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经验与思考:中国农林生物质直燃热电应用示范

2005年12月16日,我国首台煤粉与秸秆混燃发电机组在山东枣庄华电国际十里泉发电厂成功投产;2006年中国可再生能源法颁布实施,通过法律积极肯定了可再生能源发展;2006年12月1日中国第一个国家级生物质发电示范项目—-国能单县30MW生物发电示范项目竣工投产。

2020年上半年,我国累计农林生物质发电装机1138万千瓦。实话说,农林生物质发电这个装机容量是远远小于十一五期间设想的2020年目标的,甚至不如城市生活垃圾焚烧发电项目的1300万千瓦的装机。产业没有充分发展,有产业政策的支持空间的原因,也有从业者的具体的技术路线的选择与决策的原因,此处不再展开,有机会再详细叙述。

作为我国规模化生物质能源应用领域,农林生物质发电产业是做出了显著的示范成效的:

一、探索性的提出通过可再生电力的补贴来有效支持生物能源产业化发展

实践证明,这个支持渠道的效率是非常高的,成效是显著的。虽然我们有多种渠道支持农林生物质能源应用,也有多种由农林生物质转化而来的清洁能源化产品,目前看,通过电力补贴这个支持渠道是非常直接、易于计量、质量控制简易可行、支付简易且去向清楚、可核查、客观真实等诸多优点;

通过电力补贴,间接性的支持了农林废弃物原料的收集和储运体系建设,完善了农林生物质装备和全产业链建设,减少了秸秆焚烧,增加了农民收入,减少了煤炭使用和二氧化碳排放,对于城乡区域分布式热电源和清洁零碳开发区建设无疑是有支柱作用。

通过这电力补贴模式,与我们中国的电网建设和城乡开发区配套相吻合、同步,甚至是无缝对接,这与其他我们通过项目补贴、原料补贴、建设投资补贴等等相比,通过可再生电力补贴支持的便捷性、可操作性的优点显而易见。

这是我们国家可再生能源产业实践和推广的重要成绩之一。

二、通过规模化的产业示范项目,带动了全产业链上下游较为稳定的、可靠、完善的配套和成长。

通过规模化的生物发电项目,带动了规模化的农林业剩余物的收储运体系建设,带动了相关技术装备的创新和完善,为中国农林生物质多种技术路线应用提供的原料供应的经验。

通过终端电力的补贴,高效和直接的支持了农林生物质废弃物的规模化收集和储运体系,提升了农机装备水平,把一个农民需要赔钱处置的秸秆及废弃物资源的事情,变成了可以获取一定收益的良性循环的农业循环经济项目,意义非凡。

通过实践,我们知道了古语”十里不运草、百里不运粮“的古语是历史了。目前,无论是全球生物燃料还是全球粮食贸易,都是风生水起、蔚为大观;我们通过示范和实践推广,我们知道了农林生物质原料的最大的问题并不是运输距离,而是如何实现机械化、低成本的离田和收集,有了离田和收集,储运并不是障碍。

三、农林生物质发电供热是重要的、稳定的、可灵活调节的、绿色的电热源:

中国虽然目前并不缺电,但是我们的电力中绿色电力的比例还是太少;我们的风、光电源装机很大,但是对其间歇性电力的储能、调峰的具有灵活性的绿色电源太少。生物质发电和供热是有很大的发展空间的,是可以在一定程度上承担这个绿色的、可灵活性调节的、稳定的电源的任务。中国农林生物质废弃物的品种多样、成分差异很大,无论是生物质热电、乙醇生物柴油等液体燃料、纯供热、规模化沼气、饲料、肥料等等,都是各有很大的空间,绝对不是非此即彼的关系,更不是你死我活的关系。

"做能源不对、应该做肥料;做肥料的不对,应该做饲料;做饲料的不对,应该做沼气;做沼气的不对,应该做提纯;做提纯的不对,应该做材料;做材料的不对,应该做医药……",那种认为农林生物质”该做这个、不该做哪个“的,基本上都是半路出家的爱好者,或者是别有用心的偏好者。很多人虽然心意是好的,热情也是感人的,但是这种自我攻击、互相否定并努力太高自己的说法、做法,最终只能被圈内外人、决策者、研究者、投资者等等听到的都是我们的负面声音,都会认为我们生物能源问题太多,圈子太乱,神仙、神话太多,干实事的太少。我们认为,生物质资源的多种利用路线都有其发展空间,都可以鼓励各自发展看一看,是骡子是马拉出来遛一遛,遛一会就能知道他真的能跑多远。

四、在同样的政策下,做成一个盈利的项目,核心“一是装备,二是装备,三还是装备”

兵欲善其事、必先利其器。对于农林生物发电项目而言,锅炉及上料系统装备是项目成败的关键,有了合适的、合理的装备配备,运行和管理才有了发挥和增值空间;

对于原料有效收集和储运而言,适配的装备也是至关重要的。

装备作为共性关键技术,其创新和发展的空间还是很大的,这需要国家政策继续支持其发展,并实现规模效益。这对产业整体进步和发展具有十分重要的意义的,这在过去的三个五年计划中做了很多积极工作,取得了很多成绩,但是还需要继续加大力度支持,可以推动整个生物能源行业的关键瓶颈技术突破,有助于行业整体成本降低和健康快速发展。

五、通过示范,我们知道农林生物质热电目前可以实现高参数、高利用小时数长期稳定运行

因为国外农林生物质发电项目都是单一原料、高品质原料,我们最初对于中国农林生物发电项目,能否实现5500年利用小时数都是存疑的,甚至对于纯烧中国较为劣质的农林生物质废弃物项目能否实现满负荷运行都是存疑的。目前我们的示范项目都有达到实现400多天的连续运行纪录,很多项目都实现了年利用小时数8000以上,最大限度的消化处置了农林业废弃物,实现了能源、环保、支农等多重效益。

当然,我们产业开始五到十年期间,试错的教训也是很惨重的,众多项目因为装备不能‘吃粗粮”而难以运行,有的项目投资方因为占用资金过多、资金链断裂而企业破产,有的企业主或专家错误的选择管理者而是企业陷入困境。如此等等,这些都是产业示范与发展中不应该走、或者必须要走的路,其中回首,感慨万千。

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