在我國能源轉型,應對氣候變化和控制碳排放,而煤炭現在仍然是我國的主要來源,其中煤電是清潔,高效的煤炭利用方式,依然是我國的主力電源。煤電是如何較大幅度地降低CO2排放,在提高煤電效率的基礎上,大型燃煤電廠采用煤電+生物質耦合發電技術,是當前可行的降低碳排放的措施。介紹了我國生物質資源、生物質發電和燃煤耦合生物質發電技術現狀及前景、技術特點和經驗、在大容量燃煤火電廠實現混燒生物質的技術途徑、以及燃煤耦合生物質發電的國際經驗,在此基礎上,提出對我國如何發展燃煤耦合生物質發電的建議。
(1)燃煤耦合生物質發電可充分利用現有燃煤電廠原有的設施和系統,包括鍋爐、汽輪機及輔助系統來實現生物質發電,而僅需新增生物質燃料處理系統,并對鍋爐燃燒器進行部分改動,因此初投資低。
(2)燃煤耦合生物質發電項目一般不需要在電廠圍墻之外新增占地,純燒生物質發電項目則需要新征用地。舉例來說,對于2×1.5萬 kW純燒生物質機組的占地面積約6.8萬 m2,按此計算,則前述的1.8億 kW機組若全部采用純燒生物質機組,占地面積將高達4億 m2。
(3)可充分利用原有燃煤電廠已經存在的供電和供熱市場。
(4)純燒生物質發電項目,機組能否持續運行取決于生物質燃料的供應情況,而燃煤耦合生物質發電機組的運行則不依賴于生物質燃料的供應,因而生物質混燃方式在生物質收集市場具有更強的議價能力。由此可見,燃煤耦合生物質發電可降低生物質燃料供應風險的燃料靈活性,和純燒生物質發電相比,混燒生物質發電的投資和運行費用低。
(5)燃煤耦合生物質發電可充分利用燃煤電廠大容量、高蒸汽參數達到高效率的優點,可在更大容量水平上使生物質發電的效率可達到今天燃煤電廠能夠達到的高水平。因此,混燒生物質的電廠實際不受鍋爐容量和蒸汽參數限制的。