摘要：針對國際能源緊張的狀況，介紹了國內外可再生能源的發展狀況；重點闡述了生物質能發電的客觀需求及發展前景；提出了秸稈發電是生物質發電的主流。結合江蘇省的實際情況，分析了秸稈發電發展中存在的問題，并有針對性地提出建議和解決問題的具體措施。
關鍵詞：可再生能源；生物質能發電；秸稈燃燒；秸稈氣化
江蘇省地處長江三角洲，是我國經濟較發達的省份之一，但能源資源卻十分匱乏，3/4以上的能源靠外部供應，長期以來，能源供應問題始終是制約江蘇省社會經濟發展的重要因素，另外，江蘇省一次能源構成中煤炭占85%以上，對環境造成了嚴重的影響。所以迫切需要開拓清潔能源供應渠道，走可持續能源發展之路，這里擬結合江蘇省的實際情況，對開發利用可再生能源，特別是生物質能發電做些闡述，以補充常規能源供應不足和滿足江蘇省能源可持續發展的需求。
1、什么是可再生能源
可再生能源是指從自然界獲取的可以再生的非化石能源。按聯合國的定義，可再生能源分為傳統的與新的可再生能源，傳統的可再生能源主要包括大水電和采用傳統技術開發的風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能和海洋能等。新的可再生能源主要指采用現代技術開發的小水電、太陽能。風能、生物質能、地熱能、海洋能和固體廢棄物等，據統計，2002年全世界消費的可再生能源為15.4億t標準煤，約為全球一次能源消費總量的15.8%，其中傳統的可再生能源占80%，新的可再生能源占20%。可再生能源發電量占總發電量的9%，僅次于燃煤發電。
2、什么是生物質能源
生物質能源是太陽能以光化學作用形成化學能儲存于生物質中的能量形式，它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，是取之不盡用之不竭的能源資源，是太陽能的一種表現形式、
生物質發電技術是將生物質能轉化為電能的一種技術，主要采用農作物秸稈和林業廢棄物作為發電燃料，因此，又稱之為秸稈發電技術。
生物質發電在國際上越來越受到重視，在國內也越來越受到政府的關注和民間的擁護，生物質發電是可持續發展的能源，未來的能源；也是利國利民的“朝陽”產業，我國能源形勢表明，中國進行能源資源結構調整特別是保護農村環境，建設社會主義新農村，都要求生物質發電技術做出更多的貢獻，“十一五”期間我國生物質發電將進入初步發展時期。
3、生物質發電是經濟發展的客觀需求
自改革開放以來，我國經濟高速發展，20多年來國民經濟GDP增長率一直名列世界前茅，僅次于美國，能源生產與消費位居世界第二，但也是世界溫室氣體排放第二的大國，隨著世界不可再生能源資源的日漸枯竭以及全球性環境保護問題日益突出，只有大力發展可再生能源和提高能源利用率，才能保證我國經濟持續、健康、快速、協調發展，達到全面小康水平。
可再生能源由于受技術和自然條件的限制，目前對其大規模的開發利用主要為風能、小水電和生物質能，生物質能發電在可再生能源發電中能質較好，可靠性高，比小水電、風電和太陽能發電等間歇性發電要好得多，具有很高的經濟價值，因而它是我國經濟發展的客觀需求。
3.1國家能源戰略和調整能源結構的需要
近年來，國際能源形勢緊張的局面再度出現，中東石油你爭我奪，導致石油價格從29美元／桶，飚升到70多美元／桶。我國石油產品進口量已占需求量的40%以上，自2002年下半年起，我國再次出現缺電的情況，2003年下半年開始出現了全面的煤、電、油、運緊張狀況，煤價由200多元／t，飚升到500元／t，直到2006年，電力供需矛盾才漸趨緩和。不可再生的化石資源的緊張，使運行成本大幅增加，嚴重影響了我國經濟的可持續發展，乃至危及國家安全，
我國的能源資源結構以煤炭為主，約占70%左右，燃煤嚴重污染環境，急需增加清潔能源比重，才能建成資源節約型、環境友好型的和諧社會。
化石能源不可再生，遲早要枯竭。生物質能源豐富，可循環使用，又無污染，必將取代化石能源成為能源供應的主要成員。增加清潔可再生能源比重替代原煤和石油，是我國“十一五”至2020年的重要任務，而利用風能，生物質能等可再生能源是我國能源結構調整最現實的主要方向之一。
3.2建設社會主義新農村，服務“三農”的需要
發展生物質發電，可增加農民收入。生物質發電使生物秸稈變廢為寶，1個裝機容量為25 MW的機組午耗生物質秸稈30萬t以上，若按150元／t的價格計算，則當地農民年收入約4 500萬元，再加上生物質秸稈的收、儲、運工作，可給當地提供大量新的就業崗位。
中國80%人口生活在農村，秸稈和薪柴等生物質能是農村的主要生活燃料。盡管煤炭、液化氣等商品能源在農村的年消費量約3.65億t標煤，其中秸稈和薪柴為2.07億t標煤，占56.7%。因此，發展農村地區生活和生產用的電能，是幫助這些地區脫貧致富，實現小康目標的一項重要任務。
3.3環境保護的需要
生物質發電可減少大氣污染，生物質發電是國際上發達國家普遍推行的CDM(清潔發展機制)項目，裝機容量為12 MW機組的生物質發電機組年減排當量C02約3.85萬t，可大幅度降低全球溫室氣體排放，比燃煤火電清潔得多，極少有污染物排放，
生物質發電可消除農村大氣污染和河水污染。隨著農村燃料結構和肥料結構的改變，現在我國農村絕大多數的農作物秸稈如麥稈、稻稈、棉花稈、玉米稈等，基本都就地焚燒或推入河中，不僅污染了大氣，又使河水變黑發臭，導致水生作物死亡等災害。
4、我國生物質能源發展規劃
利用生物質生產電力，氣體燃料、液化燃料以及成型固體燃料是生物質能源利用的發展方向。初步規劃，到2020年，生物質發電裝機容量將達2000萬kW，年替代2 800萬t標準煤。沼氣是生物質能利用的重要途徑，如果到2020年時農村人口中有1/4利用沼氣作為生活能源，戶用沼氣池將達到約5 000萬戶，每年利用量125億m3，可節約能源900萬t標準煤。城市生活垃圾處理也可回收大量能源資源，到2020年，我國城市垃圾年產量將達2.1億t，如考慮30%焚燒發電，60%衛生填埋并回收沼氣發電，可以達到發電裝機容量250萬kW，年替代500萬t標準煤。
5、江蘇省生物質能發電估量
江蘇省可供開發利用的生物質能資源，除用于氨化氫貯作飼料、生物食用菌，氣化作燃料，部分還田作肥料外，估計每年約2000萬t可用來發電，目前，江蘇省生物質能發電項目有豐縣鑫源生物質環保熱電廠、興化4 MW生物質氣化燃氣蒸汽聯合循環發電、如東和宿遷24 MW秸稈焚燒發電、無錫1.6 MW垃圾填埋氣發電、太倉1.91 MW沼氣發電和供熱、南京7.5 MW垃圾填埋氣發電等項目。
江蘇省擬選用秸稈焚燒發電和生物質氣化發電作為推進生物質能發電的主要形式。計劃在年產農作物秸稈50萬t以上的縣和縣級市建設1～2個12 MW級秸稈生物質能發電項目，全省有11個這樣的縣和縣級市，可裝機總容量232～464 MW；在年產秸稈40萬t以上的縣和縣級市，建設1個12 MW級秸稈發電廠，全省有12個這樣的縣和縣級市，可裝機總容量144 MW；全省有25個縣和縣級市年產秸稈20萬t以上，各建1個6 MW級電站，可裝機總容量150 MW。全省總計可建12 MW發電項目23～34個，可考慮分期建設，逐步推進，爭取2010年前建設10～15個，12 MW級項目，10個6 MW級項目；2020年建成23～34個12 MW級項目，25個6 MW級項目，裝機總容量達到426～558 MW.
除秸稈和生物質能發電外，江蘇省將繼續推進秸
稈氣化工程建設，2010年爭取建成并投入運行100處，2020年建成并投入運行200處，陸續推進農戶沼氣池和氣綜合利用工程建設，重點在酒廠、酒精廠、大型家禽養殖場建設沼氣發電與供熱工程，推進沼氣發電與供熱規模化發展，爭取2020年裝機總容量達到200 MW。
6、生物質發電的技術日臻成熟
國外生物質發電技術的開發，始于上世紀70年代末期，現已日臻成熟，目前，直接燃燒秸稈的先進設備已投放市場，生物質供熱、發電或熱電聯產已成為現實。丹麥BWE公司研發的秸稈焚燒發電機組已在丹麥、法國、西班牙、瑞典等國投產運行多年，目前美國有350座生物質發電站，總裝機容量達7 000 MW，提供了大約6.6萬個工作崗位。預計到2010年，美國生物質能發電將達到1300 MW裝機容量。北京龍基電力有限公司是BWE公司在中國電力領域的項目發展公司和窗口公司，主要負責將BWE公司秸稈發電技術引進、消化和吸收，目前已將BWE公司秸稈發電技術成功引進到山東國能單縣生物發電有限公司，計劃2006年底建成投產。
7、國家各項鼓勵政策相繼到位
我國鼓勵生物質能發電的各項政策法規已陸續出臺。2005年2月28日，第十屆全國人大常委會第十四次會議通過了《中華人民共和國可再生能源法》，并于2006年1月1日起正式實施，比立法規劃整整提前了1年，同時，國家發展和改革委員會等相關部門以最快的速度相繼出臺了相關配套法規，如《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》和《中華人民共和國可再生能源發電有關管理規定》也于2006年1月1日公布執行，據國家發改委介紹，與《可再生能源法》相配套的法規將達到12個之多，這些舉措充分表明了中國政府鼓勵發展可再生能源發電的決心和力度。
同時，為了有效調整我國電力能源結構，促進可再生能源發電，國家將采用國際通行的做法，即可再生能源配額制( Renewable Pertfulie Standard)：規定各發電企業每新增1 000萬kW火電機組容量，就必須按照5%的配額發展50萬kW可再生能源發電項目，其中只有生物質發電和風力發電擔任此項配額任務。
8、焚燒發電是生物質發電發展的主流
8.1生物質發電主要技術及其特點
1)生物質焚燒發電。國際上該技術比較成熟的是丹麥BWE公司，國內的國能生物發電有限公司也正在利用此項技術大力發展生物發電。此技術機組容量較大，當前在建或擬建機組，國外已達到單機容量10MW級水平，其熱效率較高，受環境影響較小，便于單獨作為公用電源點建設，便于規模化推廣。
2)生物質氣化發電，其技術代表為廣州能源研究所研發的機組，已先后在江蘇興化、黑龍江等地，通過多種投資方式建立了多臺發電機組。此項技術容量較小(目前最大的僅為4 MW)，它對燃料要求較為苛刻，且氣體凈化要求高，故多建在木材加工廠、米廠等周圍，宜作為此類工廠的自備電廠，不便于大規模、大面積推廣。同時，秸稈氣化熱值低，在穩定運行、焦油消除、氣體凈化等技術上也需進一步提高。
3)沼氣發電（厭氧消化技術）。自上世紀70年代起，沼氣在農村曾多次推廣，主要用于大型養殖場及農戶生活燃料，原料主要為禽畜類糞便，此技術發電容量較小，雖有在農戶家庭大力推廣，使農戶用電自給，解決糞便垃圾等作用，但不宜作為公用電源建設。同時，厭氧消化產氣率低，不穩定，系統運行和管理的自動化水平低，產業化發展緩慢，不便于大規模市場化推廣。
8.2焚燒發電是生物質發電的主流
從上述技術及特點比較可以看出，雖然目前利用生物質發電的技術有多種，但能夠大面積規模化有效處理農村廢棄生物質秸稈，從而消除農村環境污染，并且能夠作為我國電力能源有力補充，改變我國電力能源結構，能給最廣大農民增收，能大規模實用化推廣的發電技術只能是秸稈焚燒發電。
目前國能生物發電有限公司、中國節能投資公司和江蘇國信集團等，已率先進軍生物質焚燒發電行業。
9、生物質發電存在的問題與思考
盡管我國生物質發電具有巨大的資源潛力，部分技術實現了商業化，產品、產業也有了一定的發展，但生物質焚燒發電產業發展還面臨著許多問題和障礙。
9.1缺乏成熟的核心技術和設備
到目前為止，用于生物質焚燒發電的鍋爐及燃料輸送系統的技術和設備絕大部分依靠進口，國內尚無成熟的產品制造廠家，這已經成為制約我國生物質發電事業快速發展的瓶頸。同時，由于與國外生產運輸方式、工作習慣和文化的差異，很可能在技術和設備引進以后造成消化不良，使機組無法安全、穩定、滿發運行，另外，由于缺乏核心技術，投產后生物質發電企業很有可能將長期受制于國外企業，上述問題應從2個方面解決。
1)在引進國外技術設備的同時，應積極進行消化吸收并進行技術改進，以適應我國國情，如國外某公司要求包裝尺寸為2.25m×1.2m×1.3m，而我國目前既無這么大的打包機，農村也無大量的平板車運輸，再加上自動化要求不同，可能導致燃料運輸系統不能適應我國國情，造成生物質燃料上料困難。所以對這一部分必須進行改進。
2)加大對生物質發電技術和設備的研發和投入實現設備制造本地化、國產化，以擺脫對國外技術和設備的依賴。建議將生物質發電的發展列入產業發展和科研攻關計劃，增加投入，并納入財政預算，相關行業的企業如鍋爐廠等，應看到生物質發電這一新興行業所蘊藏的巨大商機，集中人力、財力、物力，開發自主創新的核心技術并生產核心設備。
9.2發電運營成本偏高
據國外生物質發電廠運行實際統計和我國權威部門測算，生物質發電成本遠高于常規燃煤發電成本，約為煤電的1.5倍。成本高的原因有：①初投資高，生物質發電單位投資約10000元/kW，而常規火電機組，一般都在6 000～7000元/kW；②機組熱效率低于常規火電機組，現在新建常規火電機組容量一般都在60kW及以上，而國內可建的生物質發電機組容量一般只有12～25 kW左右；③燃料成本較高，由于生物質秸稈燃料低位熱值一般在8 000 kj/kg，大大低于煤炭，再加上秸稈比重輕、密度小、體積大，運輸成本巨大，這些都將導致燃料成本偏高，
解決這一問題有2種途徑：一是靠國家政策的保護、扶持和激勵，如較高的保護電價、減免稅、財政補貼、貼息貸款、運輸環節收費減免等，將來經過一段時間的發展，通過科技進步、企業挖潛降耗等手段，最后達到能與常規火電相競爭，二是在有條件的地方將其與熱電聯產有機地組合起來，盡量將廠址選擇在熱負荷中心地帶，實行熱電聯產，以提高能源利用率，降低成本。
9.3秸稈燃料儲、運組織困難
生物質秸稈的收購和組織面廣、量大，涉及到千家萬戶，沒有現成模式可借鑒或套用。
1)收購難，①農民出售秸稈的意識不強，存在著惜售與無所謂思想，尤其是經濟較發達的地區，因秸稈收購價不高，往往達不到農民的期望值，因此，農民出售秸稈的積極性不高。②農村收集秸稈的力量不足，農作物秸稈如麥秸的收購往往在夏收夏種、秋收秋種農村大忙季節，農民既要收又要種，加上農村青壯年勞動力不足，所以農民較多地將秸稈在田間焚燒或推下河道。③液化氣燃料價格偏高，農民不愿進行生活燃料結構調整。④在收購可用于其他工業用途的生物質秸稈時，與其他企業存在爭資源現象。⑤農村缺乏秸稈收購的組織機構或有一定經驗和經濟實力的農民經紀人，且無成熟模式或經驗可循。
2)儲存難，由于農作物秸稈收購具有很強的季節性，無法做到均衡連續收購，生物質發電企業一般至少需儲存半年的秸稈量，如1臺12MW的發電機組，須儲存6萬t秸稈燃料。因農村秸稈比重輕，體積大，堆入存儲場地廣大；還需進行防雨、防潮、防火和防雷設施建設，故占用土地多，投資建設費用和維護費用大。
3)運輸難，秸稈比重輕，密度小，運輸量巨大，對公路運輸會形成巨大壓力。為方便運輸、節約費用，需在田間地頭對秸稈打包，因此，必須投入巨資購買大量的打包機，且打包塊需符合鍋爐燃料系統的技術要求，我國農村運輸工具多為小型拖拉機和農用運輸車，對國外燃料系統設計使用所要求的大型包塊難以運輸。同時，打包用的打包帶需入爐燃燒，因為它也是生物質材料，可能經受不住多次的倒運。
生物質發電成功與否的關鍵在于生物質秸稈燃料的組織和管理，解決的辦法有2個，一是初期需依靠地方政府行政引導、組織和政策支持，使廣大農村和農民理解生物發電對國家、社會和個人的巨大作用，理解生物質秸稈的出售不同于普通自由化競爭的商品，要積極出售秸稈，增收去廢。政府應負責科學地組織建立起整個收購、儲存和運輸網絡，保證充足的生物質秸稈燃料供應。二是條件成熟時逐步市場化，生物質發電企業應創新管理、創新思維，加快自主生物質秸稈收、儲、運網絡和模式，用較快的時間建立起市場化運營的模式的創建，并力求最大幅度地降低燃料運營成本，
生物質秸稈組織的最大難處在于儲存，具體模式可考慮化整為零和分級收儲2種模式，化整為零，即將生物質秸稈以個體農戶或村鎮為單位，利用空余場地妥善儲存，按生物質發電企業生產的需要按計劃均衡送貨。分級收儲，即分別設置幾個一級中心倉庫和多個二、三級小型倉庫，按計劃逐級調撥使用，發電企業應在地方政府的大力支持和配合下，根據當地具體情況，合理選用。
10、發展生物質發電的幾點建議
1)政府支持，盡管生物質發電有許多優勢，但在現今狀況下，除發電成本太高外，還有許多困難需要克服，縱觀國內外的經驗表明，發展生物質發電需要政府扶持，特別是發展初期更是如此。生物質發電的優點有益于環境，但環境效益往往得不到補償，市場調節作用對它往往是失靈的，因而只有政府的支持，才能加快生物質發電的發展，政府支持包括實行促進生物質發電發展的市場強制政策，如發展配額政策和經濟激勵政策等，這些既要中央政府的宏觀強力法規政策支持，更要各級地方政府的具體實施細則的大力協助。
2)法律保證，早期各國發展生物質發電都是首先發展技術，一旦技術成熟，就轉向示范和千方百計降低成本，只有成本足夠低，才有市場，才能發展，近年來，要大規模發展生物質發電的一些西方國家，都通過立法，強制電力公司建設供應或購買可再生能源電力，對未完成任務的予以懲罰，這樣，就不再需要沿襲過去的常規順序而直接跳躍到創立市場階段，有了生物質發電市場強制的立法，就可以吸引民間資本，提高生物質發電投資商的信心，我國在這方面已邁出了巨大的一步，《中國可再生能源法》及國家發改委的2個配套文件已經出臺實施，但還有另外的10個配套法規在制定中。相關政策的出臺直接關系到可再生能源利用行業的健康發展。
3)增加科技投入，要發展生物質發電，降低發電成本，最根本的是要依靠科技進步，不斷創新，提高技術。水平，研發具有自主知識產權的核心技術和設備，要提高轉換元件的轉換效率，降低生產成本，改進系統的經濟性、可靠性和穩定性，建議國家應增加科技投入和培養這方面技術人才的力度，以研發具有自主知識產權的核心技術、關鍵技術，提高可再生能源技術裝備的國產化水平。
4)創新管理，合理布局。秸稈發電目前正處于起步階段，應先選點示范，取得經驗后，再逐步推廣。秸稈發電是面向廣大農村，千家萬戶，涉及面龐大的社會系統工程，它會引起我國農村經濟和能源環境巨大的變化，因此，建議各級政府和發電企業應創新思維、創新管理、創新技術，確保秸稈收、儲、運模式安全、經濟生產，使生物質發電盡快地走向市場，參與競價上網，各縣（縣級市）市應結合秸稈生產情況，科學規劃，合理布局，保證穩定秸稈供應切不可不顧客觀實際情況盲目布點，一轟而上，造成秸稈市場無序競爭，最終無秸稈可燒或無法組織收、儲、運等工作，造成巨大浪費。
5)示范試點，逐步推廣。政府綜合部門要加強示范推廣工作，確定并扶持一批可再生能源開發利用的示范點或示范區，待取得經驗后，再逐步推廣。
11、結語
全球共識的能源可持續發展的“兩個車輪”是提高能源利用率和發展可再生能源。從戰略上來說，全球最終將轉入可再生能源的永續利用，生物質能源是可再生能源的重要組成部分。結合我國實際，由于能源結構問題、環境問題和發展社會主義新農村的客觀需求，我國快速發展生物質發電的機遇和歷史責任已經來臨，因此，必須以科學發展觀統帥全局，以積極、穩健、持續、快速發展的要求，為這個利國利民的朝陽產業鳴鑼開道，開好頭，起好步。
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