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生物质发电厂项目建设的关键问题

2022-11-26雅安川能环保能源发电有限公司曹志明

电力设备管理 2022年7期
关键词:生物质发电厂燃料

雅安川能环保能源发电有限公司 曹志明

能源作为社会经济发展中最为重要的物质基础,对人类的生存环境有着重要的影响。而生物质发电技术作为新兴发展起来的可再生能源现已研发出了较多方面的成果了,在不同的生物质发电技术方面已然发展为一项较为成熟的新能源发电技术。

就生物质秸秆发电技术而言,该项技术在低排放甚至达到零排放方面达到的成果与效益是十分显著的。在我国,以秸秆为主要代表的生物质资源十分丰富,所以在生物质发电厂项目的建设上是十分具有资源优势的,该项技术的研发也能够为更多的人提过便利,为环境减轻负担,从而促进中国农业的可持续化发展以及生态文明的建设。

生物质发电厂项目建设的意义

有利于经济社会的发展。随着中国社会经济的高速发展,中国经济将进入一段较为关键的时期,而最为重要的一点就是中国将走一条高速度与高质量相统一的可持续发展道路。而随着经济社会高度的发展,环境问题也将日益凸显,这也让更多的人意识到可再生能源发展的重要性,而生物质发电厂项目的建立则是代表了可持续再生能源的进步与发展。为维持经济的高速发展速度,能源问题就是一项急需解决的问题。

坚持环境的可持续发展战略。随着时代的进步,环境问题不仅出现在城市中,还对农村环境有了较大的影响。随着全面建设小康社会的推进,改善民生环境、建设社会主义新农村已成为现在农村环境改善的一大目标。而就现在的国际环境问题而言,发展可再生能源产业已经成为各大国家的所制定的应对环境危机的重大举措,而对于可再生能源的发展也已经成为了各国实现实力复苏、实现低碳经济改革的重大举措。

实现资源合理有效的配置。生物质发电主要是以生物质作为载体的能量形式产生,是以化学能的形式将太阳能所储蓄在生物质中的能量燃烧出来。生物质资源的种类十分丰富,分布范围广泛,对环境友好,也有可再生的特征。就中国的生态环境结构而言,生物质资源是较为丰富的。较其他新能源技术例如风能、太阳能而言,生物质发电的技术也更为成熟稳定,而更容易掌控。较过多的可再生生物质资源而言,使之得到有效地运用是最好实现资源有效配置的方式。

生物质发电厂项目建设的问题

对于生物质发电项目的盲目开发。部分地区为了完成节能减排的任务、成功实现招商引资的效果,部分企业为了占领优良的原料生产基地的优势,使得许多企业被迫转型,不根据实际地进行改革优化,从而导致了生物质发电项目的无序发展,没有真正实现生物质资源开发的最优化,而且这也反而违背了生物质资源优化配置以及可持续生产的初衷与目的。只有根据地区资源形势以及企业分布情况的实际情况进行合理地配置,才能够得到较为优化的开发。

生物质发电厂所能供应的原料不足。原料是生物质发电厂最为基础的东西,原料供应不足则是生物质发电厂最为主要的问题。而造成这个问题的主要有两点:其一是农民对于秸秆出售的意愿并不是很大。因为秸秆的收集、加工以及储存运输都是较为耗费时力的,而出售完农民也基本得不到什么报酬;其二则是企业间对于生物质资源的争夺与占领,由于秸秆的作用也有很多,生物质发电项目的布局也是十分密集的,就使得生物质资源的供应十分成问题。

生物质发电成本高。就以主要的生物质资源秸秆而言,秸秆的制作、加工以及运输保存都十分耗时耗力,这也就使得秸秆的成本升高,而若将秸秆资源大规模地转化为电能,也就会加剧农村能源的不合理现象,而且这种不合理的现象则主要体现在高能量的传统不可再生能源会被分配到低效率、高污染的工厂,而此类低能量密度的资源则将耗费巨大的运输资源,将其集中再分散进行输出运用。

对于生物质发电厂项目建设的相关问题的解决策略

一、对生物质发电产业进行各方面的支持

生物质发电厂的建设需要各方合作配合,需要从不同层面进行政策的制定与制约。就产业层面而言,需要根据不同产业的生命周期以及其所处的不同阶段进行合理的、适宜的产业发展布局,制定未来规模形式的发展。就企业层面而言,需要各企业坚持外部性内部化的理论,以此来提高自身产业的综合效益。

在政府的层面上而言,需要政府通过制定一些规章法则甚至政策手段进行对生物质发电产业的合理化与合法化,让生物质发电产业能够有衡量的标准,也需要通过这些法案起到一定的激励作用,让生物质发电产业有发展的意向与信心,促进生物质产业的进步与发展。然后从技术层面上而言,需要在坚持技术创新的基础上寻找降低成本的方法与路径,例如可以通过在国际合作上的加强促进信息的交流与分享,提升自身与时俱进的能力,也可以通过加强对于人才的培育,提升自身的技术水平,以此从基础上提升生物质发电的能力。

通过生物质发电产业发展的政策的制定,能够为生物质发电的能源安全的维护上以及能源资源结构的优化上提供保证,对于气候的变化、环境污染的缓解以及农村经济的发展与进步、农民收入得到保障与提高等多方面都具有重要的战略意义,使中国生物质发电产业的发展效益得到坚实的保障,促进生物质发电的整个产业链能够持续、稳定、健康地发展。生物质发电产业在发展方面政策的制定主要有以下三点:

一是根据秸秆的收集方式、生物质发电的燃料储存体系的建立,以及对生物质燃料进行收购企业的扶持等多个方面入手,建立起完善的制度体系,完善整个供应链的发展。

二是可以通过对产品发展来把握住经济发展的特性,进行产业发展规模以及未来布局的合理性规划,并从中促进生物质发电产业的发展。

三是对不同产业周期的技术研发的渗透加以关注,加强国际间技术上的交流与合作,体现全球化的发展战略,促进国际上人才间的交流与认识,促进生物质发电产业的进步与发展。中国生物质发电产业的建立与发展不能够是一成不变的,而应该是一个不断上升、不断纠正的螺旋式上升的形态,是一个以发展实践为出发点、对实践效果进行有效地评定与反馈、从中找准问题并加以修正的一个过程。

二、重视对生物质电厂的选址

目前我国在生物质发电工程建设中的阶段正处于上升的阶段,尽管已经在发电技术上引入了较为先进的设备,但是在总体的规划管理的方面还依旧比较依赖传统火电厂工业的选址模式。在火电厂的选址方面,包含了社会、经济以及技术三个考量方面,还需要参考许多的三级指标,这些指标在选址上具有一定的特点与标准,但在真正选址时,还是需要结合生物质发电厂的标准与特点,区别于火电厂、根据生物质发电厂的特点进行指标的调整。

首先,就生物质发电厂自身而言,它受到外界自然环境的影响并不是很大,所以在选址的过程中,地址地形、水文与气象条件对发电厂而言并不是十分重要的一个参考指标。但是生物质发电厂对于原料的需求要求很高,需要原料持续方便地供应,尽量是要处于易于获得原料的地方与位置,而且生物质原材料的质量轻但是体积大,狭隘的道路并不能保证很好的运输,所以公路运输就成为了生物质原材料运输的首选方式,如此一来,生物质发电厂的选址地区需要尽量靠近原材料生产区,同时还需要满足处于公路系统发达的地区,以此来保证生物质发电厂的原料供应。

其次,在生物质发电厂建立的最初阶段,生物质发电厂在整体发电产业中所占的比例是比较小的,所产生的运营成本相较于其他传统发电产业是较高的,例如火电产业等,而且能取得的利润也是较少的,盈利性是比较差的,所以在这种情况下,生物质发电厂的建立是较为困难且艰辛的。在这个阶段,就可以同时发展其他部分可代替的燃料,例如煤炭资源、水资源以及风能源等,多种能源同步进行,以此来保证生物质发电厂创立之初的顺利进行。

其三,则是生物质发电厂应该在对其他资源进行利用而同时,要注重对新能源的合理运用,致力于低碳经济的发展与改革。区别于传统粗放型的发电运营方式,例如火电厂等,生物质发电厂并不是过分注重经济盈利的产业,更加注重的还是对于生态环境的保护作用,所以作为一种可持续发展方向的重要政策而言,环境指标在生物质发电厂的选址过程中就更加重要。

三、完善稳定的生物质发电燃料供应体系

对于生物质发电厂项目的建设中,维持稳定的燃料供应是最为基础的一部分。维持燃料的稳定供应不仅需要加重对生物质发电厂的选址,还有燃料的收购、储存等方面。一般生物质发电厂所需要的燃料为林业废弃物以及部分类似于秸秆、稻壳等可再生能源类型的农作物。

对于这几方面的收购,首先需要与部分工厂签订长期合同,将原材料进行加工、储存以及运输。储存站的建立可以建立在交通方便、便于车辆经过的地方。在收获的季节里,当地的农民可以将秸秆、稻壳打包装袋好了以后直接送到发电厂收购,若离得较远的地区也可以在较近的储存处进行收购,进行就近交售。

对于较大规模的秸秆收集,则需要加大对秸秆资源的收集与管理,提高收集效率,可以运用自动化程度较高的技术产品进行机械一体化的处理方式,从而能够有效的提高秸秆的收集效率,并降低其成本。而存储处较为分散的地方也可以进行由生物质发电厂项目或者生物质燃料收购产业所提供的秸秆打包技术,将所收购了的、但又较为分散的秸秆资源进行集中打包。

储存站的建立也应该具备好良好的防护措施,要有防火、防御、防潮等方面的功能,以此避免部分不必要的损失与浪费,提升生物质资源的利用度。其次还需要规范好各个燃料收储方的行为。合理引导生物质燃料收储中所涉及到的人员,并与相关合作方签订好供销合同,使供应过程更加合理化、透明化,因为这不仅可以使各方利益得到合理的保障与维护,也能保证生物质燃料在市场中的每个部分保持通畅合理,保障了生物质发电厂燃料供应的持续稳定。

对于收购到生物质发电厂的资源总量,可以根据当地的资源储存能量、当地的经济发展状况、当地气候环境以及交通条件、农民平均收入水平等多方面进行研究,从而可以对生物质燃料的收购总数有个基本概念。

四、健全环境保护中的污染问题应对机制

在生物质发电厂的建设过程中,应当重视其中的环境保护工作。其主要涉及到的污染形式有废污水、排出的烟气、固体废弃物等。对于烟气所引起的污染,在电厂中主要是以农林秸秆等为燃料,所以在烟尘排放的过程中其中的含硫量不高,远低于使用煤时所排放的烟气中的含硫量,故而在本次项目建设中不设置脱硫的装置,同时由于使用锅炉时燃烧所用的温度较低,故而产生的氮氧化物较少。

因此,对于烟气所造成的污染的应对措施如下:

其一,为了满足下进风的要求,同时满足在线清灰、外滤式的除尘模式以及过滤区的全封闭的条件,采用除尘效率到达99.9%的高效布袋除尘器。

其二,在烟囱的设计上采用高烟囱排放的方式,方便改善烟气扩散的效率。

其三,对于一些极易产生扬尘的区域,例如临时灰渣场、堆场、燃料运输区域,在这些区域设置绿化带隔离开,或用喷淋的方式减少粉尘的扩散;其五,在烟囱口处设置一个烟气监测装置,以便对排进大气中的烟气进行实时监测。

对于废水的污染的应对,尽量做到一水多用,进行回收利用,尽可能做到零排放,对污水的应对措施如下:

其一,对于整个厂区内的雨水和废污水管道进行分流处理,污水进行集中的循环处理使用。

其二,在厂区内进行二次循环供水,进行无温排水。

其三,对于生活废水采用地埋式污水处理措施,进行生化处理,达标后的生活污水用于厂内其他杂用水使用;其四,对于含油的废水,设置事故油池,对废油进行处理和回收再利用。

对于固体废物的污染的应对,可将其分为灰渣、生活垃圾以及净水站的污泥三种,其中对于灰渣的利用,可直接用于农业生产中的农业肥料,可与当地农业部门进行合作,对于生活垃圾和净水站污泥则与当地环卫部门协商进行统一的清除和运输。

综上,对于资源的总体布局而言,我国以农作物的生物质资源的储备量是十分丰富的,而且对于环境的保护以及经济的可持续发展都是十分重要的。生物质发电较于其他资源而言,发电质量更好,技术也较为成熟,而且能够为持续供电提供保障。但由于农村地区的生物质资源大规模地破坏,在这些生物质资源得不到更为有效地利用的同时,还对当地农村环境造成了较为严重的污染与破坏。生物质能源作为一种可再生的能源应该更为广泛的推广,但又由于目前生物质发电成本较高、能力低、获利少的原因,使得这项技术并没有得到很有效的利用。

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