生物质能发电厂原料收集存在的问题及其对策

冯彦明

摘要：文章针对生物质能发电厂原料收集存在的主要问题，列举了其表现形式，提出了生物质能发电厂原料收集的基本原则和相应对策。

关键词：生物质能发电；原料收集；压块燃料

中图分类号：TK6

文献标识码：A

文章编号：1009-2374(2009)03-0157-02

以秸秆、稻壳等为主的生物质作燃料代替煤炭燃料的发电厂，是我国调整能源结构、解决矿物质能源危机、治理环境污染、减排温室气体和未来电力能源供应的重要途径，也是未来5～10年世界新能源的重点发展方向。目前，我国在建的生物质发电示范项目规模一般为2×12MW，采用直接燃烧供热发电技术，在运行中对生物质需求量相当大，年需耗用生物质20～30万吨，每天耗用1000吨左右。因此，合理地进行生物质能发电厂原料的收集，是保证生物质能发电厂维持商业化运行的关键。

一、生物质收集中存在的主要问题

我国农村地域辽阔，人多地少，自然村分散；农作物品种繁多，种植区域复杂，主要产粮区换种期短；农作物生物质质地松散，水份含量较大，发热量低，资源分散，不易储存和运输；农村大部分地区的农业机械化水平较低，生物质从收获到制成燃料还没有一条龙机械设备，大量生物质的收集、储存成为生物质能发电厂燃料加工生产过程中的“瓶颈”，制约着生物质的大范围大规模收集利用。其主要表现为：

(一)收集困难

1．收集量大。以玉米秸秆为例，一般每亩只可收集到风干秸秆0.5吨，一个2×12MW生物质能发电厂年需生物质20～30万吨，需在40～60万亩的玉米地收集，而目前玉米秸秆约有1/3直接还田，1/3用作饲料等其他用途，实际能收集到的仅为1/3。这就需要在150万亩左右耕地上来完成收集任务。

2．收集时间存在的矛盾难以解决。一是农业生产季节性强，换种期短，为了腾地换种，甚至要求生物质在10天左右时间完成收集和储存。二是各类农作物生物质收获时的含水量不一，收获后一般需要原地摊开晾晒1～3天才能进行捆扎码垛储存，码垛储存时生物质含水量原则上不能超过50％。

3．生物质资源难以控制。一些地区分散的自然村和分散性的经营模式，制约了生物质资源的收集力度。近年来大力推广保护性耕作、生物质还田技术，农民已习惯现有耕作方式，加大了收集难度。生物质的加工饲料等其他用途和生物质能其他利用方式的兴起，给生物质能发电厂原料资源的收集增加了难度。

4．生物质收集的机械化程度低，生物质成型燃料加工设备还不尽完善。国产高秆作物的收获机械尚处在中试阶段，生物质成型燃料加工设备与生物质收获机械同机作业更是处在研究阶段，很难解决生物质的收集和储存这一生物质利用的“瓶颈”问题。

5．目前生物质还不是真正的商品，没有稳定的价格体系，不定因素较多。生物质收购价格低于成本，生物质收集经纪人很难培育起来，也难以调动农民的积极性。生物质收购价格过高又会影响生物质燃料成本，造成发电成本提高。随着生物质的大规模使用，生物质的价格呈上升趋势。

(二)储存运输困难

1．生物质风干处理占地面积大，风干储存时间长，风险大。生物质收获后码垛储存时的含水量仍很高，为了能迅速散发水分，垛高一般不超过3米，那么每亩土地储存的新鲜生物质仅能得到风干生物质40吨，集中收集到的20万吨生物质就需要占用5000亩土地进行风干处理。生物质码垛存放1～3个月生物质含水量才可降至20％左右。一旦存储不当，会发生腐烂发霉现象，降低热能量，甚至会发生自燃现象，造成损失。存储期间还需要防雨、防水和防火。

2．如果对生物质进行人工干燥或烘干处理，虽然可以迅速脱水干燥，但需要使用相应的机械或添置各种干燥设备，并使用能源，增加了生物质原料的成本。

3．随着燃油价格的不断攀升，运输成本呈上升趋势。

二、生物质能发电厂原料收集相应对策

为保证生物质能发电厂燃料持续、稳定和充足的供应量，实现生物质能发电厂商业化运营，针对目前生物质收集、储运存在的问题，提出生物质能发电厂燃料的收集相应对策：

1．分散建设生物质燃料加工基地。生物质燃料加工基地是生物质能发电厂燃料收集、储运和预处理中心，应当采取以电厂为轴心分布式多点布局设置，每个加工基地应设在生物质资源密集区域内，考虑到运输成本，其收集辐射半径在5公里以内为宜，厂区面积应不低于10亩，可充分利用荒地或空闲地。基地以简易建筑为主，厂房可采用三面墙或一面墙建设。燃料加工基地就像燃煤电厂的煤矿一样为生物质能发电厂供应燃料，生物质能发电厂可以投资方式参与其中，以便控制生物质燃料的收集处理。

2．生物质燃料加工基地应从小规模的关键设备入手，逐步向大规模最大化机械生产发展。为有利于大规模收集利用燃料，加工基地应尽可能地使用机械作业，配备基本的机械设备和运输工具。有关单位应进一步研究改进生物质收集和预处理等机械设备，尽快研制出生物质收获与预处理同机作业机械，解决生物质收集的“瓶颈”问题，以适应生物质能发电厂大规模利用生物质的需要。

3．降低生物质能发电厂原料收集、储运成本。生物质燃料到厂价与生物质收集、储运成本相关，控制各个环节成本，降低生物质燃料到厂价是保证生物质能发电厂商业化运营的关键。

4．从生物质能发电厂项目的可行性研究工作入手，优化生物质收集方案。

5．政策引导与扶持。生物质燃料作为能源在生物质能发电厂运用，既有利于生物质变废为宝，使农民增收，也为能源利用、环境保护和循环经济提供了途径，必然会得到当地政府的大力支持。政府部门可以在禁烧生物质、取缔小型造纸厂、普及推广环境保护等方面加大宣传和治理力度，政策上扶植农区从事生物质收集和预处理加工的经纪人，对生物质收购价格提出保护性意见；同时，应当避免生物质利用的其他项目建设，减少争资源状况，并且改进生物质收集区域的农业种植结构和农民作业习惯，以适应生物质回收的需要，为生物质能发电厂控制生物质资源给予帮助和协调，保障生物质燃料加工基地的生物质资源供应量。这对于生物质能发电厂这一新生事物的起步运营至关重要。