借助地理信息系统辅助解决生物质发电厂的燃料问题

兰文龙 中节能科技投资有限公司

生物质电厂的核心问题是燃料问题，而产生这一问题的主要因素是燃料分布不均衡、电厂布局不当和燃料入厂检测粗放等一系列问题。在现行政策支持下，如果能有效地解决这些问题，就可以较好的克服生物质电厂面临的一系列生存和发展问题。

鉴于生物质燃料与地域面积和农林作物分布息息相关的特性，以及“大数据”背景下，互联网对社会生产和生活的影响，笔者认为可以借助地理信息系统很好地解决生物质电厂的选址和燃料预测问题。

1 导航电子地图技术的发展为基于位置服务功能的实现提供了基础

卫星、定位、导航和电子地图等相关技术和产业的发展，可以实现在线实时跟踪定位功能。2013年8月23日，“高德导航”手机应用软件由原价50元人民币改为免费下载使用，此举可以清楚地证明两个问题：①基于电子地图的导航技术系统的应用已经成熟而且普及；②基于电子地图的导航应用系统将变得便宜和方便。技术的发展为各产业基于位置服务功能的实现提供了简单并且廉价的平台。

2 生物质电厂能否满负荷运转的核心问题是燃料，燃料问题的主要影响因素是布局，布局问题的关键是位置关系

综合目前生物质电厂反映出来的问题，集中在燃料的价格、质量和收储运方面。而主要问题还是布局过密，导致电厂之间争抢燃料，农户或燃料经纪人借机抬高价格。电厂出于竞争的考虑，不但要接受高的燃料价格，还要容忍掺杂使假的燃料进厂。

2010年，国家能源局印发了《国家发展改革委关于生物质发电项目建设管理的通知》 （发改能源[2010]1803号），明确规定“生物质发电厂应布置在粮食主产区秸秆丰富的地区，且每个县或100公里半径范围内不得重复布置生物质发电厂”和“生物质电站建设规模以可保证供应的资源量为基础确定，一般安装2台机组，装机容量应与资源量匹配，考虑到生物质燃料的运输半径，一般不超过3万千瓦”。笔者以为，从纯能源的角度看，通知的核心有三个：

①生物质燃料的能源密度较低，不能大规模远距离运输；

②生物质燃料的产量和质量与地域面积和农林种植直接相关；

③生物质发电项目规模不宜过大，布局不宜过密。

虽然解决好生物质电厂的位置关系问题（布局问题），并不能保证解决生物质发电项目的所有问题，但可以解决生物质电厂的根本问题，即燃料问题。

3 生物质发电行业地理信息系统的建立与相关问题的解决

从解决上述问题的角度来规划生物质发电行业地理信息系统的建设是十分简单的，基本工作如下：

①生物质发电项目数据库建设（包括投运、在建和核准）；

②基于经纬度的标定；

③辅助图形功能（定点、化纤、画圆、任意封闭图形、测距功能和封闭图形面积计算等）。

为实现生物质燃料质量和产量的预测功能，还必须配备：

①卫星图片叠加和分析功能；

②燃料产量专家库系统。

该系统要解决的问题具有行业性和方向性，对数据的要求是全而不是精，是实用层面的工程计算而不是纯科学的精准计算，对实时性没有苛刻的要求，因此该系统的建设并没有不可预见的问题。

图1

图2

图3

图4

（1）应用实例一（位置标定）

系统可通过直接输入经纬度或直接通过电子地图的方式进行标定，图1是直接根据电厂（山东丰源通达电力）提供的经纬度信息对该项目进行的标定。

（2）应用实例二（分布）

如图2所示，系统可通过缩放功能查看生物质发电项目的全国或关注区域的分布情况。

（3）应用实例三（辅助选址）

图3山东省内三个生物质发电项目的分布情况如下，借助系统提供的测距功能，可测得三个项目之间的直线距离分别是68公里、76公里和47公里，借助系统提供的画圆功能可以直观地看到以梁山前能生物质发电项目为圆心以30公里为半径画圆时，这三个项目的区域的重合度。

如果附近要上新项目，可以很容易通过系统提供的项目分布情况和图形功能完成精准的辅助选址。

（4）应用实例四（警示）

通过图3分析可知，目前许多既有的生物质发电项目投资人，担心因为地方政府吸引投资的主观意愿和项目信息披露不充分，导致新项目选址不合理的问题，完全可以通过该系统及第三方平台并借助市场的手段向投资人提出风险警示。

（5）应用实例五（燃料产量预测）

如图4，通过卫星影像，可以清楚地看到生物质电厂周围的农林作物的分布区域情况，也可以通过卫星影像判断长势，借助系统提供的区域选定及面积计算功能，可以精确地计算出什么类型的农林作物的面积，知道农林作物的类型、面积及长势情况，由此预测燃料产量并不困难（当然这需要借助专家系统的帮助）。该应用对于未来生物质发电项目的精细化运营具有实际意义。

因此，借助整合了电子地图、导航定位、卫星影像和辅助图形功能的生物质发电行业地理信息系统可以有效地辅助生物质发电项目的选址及燃料的预测，也可以从根本上解决生物质燃料的问题，同时还可以辅助电厂的运营管理。

4 生物质电厂燃料热值检测及定价行业标准可以帮助电厂把好最后一道关

在生物质发电项目的具体运营中，燃料入厂环节过程中普遍存在漏洞，这是生物质发电项目燃料问题解决的“最后一公里”。燃料问题同布局问题、位置问题相辅相成，缺一不可。

笔者以为存在该问题的主要原因就是生物质发电厂燃料入厂检测和定价没有标准，导致燃料入厂环节掺杂使假无法遏制。通过简单的称重和观看来把关燃料质量的做法是不科学的，借口生物质燃料取样困难和入厂检测量大而不去改进燃料入厂检测定价的说法也是站不住脚的。有一些运营较好的生物质发电项目在借鉴火电厂燃料入厂检测的基础上，也较好地实现了热值检测定价和基于热值进行定价的原则，到达了很好的效果：

①让掺杂使假失去了意义，可能还会影响燃料经营者的收益；

②燃料质量的提高（水分减少、沙土减少），既可以在拿到高的燃料价格的同时，也可以减少燃料经营者掺杂使假的成本，更重要的是减少了因水分和杂质对锅炉燃烧效率的影响和锅炉运行的负面危害，这对电厂意义重大。

事实证明，生物质电厂粗放的燃料入厂检测机制的危害巨大，不仅买了价高质劣的燃料，而且在生产运行环节降低效率（这个代价可能比前者更大），更严重的是影响了整个行业的风气。

因此，建议中国循环经济协会发电分会在既有工作基础上联合行业力量，凝聚行业智慧，尽快启动“生物质发电燃料热值检测及定价导则”行业标准的制定工作。

5 结语

生物质能源有第四大能源之称，电力是能源发展的中心，生物质发电也应该成为生物质能源发展的重要方向。生物质发电产业是大有可为的，但前提是生物质发电产业要具有竞争力。

燃料问题是生物质发电产业的关键，解决好生物质电厂燃料工作既意义重大，又迫在眉睫。