1、 文献综述 宁波市秸秆资源开发利用研究 1 引言 能源是现代社会赖以生存和发展的基础，也是制约国民经济发展的重要因素。常规化石能源，如煤炭、石油和天然气等，为人类经济社会发展提供重要物质基础和动力保障，但随着化石能源资源的逐步枯竭，已日益成为经济社会发展的制约瓶颈。 宁波是我国的经济发达地区和能源消费大市，常规能源资源极度匮乏。然而，宁波市特殊的地理位置和农业种植特点，造就了本地生物质能 秸秆资源非常丰富。因此，开发利用秸秆资源，不仅有利于开拓能源供应渠道，推动宁波新能源产业的发展，还有利于综合利用秸秆资源 ，“变废为宝”保护生态环境，发展低碳经济。 本文通过 深入 调研 和分析，在对本市秸秆
2、资源开发利用储量进行合理评价的基础上，借鉴国内外成功案例，提出宁波市秸秆资源电力开发的可行性分析和 对策建议。 2 秸秆资源开发利用研究概述 2.1 发展历程 我国现代沼气事业的发展在 20 世纪初期就开始了， 1929 年在广东汕头市开办中国第一个推广沼气技术的机构 “国瑞瓦斯气灯公司 ”并建设国瑞瓦斯库。1957 年，原武汉中南材料科研所工程师在武汉市建造了一个沼气池并投入使用。 70 年代中期，由于对科技重视不够，缺乏管理，以及资金、建造建材 等的匮乏，沼气池采用 “三合土 ”等建造材料，平均寿命只有 1-3 年。在 “六五 ”期间 ，国家决定每年安排 4000 万元贴息贷款扶持农村沼气
3、建设，中国从 20 世纪 80年代引进螺旋推进式秸秆成型机，生物质压缩成型技术的研究开发己有二十多年的历史。南京林业化工研究所在 “七五 ”期间设立了对生物质压缩成型机及生物质成型理论研究课题。湖南省衡阳市粮食机械厂为处理大量加工粮食剩余谷壳，于 1985 年根据国外样机试制了第一台 ZT 一 63 型生物质压缩成型机。江1 苏省连云港市东海粮食机械厂于 1986 年引进了一台 OBM 一 88 棒状燃料成型机。从 1987 年起，我国开始进行生物质能小型气化发电技术研制工作，并将其列为国家科技部 “七五 ”重点攻关项目。 1995 年全国农村开发与推广省柴节煤灶、沼气、太阳能等技术，形成了年
4、新增和节约 8000 万顿标准煤的能力，其中建成农用沼气池 569 万户，推广省柴节煤灶 1.7 亿户。 1996 年， 1 兆瓦生物质能循环硫化床气化发电系统被列为国家科技部 “九五 ”重点攻关项目 ;大型生物质能气化发电产业化关键技术研究被列为国家科技部 “十五 ”重点攻关项目 ;生物质能气化发电优化系统及其示范工程被列为国家科技部 “十五 ”863 重大课题。 1998 年 1 兆 瓦谷壳气化发电示范工程建成投入运行， 1999 年 1 兆瓦木屑气化发电示范工程建成投入运行， 2000 年 6000 千瓦秸秆气化发电示范工程建成投入运行，经过几年连续运行，目前设备状况良好，为我国更好地利
5、用生物质能源奠定了良好的基础。进入 21 世纪，国家发改委审批了很多秸秆直燃发电项目，分别以稻秆、谷壳、玉米秸秆、粮食加工废弃物等农作物秸秆作燃料 ;各秸秆发电厂的装机容量也各不相同。他们单独发展，没有一个整体的规划，并且都是政府投资，耗资巨大。 2004 年国家发改委核准了江苏、山东和河北 3 个秸秆发电项目，此后，全国各地如安徽 、湖北、湖南、河南等省份的县市也正积极调研筹备，积极申请秸秆发电项目。 2005 年 12 月 18 日，山东枣庄十里泉秸秆发电厂正式运行发电，这标志着我国第一家秸秆发电厂开始发电。 2008 年前后几年间，国家电网公司、五大发电集团等大型国有、民营以及外资企业纷
6、纷投资参与中国生物质发电产业的建设运营。截至 2007 年底，国家和各省发改委已核准项目 87 个，总装机规模 220 万千瓦。全国已建成投产的生物质直燃发电项目超过 15 个，在建项目 30 多个。 2010 年，国内第一台秸秆气化发电机在江苏省泰兴市古溪镇顾庄村秸秆气化发电站投入使用 。 2.2 主要理论观点 张培远（ 2007）认为，中国秸秆气化发电技术有以下特点：（ 1）针对不同农作物秸秆开发了循环流化床气化炉，利用简单的预处理手段，使各种农作物秸秆都能用于气化发电。（ 2） 开发了不同规模的秸秆发电系统，除了推广200KW 气化发电机组外，还建成了 6.0x102KW、 8.0xl0
7、， KW、 l.0x103KW 示范装置。现正在建设 2.0xl03KW 和 3.0x103KW 户的制在 3500 元 /kW 以下，发电成本在 0.2 一 0.3 元 /k 外之间，我国特别重视中小型秸秆气化发电技术的研究和应用。针对市场的特点 ，推出了不同性能的气化炉，特别是气化发电装置，以满足不同客户的需要，并通过试用，确定不同行业使用的最合理和最经济的2 规模。 (3)有效地降低秸秆气化发电的建设成本和运行成本，通过技术改进和发电规模提高，使气化发电的单位投资控在 5000 元 /KW 以下，大大提高秸秆气化发电技术的经济性和市场竞争力。 张忠潮，王曼，孟蕊（ 2008）认为秸秆发电
8、被认为是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源，推广秸秆发电，具有重要意义 :首先，农作物秸秆量大，覆盖面广，燃料来源充足，技术在逐渐成熟，含硫量很低且低温燃烧产生的氮氧化物 较少，不仅环保，而且危险性小 ;其次，秸秆发电可热电联产，电厂设在农村，使农业废弃物得到有益利用，同时增加农民收入，具有较好的经济效益、生态效益和社会效益。但是，秸秆发电目前仍存在一定的缺陷，例如 :燃料生产和市场，包括投资和燃料成本等，受农业生产方式和自然环境影响的不稳定性较严重，尤其在我国，秸秆收集市场不稳定，锅炉及燃料处理设备不成熟，经济效应差，建厂体制混乱且无成熟的生产经营经验。综上所述，秸秆发电急需找到一
9、种经济合理的运作模式。这种运作模式必须解决以上提出的问题，并能充分结合我国国情，适应我国经济的可持 续发展。 傅友红，樊峰鸣（ 2008）的观点是：秸秆热电厂做到了 “能源梯级利用 ”，高品质能源发电，中级品质能源做工业蒸汽，低品质能源供采暖需求，真正把能源得到充分利用。秸秆替代化石能源 (煤炭、石油、天然气 )作为热电厂的燃料来源，整体效率 80%以上。传统发电系统的发电效率为 40%，供热系统的热效率为 80%;秸秆热电联产的发电效率为 20%、热效率为 66%，在供相同的电和相同的热的情况下，秸秆热电联产要节省原料。 张瑾，翟付群，刘学擎（ 2009）认为：秸秆电站的燃料以农作物废弃物为
10、主，与煤炭相比，具有体积大、热值低 、密度大等特点，对燃料的收集、运输、储存及上料等各个环节都造成不利的影响，这就使得秸秆电站的燃料供应成为更加突出的问题。是否能够解决电站的燃料供应问题，成为电厂选址需要面临的首要问题。秸秆资源落实与否，是生物质发电项目成功与否的关键。 白宏鸣（ 2010）：从秸秆气化发电 过程上看，秸秆气化发电可分为内燃机发电系统、燃气轮机发电系统和蒸汽轮机发电系统。当前我国的气化发电系统受技术设备水平限制而主要采用内燃机发电系统和蒸汽轮机发电系统。蒸汽轮机发电系统一般应用在硫化床气化发电系统中，其规模大、小都可使用。目前，单一使用该技术发电很少，一般用蒸汽轮机发电都是利用
11、燃气轮机的余热，生产蒸汽，称为燃气一蒸汽轮机发电系统。用内燃机发电系统多为小规模固定床发电系统，但由于国内发电机型号的限制，一些中、小规模的硫化床发电系统也采用内燃机发电方式，可以并联发电机组与气化系统相匹配。 3 3 我国秸 秆资源利用存在的不足 总体来说，虽然我国秸秆资源开发具有很大的发展潜力，但整体利用水平还有待提高。对于我国秸秆资源发电状况的研究，在以下方面还存在一定的空缺： 1、政府的扶持监管力度。虽然我国提昌新能源综合利用，减排污染，同时颁发了中华人民共和国可再生能源法、国务院办公厅关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见等法律政策，但政府的扶持监管力度的研究还有待深入：政府对于秸秆发
12、电产业的健康发展起到了什么作用，政策扶助方面是否该进一步完善等问题都还值得深入的研究探讨。中央财政将安排资金支持秸秆产业化发展。为加 强财政资金管理，提高资金使用效益， 2、秸秆发电产业的政策，以及行之有效的管理机制的完善。国家对其没有有效的调控机制，多数企业规模小，设备简陋，决定了其缺乏适应市场经济的自身条件和素质。因此，建立一个既科学又符合我国国情，又能极大推进我国秸秆发电行业的管理机制是当前迫切的需要。但是这个政策及管理机制到底应该是什么样的呢，并没有给出确切的说法，所以这个问题也仍然值得深究。 3、虽然我国有了不少的大型秸秆能发电厂，但其综合自动化系统的研制还不全面，应通过功能整合，信
13、息共享，实现秸秆发电厂综合管理控制一体化，从而 进入秸秆发电技术商业化。 4 总结 秸秆发电项目在处理环境接受不了的秸秆以及减少直接燃烧秸秆产生大气污染的情况下，成为清洁能源的一个有效补充。随着其在全国的推广应用，不但可以解决我国能源危机，改善能源结构，而且对污染控制、缓解环境压力、减排温室气体。同时 随着秸秆资源利用的全面发展及重视程度的日益提升，必将极大的推动我国的经济增长。 发展生物质能技术，为农村地区提供生活和生产用能，是帮助这些地区脱贫致富，实现小康目标的一项重要任务。与此同时， 在较为接近商品能源产区的农村地区或富裕的农村地区，商品能源 (如煤、液化 石油气等 )已成为其主要的炊事
14、用能，以传统方式利用的秸秆首先成为被替代的对象，致使被弃于地头田间直接燃烧的秸秆量逐年增大，许多地区废弃秸秆量已占总秸秆量的 60以上，既危害环境，又浪费资源。因此，加快秸秆的优质化转换利用势在必行。 能源危机及被废弃的秸秆资源数量的逐年累加，充分说明 中国秸秆发电市场化是可行的，且其发展前景远不可估量。但前人对于宁波市秸秆发电的现状与4 发展的研究还存在着一定的空缺，本文将通过 生物质能及秸秆资源开发利用研究、宁波市秸秆资源开发利用储量评价、宁波市秸秆资源电力开发可行性分析，以及宁波市秸 秆资源电力开发对策建议 对宁波秸秆发电的发展状况进行深入的调查研究，给宁波以后的秸秆资源发电的发展提出切
15、实可行的对策与建议。 5 参考文献 1.吴创之，马隆龙 .生物质能现代化利用技术 J.北京 :化学工业出版社， 2003， 05. 2.北京国电华北电力工程有限公司 .秸秆发电设计相关问题 J.北京 .2006， 12. 3.李水成，李骏鸣，任晓东 .河南焦作市武陆县秸秆发电项目动工 .中国能源网， 2005.04 4.吴创之，郑舜鹏，吕鹏梅等 .生物质气化发电技术的发展和商业化 J.中美清洁能源技 术论坛 2005.04. 5.周凤起 .生物质发电的现状和我国的产业化政策 J.国家发改委能源所 .2006.12. 6.陈永岚 .瑞典政府投资促进署 .瑞生物质能研发和利用的先锋 J.驻华首席代
16、表兼工业参 赞 .2006， 12. 7.马洪儒，张运真 .生物质秸秆发电技术研究进展与分析 J.水利电力机械， 2006， 12 8.东北电力技术 .丹麦秸秆发电创造 “洁净新童话 ” J.东北电力技术， 2006， 07 9.王革华 .国外生物质能的政 策与实践仁 M.北京 :化学工业出版社， 2006， 04 10.张培远 .国内外秸秆发电的比较研究 J.河南农业大学， 2007， 04 11.国家统计局 . 2006年中国统计年鉴 Z.统计出版社 2007， 06 12.阴秀丽，周肇秋，马隆龙等 .生物质气化发电技术现状分析仁 J.现代电力， 2007， 10 . 13.傅友红，樊峰鸣
17、 .我国秸秆发电的影响因素及对策 J,2007.07. 14.张忠潮，王曼，孟蕊 .秸秆发电的问题与对策 J.生态经济 (学术版 )， 2008， 02 15.黄兴山 .国际可再生能源组织 (IRENA)正式成立 J.中外能源， 2009， 08 16.电源技术 .美开发出新可再生能源 “核电池 ” J.电源技术， 2009， 09 17.常秒，杨亮，王世坟 .日本住宅用太阳能补贴政策的调整分析 J.环境保护， 2009， 01 18.蒋高明，庄会永 .生物质直燃发电 :未来能源发展新趋势 J.发明与创新 (综合版 )， 2009，04 19.朱成章 .秸秆是能源资源吗 J.大众用电， 2009， 01 20.王香爱 .清洁能源一生物质秸秆的研究进展 J.应用化工， 2009， 02. 21.刘奎玉 .江得厚 .生物质发电当前运行状况分析 J.中国电力， 2009.03. 22.川张卫杰，关海滨 .我国秸秆发电技术的应用及前景 J.农机化研究， 2009， 06. 23.张瑾，翟付群，刘学擎 . 徐州市区光污染的来源及分 析 J,2009， 09 24.白宏鸣 .秸秆发电的发展潜力研究 D,2010,05.
