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倪維斗:秸稈直燃發電談能源系統優化問題
來源:科學時報 時間:2011-8-2 15:01:19 用手機瀏覽

  四、秸稈直燃發電一定要與農戶用能作為一個整體系統來考慮

  不能因為現有一些地方存在著秸稈野燒,就認為這部分能源是無用的,而直燃發電就是把這部分原來“無用的、扔掉的”變成有用的。這些野燒秸稈本來是很好的資源,只是目前我國一些地方的政策、技術、管理不到位,形成野燒現象。如何解決農戶供能問題?不論從過去傳統和將來來看,農戶的秸稈仍是農民用能的一個重要組成部分,但由于我國人均耕地少,這部分秸稈除飼料、還田……等用途外,用作燃料的使用量是有限的,有時還不得不用其它能源作一些補充(煤、液化石油氣……)。不管怎樣,這部分秸稈能源應該通過政策、技術、管理把它用起來,納入到農戶用能的范疇。所以,從“直燃發電—農戶”用能整個系統來看,農民把秸稈出售給電廠,所出售的“熱值”,必然要有其它的、同“熱值”的燃料來補充,譬如說煤。這幾年來,農村用煤量增加不少,而在農村中燒煤肯定要比大電廠的效率低、污染高。農村采用相應技術把多余秸稈就地利用好,可以使“直燃發電—農戶”用能整個系統優化,這是前面提出的原則“把合適的能源放在合適的地方”的體現。因而,把出售的熱值用煤補充來計算CO2的排放是合理的。這是“直燃發電—農戶”系統排放CO2的主要部分。在訪談文中提到,1噸秸稈的熱值(3500大卡/kg秸稈)相當于半噸煤(7000大卡/kg標準煤),這半噸煤直接燃燒可排放1200kg CO2。

  五、運輸的油耗應考慮秸稈的容重問題

  運輸秸稈的方式有多種,可以是拖拉機,可以是農用汽車……。秸稈的運輸不同于其它大容重的貨物運輸(容重——單位體積的重量),10噸秸稈用一輛載重10噸的卡車運到電廠或是用平均貨物運輸噸公里(1噸公里——1噸貨物運輸1公里)來算油耗是不合理的。秸稈的容重很小,一般自然態是12-20kg/m3,初步打包是25-50kg/m3,若先鍘成小段后運輸則是70-100kg/m3(1噸要額外耗費20kWh的電用于鍘段),這樣1噸秸稈的容積大概是10-20(30)m3,體積是很大的。由于我國農村是小農經濟,不可能用大規模機械化高密度打包。因而,一輛拖拉機加正規的拖斗,或一輛農用車所能裝載的秸稈重量是有限的,與裝大容量貨物很不一樣。所以,每噸秸稈運輸所耗的油可能和實際情況有些出入,但這部分CO2排放在計算中不起主要作用。

  六、對石元春院士文章所引數據的進一步思考

  1、“國能生物發電集團,秸稈直燃裝機容量40萬kW,幾年來供電累計52億kWh,燃用了秸稈700萬噸。”從以上數據得出,每kWh用秸稈1.346kg,若以3500大卡/kg的熱值計算,則供電熱效率低于20%。國外先進的秸稈發電電廠的熱效率為29-30%。到目前為止,任何先進熱機都不可能達到80%的熱效率,熱電聯產的熱效率也很難做到97%。

  2、“農民收入19億,共計用700萬噸秸稈”。農民收入折合到每噸秸稈為19×108/(700×104)=270元/噸。估計每戶農民可出售的秸稈也就1噸左右,若他們要花錢買同熱值的煤,也就抵消了這部分收入。

  3、“國能生物質發電52億kWh”,若每kWh國家補貼0.35元,則52億kWh可得國家補貼52×108×0.35=18.2億。農民收入19億和國家補貼相當,也就是說農民所得增收基本相當于國家補貼,這筆賬該怎么算?

  4、“這40萬kW的電站,給農民創造了5萬個工作崗位”。我不清楚每個工作崗位是什么含義,若是5萬個全時工作崗位,則國能公司的總量40萬kW的電站除了本身的職工外,還要有5萬人為之場外服務,比“現代化大電廠+煤礦開采+運輸”要多好幾十倍,這種勞動生產效率似乎不值得“羨慕”。從發展角度看,這種就業是不可持續的,不符合新農村建設規劃的要求,農村勞動力應該創造更大的價值。

  七、以發展眼光看,秸稈直燃發電離開國家補貼很難生存

  可再生能源是新生事物,在其成長過程中需要扶植,因而,在發展的前期國家給予適當補貼,讓其更快地成長起來是完全應該的。但是要明確,現在的補貼,目的是將來不補貼。從長遠來看,可再生能源的利用一定要不斷降低成本,自身在經濟上可行。例如,太陽能光伏發電雖然目前成本較高,但從科技發展角度,在成本下降方面有較大潛力。而對于秸稈直燃發電,似乎成本下降潛力不大,它具有先天性的缺陷:一是機組功率小,蒸汽參數低,熱效率提高潛力小;二是中國小農經濟,秸稈收集困難,要耗費勞動力和較高運輸成本。所以,不具備未來成本下降的空間,不得不長期依靠補貼,這是發展的一大障礙。另一方面,由于上述的種種原因,一個秸稈直燃發電廠是否能達到像大電站那樣的運行壽命(約40年),且不說這類電站每kW的基本建設費用是目前先進大電站的2倍,它們的“存活期”會有多少年?(并不是設備老化,而是外界形勢的變化,尤其是原料供應情況的變化)。這樣,建設能耗和基本建設資金分攤到單位發電量上肯定比較高,即從全生命周期來看每度電的成本和CO2排放會較高,這也是一個需要認真考慮的問題。

  歸納一下,從系統高度來分析各種能源的優化利用,把合適的能源放在合適的地方;考慮到全生命周期和新農村的能源供給是我的基本出發點和落腳點。這些意見希望相關的同志,尤其是政府的能源管理部門商榷、批評指

 

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