近日，國(guó)家能源局、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技改試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)的通知》(以下簡(jiǎn)稱《通知》)，確定了84個(gè)技改項(xiàng)目試點(diǎn)，涉及全國(guó)23個(gè)省、自治區(qū)、直轄市。

燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電是一種成熟的可再生能源發(fā)電技術(shù)，通過現(xiàn)役煤電機(jī)組的高效發(fā)電系統(tǒng)和環(huán)保集中治理平臺(tái)，盡力消納田間露天直燃秸稈，規(guī)模化協(xié)同處理污泥，實(shí)現(xiàn)燃料靈活性，降低存量煤電耗煤量，提升可再生能源發(fā)電量，具有投資省、見效快、排放低、可再生電能質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn)。

在上述通知的80多個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目中，從技術(shù)方案上看，“采用生物質(zhì)氣化爐對(duì)農(nóng)林廢棄殘余物進(jìn)行氣化，產(chǎn)生的生物質(zhì)燃?xì)廨斔椭寥济簷C(jī)組鍋爐進(jìn)行燃燒、發(fā)電”這一模式達(dá)40多個(gè)。“氣化”成為此次燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技巧的主要模式。

國(guó)內(nèi)首套燃煤耦合生物質(zhì)氣化發(fā)電示范項(xiàng)目是由國(guó)電長(zhǎng)源電力公司與合肥德博生物能源科技有限公司(簡(jiǎn)稱德博能源)共同研發(fā)的荊門10.8MW工程，目前成功穩(wěn)定運(yùn)行近6年時(shí)間，為燃煤耦合生物質(zhì)氣化產(chǎn)業(yè)提供了運(yùn)營(yíng)樣本。中國(guó)能源研究會(huì)將該項(xiàng)目作為國(guó)內(nèi)燃煤電廠循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展經(jīng)典案例進(jìn)行推介，受到了各界專家和能源行業(yè)資深人士的高度認(rèn)可。

在此基礎(chǔ)上，業(yè)內(nèi)專家也有指出，盡管氣化技術(shù)路線相比其它耦合方式優(yōu)勢(shì)突出，但氣化灰渣的高附加值利用，是該技術(shù)路線需要改進(jìn)和提高的方向。

針對(duì)這一問題，《中國(guó)電力報(bào)》記者采訪了生物質(zhì)資源利用領(lǐng)域多位資深專家，調(diào)研生物質(zhì)氣化領(lǐng)域最新進(jìn)展，為生物質(zhì)氣化在燃煤耦合發(fā)電中應(yīng)用提供新思路。

華電襄陽15MW級(jí)燃煤耦合生物質(zhì)氣化發(fā)電項(xiàng)目

能源企業(yè)變身為能源材料綜合中心

彼之砒霜，我之蜜糖。能源領(lǐng)域追求降低氣化灰渣含碳量，減少能量損失;而從價(jià)值角度來分析，隨著氣化固體產(chǎn)物中含碳量增大，無價(jià)值灰渣轉(zhuǎn)變?yōu)楦邇r(jià)值生物炭，會(huì)大幅度提高項(xiàng)目收益，這正是生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)工藝追求的。

為了氣化事業(yè)發(fā)展，德博能源與相關(guān)科研單位深入合作，并投入大量資金進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。他們首先從生物質(zhì)原料特性做起，建立了涵蓋秸稈、稻殼、玉米芯、木塊、竹屑在內(nèi)的100多種生物質(zhì)的堆密度、流動(dòng)性、元素分析、灰成分等理化特性庫(kù)。他們開發(fā)出了適合不同原料的固定床和流化床氣化裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)燃?xì)夂蜕锾康榷喾N產(chǎn)品的智能調(diào)控。他們還擴(kuò)大了生物燃?xì)獾膽?yīng)用范圍，實(shí)現(xiàn)了生物燃?xì)庠陔娏?yīng)、熱能生產(chǎn)、化工領(lǐng)域、金屬冶煉等領(lǐng)域的全覆蓋。在氣化產(chǎn)品方面，他們實(shí)現(xiàn)了生物燃?xì)獾母咝鍧嵢紵茫锾慨a(chǎn)品深加工成工業(yè)炭和活性炭用于修復(fù)退化、污染的土壤和水體，并開發(fā)了新型炭基肥、生物質(zhì)液肥等產(chǎn)品應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，減少化肥用量。他們還與合作單位一起延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，將生物炭變成為價(jià)值極高的電極材料，實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)向高端碳材料的轉(zhuǎn)化。

已故中國(guó)工程院張齊生院士畢生致力于生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化推廣，利用生物質(zhì)中揮發(fā)分和固定碳等可燃組分理化特性，在高溫?zé)o氧或缺氧條件下，發(fā)生分解產(chǎn)生可燃?xì)怏w及高品質(zhì)生物炭，通過調(diào)整固定碳的氧化程度，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)生物炭及燃?xì)馔瑫r(shí)輸出，提升生物質(zhì)價(jià)值。

在張齊生理論指導(dǎo)下，合肥德博生物能源科技有限公司陸續(xù)建設(shè)并運(yùn)行了一百多套生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，在我國(guó)東北地區(qū)的黑龍江和吉林，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)清潔供暖同時(shí)獲得高品質(zhì)炭材料;在浙江安吉、麗水等地，踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)刂駨U料清潔高價(jià)值利用;項(xiàng)目輻射到緬甸、剛果金等國(guó)家，讓我國(guó)的綠色能源設(shè)備幫助“一帶一路”沿線國(guó)家向清潔能源轉(zhuǎn)型;多聯(lián)產(chǎn)設(shè)備更是出口到了希臘、西班牙、斯洛文尼亞等歐洲國(guó)家，實(shí)現(xiàn)了“中國(guó)制造”出口向“中國(guó)創(chuàng)造”出口的轉(zhuǎn)變，并獲得業(yè)主的一致好評(píng)。經(jīng)過不斷的技術(shù)開發(fā)，近幾年創(chuàng)造性實(shí)現(xiàn)了大型流化床炭氣聯(lián)產(chǎn)技術(shù)突破和項(xiàng)目運(yùn)行，不僅為大型燃煤電站耦合生物質(zhì)氣化發(fā)電提供了新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，更為中國(guó)生態(tài)環(huán)境治理書寫了新篇章。

緬甸1200KW生物質(zhì)氣化發(fā)電聯(lián)產(chǎn)炭項(xiàng)目

氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)中產(chǎn)生的高溫燃?xì)馀c煤粉混燃，實(shí)現(xiàn)高效耦合發(fā)電，同時(shí)獲得生物炭，這就構(gòu)成了燃煤耦合生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)路線。根據(jù)生物質(zhì)原料不同，生物炭可以制作工業(yè)還原炭、活性炭、生活用炭、電容炭、炭基肥料等。燃煤電站不但能夠?qū)崿F(xiàn)電能和熱能等二次能源全方位輸出，而且變成生物炭材料中心。

生物炭有較大的孔隙度和比表面積，較強(qiáng)吸附力、抗氧化力和抗生物分解能力，可有效改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)、增加土壤碳含量，因此被廣泛應(yīng)用于改良酸化土、沙化土、白漿土等低產(chǎn)土壤，被國(guó)際學(xué)術(shù)界譽(yù)為“黑色黃金”。

中國(guó)工程院院士、沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)教授陳溫福的研究方向一直圍繞著國(guó)家糧食安全和耕地品質(zhì)，“保障國(guó)家糧食安全的根本在耕地，既要守住耕地紅線，也要扭轉(zhuǎn)耕地質(zhì)量下降的趨勢(shì)。”作為我國(guó)北方超級(jí)稻研究首席科學(xué)家，陳溫福這些年來把研究重心放在秸稈炭化還田即生物炭基肥上，為推進(jìn)“藏糧于地”奔走。“我國(guó)生物炭研究特別是產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用在國(guó)際上已處于領(lǐng)先地位，研究人員發(fā)表的SCI論文幾乎占到50%，生物炭產(chǎn)業(yè)化應(yīng)該說已經(jīng)相當(dāng)成熟。”陳溫福說，秸稈生物炭能夠?qū)崿F(xiàn)自循環(huán)、零排放、無污染，生物炭及其制成品“生物炭基肥”成本也降了下來，與復(fù)合肥成本大體相當(dāng)。

木質(zhì)活性炭

生物質(zhì)電容炭