秸秆发电项目_秸秆发电项目技术探讨
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秸秆发电项目
秸秆是农作物通过采摘脱粒后留下来的茎叶,品种主要有玉米、小麦、水稻、高粱、大豆等。秸秆是一种很好的清洁可再生能源,每两吨秸秆的热值就相当于一吨标准煤,而其平均含硫量却只有3.8‰,相当于煤的三分之一;而且相对于火力发电会排放二氧化硫和二氧化氮等污染物,其发电所产生的二氧化碳与秸秆生物质生长时吸收的二氧化碳达到碳平衡,可实现二氧化碳零排放的作用,对缓解和最终解决温室效应问题将具有重要贡献。秸秆发电,就是以农作物秸秆为主要燃料,对其进行缺氧燃烧或者直接燃烧以产生电力能源的一种发电方式,是目前及未来最具开发利用潜力的绿色新能源之一,具有很好的经济、生态和社会效益,对于缓解能源紧缺和环境污染问题有重大的意义。早在40年前出现能源危机时,国外的科学家和工业家就开始研究发展秸秆发电。现如今,在西欧及北欧发达国家中,秸秆发电已经发展到了比较成熟的程度,有多家秸秆发电厂已经投产使用,并在其国内的能源结构中占到了很大的比重。
1.秸秆发电效益分析
(1).生态效益
在绝大多数的中国农村,农作物秸秆基本上是被作为废品处理,因此每到收获季节,除了少量的秸秆被用做肥料和牲畜饲料外,大批剩余的秸秆都被在露天进行直接燃烧处理。这样不仅对生态环境造成极大污染,而且还是对资源的严重浪费。秸秆是一种清洁的燃料,其灰含量和硫含量都比煤炭低很多。秸秆发电是国际上发达国家普遍推行的CDM(清洁发展机制)项目,可大幅降低全球温室气体排放,极少有污染物(特别是二氧化硫)排放,可以说在将秸秆变废为宝的同时,又大大降低了大气污染。对比传统的 “资源——产品——污染排放” 的单向线性经济,秸秆发电实现了“资源——产品——再生资源”的循环经济。(2).经济效益
中国对秸秆发电实行优惠电价政策,上网电价高出燃煤发电0.25元/千瓦时,并且还可以享受税收减免等一系列政策。随着中国有关配套政策的不断完善,以及秸秆发电技术的进步和原料收储运体系的形成,秸秆发电产业必将会给投资者带来可观的经济回报。同时,秸秆发电可增加农民收入和提供大量就业岗位。据统计,内地一个百万人口的县,可年产小麦、玉米、棉花及水稻等农作物秸秆100多万吨,约相当于50万吨标煤。1个装机容量为25MW的机组年耗秸秆30万吨以上,若按150元/吨的价格计算,则当地农民年收入约4500万元,惠及的农户数量将可超过5万户;同时,发电本身再加上秸秆的收、储、运工作,建设一个秸秆发电厂可为当地创造大量的就业机会。另外,秸秆通常含有3%~5%的灰分,这种灰以锅炉飞灰和灰渣/炉底灰的形式被收集,含有丰富的营养成分如钾、镁、磷和钙,可用作高效农业肥料。还有,提取秸秆中纤维素来提炼乙醇也成为了未来的一个趋势。(3).社会效益
改善能源结构。在目前中国的能源中,煤炭约占70%左右。大量的煤炭被燃烧用于发电的结果就是对环境严重的污染和破坏。增加清洁能源比重,建成资源节约型、环境友好型的和谐社会已经成为当今时代的主题。秸秆发电项目在合理有效处理秸秆以及减少直接燃烧秸秆产生大气污染的同时,成为清洁能源的一个有效补充。随着其在全国的推广应用,不但可以解决我国能源危机,改善能源结构,而且对污染控制、缓解环境压力、减排温室气体。
2.秸秆发电的优势
(1).秸秆资源是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源。作为秸秆发电的燃料,农作物秸秆产量大,覆盖面广,来源充足。
(2).秸秆燃烧产生的污染气体含量很低。国际能源机构的有关研究表明,秸秆的平均含硫量只有3.8‰,而煤的平均含硫量约达1%,且低温燃烧产生的氮氧化物较少,所以除尘后的烟气不进行脱硫,可直接通过烟囱排入大气。丹麦等国家的运行试验表明秸秆锅炉经除尘后的烟气不加其他净化措施完全能够满足环保要求。因此秸秆发电不仅具有较好的经济效益,还有良好的生态效益和社会效益。
(3).经测定,秸秆热值约为15000KJ/Kg,相当于标准煤的50%。其中麦秸秆、玉米秸秆的发热量在农作物秸秆中为最小,低位发热量也有14.4MJ/kg,相当0.492kg标准煤。使用秸秆发电,可降低煤炭消耗。
(4).开采煤炭开采具有一定的危险性,特别是矿井开采,管理难度和劳动强度都很大。农作物秸秆与其相比,收集起来危险性小,易管理,且属于废弃物利用。
3.中国秸秆发电产业
目前生物质能秸秆发电技术的开发和应用,已引起世界各国政府和科学家的关注。许多国家都制定了相应的计划,如日本的“阳光计划”,美国的“能源农场”,印度的“绿色能源工厂”等,它们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。
中国农村的秸秆资源相当丰富,主要的农作物种类有稻谷、小麦、玉米、豆类、薯类油料作物、棉花和甘蔗。根据中国地理分布和气候条件,南方地区水域多、气温高,适合水稻、甘蔗、油料等农作物生产;北方地区四季温差大,适合玉米、豆类和薯类作物生长。小麦则在中国各地区都普遍种植,播种面积以华中、华东地区最多;棉花产地主要是华东和华中地区,其次是华北和西部地区。各种农作物每年总共产生秸秆6亿多吨,其中可以作为能源使用的约4亿吨,相当于2亿吨的煤炭,年发电量可达5000亿kWh。如加以有效利用,还可为农民增收近1000亿元,开发潜力将十分巨大。
秸秆直接燃烧供热发电的普及将会成为中国最大的支农项目、最大的节能、环保项目,是我国最可能迅速大面积推广的可再生能源项目。为推动生物质发电技术的发展,2003年以来,国家先后核准批复了多个秸秆发电示范项目,同时颁布了《可再生能源法》和《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》,并实施了生物质发电优惠上网电价等有关配套政策,从而使生物质发电,特别是秸秆发电迅速发展。根据国家“十一五”规划纲要提出的发展目标,未来将建设生物质发电550万千瓦装机容量,已公布的《可再生能源中长期发展规划》也确定了到2020年生物质发电装机3000万千瓦的发展目标。因此,从中央制定了一系列补贴政策支持生物质能产业的发展,加快了技术商业化的进程。此外,国家已经决定,将安排资金支持可再生能源的技术研发、设备制造及检测认证等产业服务体系建设。随着中国国民经济的高速发展和城乡人民生活水平的不断提高,既有经济、社会效益,又能保护环境的秸秆发电产业的前景将会越来越广阔。
4.潍坊市秸秆发电产业前景
潍坊市是一个农业大市,主要农作物是小麦和玉米,种植面积分别为400多万亩和500多万亩,小麦和玉米干秸秆产量分别为400(含水30%)多万吨和1000(含水55-65%)多万吨,则全市每年生产可利用农作物鲜秸秆产量为1400多万吨。随着农村生活用能结构变化和化学肥料的大量使用,传统的秸秆利用方式逐渐被人们放弃,而现代科学的秸秆利用体系尚未建立起来。农民抢农时、图省事,将大量剩余秸秆就地焚烧、四处堆放,不仅造成了资源浪费,破坏了生态环境,而且严重影响了我市整体形象和投资环境。根据潍坊市的特点和产业结构,发展秸秆发电产业可以在响应国家政策的同时,充分利用自身的资源和优势,改善生态环境,提高经济效益,并且为农民提供客观的就业机会和经济收入,因此可以形成各方面多赢的发展前景。