聚焦煤電 低碳化改造丨如何摻燒生物質實現煤電低碳改造目標？
來源：《中國電力報》 時間：2024-11-07 10:20
佟繼良
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）》，明確煤電降碳的3種技術路徑。其中，生物質摻燒技術路線成本最低，且有成功先例。
因地制宜選擇生物質摻燒技術路線，減少對鍋爐的“負面”影響；準確計量監測生物質摻燒量和發電量，科學界定低碳化改造成果和綠電市場化價值；建立適合不同地域、不同季節、不同燃料的收儲運體系和運行機制，確保燃料的可持續供應——上述3個環節是確保煤電摻燒生物質技術路線是否成立、能否可持續運行的關鍵。
近年來，吉林、山東、湖北等地的燃煤電廠實施生物質摻燒示范改造，既有成功案例，也有經驗和教訓。一是部分項目在生物質摻燒技術路線上“走了彎路”，生物質氣化工藝和設備選擇不合理，運行效率低、成本高；二是沒有解決生物質燃料（燃氣）用量和上網電量計量問題；三是燃料收儲難，秸稈收集量受地域、季節的影響波動較大；四是生物質揮發分含量和成分與煤不同，燃料特性的變化，導致鍋爐燃燒不穩定，燃燒效率降低，玉米秸稈中的堿金屬對鍋爐的腐蝕不可小視。
煤電摻燒生物質符合國內外煤電低碳改造技術方向。我國煤電碳排放占碳排放總量約40%，已成為能源低碳轉型的短板。如何保障煤電在發揮能源安全兜底作用的前提下實現低碳轉型，時間緊、難度大。
生物質在生長和燃燒全生命周期內接近零排放二氧化碳。多年來，國內生物質電廠發展積累了豐富經驗，在設備制造、運行管理和燃料收儲等方面日益成熟，可為煤電摻燒生物質提供參照。
實現煤電摻燒生物質降碳目標，要堅持先立后破的原則，圍繞探索優化耦合燃燒技術，加快建立生物質燃料消耗量、發電量計量體系和監管方式，因地制宜建立生物質燃料收儲運體系和運行機制，科學制定鼓勵煤電機組低碳化改造的政策體系等，系統謀劃，久久為功，促進煤電機組低碳化改造示范項目行穩致遠。
如何開展煤電廠摻燒生物質改造？
一是因地制宜選擇煤電摻燒生物質技術路線。燃煤摻燒生物質發電分為直接摻燒、氣化摻燒等多種技術路線，但不同技術路線對燃料的適應性、鍋爐運行效率等影響各有不同。要借鑒國內外先進經驗，優化耦合燃燒技術，合理調整鍋爐燃燒參數，探索創新技術可行、經濟合理、適合中國生物質資源特點的摻燒技術路線，從而提高鍋爐對燃料的適應性和燃燒效率。尤其是在北方玉米秸稈燃料多的地區，宜采用生物質氣化工藝，減少堿金屬對鍋爐的腐蝕影響。
二是加快建立生物質燃料消耗量、發電量計量體系和監管方式。加強生物質燃料或燃氣的計量技術和裝備研發，科學選擇生物質燃料或燃氣消耗量、發電量的計量方式，制定生物質燃料或燃氣消耗量和發電上網電量的標準流程和監管體系，建立綠色低碳評估體系，這是衡量煤電低碳化改造是否成功、能否達到碳排放水平降低目標的前提，也是未來生物質綠電實現生態化、市場化價值的前提。如果生物質發電上網電量計量不準確，煤電摻燒生物質就是一筆“糊涂賬”，是否“低碳”無法考核和監管，與改造目標“背道而馳”。
三是建立生物質燃料收儲運體系。我國生物質資源區域性、季節性差異較大。煤電企業要廣辟渠道、未雨綢繆，建立與企業需求量匹配、自主可控的燃料收儲運體系。中國工程院院士倪維斗提出利用我國廣闊的邊際土地種植速生高產的能源植物，如超級蘆竹等，是解決生物質燃料大規模生產和可靠供應的長遠之策。企業可以采取收集農林廢棄物和培育能源植物相結合的燃料收、儲、運模式，種植能源植物不但可以保障燃料穩定供應，增強“降碳增效”能力，而且能源植物在生長期還會產生“碳匯”作用。
生物質成型燃料作為商品燃料，具有方便運輸儲存、質量均衡，便于機械化、自動化上料等優點。近年來，由于生物質成型燃料和木片質量好、發熱量高，市場交易量不斷增長，經濟運輸半徑可達500~1000千米，企業可采取自主收集與社會采購相結合的運行機制，通過綜合比價，選擇直燃秸稈包或成型燃料。
四是建立科學的政策體系。在“雙碳”目標下，調節性、支撐性煤電將長期承擔能源安全壓艙石的作用，煤電摻燒生物質實現低碳改造目標不是權宜之計，而是實現“雙碳”目標的戰略選擇。有關部門要總結煤電摻燒生物質成功案例，出臺摻燒生物質技術路線導則，引導企業科學決策。建立有效的生物質燃料或燃氣消耗量、發電量在線監測計量和監管機制，創造公平合理的競爭環境，促進企業降碳增效。加強與節能減排、綠電證書和碳市場建設等政策有效銜接，提高企業盈利能力，促進企業積極走上綠色降碳之路。適時建立碳稅機制，提高化石能源使用成本，以市場化機制鼓勵煤電企業摻燒低碳、低成本的生物質燃料。（作者系吉林省能源局原調查員）
責任編輯：沈馨蕊
