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2007年中國(guó)新能源發(fā)展前景預(yù)測(cè)分析

2007/8/14 10:23:14       

 生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)是潔凈利用生物質(zhì)能的有效方法之一,它可以在不產(chǎn)生污染的情況下把生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為電能,達(dá)到從低品位能源獲取高品位能源的目的,是最有前途的可再生能源技術(shù)之一。 因地制宜地利用豐富的生物質(zhì)資源,建立分散、獨(dú)立的離網(wǎng)或并網(wǎng)生物質(zhì)分布式電站不僅可以彌補(bǔ)電力供應(yīng)的不足,而且可以有效減少環(huán)境污染和溫室氣體排放,所以它也是一種重要的環(huán)保技術(shù)。

 以農(nóng)業(yè)廢棄物和木材廢棄物為主的生物質(zhì)資源分布分散,收集和運(yùn)輸困難,不適合采用大規(guī)模燃燒技術(shù),而中等規(guī)模的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)(400—6000kW)在發(fā)展中國(guó)家具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),也具備進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的條件。中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所研究開發(fā)的中等規(guī)模生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)達(dá)到了同類技術(shù)的國(guó)際先進(jìn)水平,性價(jià)比處于國(guó)際領(lǐng)先水平,該技術(shù)共申請(qǐng)國(guó)家專利9項(xiàng),已在中國(guó)、臺(tái)灣和東南亞等國(guó)家推廣應(yīng)用,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)先后獲得“九五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃優(yōu)秀成果獎(jiǎng)、廣東省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、上海國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)銀獎(jiǎng)、廣東省優(yōu)秀專利獎(jiǎng)。2005年10月,在由聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)起的全球可再生能源領(lǐng)域最具投資價(jià)值的十大領(lǐng)先技術(shù)評(píng)選中該技術(shù)獲得“藍(lán)天獎(jiǎng)”,再一次證明了生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)在國(guó)際上的影響力。

    適用范圍及應(yīng)用條件:

 該生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)應(yīng)用范圍廣,靈活性好,根據(jù)用戶不同需要,發(fā)電規(guī)?蛇x擇在200-5000kW之間。用于處理碾米廠的谷殼,家具廠、人造板廠和造紙廠的木屑、邊角料、樹皮,為工廠提供電力,也適用于處理林場(chǎng)及農(nóng)場(chǎng)的枝椏材、秸桿、稻草、稻殼等,為缺電農(nóng)村地區(qū)和企業(yè)供電。同時(shí),由于該項(xiàng)目屬于環(huán)保技術(shù),對(duì)消除污染,減少CO2的排放有重要的意義,有條件享受國(guó)家政府的相關(guān)優(yōu)惠政策,有很好的市場(chǎng)前景和巨大的推廣潛力。

    主要技術(shù)性能及指標(biāo):

 生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)采用循環(huán)流化床氣化爐,把生物質(zhì)廢棄物,包括木料、秸稈、稻草、甘蔗渣等轉(zhuǎn)換為可燃?xì)怏w。這些可燃?xì)怏w經(jīng)過除塵除焦等凈化工序后,再送到氣體內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行發(fā)電。為進(jìn)一步提高系統(tǒng)效率,可利用氣化系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的余熱,通過余熱鍋爐和蒸汽輪機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。

    該技術(shù)主要特點(diǎn)如下:

    (1)采用循環(huán)流化床氣化爐為燃?xì)獍l(fā)生裝置,利用氣體內(nèi)燃機(jī)代替燃?xì)廨啓C(jī),采用簡(jiǎn)單可靠的燃?xì)鈨艋椒āU麄(gè)系統(tǒng)具有原料適應(yīng)性好,處理規(guī)模大,負(fù)荷適應(yīng)能力強(qiáng),發(fā)電效率高等特點(diǎn);

    (2)采用新型專利技術(shù),有效解決了燃?xì)鈨艋械碾y題;采用特種菌種和好氧、厭氧相結(jié)合的方法處理焦油污水,實(shí)現(xiàn)氣化發(fā)電系統(tǒng)中焦油污水循環(huán)利用;

    (3)建立的5MW生物質(zhì)氣化及聯(lián)合循環(huán)發(fā)電優(yōu)化系統(tǒng)示范工程,克服了傳統(tǒng)IGCC技術(shù)在發(fā)展中國(guó)家利用的限制,大大降低了技術(shù)難度和系統(tǒng)成本,設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化。

 這些特點(diǎn)保證了氣化發(fā)電系統(tǒng)的綜合性能穩(wěn)定可靠,單位投資和運(yùn)行成本都較低的特點(diǎn),系統(tǒng)達(dá)到以下技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo):

 以原料價(jià)格200元/噸計(jì),簡(jiǎn)單生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)(400-3000kW)發(fā)電效率達(dá)到16-20%,單位投資:4000-4500元/kW,單位原料耗量:1.35kg/kWh,發(fā)電運(yùn)行成本:0.35-0.45元/kWh;聯(lián)合循環(huán)生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)(5MW)發(fā)電效率達(dá)28%,單位投資:6500元/千瓦,單位原料耗量1kg/kWh,發(fā)電運(yùn)行成本<0.35元/ kWh。

    已應(yīng)用情況:

 在全面分析市場(chǎng)需求的情況下,成功開發(fā)了400kW到5000kW的系列生物質(zhì)氣化發(fā)電裝置,提高了整個(gè)技術(shù)的成套性和實(shí)用性,為推廣應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。自2000以來,該技術(shù)在中國(guó)、臺(tái)灣和東南亞國(guó)家推廣,已經(jīng)成為國(guó)際上應(yīng)用最多的中小型生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)。目前已簽訂和在建生物質(zhì)氣化發(fā)電項(xiàng)目共32項(xiàng),總裝機(jī)容量34 MW,累計(jì)合同額達(dá)8021.82萬元,間接經(jīng)濟(jì)效益3400萬元,新增產(chǎn)值 1.02億元,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益;年減排CO2 約27.5萬噸,環(huán)境效益顯著。

    該技術(shù)的推廣應(yīng)用為根本解決中國(guó)農(nóng)村普遍存在的而又始終無法根治的“秸稈問題”提供了有效的利用途徑。例如:一個(gè)3000kW的生物質(zhì)發(fā)電站,年處理秸稈約2萬噸,相當(dāng)于2萬畝的秸稈。電站以200元/噸的價(jià)格向農(nóng)民收購秸稈,每畝地可增加產(chǎn)出50-100元;電站可解決90-150人的就業(yè)機(jī)會(huì);生物質(zhì)發(fā)電直接成本中的秸稈成本和人工成本約為0.35-0.4元/度電,直接轉(zhuǎn)化為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收入。如果每個(gè)縣建設(shè)5萬kW的生物質(zhì)電站,每年可為農(nóng)民增收1億多元,其推廣應(yīng)用的社會(huì)效益非常顯著。

 2.多重因素阻礙生物柴油發(fā)展

 受市場(chǎng)利益驅(qū)動(dòng),在綠色能源和支農(nóng)產(chǎn)業(yè)雙重“概念”下,全國(guó)各地形成了一股上馬生物柴油的熱潮。像所有新興產(chǎn)業(yè)一樣,生物柴油的發(fā)展中也遇到了各種各樣的問題。首先是原料的供應(yīng),雖然生物柴油的原料種類比較豐富,既可以是各種廢棄或回收的動(dòng)植物油脂,也可以是含油量高的能源植物,如麻瘋樹、黃連木等。但由于能源植物種植周期較長(zhǎng),投資大,國(guó)家政策又不十分明朗,非一般企業(yè)能力可為。因此,目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)企業(yè)是收集餐飲業(yè)廢油或以進(jìn)口棕櫚油、棕櫚油酸為原料生產(chǎn),但受行業(yè)發(fā)展過熱影響,這些原料價(jià)格節(jié)節(jié)攀升,企業(yè)利潤(rùn)也被嚴(yán)重?cái)D壓,目前不到100元/t。二是產(chǎn)品的出路問題,由于國(guó)家還沒有制定具體的生物柴油產(chǎn)業(yè)政策,產(chǎn)品無法進(jìn)入正常的銷售渠道。雖然今年5月份出臺(tái)了BD100生物柴油標(biāo)準(zhǔn),但與銷售脫節(jié),與產(chǎn)品銷售有關(guān)的B5標(biāo)準(zhǔn)的還在起草當(dāng)中。按現(xiàn)行政策,目前局部地區(qū)生物柴油的銷售屬于不正常行為。現(xiàn)有生物柴油產(chǎn)品有的通過各種渠道流入市場(chǎng),有的被用作工廠和施工機(jī)械的動(dòng)力燃料,還有的企業(yè)將產(chǎn)品出口到國(guó)外,但今年4月5日國(guó)家公布的《2007年加工貿(mào)易禁止類商品目錄》嚴(yán)禁輕柴油、重柴油和其他柴油及燃料油出口,無疑又給那些以出口為主要方向的生物柴油企業(yè)當(dāng)頭一棒。原料供應(yīng)不穩(wěn)定,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)政策不明朗,對(duì)外出口又受阻,生物柴油發(fā)展可謂舉步維艱。

 為了促進(jìn)我國(guó)生物液體燃料的發(fā)展,我國(guó)在可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃中提出,2010年和2020年將分別形成200萬t和1000萬t的目標(biāo)。從目前我國(guó)生物液體燃料的原料、技術(shù)、市場(chǎng)和政策條件來看,要實(shí)現(xiàn)生物液體燃料的規(guī);l(fā)展,關(guān)鍵要解決好資源落實(shí)、產(chǎn)品生產(chǎn)和市場(chǎng)銷售3個(gè)環(huán)節(jié)的問題,特別要做好品種選育、種規(guī)模、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定等工作,制定合理的投資、價(jià)格和稅收政策,落實(shí)好產(chǎn)品銷售渠道,充分發(fā)揮大型能源企業(yè)的帶頭作用,廣泛吸收社會(huì)企業(yè)參與,形成完整的生物液體燃料的生產(chǎn)、混配和銷售體系。

 煤化工:遵循科學(xué)理性的發(fā)展思路

 隨著石油、天然氣價(jià)格的節(jié)節(jié)攀升,以煤為原料的煤化工行業(yè)在短短幾年內(nèi)迅速升溫,全國(guó)具有煤炭資源的省份都紛紛集資、引資或合資建設(shè)和開展大型煤化工、煤變油、煤制烯烴、甲醇、二甲醚等項(xiàng)目的前期研究和規(guī)劃。盡管國(guó)家發(fā)改委于2006年下半年緊急叫停了煤炭液化項(xiàng)目并提高了準(zhǔn)入門檻,但是各地投資煤化工的熱情不僅沒有降溫,反而隨著國(guó)際油價(jià)的強(qiáng)勁運(yùn)行而出現(xiàn)了“潮涌現(xiàn)象”。

 有人質(zhì)疑說煤化工是一種稀缺資源替代另一種資源,不應(yīng)該與可再生能源一同列入能源多元化的發(fā)展戰(zhàn)略中。全國(guó)醇醚燃料及醇醚清潔汽車專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)陳衛(wèi)國(guó)認(rèn)為,看待這一問題需要時(shí)空觀,能源戰(zhàn)略具有階段性,未來的二三十年將是我國(guó)能源技術(shù)開發(fā)比較關(guān)鍵的階段,國(guó)家通過這一過渡期積蓄力量完成科技攻關(guān)之后,很可能就此具備發(fā)展太陽能、核能等重要可再生能源的實(shí)力。因此,在最近的二三十年內(nèi),憑借煤炭資源優(yōu)勢(shì)積極發(fā)展煤化工是我國(guó)能源戰(zhàn)略的必然選擇。

 1.下游產(chǎn)品眾多,發(fā)展空間大

 煤化工的下游產(chǎn)品眾多,煤制甲醇、二甲醚、烯烴、煤制油等技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊,這種多樣性也反映出我國(guó)能源多元化趨勢(shì)。

 (1)煤制甲醇、二甲醚市場(chǎng)初步形成

 甲醇是煤化工的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)品,具有較多的后續(xù)加工產(chǎn)品,近年來甲醇項(xiàng)目甚至出現(xiàn)了過熱現(xiàn)象,目前在建甲醇規(guī)模已接近900萬t/a,擬建和規(guī)劃產(chǎn)能還有千萬噸以上,預(yù)計(jì)到2010年國(guó)內(nèi)甲醇生產(chǎn)能力將超過2700萬t/a,而國(guó)內(nèi)甲醇的年需求總量在2400萬t左右。而煤制二甲醚可作為民用燃料使用,是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)最理想最潔凈的替代燃料,目前二甲醚國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力為37萬t/a,產(chǎn)量20萬t,在建裝置能力近100萬t/a,擬建裝置能力達(dá)到211萬t/a,預(yù)計(jì)到2010年產(chǎn)能在300萬t/a,國(guó)內(nèi)年需求量將達(dá)到700萬t,市場(chǎng)空間巨大。

 (2)煤制烯烴、煤制油戰(zhàn)略意義重大

 煤制烯烴是減少對(duì)石油依賴,發(fā)展化學(xué)工業(yè)的重要新途徑,2010年煤制烯烴的產(chǎn)量將達(dá)140萬t,占全國(guó)烯烴產(chǎn)量的4.8%,其經(jīng)濟(jì)效益高于石油制烯烴。但是盡管煤制烯烴項(xiàng)目前景看好,但由于技術(shù)難度大,目前還處于中試階段,待工業(yè)化成熟大規(guī)模推廣之后,煤制烯烴必將迎來大的發(fā)展。我國(guó)在煤制油技術(shù)研究上也取得相當(dāng)突破,據(jù)估計(jì),目前國(guó)內(nèi)在建和擬建的“煤變油”項(xiàng)目已達(dá)1600萬t,計(jì)劃投入的資金額高達(dá)150億美元。

 2.煤化工發(fā)展亟需考慮環(huán)境因素制約

 然而,煤化工畢竟是一個(gè)起點(diǎn)很高的行業(yè),對(duì)煤炭資源、水資源、生態(tài)、環(huán)境、技術(shù)和資金等條件要求較苛刻,煤化工同樣突出的劣勢(shì)使其在發(fā)展過程中受到一定制約。

 利用效率較偏低是當(dāng)前煤化工面臨的一大問題,我國(guó)煤用于發(fā)電的能量利用率可以達(dá)到55%,但以煤為原料生產(chǎn)甲醇,煤的能量利用率只有32%~42%;煤制油的能量利用率也不高,采用直接法“煤制油”工藝,煤的熱能利用率為47.6%,而間接法的利用率僅為28.6%;加上水、電、汽、儲(chǔ)運(yùn)等公用工程消耗,使煤炭資源利用率更低。因此,如何加強(qiáng)煤炭資源的有效利用率是保證我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展亟待解決的問題。

 水資源是煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要制約因素。我國(guó)的人均水資源占有量遠(yuǎn)低于世界平均水平,主要煤炭產(chǎn)地人均水資源占有量和單位國(guó)土面積水資源保有量更只有全國(guó)平均水平的1/10。而大型煤化工項(xiàng)目年用水量巨大,一些地區(qū)大規(guī)模規(guī)劃煤化工項(xiàng)目,一方面會(huì)造成產(chǎn)能過剩,另一方面會(huì)打破本地區(qū)脆弱的水資源平衡,直接影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)的平穩(wěn)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

 同時(shí),環(huán)境保護(hù)也已成為煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。煤炭中碳含量高、氫含量只有5%,將煤炭轉(zhuǎn)化成運(yùn)輸燃料時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳排放量,是原油精煉工藝的7~10倍,勢(shì)必加重當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境污染。目前,我國(guó)90%的二氧化硫排放來自煤的使用,這是我國(guó)在大氣環(huán)境污染治理方面長(zhǎng)期陷入困境的重要原因。

 此外,煤化工項(xiàng)目所需投資大,國(guó)際油價(jià)和國(guó)內(nèi)煤炭?jī)r(jià)格的波動(dòng)將使煤化工的成本變化莫測(cè),無疑也給煤化工企業(yè)帶來了巨大的投資風(fēng)險(xiǎn)。

 喜憂參半的煤化工發(fā)展熱潮也引發(fā)了國(guó)家相關(guān)部門及專業(yè)人士對(duì)于發(fā)展煤化工的深刻思考:煤化工的項(xiàng)目建設(shè)首先要量水而行,以水定產(chǎn),注重對(duì)水資源的保護(hù);其次在發(fā)展策略上應(yīng)堅(jiān)持“煤化一體化”、“煤電一體化”,防止煤炭資源直接外流;重視并鼓勵(lì)企業(yè)的自主創(chuàng)新,研發(fā)先進(jìn)技術(shù),以提高煤資源的利用率,攻克其下游產(chǎn)品應(yīng)用的技術(shù)難關(guān),使煤化工產(chǎn)業(yè)在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和石油替代戰(zhàn)略中發(fā)揮更大的作用,穩(wěn)步推進(jìn)我國(guó)能源多元化戰(zhàn)略的實(shí)施。

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