2010年6月7日《科學(xué)時報》“低碳能源”版上發(fā)表了三篇有關(guān)秸稈直燃發(fā)電的文章,文中對該報5月24日發(fā)表的《一座生物質(zhì)電廠的賬本》提出了一些意見。
在報紙上(或是其它場合)對我國能源問題開展討論是十分必要的,因為能源及其相應(yīng)的環(huán)境問題對我國實在是太重要了。大家的經(jīng)歷不同,看問題的視角不同,有了討論、交流就可以拓寬視角,得到較為合理的看法。這三篇文章我都仔細(xì)地拜讀了,受益匪淺。因為《一座生物質(zhì)電廠的賬本》一文是《科學(xué)時報》記者對我的訪談,記者沒有問到的問題我也沒有詳細(xì)加以解釋,確實有不明確之處。所以試圖通過這篇短文對其中一些數(shù)據(jù)的采用,以及把我國秸稈的利用放在一個中國農(nóng)村、農(nóng)民能源系統(tǒng)優(yōu)化的角度作一些詮釋。
一、能源需求和供應(yīng)多樣化形勢下的能源系統(tǒng)優(yōu)化應(yīng)“把合適的能源用在合適的地方”
我國能源的需求和供應(yīng)已進入多樣化階段,煤、石油、天然氣、核、可再生能源都將成為我國能源供應(yīng)的重要組成部分,城市和農(nóng)村的能源服務(wù)的需求也不斷增長。在這樣的形勢下,作為中央、地方政府部門首先要考慮的是從系統(tǒng)高度對各種能源所能發(fā)揮的作用作一個比較合理的定位,使其能得到最優(yōu)化的利用,不能“各打各的仗、各吹各的號”。不然的話,從局部來看可能是合理的,有一定效益,但從較大系統(tǒng)范圍看,可能是不合適的。多樣化的能源都各有特點,如何利用應(yīng)盡量使其“各得其所”。我個人近年來形成的一個明確的看法是:把合適的能源用在合適的地方,分散能源分散利用(如秸稈等),集中能源(如煤、油、氣、核等)集中轉(zhuǎn)化,用已形成的基礎(chǔ)設(shè)施(電網(wǎng)、氣網(wǎng)、熱網(wǎng)等)輸送至終端用戶,朝這個方向努力,能源系統(tǒng)就可以達(dá)到顯著的節(jié)能、減排效果。
二、可再生能源的利用需因地制宜和考慮人與自然的和諧發(fā)展
秸稈類生物質(zhì)怎么利用一直是我考慮的問題,人類已逐漸進入可再生能源越來越廣泛利用的時代,人與自然的交互越來越頻繁(化石能源是太陽能數(shù)千萬、數(shù)億年的沉淀,而可再生能源是當(dāng)年的太陽能),因此,對可再生能源生產(chǎn)和應(yīng)用也應(yīng)十分謹(jǐn)慎和小心,否則,將會引起人與自然的不和諧以及社會的不公平問題(實際上這類問題已經(jīng)發(fā)生了)。
秸稈直燃發(fā)電是將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為電,我認(rèn)為在中國普遍推廣是不合適的,但是在一些秸稈資源比較豐富、集中的地方仍不失為一種利用方式。在訪談中我也指出,如一些沙棘平茬復(fù)壯地區(qū)、需要工業(yè)供熱地區(qū)、可以混燒地區(qū)……在這些合適的地區(qū)是可以建設(shè)的。
但據(jù)我所知,有一些地方,不顧實際資源情況和地方其它能源的供應(yīng)情況,一下子規(guī)劃了很多秸稈直燃電站,實際上又建不起來,就是一個教訓(xùn)。此外,秸稈給農(nóng)民提供了能源和資源,隨著技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)驗的積累,更好的用途會越來越多:如可用于生產(chǎn)沼氣(不是戶用型的沼氣池,而是和養(yǎng)殖場相結(jié)合的中大型沼氣池,在北方由于全年溫度較低,正在研究更好的生物降解方法,沼氣、沼廢料都有使用價值),漚爛了以后還田(我國長期施用化肥,導(dǎo)致土地板結(jié)、元素失衡),顆粒化并配以方便、廉價的爐子用于炊事和采暖,以及可用作地方工業(yè)的原料……都可以因地制宜加以考慮。
由于上述利用方式的采用,在一個給定地區(qū)可收集的、用于直燃發(fā)電的秸稈將會越來越少。單縣供24MW的電廠需秸稈20萬噸/年,收集面積是1800平方公里,恐將來這個電廠所需收集面積還會擴大(原料的供應(yīng)情況發(fā)生變化)。理論上收集的運輸距離和收集面積是平方根的關(guān)系(即收集面積增加一倍,運輸距離增加 倍)。
三、能源系統(tǒng)優(yōu)化必須考慮我國的資源稟賦
我國一次能源原則上多煤少油。從長遠(yuǎn)看,煤作為一次能源的比例仍將占50%左右,絕對量大約是30億噸標(biāo)準(zhǔn)煤/年,這些煤將來有70%以上用于發(fā)電,目前約占52%。煤的高效清潔利用只能在大容量、高參數(shù)的蒸汽電站或是整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)以及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中實現(xiàn),在必要時還可加上適當(dāng)?shù)奶疾都⒗煤吐翊嫦到y(tǒng)(CCS、CCUS),這就是目前和將來我國煤的主要利用方向。目前我國已有不少的超臨界、超超臨界機組,它們每發(fā)一度電的CO2排放大概是0.7-0.75kg。我國的煤礦也正在加大整合力度,提高生產(chǎn)安全性和效率,像淮南煤礦,全員生產(chǎn)率是6噸/(人•天)。油是我國相對稀缺的資源,目前石油對外依存度已是52%,且不斷增大,構(gòu)成一定的能源安全問題,為解決這個矛盾,我國正在發(fā)展作為液體燃料的石油替代技術(shù)。煤直接和間接制油是其中之一。
因此,消耗什么樣的資源不能就事論事,而必須考慮到其稀缺性。這也就是我在訪談文章中采用先進發(fā)電數(shù)據(jù)(0.7kgCO2/kWh)和對運輸秸稈所消耗的汽柴油折算成煤制油及相應(yīng)CO2排放的理由。
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