生物质能在我国实现碳达峰与碳中和的巨大潜力

2021-10-9 16:12 来源: 理想能源网

英国和丹麦关闭煤电的底气来自生物质与煤耦合发电


以丹麦为例。2017年,现代生物能源已经占到可再生能源的近七成(69%)。其最主要的贡献,是在热电联产领域以生物质燃料特别是生物质成型颗粒燃料替代煤炭。由于在技术上解决了多掺富含钾和氯的秸秆易产生锅炉结焦的问题,1992年,功率为7.8万千瓦的Midkraft发电厂使用秸秆与煤混燃发电即已达到50%:50%的比例,年消化秸秆7万吨。1999年,丹麦已实现使用120万吨秸秆(占全国年产秸秆350万吨近三成)及20万吨木切片与煤混燃发电的目标(原料不足部分进口)。丹麦能源信息署(EnergiNet) 估计,生物质能已占到全国发电能源消费量的四分之一以上;并预计,随着越来越多的生物质(包括沼气)热电联产项目投产,到2026年这个数字将提高为57%。英国则是在在强有力的激励政策推动下,从上世纪末起,煤电生物质耦合发电得到强劲的发展。经过20多年的煤电厂生物质耦合混烧燃煤发电的实践,最终使英国所有的大型燃煤电厂全部改造成为生物质混烧。最典型的是英国装机容量最大Drax电厂。该电厂共装有6台66万千瓦燃煤机组。从2003年在一台机组上改造混烧5%的生物质开始,不断增加生物质混烧比,直至全部煤电机组均改造成生物质混烧,最终于2018年实现了4台66万千瓦煤电机组100%燃烧生物质颗粒燃料。成为世界上最大的生物质燃料火电厂。与此同时,该厂通过国内外两个市场,解决了年需1000万吨生物质颗粒燃料的供给问题。因此,根据他们的经验,大型燃煤机组进行煤—生物质混燃发电在技术上是十分成熟的,为我国煤电行业借鉴国际经验实现低碳转型展示了一条康庄大道。而且我国大型燃煤机组的特殊优势是可以使煤—生物质混烧发电如虎添翼。其优势之一是我国的燃煤机组世界最高供电效率和最低供电煤耗,其二具有深度调峰的负荷调节技术, 使机组负荷调节范围达到100%—20%,第三是烟尘、SO2、NOX等常规大气污染物都能达到超低排放。

根据国际经验,发展燃煤火电向生物质燃烧发电转换、以实现低碳转变的首要推动力是政策,也是推动煤电生物质混烧成功的关键。这些政策的主要是:

1. “绿色”发电指标,即规定所有发电公司必须完成一定指标的碳零排放发电量;

2. 混烧奖励政策,即混烧生物质份额(按照热值)的发电量实行高价的上网电价,优先收购和减免税政策;

3. 完不成“绿色”发电“指标的予以惩罚;

4. 碳排放权交易政策。

正因为有了如此的成功变革,英国和丹麦才有底气正式宣布,将分别在2025年和2030年,全部关闭所有的煤电厂。丹麦和英国等国的经验表明,燃煤火电厂要实现通过煤-生物质混烧达到低碳发展的目的,必须具备三个条件:

1、制定国家法规政策对燃煤电厂混烧生物质进行约束和支持;

2、建立可靠的生物质燃料的供给市场;

3、开发先进可行的生物质与煤混烧,乃至100%燃烧生物质的可靠技术。

而前提条件则是,必须要有足够而且比较稳定的生物质燃料供应。在生物原料资源方面,我国有着不可忽视的优势。

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