范德文刘吉通
(山东电力建设第三工程有限公司山东青岛266100)
摘要:论述了国内生物质发电项目的发展情况,根据多项生物质发电工程前期工作研究和评审经验,在国家有关主管机构要求完成相关课题研究和调研的基础上,针对生物质发电项目对生态环境的影响进行了分析,对目前亟待重视的问题和政策进行了讨论研究,以期为我国生物质发电产业的健康快速发展提供借鉴。
关键词:生物质发电;环境分析;影响评价
近几十年来,利用农林废弃物发电在发达国家发展迅速。以欧盟为例,近几年随着对节能环保的重视和电力市场绿色电力份额的强制性规定,生物质发电受到了充分的重视并获得发展。中国是一个农业大国,生物质资源十分丰富。近年来,生物质发电在我国也得到了广泛关注,并取得了长足进步。但作为新生事物,也暴露了很多问题。这些问题的科学解决,将对促进我国生物质发电产业的科学规范发展,最大限度地起到增加农民收入、改善环境和增加我国清洁能源比重的作用,具有十分重要的现实意义。
1我国生物质发电的发展历程及相关产业政策
1.1我国生物质发电的发展历程
早在20世纪80年代,我国开始尝试利用生物质发电,如黑龙江、四川等地的糖厂利用制糖产生的甜菜渣或蔗渣发电;2005年,江苏丰县的一些小热电机组开始掺烧麦秆等生物质燃料进行发电。
2005年是我国生物质发电的重要节点。为进一步促进生物质资源的利用,2005年国家发改委批复了山东单县、江苏如东、河北晋州这3个地区若干生物质发电示范工程。之后的几年里,江苏海安、黑龙江庆安等地的一大批生物质发电项目获得批准。
2006年中期,根据我国生物质发电快速发展的态势,国家发改委召开了全国生物质能开发利用工作会议,在政策、技术等方面为我国生物质能利用明确了方向。
2006年下半年开始,随着国家对节能减排力度的加大,生物质发电产业受到了研究机构以及投资者的更大关注;2006年12月,山东单县生物质发电厂顺利建成投产,成为我国生物质发电建设的典型企业,我国生物质发电迎来了一个快速发展的阶段。截至2007年年底,我国陆续有近15个纯燃生物质的电站投产;到2010年年中,我国陆续投产纯燃生物质的电站30个,总装机容量约750MW。
国家发改委发布的《可再生能源中长期发展规划》明确,到2020年,农林生物质发电总装机容量达到2400MW。在宜林荒山、荒地、沙地开展能源林木基地建设,为农林生物质发电提供燃料,以进一步促进可再生能源的利用。
1.2我国生物质发电的相关产业政策
我国2006年1月1日起施行的《可再生能源法》要求“国务院价格主管部门根据各类可再生能源发电的技术特点和不同地区的情况,按照有利于可再生能源发展和经济合理的原则,制定和完善可再生能源发电项目的上网电价,并根据可再生能源开发利用技术的发展适时调整”。对于生物质发电而言,经过反复测算,国家明确在其运行的前15年,
生物质发电的上网电价在2005年当地火电脱硫机组标杆上网电价的基础上加0.25元/(kW·h),作为对生物质电站的补贴。考虑部分电厂在资源收集、燃料成本等环节的实际困难,从2007年开始,国家财政对实际上网电量额外给予0.10元(/kW·h)的临时补贴,但该补贴属于临时措施,未以文件方式规定。2010年,在大量调研测算基础上,国家发改委明确生物质发电上网电价统一在0.75元(/kW·h),体现了国家政策对该产业的大力支持。
2生物质发电对我国环境的影响分析
2.1生物质发电的CO2减排问题
生物质属于可再生能源,利用其发电可替代化石燃料的使用,节约化石能源。对于生物质电站的温室气体排放,如果生物质不用于发电,而在田间焚烧,或者堆砌腐烂,或者还田成肥等处理方式都同样会产生CO2,后2种方式还会产生大量CH4,而CH4的温室效应是CO2的25倍,所以按“有无法”考虑,目前生物质发电在碳减排方面具有显著效果。
在一些地区,生物质可用作造纸或人造板材等产业的原材料,可以起到很好的固碳作用。纸张可以不断再生产,板材做成的家具,即使未来废弃,也可以收集作为造纸或新板材的原料,而非一烧了之。如果以此作为比较标准,生物质电厂的建设增加了CO2排放,与燃煤发电比较几无明显的温室气体减排效果。因此,近年来一些专家学者不断呼吁引导促进生物质资源在造纸和人造板材领域的优先利用,从而充分促进碳的固定。所以,从实际出发,与时俱进,建立科学、合理、易于操作的生物质电站的温室气体减排比较标准,是目前政策研究和制订中亟待重视的问题。
2.2生物质发电对当地生态环境的影响
2.2.1对当地其他林木资源的影响
我国与发达国家农业耕种模式不同,森林资源及其产业发展模式不同,决定了我国生物质发电只能采用因地制宜的方式,同时要通过合理规划,以充分重视项目的环境保护问题。例如,一些南方风景名胜地区大都地处山区,生物质资源运输较为困难,如果建设生物质电站,可能出现农民就近砍伐森林向电厂售卖生物质的情况,因此不适于建设燃用树枝的生物质电站。生物质电厂建设的环评审批,在重视电厂客观环境影响效果的同时,必须重视燃料采集者的主观行为对环境可能造成的影响,杜绝可能的对森林资源及其他生物资源的破坏。以华中地区某生物质电厂完成的前期工作为例,该地区主产水稻,在春季稻收获季节,由于需要抓紧时间抢种下一季作物,农民没有充分时间将稻秆归集于一地以便销售给生物质电厂,可能导致生物质电厂燃料不足,所以在前期工作中,可将灌木列入电厂燃料范围。为防范对环境的破坏,特别明确灌木采用间伐方式。但是,如果电厂建成投运,燃料的采集者主要是数量众多的个体无组织的农民,由于山区灌木的生长和布局较为复杂,盘根错节,很难引导采集者对灌木采用间伐的方式。出于利益驱动,在该处建设生物质电站,必然会对当地生态环境造成重大影响。
2.2.2对当地土壤环境的影响
长期以来,我国很多地区生物质都大量还田,或者通过就地焚烧,或者通过破碎随翻地埋入田中等方式进行处理。对于就地焚烧方式而言,虽然对区域环境甚至交通运输的影响十分恶劣,但土地可以获得部分钾肥;对于破碎还田方式,可以部分增加土壤肥力。这2种处理方式成为我国“循环农业”发展的重要组成部分。不过,有农业专家认为,生物质大量破碎还田后,可能会导致次年作物病虫害的发生,同时就地焚烧从生态角度已经被我国大部分地区明令禁止,因此似乎生物质直燃发电成了目前生物质利用的必然选择。但是,从“循环农业”角度考虑,在建设生物质电站的地区,必然会由于生物质的收集而减少破碎还田的生物质数量,从长远来看,这种减少对土壤生态的影响如何评价,目前尚未有权威研究展开,因此亟待通过不断的跟踪调查和研究来确定。
2.2.3生物质发电的出渣综合利用问题
从我国已经运行的生物质电站的经验来看,除电站除尘器收集的飞灰可以作为肥料用于还田外,我国的生物质发电产生的锅炉出渣无法综合利用。这是因为我国生物质电站锅炉出渣的利用方式与国外有所不同。欧美、巴西等国家和地区通常将锅炉灰渣充分应用于化学工业、建材行业、环境治理、循环农业等方面,而我国的锅炉出渣一般用于筑路、填埋等初级处理,或随意堆放。我国的这种锅炉出渣处理方式,与我国生物质燃料基本是分散收集而非由大规模农场集中收集,导致燃料含土量较多有关。如果我国的生物质电厂在前期设计建设工作中只将出渣利用设计成还田或综合利用却不考虑渣场的合理设置,那么
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