3月初,《政府工作報告》提出大力發展風電、光伏發電、生物質能。兩會上,有代表建議將生物質能源列入十三五重大專項。3月20日,國家發展改革委等部門聯合發布《關于改善電力運行調節促進清潔能源多發滿發的指導意見》,明確提出積極促進清潔能源消納,風電、光伏發電、生物質發電按照本地區資源條件全額安排發電,鼓勵清潔能源參與市場,提高清潔能源發電比例。
在此利好形勢下,獲大力支持的風電、光伏等清潔能源設備市場或現爆發式增長,生物質發電設備市場也將迎來新的發展機遇。
80%生物質發電設備較落后
國能生物發電集團有限公司科技部主任莊會永說:“生物質發電從2006年開始規模化發展以來,到今天我國生物質發電裝機總量已達8000兆瓦,但是這些生物質發電項目大概有80%以上采用的是比較落后的燃燒發電設備,只有20%左右采用了比較先進的技術路線。整個生物質發電產業,80%左右的項目都不掙錢。”生物質發電大致可分為直接燃燒發電技術、混合燃燒發電技術、氣化發電技術等幾種,雖然我國生物質資源豐富,比如農作物秸稈年產量達7億噸以上(折合標準煤約3.5億噸),但我國生物質發電起步較晚,產業化程度比較低,發電設備相對落后。
據了解,我國從1987年起開始生物質發電技術研究。1998年,1兆瓦谷殼氣化發電示范工程建成投入運行。2000年,6兆瓦秸稈氣化發電示范工程建成投入運行。從2006~2013年,我國生物質發電裝機容量逐年增加,年均復合增長率達33.71%。
目前,我國生物質發電多數采用直燃發電技術,即對生物質燃料進行必要的預處理后送入鍋爐中直接進行燃燒,將生物質儲存的化學能轉化為熱能,推動汽輪機將熱能轉化為機械能,汽輪機帶動發電機轉動,再轉化為電能。中國能源建設集團山西省電力勘測設計院工程師嚴鑫和國網山西省電力公司電力科學研究院工程師吳明鋒認為,生物質直燃發電技術在原理上與傳統火力發電技術十分相似,可以借鑒火電的成熟經驗,因此該技術在眾多的生物質利用技術中最具產業化前景,已經進入實際工程推廣階段。
盡管我國生物質發電呈現了良好的發展態勢,不過由于我國生物質發電產業化尚處于起步階段,國產設備產業鏈不夠完善,配套的機械制造業還未形成,商業化程度較低,經濟效益不太樂觀,市場競爭力比較弱,而近期的一系列利好消息,無疑給生物質發電設備市場帶來一個極佳的發展機遇期,將大大加速生物質發電產業化。
核心設備和關鍵技術亟須國產化
“生物質發電三條技術線路,固體直燃發電相對成熟,氣化發電現在也比較成熟,在實驗室里沒問題,可是商業化還有難度。”北京鄉電電力有限公司總經理袁英江說。
生物質發電在我國電力構成中占比很小,在新能源發電中,占比也僅為1/10左右。制約我國生物質發電大規模推廣的因素不少,比如生物質發電建設和運營成本相對較高,生物質燃料的收集和運輸問題,而缺乏國產化的核心設備和關鍵技術,也是其中的一個重要原因。
在河北工程大學城市建設學院教授王侃宏等專家看來,我國生物質發電新技術開發不力,利用技術單一,并且在核心技術領域缺少自有知識產權,相關技術開展非常緩慢,比如氣化發電技術、沼氣發電技術、混合燃燒發電技術。
與國外發達國家相比,我國生物質發電技術規模、容量以及占全國發電總量的比例都相對較小。由于核心設備和關鍵技術的缺乏,也讓發電成本水漲船高,廣東省技術經濟研究發展中心助理研究員廖曉東指出,我國生物質直燃發電大部分采用進口設備,國外技術及設備占60%以上,一般投資在10000~12000元/千瓦之間。
目前我國生物質發電中,生物質混燃發電較少,中小型固定床和流化床生物質氣化發電系統均有實際應用的裝置。為了使生物質發電順利發展,核心設備和關鍵技術的國產化必須盡快實現,一些難題亟待解決。科技部中國農村技術開發中心研究員葛毅強曾分析我國生物質發電還存在的一些技術挑戰,主要包括高溫超高壓鍋爐、汽機和發電機的整體國產化、原料預處理成本高、氣化爐結構優化設計及系統耦合、氣化氣中的焦油裂解與凈化技術和固體炭副產品的高值化利用技術以及各技術環節的系統集成。
在新的發展機遇面前,生物質發電設備企業任務艱巨,但也前景光明。