贝“能源草”,分为两种,形似玉米苗的是巨菌草,而分蘖较多,植株倾斜,神似象鼻的则为象草。
  2008年6月18日,柳建华与福建农林大学菌草研究所所长林占熺签订巨菌草和象草的试点种植合同。7天后,兰溪市灵洞乡17亩的坡地迎来了浙江地界上从未出现过的两种植物。
  “能源草”技术也许能为缓解能源压力提供新的思路。
  《北京市中长期科学和技术发展规划纲要(2008-2020年)》亦提出,今后将推进非粮食原料生产生物质能技术等清洁能源的利用。北京市科委透露,将在京郊的废弃沙荒地上种植“能源草”。能源草一般为禾本科多年生高大的丛生草本植物。从化学组分上来说,能源草富含碳氢化合物,炭活性高,灰分含量低,热值高,适用于作燃料原料;再生速度快,光合效率高,干物质产量高(1.0-1.5吨/亩?年);根系发达,抗性较强(抗虫、热、寒、旱、盐、碱),适应性很广,是优良的水土保持和荒滩地治理植物。与能源矮林相比,种植能源草一般每年可出2-4茬草。
  并不神秘的能源草
  柳建华说,“能源草最大的特点是能量转化率高,生长快。一篇论文说,这个能源草太阳能转化率是水稻的2倍。我就需要这个高转化率。”
  站在跟自己齐头高的神奇植物旁边,柳颇为得意,“能源草不需要施肥,也不需要什么人工管理,最高能长到7米,我们打算一年收割2次,在4米左右时候收割,差不多今年10月就会收割一次,然后让它们根部继续生长。”
  根据柳的介绍,浙江与福建气候条件相似,能源草1年亩产可达5万斤,按30%的转化率,能转化7.5吨干草。800块成本的能源草就能达到1100块左右煤的发热量,同比可以节约300块。
  一份哈尔滨工业大学所作的热能分析表表明:煤炭每公斤的低位发热是5000大卡。能源草干草含有12%的水分,每公斤是3580大卡的热值,而木块是3900大卡。实际上,凡是太阳能光和作用后的作物晒干后热量都差不多,在3500到5000之间。理论上,1.4公斤干草的热值等于1公斤煤炭(实际中干草含水量与理论值有差异)。
  巨菌草原产哥伦比亚,由象草和非洲狼尾草杂交育成品种,1982年引进,在温度适宜地区为多年生植物,具有适应性广、抗逆性强的特点,株高一般为3-5米。
  象草原产非洲,在热带、亚热带地区为多年生草本植物,在寒冷地区为1年生,植株高大,株高可达6.5米,人工栽培一般3-5米,茎直立,我国在20世纪30年代从印度、缅甸等国引入广东、四川等省试种,现已是我国南方饲养畜禽重要的青绿饲料。
  但能源草不能用种子引种,因为巨菌草和象草结实率低,种子发芽率低及实生苗生长缓慢等原因,故生产上常采用无性繁殖,一般选择茎秆作种茎,按2~4节切成一段插植。“像甘蔗一样埋在地底下。”柳说。
  吃草的锅炉
  柳算了一笔账:
  “现在我们这种小热电厂多方面都在亏损。过去电价5毛4,煤价400多元每吨;现在电价5毛2一度,煤价1100多元每吨,如果完全用煤发电的话,我们发一度要亏5毛,这种情况任何企业都挺不住。”
  但是生物质能不一样,根据柳建华提供的数据:目前生物质收购价大概300多元一吨。但现在收购的生物质能含水量太高,2.5吨才能相当于1吨煤,但比起1100元一吨的煤还是有优势的。生物质能发电的上网电价每度要比煤电高2毛5,而且国家政策还规定,节能减排补贴减少废气每吨200块钱。
  生物质能指来自光合作用储存在植物中的能量,然后这些能量又通过食物链进入其他循环系统——煤、石油、天然气能源本质上也是光合作用转化的能量。
  中国理论生物质能资源50亿吨左右。可供利用开发的资源主要为生物质废弃物,包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物和固体有机垃圾等。
  柳解释,正是在这种情况下,他们开始把热电厂的煤炭锅炉改造成烧生物质能锅炉。
  事实上,兰溪热电的锅炉从2004年起就开始“吃草”了,当时煤炭价格每吨突破600元,热电公司开始尝试稻壳、木屑和燃煤混合发电;因为技术限制,两者混烧的比例最高不能超过3∶7。2005年,当煤价回落后,锅炉重新吃上了煤。
  好景不长,煤炭价格持续飙升,柳建华慌了:电厂只要一开工就亏损。
  “我们面前只有一条路——让锅炉燃烧100%生物质,替代煤炭,”柳建华说。“更何况国家在搞节能减排。”
  2007年9月份,柳建华找到了哈尔滨工业大学能源科学与工程学院开始了燃煤锅炉到燃生物质能锅炉的改造,12月下旬,第一个燃煤锅炉改造完毕,一鼓作气,柳建华又改造了第二个锅炉,共计花费1000多万元。
  柳建华说,热电公司两台锅炉现在每年需要20万吨生物质原料。主要是稻草秸秆、树枝、木屑等。“20万吨生物质能发的电相当于13万吨的煤发的。”
  “我们一共四台,改造了两台。原来我们一个月最多发电1100万度,现在一个月才发200万度。但是就这样今年1到7月份还亏损了600多万元,像我们这种小的热电厂,如果不赶紧转型,是要关门大吉的。顺利的话,以后这几个锅炉都要烧能源草发电。”
  对于能源草的盈利模式,兰溪市新闻办主任周长春一语中的,“最大的卖点就是将锅炉改造和能源草一起打包。”
  目前,国内的燃生物质能锅炉设备主要靠进口,动辄数千万,主要原理是水冷震动炉排,即有坡度的送料口伴随不断的振动使炉料分布均匀,哈工大研制的锅炉价格只需要进口设备的十分之一。
  哈工大能源科学与工程学院教授李瑞扬告诉记者,此次兰溪厂的锅炉改造是第一次实施,改造的锅炉称为链条炉,以前燃煤炉之所以不能烧生物质能,主要的难点是生物质能进炉困难,其次生物质水分比较大,不大好烧。但李不愿意进一步透露该锅炉的设计原理。
  哈工大方面透露,此次与兰溪热电合作,希望推出一个能源基地计划,目前这个兰溪项目的环评已经完成,由浙江电力研究院的可行性报告审核会已完毕,就等浙江省立项。
  李瑞扬说,因为浙江小火电一直管理比较严格,像兰溪电厂这样的如果不改造最后就只可能关闭,现在用生物质能取代煤就可以存活一些小企业。除了这些,还有钾肥回收系统,燃烧完的草木灰就是钾肥。
  推广的可行性
  此前的6月5日,柳找到了福建农林大学菌草研究所所长林占熺,两人相谈甚欢,10天后,林占熺赶赴兰溪考察当地的土地、气候等条件。两天后,便正式签订合作协议。6月25日,灵洞乡的17亩的坡地上出现了现在为人关注的巨菌草。
  柳还透露,浙江金华市的一位领导也将去查看能源草引种的土地,“对于农民来说,一亩一年能挣2000块,又不用怎么管,化肥很少,我们17亩土地,我们只用了不到1吨的化肥。试种基地目前是由福建农业大学的教授指导管理的。象草巨菌草用于1个2万千瓦规模的发电厂,可提供500人以上的就业机会。”
  柳建华和林占熺还起草了种植推广能源草的可行性报告:2008年6月实现在灵洞乡17亩种植成功,2008年11月扩至600亩,2009年扩至4500亩,到2009年年底,将在兰溪的部分乡镇种植25000亩。整个投资预算2000万元,年产值达到6000万左右。

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