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生物質能在我國實現碳達峰與碳中和的巨大潛力

2021-10-9 16:12 來源: 理想能源網

英國和丹麥關閉煤電的底氣來自生物質與煤耦合發電


以丹麥為例。2017年,現代生物能源已經占到可再生能源的近七成(69%)。其最主要的貢獻,是在熱電聯產領域以生物質燃料特別是生物質成型顆粒燃料替代煤炭。由于在技術上解決了多摻富含鉀和氯的秸稈易產生鍋爐結焦的問題,1992年,功率為7.8萬千瓦的Midkraft發電廠使用秸稈與煤混燃發電即已達到50%:50%的比例,年消化秸稈7萬噸。1999年,丹麥已實現使用120萬噸秸稈(占全國年產秸稈350萬噸近三成)及20萬噸木切片與煤混燃發電的目標(原料不足部分進口)。丹麥能源信息署(EnergiNet) 估計,生物質能已占到全國發電能源消費量的四分之一以上;并預計,隨著越來越多的生物質(包括沼氣)熱電聯產項目投產,到2026年這個數字將提高為57%。英國則是在在強有力的激勵政策推動下,從上世紀末起,煤電生物質耦合發電得到強勁的發展。經過20多年的煤電廠生物質耦合混燒燃煤發電的實踐,最終使英國所有的大型燃煤電廠全部改造成為生物質混燒。最典型的是英國裝機容量最大Drax電廠。該電廠共裝有6臺66萬千瓦燃煤機組。從2003年在一臺機組上改造混燒5%的生物質開始,不斷增加生物質混燒比,直至全部煤電機組均改造成生物質混燒,最終于2018年實現了4臺66萬千瓦煤電機組100%燃燒生物質顆粒燃料。成為世界上最大的生物質燃料火電廠。與此同時,該廠通過國內外兩個市場,解決了年需1000萬噸生物質顆粒燃料的供給問題。因此,根據他們的經驗,大型燃煤機組進行煤—生物質混燃發電在技術上是十分成熟的,為我國煤電行業借鑒國際經驗實現低碳轉型展示了一條康莊大道。而且我國大型燃煤機組的特殊優勢是可以使煤—生物質混燒發電如虎添翼。其優勢之一是我國的燃煤機組世界最高供電效率和最低供電煤耗,其二具有深度調峰的負荷調節技術, 使機組負荷調節范圍達到100%—20%,第三是煙塵、SO2、NOX等常規大氣污染物都能達到超低排放。

根據國際經驗,發展燃煤火電向生物質燃燒發電轉換、以實現低碳轉變的首要推動力是政策,也是推動煤電生物質混燒成功的關鍵。這些政策的主要是:

1. “綠色”發電指標,即規定所有發電公司必須完成一定指標的碳零排放發電量;

2. 混燒獎勵政策,即混燒生物質份額(按照熱值)的發電量實行高價的上網電價,優先收購和減免稅政策;

3. 完不成“綠色”發電“指標的予以懲罰;

4. 碳排放權交易政策。

正因為有了如此的成功變革,英國和丹麥才有底氣正式宣布,將分別在2025年和2030年,全部關閉所有的煤電廠。丹麥和英國等國的經驗表明,燃煤火電廠要實現通過煤-生物質混燒達到低碳發展的目的,必須具備三個條件:

1、制定國家法規政策對燃煤電廠混燒生物質進行約束和支持;

2、建立可靠的生物質燃料的供給市場;

3、開發先進可行的生物質與煤混燒,乃至100%燃燒生物質的可靠技術。

而前提條件則是,必須要有足夠而且比較穩定的生物質燃料供應。在生物原料資源方面,我國有著不可忽視的優勢。

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