1、引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期，能源需求也將保持快速的增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2020年，能源需求總量將超過(guò)30億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。而我國(guó)人均能源資源僅為世界平均水平的40%。另一方面，我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以煤為主，煤炭所占的比重接近70%，煤煙型污染將成為我國(guó)大氣污染的最主要因素。大規(guī)模發(fā)展煤電造成S02排放增加，對(duì)環(huán)境造成較大的壓力。
農(nóng)作物的秸稈屬于清潔的生物質(zhì)能源，生物質(zhì)能具有資源種類(lèi)多、分布范圍廣、環(huán)境影響較小、可再生利用等特點(diǎn)。利用生物質(zhì)發(fā)電，其所產(chǎn)生的廢物主要是CO2和灰渣，排出的C02能夠被植物重新吸收，放出氧氣，改善了環(huán)境；灰渣含有豐富的鉀、鎂、磷、鈣等營(yíng)養(yǎng)成分，可作為高效農(nóng)業(yè)肥料，直接用于農(nóng)田。故開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能等可再生能源，對(duì)緩解我國(guó)能源供應(yīng)緊張狀況和保護(hù)環(huán)境具有重大意義。本文以某電廠利用生物質(zhì)發(fā)電為例，從原燃料的用量、污染物排放情況及環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行分析，說(shuō)明利用生物質(zhì)發(fā)電是節(jié)能減排的重要途徑。
2、生物質(zhì)資源利用現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題
2.1 生物質(zhì)資源的特點(diǎn)
生物質(zhì)能是唯一可再生的碳源。生物質(zhì)能與煤炭等化石燃料相比，具有低硫、低氮、灰分水等特點(diǎn)。生物質(zhì)在生長(zhǎng)過(guò)程中通過(guò)光合作用吸收C02，在其作為能源利用過(guò)程中，排放的C02又有效地通過(guò)光合作用而被生物質(zhì)吸收，因而，其產(chǎn)生和利用過(guò)程構(gòu)成了一個(gè)C02的閉路循環(huán)。
2.2 利用現(xiàn)狀及主要問(wèn)題
我國(guó)的生物質(zhì)資源非常豐富，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前每年僅農(nóng)作物產(chǎn)生的秸稈量就達(dá)7億t，預(yù)計(jì)到2010年會(huì)增至8億t。現(xiàn)有秸稈大約有1.45億t用做畜牧飼料，0.91億t用做還田肥料，0.14億t用做工業(yè)原料，2.8億t作為農(nóng)民傳統(tǒng)的生活燃料，剩余的秸稈幾乎全部被焚燒，極大地浪費(fèi)了生物質(zhì)資源；焚燒秸稈最大的危險(xiǎn)是容易引起火災(zāi)，并可造成嚴(yán)重的大氣環(huán)境污染。為此，利用生物質(zhì)發(fā)電，是解決秸稈浪費(fèi)和減少火災(zāi)的有效途徑；不僅可節(jié)能減排，而且?guī)?dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，還可解決農(nóng)民的就業(yè)問(wèn)題，農(nóng)作物秸稈可以經(jīng)過(guò)
秸稈顆粒機(jī)、
秸稈壓塊機(jī)壓制成生物質(zhì)顆粒燃料，這樣做不僅可以做到農(nóng)作物秸稈的綜合利用而且還可以提高老百姓的收入。
3、電廠概述
3.1生物質(zhì)電廠
某電廠建2臺(tái)75 t/h次高壓秸稈鍋爐，配置2臺(tái)12 MW次高壓雙抽汽凝汽式汽輪機(jī)。工程總投資24 330.86萬(wàn)元，鍋爐年運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)6000 h。工程所用燃料為玉米秸稈，以廠址30km半徑的玉米秸稈產(chǎn)地面積為燃料供應(yīng)區(qū)。可獲得秸稈量為43xl04 t，擬在廠外設(shè)5個(gè)收集、加工、貯存的料場(chǎng)，合理考慮每個(gè)料場(chǎng)儲(chǔ)量的天數(shù)。在料場(chǎng)內(nèi)由物流公司將玉米秸稈按標(biāo)準(zhǔn)打包后運(yùn)至電廠料場(chǎng)，采取汽車(chē)運(yùn)輸。項(xiàng)目每年需生物質(zhì)總量為20.4xl04 t，項(xiàng)目鍋爐燃料為秸稈，秸稈發(fā)電是通過(guò)高溫高壓鍋爐直接燃燒經(jīng)過(guò)預(yù)加工的秸稈產(chǎn)生熱能而轉(zhuǎn)化為電能。
3.2燃煤電廠
某電廠2臺(tái)12 MW雙抽汽凝汽式供熱汽輪發(fā)電機(jī)組，配2臺(tái)75t/h次高壓循環(huán)流化床鍋爐，鍋爐煙氣采用高效靜電除塵器處理除塵，采用鍋爐內(nèi)摻燒石灰石粉去除S02，凈化后的煙氣經(jīng)100 m高煙囪排放。
鍋爐燃料消耗量見(jiàn)表4。
同等規(guī)模2臺(tái)75 t/h燃煤電廠大氣污染物排放情況見(jiàn)表5。
3.3生物質(zhì)電廠與燃煤電廠大氣污染物排放狀況對(duì)比
生物質(zhì)發(fā)電廠與燃煤發(fā)電廠大氣污染物排放狀況對(duì)比見(jiàn)表6。
從表6可以看出，同等規(guī)模生物質(zhì)發(fā)電廠大氣污染物S0：排放量比燃煤發(fā)電廠少排161.6 t/a，煙塵少排40.74 t/a。
4、生物質(zhì)電廠效益分析
4.1經(jīng)濟(jì)效益
(1)發(fā)電收益。項(xiàng)目建成后，年上網(wǎng)電量約1.44億kW．h，年發(fā)電收益為8 640萬(wàn)元。
(2) CDM減排收益。如申報(bào)CDM項(xiàng)目，可獲得CDM減排收益估算：年CDM CO2的減排當(dāng)量為13.35萬(wàn)t；年CDM的減排收益為13.35xlOx6.83=911.8萬(wàn)元(每噸減排量按照10美元計(jì)算）。
(3)生物質(zhì)發(fā)電年總收益為9 551.8萬(wàn)元。
4.2社會(huì)效益
(1)本項(xiàng)目屬熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，可實(shí)現(xiàn)集中供熱，大量減少燃煤消耗。該生物質(zhì)電廠每年燃燒秸稈20.4萬(wàn)t，相當(dāng)于10.2萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤，可緩解我國(guó)能源短缺的現(xiàn)象，有利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展；年發(fā)電1.44億kW-h，年供熱量73.6萬(wàn)GJ，能夠滿(mǎn)足該地區(qū)100萬(wàn)m2居民采暖需求，同時(shí)可關(guān)停周?chē)芎拇蟆⑽廴局氐男″仩t16臺(tái)。
(2)項(xiàng)目建成后，可帶動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。每噸秸稈收購(gòu)價(jià)按200元計(jì)算，可增加農(nóng)民收入4 080萬(wàn)元，同時(shí)可為農(nóng)民提供就業(yè)崗位；生物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生的草木灰，每年可達(dá)10452 t，作為高品質(zhì)的鉀肥，可作為肥料返還給農(nóng)民用于農(nóng)田施肥，環(huán)保效益和社會(huì)效益十分顯著。
4.3環(huán)境效益
生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施后，從根本上解決了秸稈焚燒造成的嚴(yán)重大氣環(huán)境污染問(wèn)題，減少了溫室氣體排放，改善了農(nóng)村居住環(huán)境，增加了農(nóng)民的收入。與同等規(guī)模燃煤發(fā)電廠比較，生物質(zhì)發(fā)電廠大氣污染物S02排放量比燃煤發(fā)電廠少排161.6 t/a，煙塵少排40.74t/a。
5、結(jié)語(yǔ)
綜上分析，利用清潔的生物質(zhì)發(fā)電，不僅可增加農(nóng)民收入，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，緩解日趨嚴(yán)重的溫室氣體效應(yīng)；同時(shí)可大大減少環(huán)境空氣污染，使大氣污染物SO2、煙塵排放量大幅度削減。生物質(zhì)燃燒后的草木灰用于農(nóng)田施肥，環(huán)保效益和社會(huì)效益十分顯著。因此，利用生物質(zhì)發(fā)電是節(jié)能減排的重要途徑。
