河南省电力勘测设计院——重视秸秆发电项目资源的可靠性

重视秸秆发电项目燃料资源的可靠性

河南省电力勘测设计院

二○○五年十一月郑州

编写：韦迎旭陈棽棽

重视秸秆发电项目燃料资源的可靠性

河南省电力勘测设计院韦迎旭陈棽棽

[内容摘要]本文拟通过秸秆发电项目可行性研究部分实例的分析，对其燃料资源评估方面需要注意的问题进行探讨，从而使同类型项目燃料来源的可靠性得到重视。

[关键词] 秸杆发电燃料资源可靠性

1 概述

能源节约与资源综合利用是我国经济和社会发展的一项长远战略方针。目前，石油、煤炭等一次能源短缺已经成为国际社会共同关注的重大问题，能源的形势直接影响着世界经济的繁荣与发展，这促使了可再生能源应用快速发展。可再生能源包括水能、风能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能等。

近几年随着国民经济的高速发展，我国的石油、煤炭等价格也是不断飙升，研究分析表明我国能源利用前景不容乐观。另外，随着一次能源燃烧的结果，使二氧化硫、烟尘等排放量增加，同时二氧化碳等温室气体的大量排放都加剧了环境的恶化。

针对以上形势，一方面需要节能降耗，提高一次能源利用效率，另一方面，需要尽快开发替代新能源。结合我国国情，加快可再生能源的开发利用，已经成为我国能源战略发展的必由之路。今年2月28日，全国人大已审议通过了《可再生能源法》,将自明年1月1日起开始施行，把可再生能源的发展纳入了法制化的轨道。今年11月7日，国际可再生能源大会也于我国北京举行，为我们学习和借鉴世界各国发展可再生能源经验和作法提供了好机会，将有力地促进我国可再生能源的发展。

农作物秸秆量大、面广，已成为可再生能源中生物质能的重要组成部分，秸秆发电是利用秸秆资源的有效途径，可以避免焚烧秸秆造

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成的巨大资源浪费和环境污染。秸秆发电项目与常规电站项目相比，在燃料来源方面有较大的区别，论证其来源的可靠性，应考虑一些特殊的因素，从而采取相应的方法。

本文试图通过一些对可再生能源资源进行评价的方法，对利用秸秆直接燃烧发电项目燃料资源评估应该考虑的因素进行分析和探讨。

2 评估秸秆资源的主要因素

2.1 秸秆资源总量

这里资源总量指的是秸秆的生成量，一定区域内秸秆的生成量可以由下式计算得出：

秸秆生成量 = (1)

其中，n 为区域内作物秸秆的种类，Q i 为第i 种作物的产量，r i

为第i 种作物的谷草比。

但对于秸秆发电项目，以上总量计算意义不大，主要是各种作物秸杆的折标煤系数（低位发热量与标准煤发热量的比值）不同，需要根据各自的生成量分别折算成标煤。

各类作物常规的谷草比和折标煤系数见表2.1。 表2.1 常规谷草比和折标煤系数

()

∑=n

1

i i

i

r /Q

（转载自《中国新能源与可再生能源1999白皮书》中国计划出版社出版）

由于我国幅员辽阔，各地气候、土壤等差异较大，品种质量、农业耕作水平、机械化程度等也参差不齐，因此对于具体的秸秆发电项目，农作物的谷草比和折标煤系数仍需要在当地进行抽样调查后确定。

各类农作物的产量可以通过近几年耕地面积、播种面积和单产的统计值进行估算。

2.2秸杆的可获得量

秸杆的可获得量是指通过相应的技术条件可以转化为有用能源的秸杆资源量，与技术条件密切相关，反映了技术条件对秸杆资源利用的制约，分为最大可获得量和技术基准可获得量两种指标。

由于目前的秸杆发电项目大都是指对秸杆进行直接燃烧，对秸杆无任何要求，可以利用所有作物的秸杆，因此其最大可获得量和技术基准可获得量是相同的。当然，如果是一些其它途径的秸杆利用项目，例如采用秸杆气化发电，则由于气化技术对原料水份和灰份的限制，使某些作物的秸杆不能用作原料，则计算其技术基准可获得量时，应从最大可获得量中扣除不能利用的部分。

秸杆的可获得量可以通过下式计算得出：

秸杆可获得量 = 生成量×收集系数(2)

收集系数是一个与收集半径、作物种植的集中程度等因素有关的参数。需要考虑的因素有农田密度、运输道路状况等，如果需要采用水路运输，还要考虑出现水面障碍的因素。

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考虑到我国目前大多数地区的情况，对秸秆发电项目来说，需要地方政府对收集工作给予大力协调和支持，最好由专门的秸杆收购、储运公司设置收购点来进行打捆收集；根据运输条件，收集半径通常定为50km左右，平原地区可以扩大到100km，因而通常以一个行政县作为收集区域比较合适，范围可适当扩大至周边县乡，在这个区域内，收集系数可以认为接近或等于1。

2.3秸杆的可利用量

秸杆的可利用量是指实际可以用来进行直接燃烧发电的秸秆资源量，可以通过下式计算得出：

秸杆可利用量 = 可获得量×可利用系数(3)

可利用系数主要是指收集区域内秸秆资源能够用于直接燃烧发电部分所占的份额。

目前大多数地区秸秆的主要消费流向有：

●还田作肥料

●牲畜饲料

●工业原料（如造纸等）

●生活燃料

●收集损失

●丢弃

据有关部门统计资料，1998年我国秸杆消费流向见表2.3。

表2.3 秸杆消费流向

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当然由于农作物种类的不同、地区的差别，其秸秆消费流向会有很大差异，例如：小麦秸秆通常可用于沤肥还田、燃料、饲料、造纸等，玉米秸秆通常用于燃料、饲料、粉碎后沤肥等，棉花秸秆则主要用于燃料等。另外，还需要考虑一些当地的人文环境因素，如经济发达地区农民卖秸秆的积极性可能会由于秸秆收购价格相对较低而比较低，可能会出现宁愿丢弃也不愿意耗精力收集后卖给电厂的情况，合理的收购价格，既要鼓励农民卖秸杆的积极性，又要能保证控制电厂运行的成本。

因此，需要根据当地的情况，做深入细致的调查研究，才能比较准确地估计出可用于发电的秸秆资源所占的份额。

2.4有效供应时间

评价可再生能源资源供应在时间维度上的持续性是标志资源质量的一项重要指标。

由于秸秆发电项目对秸秆的需求量很大，必须保证秸秆能够连续不断地、稳定地供应。但秸杆的生成具有季节性，例如通常冬小麦到夏季收获，而玉米和棉花在秋季收获，因此全年有很长的时间是不会收获到秸杆的，如果想在电厂中储存足够的秸秆，以满足到下一个收获季节之间这段时间发电的需要，则秸杆量将十分巨大，需要相当大的占地面积，这是无法实现的。为了具有足够缓冲储存容量，应该考虑由当地政府协调，在各乡镇设立收储站，其管理运作由专门的秸杆收购、储运公司来进行。

另外，还需要对当地的气候条件、交通运输条件等因素进行研究，以确保秸杆供应的持续性。

3 有关实例简述

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3.1项目简况

河南东部某县，拟建1×25MW供热机组，配套2×80t/h高温高压直接燃烧秸杆锅炉，年消耗秸秆量折算为标煤大约需要8.479×104t。

该县辖区内有22个乡镇，总人口115万人，其中农业人口100万人，全县耕地面积123.3×104亩。各乡镇距电厂拟选厂址，最远的运输距离为40km。

3.2秸秆生成量

根据近几年县农业局统计的数据平均值，主要农作物的播种面积、单产见表3.2-1。

表3.2-1 农作物的播种面积、单产

经过抽样测定，各类农作物的谷草比除小麦接近1:1以外，其余与表 2.1中所列基本相同，另外测出低位发热量并换算出折标煤系数，则秸秆生成量折算成标准煤量见表3.2-2。

表3.2-2 秸秆生成量和折标煤量

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以上即为该县区域内的秸秆年生成总量。

3.3秸秆可获得量

针对该秸秆发电项目，县政府非常支持，拟制定专门的秸秆收、储、运管理办法，成立专业储运公司，统一购置秸秆打捆设备，采用流动形式在田间打捆；每个乡镇成立2～3个收储站，全县共设置50个收储站；各收储站与电厂之间均有县道等级以上柏油公路连接，运输非常方便，据此可认为收集系数接近于1。则可获得量与秸秆生成总量基本相等。

3.4秸秆可利用量

经过调查，目前该县秸杆大致消费情况见表3.4。

表3.4 秸杆消费比例

则秸秆年可利用量=9.113×26%+12.00×40%+1.672×30%+15.93×50%=15.64（×104t）标煤，达到电厂需求量的1.85倍，能够满足电厂的需要。

通过走访该县乡村，大部份农民对收购秸秆持积极响应态度，特别是棉花秸秆，主要是因为目前除了做燃料以外，其余只能露天堆放或就地焚烧，卖出还能增加一部分收入。

3.5秸秆供应持续性

每个收储站的容量按照储存2000t秸杆考虑，全县50个收储站共储存约10×104t秸杆（约折合标煤5.3×104t）。每年拟定两次收

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集外运，吞吐量共计20×104t（约折合标煤10.6×104t），再加上电厂内自建的仓储库，可以保证秸秆的持续供应。

该县气候属于暖温带季风大陆性气候，四季分明，冬春少雨雪、多风，夏季炎热多雨，秋季日照时间长；年平均气温15.7℃，平均降水量744mm，年日照平均时数为2277.3h，光照充足，无霜期220d，可以满足农作物一年两熟的需要，气候灾害较少，适合农作物的生长。

另外，由于道路状况较好，恶劣天气对秸秆运输的影响不大。

综上所述，该项目的燃料来源是比较有保证的。

4 结束语

以上例子只是列举了一些主要因素，实际上由于秸秆属于可再生能源，不确定性因素较多，作为电厂燃料，要求其来源非常稳定、可靠，因此，我们在项目的论证阶段，应该充分分析各种因素的影响，从而保证秸秆发电项目建成后，能够安全、稳定、经济地运行。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/u7aq.html