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        從531光伏新政看生物質發電

        作者:馬寧月來源:秸稈氣化利用 瀏覽次數: 日期:2018-07-02

        2018年5月31日三部委聯合下發了“關于2018年光伏發電有關事項的通知”(發改能源【2018】823號)。該通知出臺后,引發光伏行業一片哀聲,同時引發了行業之外的普遍迷惑——國家不發展新能源嗎?

         

        該通知內容看起來只關乎光伏行業,但對整個新能源發電產業(光伏、風能、核能、生物質等)發展都是一個重大信號,從中可看出國家對可再生能源發電未來發展的重大方向性調整。

         

        其一,整體轉變新能源發展方向。531通知可視為國家要調整新能源和可再生能源發電的方向的重要信號,表明國家要求新能源產業的高質量、高能效、規模化方向發展,要讓我國新能源和可再生能源發電產業進入健康可持續發展的軌道。

         

        其二,凸顯目前可再生能源產業存在“先天缺陷”。

         

        在氣候日益變暖、環境破壞加劇、石油可能枯竭、煤炭儲量有限又污染嚴重的今天,既有的可再生能源技術被視為“重振人類大家庭的救命稻草......但事實上,可再生能源并沒有看上去那么‘綠’,而且利用效率還太低,根本無法滿足未來世界的龐大能源需求,它們的前景是否光明,還得看能不能改造基因,彌補先天缺陷。”國家能源局劉建平博士(兼任中國科學院城市環境研究所研究員)在與人合著的《智慧能源——我們這一萬年》中如此評述,并分別剖析了各類清潔能源的“先天缺陷”。

        風能 太陽能      "近25年來,可再生能源的兩大旗幟——太陽能和風能的利用增幅(全球)分別達到41%和28%,無比光明的未來仿佛觸手可及。”劉建平博士指出,太陽能風能雖然儲量豐富、但存在密度實在太低的“先天缺陷”,同核能、碳氫燃料相比,相同單位面積的太陽能風能只能提供微不足道的能源。如果風能要生產150萬千瓦的能量需占地整整18700公頃——這是無法滿足的土地需求。

         

        2015年我國風電光伏電裝機總量占比11.4%、發電量僅占我國全年發電量的3.75%,發電利用率僅32.89%;規劃至2020年風電光伏電裝機總量提升到16.75%,五年年均裝機增速僅1.07%

         

        即使處于我國政策大力鼓勵的黃金發展時期,太陽能風能在我國能源機構的比重尚如此緩慢,充分佐證了劉建平博士關于風能太陽能存在轉化使用“先天缺陷”的深刻剖析。如果再加上風電光伏電的調峰技術瓶頸,風電光伏電要成為眾望所歸的替代性能源難以樂觀。

         

        水電、核電     我國水資源有限、條件好的河段大部分已被開發利用,水電裝機占比已處于下降通道。水電從2015年裝機實際占比21%降到2020年規劃占比19%;核電可大規模利用但核廢料處理是眾所周知的世界性難題、且存在前蘇聯與日本核泄漏的前車之鑒,我國處于謹慎發展利用狀態,僅從2015年裝機2%提升到2020年規劃裝機3%,十三五核電規劃裝機增速僅1%!

         

        生物質能直燃     我國生物質發電(目前主要為直燃技術應用)2015年統計數據幾乎忽略不計,2020年生物質發電裝機規劃為我國總裝機的1%,整個十三五期間規劃年均增速僅僅0.2%。生物質發電技術目前主要以直燃方式為主,直燃技術需要成型顆粒又為每公斤生物質燃料增加了約0.15-0.3元不等的電耗與人工成本,大大制約了生物質能的推廣應用。   

         

        綜上所述,可再生能源要成為我國大規模替代性能源面臨明顯阻礙。

         

        其三,我國生物質能氣化利用技術取得“顛覆性”突破。

         

         

        要成為大規模替代性能源的首要前提是其資源量足夠大。

        眾所周知,生物質是地球上最廣泛存在的物質,它包括所有動物、植物和微生物以及由這些有生命物質派生、排泄和代謝的許多有機質。各種生物質都具有一定能量。以生物質為載體、由生物質產生的能量便是生物質能。

         

        生物質能是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式,直接或間接來源于植物的光合作用。地球上的植物進行光合作用所消費的能量,占太陽照射到地球總輻射量的0.2%。這個比例雖不大,但絕對值很驚人:經由光合作用轉化的太陽能是目前人類能源消耗生物質能的主要來源,有薪柴、木質廢棄物、農業秸稈、牲畜糞便、制糖作物廢渣、城市垃圾和污水、水生植物等,其特點是可再生、低污染、分布廣泛。

         

        據估計,作為植物生物質的主要成份--木質素和纖維素每年以約1640億噸的速度再生,如以能量換算相當于目前世界石油年產量的15-20倍!如果生物質資源得到好的利用,人類相當于擁有一個取之不盡的資源寶庫。生物質是地球上唯一一種可再生的碳源,但目前的利用率不到3%! 

         

         

        我國清潔能源資源量及占比排序 

         

         

        資源類別

        折算成標煤(噸)

        占比(%)

         生物質

         11.71億噸

        54.5%

         水  電

         5.84億噸

        27.2%

         風  電

         3.35億噸

        15.5%

         

        數據來源:石元春《決勝生物質》中國農業大學出版社(太陽能資源無統計數據)

         

        上表中的統計數據顯示,我國生物質資源量超過水電和風電資源量的總和!

         

        我國近十年來,政府亦高度重視生物質產業發展,出臺政策大規模補貼農村沼氣入戶、生物質直燃發電、熱解多聯產等,但發展結果令人嘆惜:農村沼氣入戶工程建造的家用沼氣池因各種原因絕大部分已被廢棄不用;生物質直燃的發電量如統計數據所顯示2015年僅為我國電能消耗總量的0.59%!

         

        我國可利用生物質資源量高達11.72噸標煤,在各類可再生資源量中高居第一,具備了大規模發展的資源條件,但利用率極其低下。據國家發改委發布的統計數據,截止十二五末,我國可利用而未利用的秸稈總量達9億噸

        究其原因,首先在于技術。

         

        近年,我國在生物質氣化利用領域出現了世界性的“顛覆性”技術——中海發生物質“熱解全氣化”技術。2017年12月28日國家發改委、能源局、農業部聯合下發的2143號文件《關于開展秸稈氣化清潔能源利用工程建設的指導意見》就是一個清晰的信號,標志著我國生物質氣化利用已經進入了一個可規模化、生態化利用的全新階段。   

                中海發“熱解全氣化”全程實現超低排放、高氣化率等特點與我國生物質資源巨大的儲量結合,為實現我國能源結構的戰略調整提供了極大可能性,有望推動我國生物質發電產業實現了持續、規模化發展。“熱解全氣化”技術同時可推動實現我國2.3億戶農民徹底實現生活用能的現代化和生態化。

         

         

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