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国内案例
【中国节能】 自主创新技术 破解生物质直燃发电难题
时间:2011-10-12     来源:中瑞企业社会责任合作网
  • 发布时间2011
  • 所属地区亚洲
  • 所属行业生态环保
  • 所属维度社会,环境
  • SDGs经济适用的清洁能源,气候行动
  • 关 键 字生物质能,可再生,节能减排
  • 摘 要在替代能源发展备受重视的大背景下,农作物秸秆作为生物质能的开发利用受到了各国关注。然而投资大、效益低下,正成为制约中国秸秆发电发展的“瓶颈”。有数据显示,秸秆发电厂的平均单位造价,是同规模燃煤发电机组的2.59倍。技术落后是其中的关键因素。中国节能环保集团公司作为唯一一家以节能减排、环境保护为主业的中央企业,致力破解秸秆发电的技术难题。

一、公司简介

中国节能环保集团公司是唯一一家主业为节能减排、环境保护的中央企业,是中国节能环保领域最具特色、最具竞争力的产业投资集团和集成服务运营商。集团始终专注于节能、环保和新能源领域的发展,致力于节能减排和资源综合利用,致力于城市节能环保基础设施,致力于清洁技术和新能源,致力于生态环境和生命健康,目前,集团节能减排服务、垃圾发电、污水处理、新能源、节能环保建材、生命健康等业务板块规模和实力均居全国前列,形成了规划、设计、咨询、施工、装备制造、投资、运营的一体化、产业链的服务模式,构筑了以技术平台、基金平台、产业平台为主的支撑体系。

二、存在问题

在替代能源发展备受重视的大背景下,农作物秸秆作为生物质能的开发利用受到了各国关注。然而投资大、效益低下,正成为制约中国秸秆发电发展的“瓶颈”。有数据显示,秸秆发电厂的平均单位造价,是同规模燃煤发电机组的2.59倍。技术落后是其中的关键因素。中国节能环保集团公司作为唯一一家以节能减排、环境保护为主业的中央企业,致力破解秸秆发电的技术难题。

三、解决方案

几年前,中国节能开始秸秆发电的研究并取得突破后,由集团公司下属的中节能生物质能投资有限公司和中国环境保护公司联合组建了中节能(宿迁)生物质能发电有限公司,并由它投资建设秸秆直燃发电示范项目。2006年中节能宿迁秸秆直燃发电示范项目点火运行, 标志着国产化秸秆直燃发电进入了一个新的发展时期。

在这一项目中,中国节能联合开发了两项具有自主知识产权的关键技术。

秸秆上料系统适合秸秆包规格不统一的中国现状。目前国外的秸秆上料系统和燃烧技术只能局限于单一的秸秆,针对大包装、规格化的秸秆包进行输送。而中国节能采用的秸秆直燃发电给料装置更适合中国秸秆包规格不统一、散装和捆装都有的现状,同时也降低了建设成本。

循环流化床燃烧锅炉解决多种秸秆混合燃烧问题。此前,我国秸秆燃烧系统均采用炉排式,秸秆捆直接推入炉膛后类似“雪茄”燃烧,带入碱、氯等引发结渣、结灰和腐蚀等难题,始终难以解决,锅炉热效率低下,秸秆代煤发电企业普遍亏损。

由中国节能下属的北京中环联合环境工程有限公司和浙江大学联合研制的燃用生物质燃料的循环流化床燃烧锅炉,通过控制燃烧温度、金属壁面温度、炉膛出口温度等措施,解决上述技术难题,对各种类型的生物质燃料都有广泛的适用性。2台75 吨/小时流化床锅炉, 不仅能烧秸秆,还能大量“吃进”稻秆、树皮、树根等30多种生物质,均匀燃烧不结渣,热效率达90%以上。

采用该技术后,对于国内典型的2×1.5万千瓦秸秆电站,单位千瓦造价可控制在7500元以下,远远低于进口技术。与国外同类产品相比,国产锅炉的耐用性也有较大程度提高, 150天才需停产清理一次锅炉,而国外的100天就要停产清理一次。先进合理的设计可以保证电厂在绝大多数情况下维持高质量燃烧,从而从根本上保证生物质电厂的发电效率。

四、取得成效

中国节能宿迁秸秆直燃发电示范项目是我国第一个拥有自主知识产权的秸秆直燃发电项目。这对于实现从对国外技术的依赖为主向自主创新为主的战略转变以及秸秆直燃发电项目的建设推广都具有重大而现实的意义。

该项目不仅能改善江苏省的发电结构、部分解决当地的电力缺口,而且还有巨大的社会效益。

环保效益突出。宿迁秸秆直燃发电示范项目每年可燃烧秸秆近30万吨,节约标准煤12万吨,减排二氧化碳10万吨。在发出绿色电力的同时,还实现了热电联产,可向当地的工业园区企业实施集中供热,改善了园区的生态环境,降低了园区的运作成本。每年发电产生的2000多吨废弃底渣,还可以提供给当地的建筑企业做环保原料。秸秆燃烧后产生的灰含钾量达到7%,达到钾肥生产标准,每年可以收集2万多吨。

农民切实增收。中节能(宿迁)生物质能发电有限公司在当地构建了电厂-草场-草贩- 农户的四级秸秆收集体系。专家算过一笔账:以年收购秸秆20万吨、每吨价格300元计算, 电厂每年可给地方带来直接收益6000万元左右,其中,农民受益约4000万元,贩草户受益约1000万元,草厂主受益约400万元,专业运输户受益约600万元。

经济效益可观。宿迁秸秆直燃发电示范项目共投资2.47亿元人民币,年发电量1.7亿度, 是我国第一个被联合国批准的生物质CDM项目。从2007年4月投产至2009年5月,外供电力2 亿多千瓦时,实现销售收入1.8亿元、利润1000多万元,在我国生物质发电企业中率先盈利。

据粗略统计,电厂的上网电价为0.75元/度,每年发电的纯收益为600万-800万元,加上余热、废气、废弃粉尘的销售收入,估计10年内能收回投资成本。

五、未来展望

作为一种重要可再生能源,生物质能的发展前景非常广阔。目前,中国节能正在积累设备运行经验,加紧进行技术储备,进一步推广生物质能利用项目。根据战略规划,到2015 年,中国节能将实现:总资产规模2000亿元;营业收入800亿元;利润总额80亿元;届时, 中国节能将成为国内节能减排和环境保护领域最优最强的产业集团和集成服务运营商,成为具有国际竞争力的世界一流节能环保企业。

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