参天水利资源工程研考会《工作通报》No.2007-35
2007年10月29日
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国能生物电厂:秸秆发电 利国利农
— 山东生物能源调研访谈纪要之二
编者按:2007年9月3日,课题组邓英淘、薛玉炜在山东菏泽市单县考察国能生物发电有限公司,菏泽市委政策研究室副主任戴文涛、单县副县长王瑞宇、山东省委政策研究室主任科员岳朝伟、国能生物发电公司总部高级项目经理张义斌博士、单县生物发电厂常务副总经理刘成江等陪同课题组参观了国能生物发电有限公司单县龙王庙秸秆收购加工点、国能生物发电有限公司单县生物发电厂,并在单县生物发电厂办公楼进行座谈。为方便起见,以下不再注明具体发言人,简称“国能生物电厂”。本文根据录音、笔记和资料整理,未经本人审阅,错误遗漏之处,由编者负责。
国能生物电厂:我们国能生物发电有限公司单县项目从落地到建设、到开始时燃料市场的培育,在生产运行等整个过程中确实得到了县委、县政府的鼎力相助,这也是单县项目成功的关键因素之一。
下面介绍我们了解的国内外生物质发电产业的基本状况、同时介绍我们国能生物发电有限公司在这方面所做的一些工作。
生物质能源是目前世界上应用最广泛的可再生能源,消费总量仅次于煤炭、石油、天然气,位居第四位,它也是唯一可循环、可再生的炭源。生物质能发电是现代生物质能开发利用的成熟技术,是通过将生物质能直接燃烧或转化为可燃气体后燃烧,产生热量进行发电的技术。在欧美等发达国家,生物质能发电已形成非常成熟的产业,成为一些国家重要的发电和供热方式。我国是农业大国,生物质能资源非常丰富,目前我国的生物质能发电产业处于起步阶段,大力发展以农林剩余物为燃料的生物质发电产业前景广阔,我们认为发展这个产业将对我国的社会经济产生深远的影响。
第一、推进生物质发电产业发展具有重大的战略意义。
首先,它是服务社会主义新农村建设,促进社会主义和谐社会构建的有效途径之一。大力发展生物质发电产业,能够使大量资金持续不断地流向农村,有效增加农民收入,缩小城乡差距,转移农村剩余劳动力,实现工业反哺农业。据测算,一台装机容量为2.5万千瓦的农林剩余物生物质发电厂一年的发电量可以达到1.5亿千瓦时,新增产值近亿元;年消耗农林剩余物约20万吨,经过收集、加工、运输等环节,到发电厂的平均成本约为每吨300~350元,可为当地农民增加就业岗位1000余个,增加收入达到6000万元以上。我们在这里提到的农林剩余物也就是大家常说的农林废弃物,我们在和一些农林专家交流的时候,他们都反对我们把秸秆称为废弃物,因为如果将其使用起来的话就不是废弃物,只有当它不被使用时才是废弃物,所以我们就用了农林剩余物这个概念。另外,生物质发电产业对农业机具有着巨大的市场需求,将大大促进我国农业机械化程度和农业现代化水平的提高。在生物质发电业的推动下,传统的农业产业链将被延伸,形成新的产业链,进而促进农业与农村的进步。
其次,推进生物质发电产业发展是解决秸秆焚烧,改善城乡环境,促进生态良性循环,建设环境友好型社会的重要举措。随着农民生活水平的提高和能源利用方式的转变,秸秆等农业剩余物带来的环保问题越来越突出。废弃的秸秆无法有效处理,随意丢弃,严重影响了村容村貌,也带来了面源污染。秸秆直接在田间焚烧带来的大气污染和消防安全问题更是危害巨大,甚至影响交通和人民群众的健康,是长期以来普遍存在而又无法有效解决的难题。大力发展生物质发电项目,能够有效处理农林剩余物,改善环境效果明显。据测算,一个2.5万千瓦的生物质发电厂每年保守估计可减少CO2排放超十万吨。
推进生物质发电产业发展也是变废为宝,发展循环经济,实现化石能源替代,走可持续发展道路的具体体现。生物质发电能够大量消耗农林生产过程中产生的剩余物,发出绿色电力,燃烧后的灰分还可以以肥料的形式还田,是一个变废为宝的良性循环过程。另外,发展生物质发电是用可再生能源替代传统能源的有效途径之一,对于构建稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系具有积极的作用。一个装机容量2.5万千瓦的机组,一年消耗农林剩余物20万吨,按热值计算,可替代标准煤约九万吨。
在2007年6月7日国务院审议通过的《可再生能源中长期发展规划》中提出,到2020年,我国生物质发电的装机容量要达到3000万千瓦,达到2020年全国装机容量的3%。
第二、国家电网公司高度重视,积极推进生物质发电产业。
国家电网公司大力支持开发利用我国丰富的生物质能,于2005年7月投资成立了国能生物发电有限公司,注册资金十亿元,利用我国丰富的生物质能资源,投资建设生物质发电项目,生产、加工生物质成型燃料。2006年12月1日,国能生物发电有限公司投资建设的国能单县生物质发电项目成功投产发电,实现了我国生物质能发电从无到有的重大突破。2007年,国家电网公司在向社会八项承诺中,明确提出:“奉献清洁能源,推广生物质发电,装机容量达到25万千瓦,完成生物质发电量10.6亿千瓦时,节约标准煤55万吨,为社会创造10000个就业机会”。
截至2007年8月底,国能生物发电有限公司共核准生物质发电项目38个,正在建设项目13个,已并网发电项目六个(分别为山东单县、高唐、垦利,河北威县、成安和江苏射阳),投产机组装机容量15万千瓦,累计完成绿色发电量四亿千瓦时。
第三、国能单县项目的成功实践,对于推动我国生物质发电产业的发展具有重要意义。
国能单县生物质发电项目是国家发改委首批核准的国家级生物质发电示范项目,位于山东单县经济技术开发区,国能生物发电有限公司投资兴建,总投资人民币3.37亿元,建设规模为1×2.5万千瓦单级抽凝式汽轮发电机组,配一台每小时130吨生物质专用振动炉排高温高压锅炉。项目于2005年10月12日开工,2006年10月28日实现并网发电,2006年12月1日正式投产。截至目前,单县项目已经稳定运行九个多月,累计发电量近1.5亿千瓦时。单县项目的建成投产,实现了我国农林生物质发电规模化发展过程中零的突破,党中央、国务院对此给予了充分肯定。单县项目的成功实践,开辟了我国开发利用可再生能源的新途径,标志着我国已经基本掌握了生物质直燃发电国际先进技术。不仅加深了社会各界对生物质发电的认识和理解,还用事实说明了生物质直燃发电在我国是现实可行的,对于推动我国生物质发电产业的发展具有重要意义。
第四、 我国生物质直燃发电产业发展的现状及面临的主要问题。
1、发展现状。我国政府十分重视包括生物质直燃发电在内的可再生能源产业发展。《可再生能源法》等法律法规的颁布实施,极大地推动了生物质直燃发电设备的研发、制造,促进了相关产业的快速健康发展。目前,国家电网公司、五大发电集团、中国节能投资公司等国有大型企业纷纷投资参与生物质直燃发电建设运营,国内民营企业及外资企业也纷纷进入该领域,表现出了极大的投资热情。各地各级政府也大力支持发展农林生物质发电项目。据不完全统计,到2006年底,由国家发改委和各省发改委核准的生物质规模化发电项目已有50个,总装机容量超过150万千瓦;其中,仅2006年就核准39个,总投资100亿元以上。全国已经建成投产的生物质直燃发电项目已经超过七个(其中,我们有六个),在建项目30个左右。可以预见,在今后一段时期,我国的生物质发电产业将保持快速发展的势头。
2、面临的主要问题。我国生物质直燃发电产业尚处于起步阶段,尽管出台了一些优惠政策,但目前效益仍然不乐观,市场竞争力较弱。举个例子,中科院能源所和江苏兴化的一家企业合资建设的兴化气化生物质发电项目,目前因为电价太低,企业持续亏损,难以为继,已经处于停产状态。
面临的第一个主要问题是建设和运营成本相对较高。一是单位造价大。与常规火电比较,农林生物质燃料的特点决定了其单位千瓦投资大。目前单位千瓦造价均在一万元以上,首个建成投产的国家级示范项目 — 国能单县项目单位千瓦造价高达1.3万元。二是燃料成本高。生物质发电的燃料成本构成要比传统发电复杂。与传统燃料不同,生物质发电燃料成本除了秸秆等原料的购买成本外,加工成本、储运费用以及损耗占燃料成本较大比重。三是相对于常规燃煤电厂,生物质发电厂的厂内上料系统复杂,运行成本高,维护费用大,如果生物质燃料有一些丝状的、纤维状的,就容易堵塞,因此导致上料系统比较复杂。四是生物质发电厂需要一定的厂外辅助人员,这些辅助人员主要也就集中在燃料这部分,使整个运营的人工工资和管理成本提高。
产业链还需要进一步完善。一是人才支撑不够。目前国内既无现成的运营企业可供借鉴,各科研单位和院校也无对口的专业设置,真正熟悉和掌握生物质直燃发电的人才较少。单县项目也是国际化的,我们请了很多国外的专家,来指导我们的生产运营。在开始的时候,我们对生物质这种低热值的燃料锅炉的经验是零,我们的做法就是开展广泛的国际合作,从丹麦、瑞典请一些专家来现场指导。因为国内人才难找,我们单县项目还承担着培训基地的作用。二是科研和技术支撑不够。生物质直燃发电技术是一个跨度较大的综合性新领域,既涉及到农业、农机,又涉及到系统的运筹和管理,国内从基础性科学、工程设计、机械设备等方面的研究都滞后于现在产业的发展水平。三是配套的机械制造行业还未形成成熟的产品市场。目前,我国在生物质发电燃料收储运方面所需的农业机械设备还没有完全配套的产品。一个很简单的例子,在生物质燃料的切碎机械这一个环节,我们切碎的树皮和国外就不一样,我们切出来的带须,容易堵料。四是国内与生物质发电相关的软科学研究滞后,如标准、规范规程体系尚未建立。所以我们公司在这个过程中,也是积极的推动这个产业的技术进步,完善其标准。我们成立了一个工程研究中心, — 国家电网公司生物质燃料与燃烧技术实验室,尽企业的力量来推动产业的发展。
面临的第三个问题是,存在无序竞争的可能性。生物质发电产业是典型的“小电厂、大燃料”,燃料供应是生物质发电项目正常运营的前提。中国人多地少,秸秆体积大、重量轻,不适合长距离运输,导致燃料收购、储存和运输均较困难。若项目容量太大或者项目之间规划距离太近,或在以农作物秸秆为原料的造纸、饲养行业发达的地区规划建设生物质发电项目,将会对生物质发电项目的正常运营造成非常不利的影响。目前,有些省份已出现了一个县(市)布点多个生物质发电项目或规划多台机组的问题。我们也在积极呼吁,在规划上加强宏观调控。
第五、我国生物质发电产业的政策分析及建议。
首先,相关产业政策实施情况。90年代以来,中央和各地方政府出台了一系列的法律法规,在不同层面上支持可再生能源产业的发展。《电力法》、《节约能源法》、《大气污染防治法》等法律,都作出了关于鼓励开发利用清洁能源的规定。
2006年1月1日,《中华人民共和国可再生能源法》正式实施。2006年上半年,依据《中华人民共和国可再生能源法》和《中华人民共和国电力法》等有关法律法规,国家相继出台了《可再生能源发电有关管理规定》、《可再生能源发电价格与费用分摊管理试行办法》、《关于可再生能源发展专项资金暂行管理办法》和《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》等法律法规,强调了发电企业、电网企业的责任和义务,明确了生物质发电电价优惠、上网电量全额收购和电力调度优先等鼓励政策,极大促进了生物质能发电产业的发展。
《中央关于推进社会主义新农村建设的若干意见》(也就是2006年一号文)指出“我国总体上已经进入了以工促农,以城带乡的发展阶段,初步具备了加大力度扶持‘三农’的能力和条件;要强化社会主义新农村建设的产业支撑,加快发展循环农业,通过财税鼓励政策,组织实施生物质工程,推广秸秆发电等技术,培育生物质产业。”在我国加入了WTO之后,经过几年的过渡期,国家要开放农产品市场,国家对农业进行直接补贴可能不符合WTO的游戏规则,所以说我们觉得以生物质发电这种产业形式,实现工业反哺农业、实现社会财富的一种再分配,从各个方面来说,都是有益的一种事情。
在2006年8月召开的第一次全国生物质能开发利用大会上,明确提出将生物质发电作为我国开发利用生物质能资源的重要途径。国家还明确提出了发展生物质发电的中长期发展目标。在国家“十一五”发展规划纲要中提出了建设生物质发电550万千瓦装机容量的发展目标。国务院审议通过的《可再生能源中长期发展规划》确定了2020年要实现生物质发电装机容量3000万千瓦。
2006年6月和8月,国家财政部和环保总局分别下发了《中央环境保护专项资金项目申报指南》和《国家先进污染治理技术示范名录(第一批)》,将生物质直燃发电技术作为秸秆资源化综合利用的一种方式,纳入补贴范畴。
《资源综合利用目录(2003年修订)》明确将农林剩余物发电作为资源综合利用的一种方式。2006年9月,《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》发布,明确了以生物质能资源为燃料的发电企业属于资源综合利用范围。
下面,主要分析相关的产业政策。因为国家政策是生物质能产业的风向标,对于企业非常重要,我们对相关的产业政策作了研究和分析。当前在宏观政策层面上,已为开发利用生物质能等可再生能源提供了有利的政策环境和法律保障,但在有关政策的执行层面存在着内容不配套、实施细则不全面、关键政策尚未出台等具体问题,还需要国家主管部门给予帮助,尽快解决。目前,像电价问题,我们单县项目在省物价局、发改委、县、市以及我们国能公司的共同努力下,我们拿到了每度电0.796元的特殊电价,这是因为我们这个项目是《可再生能源法》之前的项目,所以这个项目的日子还比较好过。现在其他投产的项目都面临着亏损,因为它们的电价都是按照当地的标杆电价加0.25元定价。
其一,上网电价政策尚不能满足生物质能发电发展要求。
国家为鼓励生物质发电事业发展,在2005年燃煤脱硫机组标杆电价的基础上,提出了每千瓦时加0.25元的电价补贴政策。但是,随着生物质发电产业由设想进入实践,在目前的价格体制下,生物质发电项目一投运就面临着亏损的境地,我们建成的几个项目,除单县项目外其他几个项目都处于亏损的状态。这种状况不符合《可再生能源法》第19条“可再生能源发电项目的上网电价按照有利于促进可再生能源开发利用和经济合理的原则确定”。
燃煤机组的标杆电价是在原有煤电电价基础上,综合煤炭的价格、运输距离等多种因素制定的。而生物质发电的燃料不是煤,燃煤机组标杆电价的电价基础不能准确反映生物质发电的运营特点。相对于煤炭,生物质燃料具有品种多、季节性强、收储运环节多、物流管理链条长等特点。生物质发电的燃料成本与当地的农林生物质燃料市场、劳动力价格、农民生产生活习惯等有关。所以,以燃煤机组的标杆电价作为生物质发电的基础电价是不合适的。
目前,生物质发电定价模式不能正确引导生物质发电产业的均衡发展。由于不同省份或区域的标杆电价差别较大,而补贴电价采用固定补贴方式,客观上造成了区域生物质发电上网电价的区域差别,我国现在的特点是适合搞生物质发电的区域标杆电价低,标杆电价高的地区不适合搞生物质发电。这样的价格机制,在某种程度上限制了在某些适合发展地区的发展。比如,在新疆棉花产区秸秆资源丰富,种植结构适宜于发展大规模生物质发电项目,但是,由于当地的标杆电价太低,限制了生物质发电在当地的发展。新疆2005年的标杆电价只有0.22元。
其二,财政税收优惠政策出台相对滞后。
《可再生能源法》明确指出要制定激励可再生能源发展的税收优惠政策和贷款优惠政策。国家通过资源综合利用等途径,给予了风电增值税减半征收,城市生活垃圾发电增值税即征即退的优惠政策。这项政策是在2001年国家税务总局、财政部共同发的198号文中提出的,那时候我国的生物质发电还没有进入实施阶段。尽管国家明确将农林生物质发电列入《资源综合利用目录(2003年修订)》,作为资源综合利用的一种方式。2006年9月《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》发布,明确了以生物质能资源为燃料的发电企业属于资源综合利用范围。根据这些规定,农林剩余物生物质发电应该尽快享受财政税收等优惠政策,但是至今相关政策尚未出台。现在享受优惠政策的风电、太阳能、小水电都没有燃料成本,而我们有;城市垃圾发电也享受优惠政策,它们也没有燃料成本,而且每处理一吨垃圾另外还有一定的补贴,即垃圾处理费。如果抠国家政策条文的话,我们应该享受,但执行层面的政策仍然迟迟没有出台。
其三,有关补贴政策与实际发展存在不适应现象。
根据《可再生能源法》规定要求,财政部设立了可再生能源发展专向资金,出台了《可再生能源发展专项资金暂行管理办法》,但如何申报资金、优惠政策幅度多少等没有明确提出。同时,该办法将风电、太阳能及海洋能发电作为重点补贴对象,而没有明确将具有多种社会效益的农林生物质发电列为补贴范畴。我们就很纳闷,从技术成熟上,生物质发电(包括我们)的设备现在都是国产,而像风电70%的设备都是国外买的,而且很多都是整机进口,对风电的补贴大多都补贴到了国际市场,而如果对生物质发电补贴,主要都补贴到了国内市场。我们现在也都经过了国际市场的检验,成本也不是很高,像太阳能发电,成本在4~6元,海洋能更是在试验阶段。我们向有关部门汇报,他们的解释是生物质发电是在享受优惠政策项目的“等”字里面。但在国家政策里面,只要放到“等”字里面,就难办了。
考虑到农林生物质发电的环保作用,2006年《国家先进污染治理技术示范名录(第一批)》,将生物质直燃发电技术作为秸秆资源化综合利用的一种方式,纳入中央环境保护专项资金补贴范畴。但是,在《国家先进污染治理技术示范名录(2007年度)》第68项中,将补贴生物质发电相关内容改为利用循环流化床锅炉的“先进秸秆发电及其降低污染排放技术”。从技术角度讲,我国目前有个别企业采用的循环流化床中温中压锅炉的秸秆发电技术,从锅炉效率、发电效率、可靠性等角度来看,与国际主流技术相比并不先进,而且这种技术在我国还没有经过一定时期的实践检验。因为这种技术采用的是中温中压,首先在燃烧效率上没有采用高温高压的锅炉效率高;同时对于高温高压来说,关键的两个参数就是进入汽轮机中蒸汽的温度和其初始压力,我们采用高温高压,而没有采用技术相对简单的中温中压,就是因为考虑了效率问题。而采用振动炉排高温高压锅炉的生物质直燃发电技术是经过国外多年实践的成熟的先进技术,并被联合国列为全球推广项目。目前,这种高温高压生物质发电技术已经完全实现了国产化、自主化,并在国内经过了多个项目的实践检验。因此,按照《国家先进污染治理技术示范名录(2007年度)》第68项的补贴范围进行补贴,不利于我国生物质发电产业的健康发展。我们并不是说将我们列到了“括号”外面我们才这么说的,我是做政策研究的,我们总经理一直给我们灌输这样一种理念,即“国能很小,但产业很大”,我们是在执行国家电网公司的社会责任,所以我们的政策研究并不是立足于国能企业如何发展,我们立足于产业发展,我们是从产业发展的角度提出这个问题的。按照上述政策执行,存在着技术导向性的问题,理解的还好;如果不理解的话,还以为补贴的那个技术先进呢!
最后,谈谈促进我国生物质发电产业发展的政策建议。
欧、美等发达国家生物质发电产业之所以能够顺利发展,主要得益于国家强有力的政策支持,没有国家政策支持,是没有办法与燃煤电厂竞争的。发达国家对生物质发电的激励政策主要体现在对生物质发电给予投资补贴、上网电价补贴、减免税费、低息贴息贷款、科研投入、配额和认购等方面。结合国外经验和企业在实际运营过程中遇到的问题,提出如下政策建议。
其一,制定产业发展规划,完善生物质发电产业链。
各省根据区域总体规划及生物质能资源分布特点,在资源评价和环境评估的基础上,结合当地电网情况和电网规划,制定生物质发电发展规划,从源头上避免恶性竞争,促使生物质发电产业健康有序发展。
加强项目管理,完善技术标准、检测和认证体系。严格市场准入制度,提高市场进入的技术和资金门槛,强化技术监督,优化产业结构,防止“一哄而上”。现在有一些民营企业并没有技术和资金支持,但通过各种途径拿到这种项目,然后进行转卖,这种状况是不利于产业发展的。
加大科研投入,促进技术进步。重点支持研究开发适合于生物质发电燃料的收储运装备,支持重点锅炉制造企业提升设备制造能力和工艺水平。
其二、调整上网电价,增强生物质发电项目的生存能力。
建议国家价格主管部门根据《可再生能源法》中“促进可再生能源开发利用和经济合理的原则”,按照《价格法》中“成本加合理利润”的基本原则,充分考虑有关法规要求,从保证农民利益和生物质发电行业基本生存能力的角度出发,适时调整生物质发电电价,确保农林生物质发电产业的健康发展,让从事农林生物质发电的企业不再为基本的生存而奔走呼号。现在有些已经投产的这类项目就处于这种状态,产业也是难以为继。
其三、完善财税政策,提升生物质发电项目的竞争力。
农林生物质发电是国家鼓励的资源综合利用方式,根据《可再生能源法》、《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》等有关规定,应尽快落实农林生物质发电增值税即征即退和所得税减免的优惠政策。在生物质发电产业化初期,对生物质发电项目实施财政补贴。像英国,在生物质发电产业初期,给予生物质发电设备40%的补贴。
其四、推行绿色电力配额制度和认购制度。
借鉴国外发达国家绿色电力配额制度的成功经验和做法,结合我国电力市场的不断完善,加快建立我国的“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”,通过合理的配额制度,扩大可再生能源发电的市场空间,提升生物质发电项目的盈利能力。
积极借鉴荷兰等发达国家绿色电力认购制度的成功经验和做法,认真总结2006年以来上海推行的绿色电力认购做法,尽快出台全国性的或在经济发达地区推行绿色电力认购办法,积极鼓励有社会责任感的企业以及广大居民认购绿色电力。在国外,有些环保组织和环保人士,就出高价购买绿色电力;像沃尔沃公司,号称是零排放公司,它也是通过购买绿色电力做到这一点的。
课题组:具体到单县项目这几个月的运行状况,有什么可以借鉴的经验?反应出什么问题?
国能生物电厂:刚才提到了循环流化床锅炉的问题,我们单县发电厂实际使用的是振动炉排锅炉,我个人认为国家在技术导向上有一定的问题。我以前也是一直做电厂工作的,而且对于我们单县这个项目而言,我们引进的是国外先进的技术,第一次在国内进行生产制造,是在国内的第一台设备。说实话,我没有想到这个技术这么完善,设备运行的这么稳定、可靠。这台设备是2006年12月1日正式投产发电,到现在设备的等效利用时数超过了98%。一般国内常规的火力电厂机组建成的第一年,年运行时间达到6000小时就很不错了,从我们这个机组运行的状况看,我预计2007年的运行时数可以超过7200小时。2007年1~8月,我们已经完成了1.45亿度的发电量,从实际运行情况看,我们2007年可以完成2.1~2.2亿度的发电量。这是一般火力发电厂很难达到的发电时数。当然,这也是法律法规在帮忙,因为我们生物质发电上网不受限制。
单县项目的实际运行状况表明,这套技术的可靠性非常高。从运行状况看,我们机组可以达到2.8万千瓦,实际上我们的装机容量是2.5万千瓦。从这个层面上说,生物质振动炉排直燃锅炉的技术是非常成熟的。
因为这个项目是全国第一家,所以在建设的初期我们也有些顾虑。主要担心的是燃料的供应、燃料的保障能力,通过这八个多月的运行,单县项目的燃料供应非常稳定。截止到2007年8月底,我们已经收购生物质燃料超过了12万吨。从现在的状况上看,我们单县项目燃料有保障,设备运行稳定,技术成熟。
课题组:单县项目的设备是国内哪个企业生产的?
国能生物电厂:是国能电力的合作伙伴,龙基电力公司负责引进技术、技术的消化吸收和工艺的转化,在济南锅炉厂生产制造。现在济南锅炉厂已经成为了龙基公司的一个企业。
课题组:通常小火电的投资每个千瓦在6000元左右,与它们比较,生物质直燃发电投资高的原因是什么?主要高在哪个方面?
国能生物电厂:首先,我们这个锅炉的材质基本上是60万千瓦机组的材质,这是由燃料的特质决定的。因为像树皮、秸秆这样的燃料,属于高氯、高碱,这种燃料带来的腐蚀非常严重,所以材质上要求就比较特殊;另外,生物质燃料的热值比较低,所以相应的锅炉的容积就要比较大,工艺的要求也比较高。因此,生物质发电锅炉的成本要远高于燃煤锅炉。
投资高的原因还不仅高在锅炉设备上,另外,上料系统的投资也比较高,因为上料系统要复杂得多。料仓的投资比燃煤系统要高很多,同时,燃煤电厂不需要燃料收购站,我们还需要建收购站,还需要投资农机设备。2.5万千瓦的机组,农机设备的投资大约就需要1500~1600万元。从另一个角度上看,建设这样的项目也可以给农机市场带来活力,提供了巨大的农机需求。
课题组:现在对环境的要求越来越高,包括像减排、CDM等,CDM的价格也在上涨。有人说,只有这种二氧化碳排放交易的价格达到120欧元,才能有效的达到减排的目的。这种效益对于卖家来说是很可观的!按两吨生物质燃料减排一吨,仅此一项生物质发电企业的效益就不得了啦!目前的价格也就在15欧元左右。
国能生物电厂:CDM的钱并不好挣!国外对CDM有个游戏规则,减排了多少的认证非常复杂,像运输过程中所烧柴油的排放要算进来,还有复杂的核查程序。为了配合这样的核查,我们要做大量的工作,我们要有专门的人对燃料收购过程进行记录,例如,用驴车拉来的燃料和用拖拉机拉来的燃料的减排效果是不一样的;运输距离是五公里还是十公里,效果也是不一样的。这样,核算的成本就非常高!我们拿到CDM一些钱,也是拿到全额预付的第一家,但也是经过艰苦的谈判的。而最后能拿到多少,还有很长的路要走。但是不论怎么讲,生物质发电减排的效果是非常明显的。最近,联合国的核查工作组就要到单县来,我们将他们请过来指导工作,因为这个过程非常复杂。
课题组:这项工作今后确实要做系统的工作。比如,设备逐渐国产化,设备费用会有所下降;另外,随着农业专业化的发展,用一些农机在收割的时候就将秸秆打捆了,这也可以降低你们的成本。再加上一些新技术的发展,例如用秸秆做乙醇,利用纤维素、半纤维素生产乙醇技术,四吨秸秆就可以出两吨乙醇。
国能生物电厂:但我认为这中间的能量不守恒,我们知道燃料乙醇的热值是非常高的,一吨燃料乙醇的热值可能就相当四吨秸秆的热值。
课题组:原来仅利用纤维素提炼乙醇,大约4~5吨秸秆生产一吨乙醇。如果用这种乙醇作为收割、运输秸秆的燃料,那么整个过程就全部生物化了。如果我们从生物燃料这个环节突破以后,假如今后生物质能的利用系统化,就会产生巨大的效益。世界上每年生物合成的重量最少1200亿吨,更高的估计是1600~1800亿吨,相当于矿物质燃料的十倍。有人估计中国的每年生物质生长量的干物质也有60~70亿吨,如果将这些利用起来,那是不得了的事情啊!
国能生物电厂:我们现在在做燃料调研的时候,使用的指标是可获得量,以此计算的话,就要去掉一大部分。另外,在利用的时候,从企业的角度上讲,一个是要讲经济性,另一个就是要讲能量效率。前一阶段,我做过一个比较研究,美国的一个科学家做过的一个研究,就是用能源林发电,能量的投入产出比大约是4~5倍;英国农业发展咨询公司做一个研究,是种能源草,中国翻译成“象草”,能效比在35以上,伊利公司有一个生物质电厂,采用和我们一样的锅炉,用这种能源草,按照发电效率32%计算,它的能量效益也是在12。我们的能量效益是怎么样的呢?我做了一个计算,以棉花秸秆为例,考虑到机械化收割(实际上我们很多地方并没有机械化收割,只有在新疆那个地方才有机械化收割),考虑到运输、存储、切碎,我的计算结果是12点多的能量比。那么我们用玉米做燃料乙醇,它的能量比只是1~2!如果区分干法、湿法生产工艺,湿法的效率只有一点零几,如果改变一些边界条件的话,可能还没有这么多。
回到纤维素乙醇这个话题,我认为如果技术成熟的话,这是一个很好的东西。如果技术成熟的话,我们单县电厂马上就可以上一个做纤维素乙醇的厂,这个厂的剩余物我们再用来发电,那多好。但是美国人对纤维素乙醇工业化的定位是可能还需要十年的时间。所以我们非常期待这方面的进展,但用四吨秸秆做两吨乙醇的说法我不太认同,用粮食做乙醇,三吨多玉米出一吨乙醇,四吨小麦才能出一吨乙醇。
课题组:将来生物能源、生物化工的一套系统化的利用的前景还是很广阔的。
国能生物电厂:对。但是怎么用还是需要国家统筹考虑。我个人认为,目前最现实的利用方式还是搞发电,它可以规模化,只要政策上完善一下就完全可以生产。那些用秸秆液化做乙醇的技术还没有突破,高温裂解液化做生物原油能量效益也不高,基本上是两公斤秸秆生产一公斤生物原油,这个数字我还没有找到权威的文献;关键是生物原油的热值和秸秆相比,没有质的提高,这是它的核心,生物原油的热值是3800~4000,而干的秸秆的热值也能够在3500以上。而且,将生物原油加工成可以用到机器中的油品,还有很长的路要走!
课题组:我们所看到的资料是,这种生物原油可以取代发电用的重油。而要将生物原油做成生物柴油,那还有很长的路呢。
国能生物电厂:这个过程中焦油问题也是一个致命的弱点。其实,现在谈的生物柴油和秸秆还没有关系,主要是利用一些麻风树籽、黄连木树籽等。
课题组:德国有一项利用木材做生物柴油的技术,用其中的木质素。刚才提到在存放的过程中,霉变也是热值损失的一个很重要的方面。
国能生物电厂:是这样的。我们现在一方面从管理上着手,降低管理成本,同时,我们也从农业大学招了一些人,专门在做这方面的研究,就是从技术上降低霉变、减缓霉变的过程。首先研究秸秆腐烂、变质的过程、机理,然后研究如何阻止或减缓这个过程,以及加强我们的调度,在其腐烂之前就将其用掉。我们国能公司也是在摸着石头过河,很多方面都要研究。现在谈的最多的就是产业链,这是一个很大的问题。
课题组:我们曾和一个单位座谈用甜高粱做乙醇。他们研究用甜高粱颈秆制乙醇,16吨出一吨乙醇,然后渣完全可以做饲料,问题是现在这个产业链根本就是脱节。单纯用秸秆做乙醇是不合算的,如果不把下脚料做成饲料或者变成纸浆,或者变成板材,那么经济上根本没有办法操作。这个产业链极长、极其复杂。
国能生物电厂:这就是一个问题,所以说,包括纤维素乙醇在中国还要有一段路要走!不仅是技术上的问题,另外就是有一个产业链的问题。如果纤维素乙醇这个技术成熟的话,那么甜高粱的渣子也可以做乙醇。这也是我们期待的技术突破。
课题组:我们一般将机组设计为2.5万千瓦,为什么这么设计?是技术上的选择,还是考虑燃料的运输半径问题?
国能生物电厂:主要是运输半径的问题。国外一般设计成1.2万千瓦,2006年之前国外最大的是3.8万千瓦的机组,在英国。
课题组:那这个电厂为什么做这么大呢?它没有运输半径的问题吗?
国能生物电厂:在英格兰,有大片种小麦的地,农场的作业方式,运输的距离可以比较远,同时,因为它是在剑桥区,那里有大片的地种“象草”,产量非常高。
课题组:据说一亩地可以产十几吨干物质!而且,像收割小麦,基本上是收割的时候,秸秆就打捆了,方便运输。
国能生物电厂:我们国内建生物质发电厂同国外比较大的区别是,我们最大的目的不是能源,而是农村!国外主要考虑的还是利用能源。因为在我国,这项产业的支农效益是很大的,像我们单县项目是上了英国BBC的。前一阶段的“G8会议”之前,英国BBC到我们公司采访,那段节目的题目就叫“不要指责中国”,他们的切入点就是中国在节能减排方面确实是做事的,是有行动的。
课题组:确实如此。在中国,节能减排可能还是一个理念,但是生物质发电对于农村和农民来说,是实实在在的利益。
国能生物电厂:我们也是实实在在地推进这个产业的发展,要说赚钱现在还谈不上。我们单县电厂并网电价是0.796元,按照山东省2005年燃煤脱硫机组的标杆电价加0.25元的话,我们的电价应该是0.594元,标杆电价是0.344元;但是山东省发改委、物价局对这个项目也是非常重视,亲自来人核算,每一个环节搞的非常清楚,所以定了这么一个价格。主要还是因为我们是全国第一家,温家宝总理做过两次批示。我们并没有想从这个项目中赚多少钱,我们只想项目能够良性发展。其他项目的上马,以及这么多企业要进来,除了单县项目外大多又在亏损,主要还是赌国家的政策,因为国家大的政策已经出来了,大家以为详细的政策很快会出台,所以要抢占先机。
薛玉炜整理