生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,仅次于煤炭、石油和天然气之后居于世界能源消费总量第四位,在整个能源系统中占有重要地位。推广生物质能发电事业,扩大能源生产方式,开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源,对实现我国能源可持续发展,促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。
中国科学院院士、中国工程院院士石元春指出,我国的农林等有机废弃物年产出实物量为20.3亿吨,可用量是资源总量的65%;后备土地资源面积8874万公顷,可用于能源生产的面积为6432万公顷,可年产能2.4亿吨标煤;现有能源林地面积5176万公顷,可年产能1.8亿吨标煤。此外,我国已经拥有了一批可以产业化生产的能源植物,如南方的薯类和甘蔗,北京的甜高粱和旱生灌木,以及在我国广大地区可以发展的木本油料等油脂植物。
生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。在当前全球能源和环境亮出“黄牌警告”之时,以高新技术将可再生的生物质能转化为洁净能源,并作为化石燃料的替代能源形式,颇受各界重视。
近年来,国家电网公司高度重视生物质能发电事业。公司党组书记、总经理刘振亚认为,顺应国际能源发展多元化、清洁化、高效化的潮流,采取多元发展的方针,加大能源开发力度,优化能源布局和结构,提高能源开发和利用效率,是今后我国能源发展的必由之路。
国家电网公司投资成立的国能生物发电有限公司,是中国规模最大、技术实力最雄厚的生物质能源企业。生物质能发电在建项目达到48个,装机容量达到100万千瓦。公司预计,到2010年,将建成大约300万千瓦的生物质能发电能力,约占中国生物质发电能力的55%。到时,生物质能压缩颗粒技术实现产业化并大规模应用,建成国家级研究中心,建成较完善的技术支持和服务体系。
在这一思路指引下,国家电网公司同法国电力公司进行的CDM(清洁发展机制)项目合作,具有重大的政治、经济和社会意义。CDM作为“京都议定书”规定的跨界进行温室气体减排三种机制之一,其核心内容是允许发达国家应用资金和技术与发展中国家合作,在发展中国家实施生物质能开发和利用项目,从而达到温室气体减排的目的,对于发展中国家能源政策的实现极为有利。为此,刘振亚建议,应当充分利用这一机制,加强对外合作,努力减少二氧化碳等温室气体的排放,从而更好应对气候变化的挑战,促进我国经济与环境的可持续协调发展。
法国电力公司所属法国电力贸易公司打包购买国能生物发电有限公司山东高唐、黑龙江望奎和吉林辽源三个生物质直燃发电项目经核证的二氧化碳减排量,被作为中法两国合作交流的重要内容,并被列为希拉克总统访华活动安排之一,为推动中法两国的友好合作发挥了重要作用。通过CDM机制实现合作,不仅有利于引进国外的先进技术和资金,项目的实施还能为所在地带来巨大的经济利益。以国能鹿邑生物质能发电项目为例,以秸秆为原料,生产电能,既节约了能源,减轻了缺电压力,又保护了生态环境,促进了农民增收和农村经济发展。据统计,国能鹿邑生物质能发电项目投产后,每年可增加当地农民收入3000多万元。同时,CDM机制的实施能大大降低我国的环境压力。根据国家电网公司与法国电力公司签订的《CDM项目合作意向书》,合作将通过发展生物质能,从2007年至2012年,达到减排二氧化碳150万吨。
CDM机制通过引进国外资金和技术,正好可以解决我国生物质能发电面临的投资不足和技术落后的问题。此外,CDM项目的合作,有助于减少环境污染,促进村容整洁,增加农民收入,对促进新农村建设,构建和谐社会,具有重大意义。
但一直以来,经济性和原料的收集供应是限制生物质能发电的瓶颈所在。中国工程院院士倪维斗指出,建设一个2.5万千瓦燃用秸秆的电站,前期投资需要5亿元左右,是常规火电站的4倍;每年燃用生物质秸秆16万吨,约是30万亩地的全部秸秆;原料输送距离达90公里。
秸秆的连续稳定供应是秸秆直燃发电项目发展的另外一个瓶颈。在秸秆发电的工业化运行时,秸秆的消耗量很大。欧美等国秸秆发电运用比较广泛的地区,多为大规模农场,农作物品种单一,机械化程度高,农户从收割、打捆、储存到运输已经形成非常正规的产业链,电厂内只设2~3天的存储量。但我国农村多为农民个体耕作,存在单户耕作面积小、农作物秸秆品种多,秸秆晾晒所需场地、时间有限,机械化、自动化程度低,乡村道路、运输工具等不够先进等问题,所以秸秆的收购、储存、运输、质量等问题都要复杂得多、困难得多。
因此,从整体来看我国在生物质能发电领域与欧美国家的起步时间差别不大,但在工作基础、国家和企业的推进力度方面有较大差距。
从国家电网公司积极利用CDM机制的优势,推动我国生物质能发电事业的实践来看,我们可以得出以下启示:
一是应积极借助国际先进技术和资金,推动我国生物质能发电规模化、集约化开发。我国的生物质秸秆发电目前还处在起步阶段,各项技术仍处在开发、研制、引进阶段。如果充分利用CDM机制,以减排容量换取资金和技术,并通过自主开发或者引进、消化、吸收国外先进技术,嫁接商品化、集约化、规模化的管理经验,将有利于促进我国生物质能源发展。
二是应积极争取地方各级政府的支持,完善生物质资源生产、收集、加工、运输等市场机制,加快推进我国生物质能产业化进程。我国是一个农业大国,生物质资源非常丰富,仅稻草、麦草、秸秆、竹子等非木材纤维就年产超过10亿吨,加上大量木材加工剩余物,都是巨大的能源“仓库”。如果按照现行的热解液化技术70%的转化率计算,则5亿吨生物质就可以生产3.5亿吨生物燃油,相当于1.75亿吨石化燃油。但由于资源分散,利用效率并不高,需各级地方政府重视和支持生物质能产业化开发,以经济政策为导向,形成完善的技术研发、设备生产、原料收集、产品配送体系,有效降低生物质燃料的使用成本,促进生物质成型燃料市场化。
三是应重视和加快生物质能技术和产品的标准体系建设。随着我国生物质能发电项目积极参与京都议定书CDM机制,需建立生物技能技术产品、减排容量及核定的国家标准。