[科普中国]-单县生物发电厂

简介

当前, 我国可再生能源的利用率极低, 生物质发电基础较差, 大力推广生物质发电对保护矿产资源、保障国家能源安全、实现CO2 减排、保持国家经济可持续发展有着重大意义, 今后发展生物质发电已是迫在眉睫。生物质不但数量巨大, 而且种类繁多,植物类中最主要也是我们经常见到的有林业废弃物、农作物废弃物( 稻草、麦秸、玉米秸、豆秸、棉花秸、谷壳、甘蔗废料) 、杂草、藻类等。山东单县生物发电示范工程是国内第1 个真正意义的“秸秆发电”项目, 其燃料为纯棉花秸秆1。

一车车粉碎后的秸秆进入生产区，顺着皮带进入料仓，继而被传送到锅炉里，一系列燃烧发电程序之后，源源不断的绿色电力经由一条条银线并入电网。这是我国首个投产发电的国家级生物质发电示范工程——国能单县生物质发电项目（BE）1×2．5万千瓦机组的发电情况。

国能单县生物质发电工程是中国第一个新型环保清洁和可再生能源生物质发电示范项目，采用丹麦生物质发电技术；工程建设规模为1×2．5万千瓦单级抽凝式汽轮发电机组，配一台130吨/小时生物质专用振动炉排高温高压锅炉，年消耗生物质能燃料20万吨左右，发电量约1．6亿千瓦时。这也是国内第一个开工建设、投产发电的生物质直燃发电项目。2005年10月20日，在国内其他生物质发电项目还处在规划阶段的时候，单县项目就已浇筑了第一方混凝土，建设工程全面起步。

山东菏泽单县生物发电厂由国家电网公司旗下的国能生物发电有限公司投资建设，装机容量为2.5万千瓦，去年10月20日开工建设。所需燃料以破碎后的棉花秸秆为主，可掺烧部分树枝、桑条、果枝等林业废弃物，年可消耗农林废弃物15万-20万吨，发电量约1.6亿千瓦时。仅秸秆收购这一项，每年就可为当地农民带来直接收入达4000万元。围绕燃料的收购、加工、储存、运输等环节，能够直接吸纳当地农村劳动力1000多人。

生物质发电生物质发电是利用农作物秸秆、果树枝、林业加工废弃物、城市和工业有机废弃物、禽畜粪便等燃烧发电的技术。单县生物质发电工程投产后短短几月，国内共有四座生物质直燃发电项目相继并网发电，分别是国能单县（装机容量1×25MW）、威县（装机容量1×24MW）、成安（装机容量1×24MW）、高唐（装机容量1×30MW），均由国家电网公司下属国能生物发电有限公司投资兴建。

对于正在兴起的生物质发电产业，我国著名农业科学家、两院院士石元春希望人们注意，生物质产业既不是传统意义上的能源工业，也不是传统意义上的农业和农产品加工业，它是跨学科、跨部门、跨行业的新型产业。生物质发电复杂的燃料供应系统和锅炉燃烧技术，完全不同于常规火电机组，而是复杂得多。

在各种可能出现的问题当中，生物质发电的燃料问题将是一个长期面对的问题。中国农村家庭承包为主的农作物种植模式与国外农场式的农作物种植模式完全不同，大部分家庭种植面积很小，土地大都复耕，种植种类变化大，生物质发电所用燃料在种类和数量上不确定因素较多。

通过一年多的实践，国能的生物质发电逐步形成了单县项目自主经营、威县项目农民经纪人经营、辽源项目委托经营三种燃料供应系统运作模式。目前，威县项目已收购燃料约15万吨，成安项目突破10万吨，其他拟投产项目燃料收购工作也取得较好成效。

截至2007年2月底，国能生物发电有限公司已核准项目29个，除4个已并网发电项目外，在建项目10多个。除此之外，计划今年新开工项目12～15个，预计并网发电10～12个。按照公司的“十一五”规划，在2010年末，公司将建成200万千瓦的生物质能发电装机容量，届时将有约160台规模从1．2万千瓦到3万千瓦的生物质能发电机组投入生产。国能生物发电有限公司整个“十一五”期间投产和在建项目总投资约300亿元左右，对各类发电主、辅机设备，燃料收储运设备以及各类人才有着巨大的需求。

从生物学的角度来看, 生物质的构成是木质素、纤维素和半纤维素。生物质的主要成分是碳、氢和氧, 它们占生物质总量的95%以上, 生物质的成分与煤的成分有很大区别。生物质的一些物理特性, 如密度、流动性等对生物质燃烧效果也有较大影响。

生物发电是利用农作物秸秆、果树枝、林业加工废弃物、城市和工业有机废弃物、禽畜粪便等燃烧发电的技术。截至2004年底，全球生物发电装机已达3900万千瓦，可替代7000万吨标准煤。

我国是世界第二大能源生产国和消费国，2005年能源消费总量达22.2亿吨标准煤。初步估算，我国可开发的生物能资源总量近期约为5亿吨标准煤，远期可达到10亿吨标准煤2。

生物质发电的社会效益生物质发电企业的建成投产能够源源不断地为农村提供经济支持，秸秆等燃料成本是生物质直燃发电企业的主要支出，而此项支出直接流向农民。单县生物发电有限公司李田楼收购站占地2．3万平方米，除了几间办公室之外，就是堆得七八米高的十几堆生物质燃料，湿润的空气里弥漫着一股草木发酵的气味。“这堆是棉秆，这堆是木材下脚料，那堆是果树枝，那边是经过粉碎处理的。秸秆运来之后我们都会分类分区堆好。”收购站的宋站长介绍眼前这些燃料。“在公司建起来之前，这些东西几乎不值钱，有一些被老百姓当柴烧掉，更多的是被扔掉了。”

单县全县耕地147万亩，总人口116．6万人，其中农业人口103万人，现已形成粮食、棉花、油料、林果、畜牧、瓜菜六大农业生产基地。全县种植花生面积30万亩，棉花面积52万亩，林果面积35万亩，木材蓄积量220万立方米。良好的农业基础造就了单县丰富的秸秆资源，这也是国能首个生物质发电项目落户于此的重要原因。

投资约3亿元的单县生物质发电项目，年消耗农林废弃物约15万～20万吨左右，年发电量约1．6亿千瓦时。按每吨秸秆200元的收购价计算，仅秸秆收购一项，每年可为当地农民带来直接收入达4000万元，燃烧后的灰渣还能全部返还给农民做肥料。燃料的收购、粉碎、储存、运输等产业链条，能够直接吸纳当地及周边县市农村劳动力1000多人。

国能生物发电有限公司总经理徐钦田说，“生物质发电产业的兴起，将为农村大批劳动力提供广阔的就业空间，一个项目就能解决1000人就业。项目又以税收的形式直接支持了地方经济发展。”

在政府和发电公司的大力宣传下，当地的农民如今都有了秸秆变废为宝的意识，“现在连周边几个县的农民都知道秸秆能换钱了。”孔庆魁笑称。目前，他们每天的秸秆收购量都在400吨到600吨之间，保证了投产后充足的燃料供应。据预测，“十一五”期间我国生物质发电装机将达到550万千瓦，每年可以直接为农民带来100亿元以上的收入，提供就业机会约18万个。

生物质发电环保效益运营一台2.5万千瓦的生物质发电机组，与同类型火电机组相比，每年可减少二氧化碳排放约10万吨。燃烧后产生的灰粉，每年可达8000吨左右，并可作为高品质的钾肥直接进行还田，环保效益突出。同时，作为农民的生活用能，秸秆燃烧效率只有约巧%，而生物质直燃发电锅炉可以将热效率提高到90%以上。

国家电网公司党组书记、总经理刘振亚告诉记者，目前国家电网公司已获准兴建22个生物质发电项目。除单县项目外，正在施工的项目15个，总装机容量近35万千瓦。到2010年，国家电网公司计划建成大约200万千瓦的生物质能发电能力，约占我国生物质发电能力的36% 。

总结预计年消耗农林废弃物15万-20万吨，发电1.6亿千瓦时仅秸秆收购，每年可为农民增收4000万元。

从全国来看，能够让农民的腰包鼓得更大的秸秆量可是个不小的数目。有关资料显示，我国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，预计到2020年全国每年秸秆废弃量将达2亿吨以上。

“虽然项目的初期以社会效益为主，经济效益还不突出，但是我们相信随着相关政策及产业配套的到位，生物质能的经济前景还是非常可观的。”在谈到生物质能在中国的发展时，国能生物发电有限公司董事长林铭山表现出了坚定的信心。

中国生物质能综合开发工作正迎来一个重要的发展时期。在《2006～2020年国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，将可再生能源开发利用工作列为科技发展与高技术产业发展的优先领域。为促进该产业的健康发展，国家颁布了《可再生能源法》等一系列法律法规，为生物质能等清洁能源产业的发展提供了有力的法律保障和广阔的发展空间。

随着国家关于生物质发电的一系列政策出台，目前已经有不少投资主体进入了生物质发电行业，表现出很大的兴趣和参与热情。全国共有超过30个生物质发电项目获得政府核准，年底将有部分项目建成投产3。