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從“天生麗質(zhì)”到“可堪大用” 保供促產(chǎn)為什么更要大力發(fā)展生物質(zhì)能?

中國電力網(wǎng)發(fā)布時間:2021-11-05 08:54:06  作者:中國能源報

當(dāng)下,由于煤炭去產(chǎn)能引發(fā)的能源電力緊張、拉閘限電頻繁,可以預(yù)見,今冬明春能源電力保供壓力非常大。那么在這樣的關(guān)鍵時期,充分發(fā)揮生物質(zhì)能源在民生用能保障及縣域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中的作用,不僅關(guān)乎鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略落地,關(guān)乎構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),還有利于提高電網(wǎng)對高比例可再生能源的消納和調(diào)控能力,為保供大局提供堅強(qiáng)的服務(wù)。另外,大力發(fā)展生物質(zhì)能源立足本國資源,是把“能源飯碗端在自己手里”的現(xiàn)實做法。集眾多優(yōu)點與一身的生物質(zhì)能源可謂是“天生麗質(zhì)”,但從“天生麗質(zhì)”到真正發(fā)揮潛質(zhì),成長為可堪大用之才,生物質(zhì)能源發(fā)展過程中還缺少哪些因素呢?本文試著給出解答。

我國生物質(zhì)能資源豐富、分布廣泛

生物質(zhì)能源是一種清潔可再生能源,可靈活轉(zhuǎn)化為電能、熱能、冷能或其他固體燃料(直接燃燒)、液體燃料(生物乙醇、生物柴油等)和氣體燃料(沼氣、生物天然氣、生物一氧化碳和生物氫氣等)。

同時生物質(zhì)能源貯存吸收自然界中的二氧化碳,是唯一的可再生碳源。我國生物質(zhì)資源主要為各類剩余物和廢棄物(被動型生物質(zhì)資源),主要包括農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、畜禽糞污、生活垃圾、污水污泥等。

我國生物質(zhì)資源可開發(fā)空間巨大。每年產(chǎn)量約為36億噸,可替代10億噸標(biāo)煤。我國生物質(zhì)資源分布與用能集中區(qū)域重合。秸稈資源主要分布在東北、河南、四川、湖南等產(chǎn)糧大省。林業(yè)剩余物資源集中在我國東北林區(qū)、廣西、云南、福建、廣東、湖南、四川等省山區(qū)。

我國生物質(zhì)能源開發(fā)潛力巨大但陷于困境

自2006年《可再生能源法》實施以來,我國生物質(zhì)能利用主要集中在電力生產(chǎn)應(yīng)用方面,目前我國生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量連續(xù)三年居全球第一。我國生物質(zhì)發(fā)電主要包括農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、熱解氣化發(fā)電和沼氣發(fā)電等。截至2021年10月,我國已投產(chǎn)生物質(zhì)發(fā)電項目為1360個,發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量2976萬千瓦,裝機(jī)容量同比增長24%,占可再生能源裝機(jī)總量的3.35%,年提供的清潔電力1150億千瓦時,占可再生能源發(fā)電總量的6%。我國生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)量前幾位的省份分別為山東、廣東、江蘇、浙江、安徽,裝機(jī)量分別為369、285、242、240、217.3萬千瓦。

但是2020年以來,全國生物質(zhì)直燃發(fā)電行業(yè)一半機(jī)組受政策、疫情及燃料惡性競爭等因素疊加影響被迫停產(chǎn)或轉(zhuǎn)讓。其中光大集團(tuán)受影響機(jī)組約10臺次,凱迪集團(tuán)受影響機(jī)組約45臺次,長青集團(tuán)受影響機(jī)組約17臺次,國能生物發(fā)電集團(tuán)受影響機(jī)組約11臺次。2021年以來,全國生物質(zhì)行業(yè)受影響機(jī)組共減少發(fā)電量約400億千瓦時。今冬明春保供期間,如果得到重新啟動,這些機(jī)組共可減少標(biāo)煤消耗約1720萬噸,其中國能生物發(fā)電集團(tuán)將增加發(fā)電量18.4億千瓦時,可減少標(biāo)煤消耗約79萬噸。

生物質(zhì)發(fā)電具有巨大發(fā)展?jié)摿?。盡管生物質(zhì)發(fā)電成本受收儲加工運(yùn)輸制約,遠(yuǎn)高于風(fēng)電、光伏等其他可再生能源發(fā)電成本,但是生物質(zhì)發(fā)電輸出穩(wěn)定、品質(zhì)優(yōu)良,能夠參與電網(wǎng)調(diào)節(jié),如果與儲熱結(jié)合,更能參與電力市場的深度調(diào)峰,未來在電力交易市場獲取輔助服務(wù)、備用容量等受益的同時,能夠靈活參與熱力市場,提供清潔熱力、工業(yè)蒸汽。預(yù)計到2030年我國生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到5200萬千瓦,提供的清潔電力超過3300億千瓦時。到2060年,我國生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到1億千瓦,提供的清潔電力超過6600億千瓦時。

生物質(zhì)能是落實多項國家戰(zhàn)略的交集

生物質(zhì)能是實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和、鄉(xiāng)村振興、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)戰(zhàn)略目標(biāo)的重要途徑。

生物質(zhì)能具有天然碳中和屬性。與森林碳匯、碳捕捉封存利用技術(shù)結(jié)合是實現(xiàn)碳中和的重要手段。在農(nóng)村地區(qū)因地制宜利用生物質(zhì)資源,為開展農(nóng)村能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命、構(gòu)建農(nóng)村清潔能源體系、推進(jìn)農(nóng)村地區(qū)降碳減排,是我國應(yīng)對氣候變化行動的重要支撐。

完全符合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略發(fā)展理念,在實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略過程中,將薪柴、秸稈等傳統(tǒng)生物質(zhì)資源就地轉(zhuǎn)化為清潔高效的現(xiàn)代生物質(zhì)電、熱、氣等高品位能源,對建設(shè)美麗鄉(xiāng)村具有重要現(xiàn)實意義。近年來,全國年消納約1.2億噸農(nóng)林剩余物,整個行業(yè)每年支付給農(nóng)戶的燃料款約350億元左右,對促進(jìn)縣域循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展效益顯著。

發(fā)電是生物質(zhì)能利用的主要形式,生物質(zhì)分布廣泛、資源豐富,生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)剩余物、養(yǎng)殖廢棄物、城市垃圾大規(guī)模處理最具性價比的技術(shù),從這個角度講,該技術(shù)不可或缺,與此同時,由生物質(zhì)能綜合利用將成為國家開展碳中和戰(zhàn)略、鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)戰(zhàn)略的投資載體;發(fā)展生物質(zhì)能源綜合利用產(chǎn)業(yè),是實現(xiàn)縣域資源循環(huán)利用的唯一手段,它的戰(zhàn)略價值,是任何能源都無法替代的。

構(gòu)建縣域新型電力系統(tǒng)中支撐力量。生物質(zhì)能源與分布式光伏等清潔能源末端融合,將助力縣域新型電力系統(tǒng)建設(shè),對靈活、高效、彈性的電網(wǎng)構(gòu)建具有重要推動作用。在供給側(cè)(源),生物質(zhì)能源是全球唯一具有減碳、負(fù)碳、碳中和功能的能源,是可再生能源當(dāng)中唯一具備多元化利用的能源品類,生物質(zhì)發(fā)電是可再生能源中唯一一種具備高質(zhì)量電能輸出的發(fā)電技術(shù),同時作為一種可控電壓源為區(qū)域綜合能源電網(wǎng)提供穩(wěn)定支撐,可作為靈活調(diào)節(jié)電源為局域電網(wǎng)提供調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓服務(wù)??勺鳛殡娫础嵩?、冷源提供綠色電、熱、冷,可以實現(xiàn)與多種能源互補(bǔ)優(yōu)化。

在縣網(wǎng)側(cè)(網(wǎng)),可在維持大電網(wǎng)有序運(yùn)行的的基礎(chǔ)上,圍繞生物質(zhì)能源站,因地制宜、因時制宜、因勢制宜構(gòu)建若干個智慧微電網(wǎng)、智能微能網(wǎng),與分布式光伏、分布式風(fēng)電、小水電、儲能、沼氣等清潔能源末端融合,與大網(wǎng)、氣網(wǎng)互濟(jì)共生,更可為縣域工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活提供安全、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的能源服務(wù),將助力縣域新型電力系統(tǒng)建設(shè),民生能源保供社會效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著。

在消費(fèi)側(cè)(荷),可以實現(xiàn)電、熱、冷、氣多元深度融合,滿足用戶多種用能需求,實現(xiàn)電從遠(yuǎn)方來與能從就地取融合,就地生產(chǎn),就地消納,就地平衡,可逐步替代縣域化石能源使用,助力碳中和、鄉(xiāng)村振興快速實現(xiàn)。目前我國生物質(zhì)清潔供暖面積超過3億平方米,約占全國總供熱面積的4%,全國生物質(zhì)供熱量超過4億吉焦,每年消耗生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)量超過1500萬噸。到2025年,形成可再生燃?xì)庑屡d產(chǎn)業(yè),年產(chǎn)量超150億立方米,年替代縣域及農(nóng)村散煤約2500萬噸;到2030年,實現(xiàn)穩(wěn)步發(fā)展,年產(chǎn)量超300億立方米,年替代縣域及農(nóng)村散煤超過5000萬噸。2019年12月十部委出臺的《關(guān)于促進(jìn)生物天然氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的指導(dǎo)意見》,提出到2030年,生物天然氣年產(chǎn)量超過200億立方米的發(fā)展目標(biāo),屆時將在天然氣消費(fèi)量中占比達(dá)到5%左右,到2060年生物天然氣產(chǎn)量達(dá)到1000億立方,極大的緩解我國天然氣的緊張局面。

在儲能側(cè)(儲),生物質(zhì)能源是具有天然儲能特性的清潔能源,是一種可實現(xiàn)長時空能量儲存和轉(zhuǎn)換的能源,類比于跨季節(jié)儲熱技術(shù),生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)更是可將不同季節(jié)的太陽能搜集,在不同季節(jié)、不同區(qū)域內(nèi)發(fā)電供熱,可規(guī)模化制備高能量密度固體生物燃料,氣體生物燃料(沼氣與車用天然氣、生物綠氫)、液體生物燃料(燃料乙醇、甲醇、生物柴油、BTL)以及替代石油基產(chǎn)品生物基乙烯及乙醇衍生物等。


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