100億噸生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)可滿(mǎn)足全年發(fā)電需求

據(jù)周建斌教授介紹，生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是在不需要外加能源，也不需要添加任何化學(xué)藥品、助劑、添加劑等條件下，發(fā)生熱分解反應(yīng)，將生物質(zhì)中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素大分子分解成小分子的可燃?xì)?、生物質(zhì)炭和生物質(zhì)液的過(guò)程，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為“熱、電、氣、炭、肥”等多種高值產(chǎn)品。

生物質(zhì)炭是國(guó)際公認(rèn)的最具經(jīng)濟(jì)可行性的碳封存手段。然而，國(guó)內(nèi)外關(guān)于傳統(tǒng)生物質(zhì)氣化技術(shù)的著作、論文、教材中，氣化技術(shù)僅有可燃?xì)?，剩下的都是灰渣和廢水。生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源利用的同時(shí)產(chǎn)出生物質(zhì)炭(活性炭、工業(yè)用炭、機(jī)制燒烤炭、生物質(zhì)炭基廢料)和生物質(zhì)液(肥料)，兼具良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。

周建斌教授舉例，如果將100億噸農(nóng)林生物質(zhì)用于氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)，可發(fā)電約8萬(wàn)億度(我國(guó)目前年用電約8萬(wàn)億度)，減排CO?約60億噸，同時(shí)生產(chǎn)生物質(zhì)炭20億噸，固定CO?約60億噸，總減排CO?約120億噸，相當(dāng)于我國(guó)全年CO?排放總量，采用這項(xiàng)技術(shù)可使我國(guó)2-3年實(shí)現(xiàn)碳中和，成為世界上最快也是最早實(shí)現(xiàn)碳中和的國(guó)家，對(duì)我國(guó)甚至世界清潔能源、節(jié)能減排、綠色發(fā)展具有重要意義。

生物質(zhì)不只農(nóng)業(yè)秸稈，技術(shù)推廣面臨兩大阻力

生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)為什么還沒(méi)有廣泛大規(guī)模使用?在周建斌教授看來(lái)，“對(duì)生物質(zhì)的認(rèn)識(shí)不足是主要阻力。”

周建斌教授表示，許多專(zhuān)家、學(xué)者、政府部門(mén)認(rèn)為生物質(zhì)數(shù)量不足，難以擔(dān)當(dāng)能源的重任。主要是因?yàn)槎嗄陙?lái)僅重點(diǎn)考慮了農(nóng)業(yè)秸稈資源，而忽視了資源量數(shù)倍于農(nóng)業(yè)秸稈的林業(yè)生物質(zhì)。我國(guó)有18億畝耕地、40億畝林地(還不包括產(chǎn)生綠化、小區(qū)綠化和道路綠化)、39億畝草地，每年有大量的林業(yè)資源未得到有效高價(jià)值利用，其中森林撫育材約30億噸、木材加工剩余物約5億噸、造紙剩余物約2億噸、果木枝條約2億噸、蘆葦約2億噸等，林業(yè)生物質(zhì)數(shù)量達(dá)數(shù)十億噸甚至百億噸之多。

另外，傳統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益差也是推廣受阻的原因。周建斌教授指出，現(xiàn)階段的生物質(zhì)能源推廣利用技術(shù)，如直燃、氣化、沼氣、生物柴油、生物酒精、成型燃料等，以單一產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為主，有的技術(shù)需要外加能源或添加化學(xué)藥品，有的技術(shù)還依靠補(bǔ)貼為主，有的存在廢渣、廢水污染等，經(jīng)濟(jì)效益普遍偏低，許多部門(mén)及投資人失去信心。

如果想要生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)大規(guī)模廣泛利用，周建斌教授表示，我國(guó)可以參考英國(guó)Drax電廠4臺(tái)660MW機(jī)組改造經(jīng)驗(yàn)，該電廠曾是西歐最大的碳排放項(xiàng)目，也是英國(guó)最大的燃煤電廠，從2013年啟動(dòng)耦合生物質(zhì)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)由燃煤到按比例摻燒生物質(zhì)再到100%生物質(zhì)發(fā)電，2020年3月起，Drax電廠已經(jīng)徹底告別煤電，全部6臺(tái)機(jī)組都將不再燒煤，每年生物質(zhì)發(fā)電超過(guò)130億度，生物質(zhì)燃料年消耗量也超過(guò)700萬(wàn)噸。我國(guó)最大的生物質(zhì)發(fā)電廠是6臺(tái)30MW總裝機(jī)容量180MW，在裝機(jī)容量上遠(yuǎn)低于國(guó)際水平。

具體如何做?周建斌教授表示，“林業(yè)的面積、生長(zhǎng)時(shí)間和生物量是農(nóng)業(yè)的數(shù)倍，我們要把林業(yè)當(dāng)做農(nóng)業(yè)來(lái)重視。林業(yè)生物質(zhì)數(shù)量還會(huì)數(shù)倍增加，達(dá)到百億噸以上，還可以起到森林防火、減少病蟲(chóng)害、美麗鄉(xiāng)村城市、農(nóng)民就業(yè)增收等多重效果。”

他指出，生物質(zhì)本身是國(guó)際公認(rèn)的零碳清潔能源，受限于原料收集成本和發(fā)電、供熱的裝機(jī)規(guī)模，我國(guó)要推動(dòng)生物質(zhì)炭、生物質(zhì)肥的更大規(guī)模應(yīng)用。生物質(zhì)炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，同時(shí)將土壤中緊缺的氮、磷、鉀、銅、鐵、鉬等元素返回到土壤中，有利于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，減少化肥用量30%以上。生物質(zhì)炭基肥和液體肥的使用，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)化肥和農(nóng)藥的減量、農(nóng)業(yè)減排固碳，“如果將10%-30%的生物質(zhì)炭和生物液添加到肥料中，按照我國(guó)每年肥料用量7000萬(wàn)噸計(jì)，可減少化肥1400萬(wàn)噸，大力促進(jìn)農(nóng)業(yè)的綠色循環(huán)可持續(xù)發(fā)展。”

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