推動煤電耦合生物質能源高質量發展
煤電機組耦合生物質能源,作為一種技術成熟、見效較快的降碳有效路徑之一,能夠充分發揮生物質燃料低碳特性,實現煤電碳排放的精準管控與穩步下降,已受到行業內外的廣泛關注和政策層面的重點支持。
近年來,煤電機組耦合生物質能源支持政策不斷完善,國家發展改革委、國家能源局印發《煤電低碳化改造建設行動方案(2024—2027年)》,其中特別強調改造和建設方式包括生物質摻燒。今年頒布的《中華人民共和國生態環境法典》進一步強調國家鼓勵合理開發利用生物質能,為煤電機組耦合生物質提供了法治引領。
目前,煤電機組耦合生物質能主要有兩種場景。一種是循環流化床和鏈條爐的熱電聯產,這種生物質耦合比較簡單,單獨改造生物質的進料系統就可滿足耦合要求。另一種是大型燃煤機組的煤粉爐,主要有三種技術路徑:一是直接耦合燃燒,將預處理后的生物質與煤炭在燃煤鍋爐中直接混合燃燒;二是氣化耦合燃燒,生物質先經氣化或熱解生成可燃氣體,再送入燃煤鍋爐上的氣體燃燒器燃燒;三是蒸汽耦合,在燃煤鍋爐旁新建獨立生物質鍋爐,產生的蒸汽共同進入汽輪機發電。三種技術路徑各有優劣,直接耦合燃燒改造成本較小,但是燃燒效率較低,易對原有鍋爐造成影響;氣化耦合燃燒及蒸汽耦合燃燒燃料適應性較強,對原設備影響較小,但是占地面積大,改造成本高。因此,企業要根據機組情況、耦合比例、場地空間、改造成本等選擇適合的技術路徑。
然而,目前煤電企業使用生物質能進行降碳的意愿不強,主要包括以下三方面原因:
一是對生物質燃料認知不清晰。部分地區和企業對于生物質燃料的認識存在刻板印象,以為是無序進行燃燒排放從而產生環保問題,地方對生物質燃料作為降碳手段的宣傳科普力度不大,導致大部分企業將生物質禁燒理解為禁止使用生物質,不清楚生物質作為燃料的低碳優勢,認為煤電機組耦合生物質能不合規。
二是生物質可利用資源總量不確定。國家及多數省份都做過系統性的生物質可利用資源總量調研,目前數據存在全國有宏觀、省級有概算、市縣偏粗略的特性,且生物質資源受季節波動、區域競爭影響較大,無法準確預測區(縣)范圍內可利用的資源總量,企業不敢盲目摻燒生物質,亟須打造量足且穩定的生物質供應鏈和基地。
三是能源及改造成本較高。一方面,由于生物質種類較多,來源呈現小而散的特點,收集儲存難度較大,成本包括原料收購、收集加工、儲存保管、管理人工成本等,未形成規?;a業鏈,其到廠價高于煤炭價格。另一方面,若采用煤電機組耦合生物質能,企業需進行相關改造,包括工程改造、購買設備、維護運營等相關成本。綜合計算生物質顆粒燃料、粗加工生物質燃料、改造成本等,在煤炭價格偏低的情況下,將大幅增加其能源成本,就算考慮碳市場下的碳配額收益,企業經濟賬仍算不清。
為積極穩妥推進碳達峰碳中和,有效降低煤電機組碳排放強度,加快構建清潔低碳安全高效的新型能源系統,著力破解煤電清潔轉型瓶頸,可從以下四個方面推動煤電機組耦合生物質能,實現傳統煤電與生物質能的協同發展,助力電力綠色低碳高質量發展。
首先,提高對生物質資源燃料化利用的理解和認識。強化生物質燃料化利用科普宣傳與政策解讀,清晰區分規范燃料化利用與露天焚燒、違規焚燒的本質差異,明確生物質能屬于國家法定可再生能源,具備綠色低碳、循環利用的合法屬性。持續推進煤電低碳化升級改造,積極支持現役煤電機組開展生物質耦合發電等技術應用,推動化石能源與可再生能源協同互補。生物質燃料化利用既是煤電低碳轉型、可持續發展的重要路徑,也能從源頭替代散燒、減少露天焚燒,有效改善區域大氣環境質量,助力實現碳減排與生態環保協同增效。
其次,摸清縣(區)級生物質資源可利用量。深入各縣(區)開展生物質資源全面摸排與數據統計,按季節特征實施常態化實地調研,采取鄉鎮、村組分層抽樣、現場核查與入戶訪談相結合的方式,系統開展官方統計數據與現場實測數據交叉校驗、比對分析,進一步提升數據真實性與準確性,為生物質資源可利用量精準核算筑牢堅實的數據基礎。強化GIS技術在資源調查、空間分布、儲量估算中的深度應用,推動生物質資源可視化監測、精細化管理、精準化管控,全面提升資源調查與管理的科學化、信息化水平。
再次,完善生物質資源收儲運體系。嚴格規范生物質原料收集、倉儲、轉運全過程技術管理要求。收集環節統籌考慮作業區域布局、原料質量管控、標準化打捆、臨時堆放及防火、防潮、防散落等安全環保措施;倉儲環節重點強化場地規范化建設,嚴格落實防火、防雨、防霉爛變質等管控要求;運輸環節規范車輛裝載與轉運管理,強化運輸過程防火安全與揚塵防控。聚焦破解各環節痛點難點,打通原料收集、中轉、倉儲、配送全鏈條,健全跨環節協同工作機制與標準化體系,構建穩定高效、安全可控、可持續供給的生物質原料保障體系。
最后,補齊生物質燃料價格短板。立足生物質資源稟賦與下游利用需求,科學統籌項目布局與點位選址,合理確定項目建設規模與原料供應服務半徑,有效降低收儲運環節綜合成本,著力補齊價格競爭力短板。充分運用數字化、智能化、機械化技術裝備,減少原料轉運損耗,穩定原料品質,持續提升生物質能綜合性價比。健全完善全產業鏈協同聯動機制,推動原料供需精準對接、高效調度與閉環管理,加快構建成本可控、品質穩定、運行高效、可持續發展的生物質能產業發展新格局。
作者:靳雨琪、向柳、黎璽 來源:《中國能源報》