分布式林电在林区电力工业中的应用

张越

传统发电能源存在一定的缺陷，原料构成以及存在都可对其进行集中体现，这一可进一步明确可再生生物能源的整体优势。在现代能源工业中，可再生生物能源以及林业能源占据的地位相当重要，這也是分布式林电技术形成的基础与前提。在此基础上，我国传统的能源工业结构可得到较为明显的优化，林业能源工业落后的局面可得到有效改善。在利用林电技术的基础上，能源开发最大价值可得到充分发挥，其发展前景与空间相当广阔。

受到传统经营思想以及经济体制的影响，我国天然林资源覆盖面积大面积减少，这是导致领取企业经济出现危困问题的主要原因。为在真正意义上实现对上述现象的解决，我国开始进行大力度的天然林保护工程。这对林区经济结构来说是一个相当重要的调整，需要在大力发展替代产业的同时实现对新经济增长点的科学寻找。林电技术是指再次利用木材以及木材剩余物，通过相应的设备以及辅助技术，将其转换为煤气以及电能等资源。将更多能源提供给人们。

一、林业能源在现代能源工业中的重要地位

首先，木材是生物质能源的一种，是四大基础材料中唯一可以再生的资源，又是生物质能源中燃烧值最高的材料（约为12000kJ/kg），运输和储存都远远优于农业秸秆，而且没有季节性生产的问题。自英国和瑞典科学家提出利用清育林产生的剩余物发电产生经济效益进而促进清育林和森林生态恢复的理论以来，北欧和英国一直在进行大规模的林电普及工作。美国科学家也对木材发电投以关注的目光，近年来为发展此项技术已投资上百亿美元。

其次，从环保方面考虑是木材能源被重视的主要原因。木材发电厂在作业过程当中一样会排出烟雾，但是浅灰色的烟主要是由水和草木灰组成，并没有硫化物存在，不会对环境造成较为严重的影响，尤其是燃烧后的灰分还可以作为原料进行使用，钾肥一般都是利用燃烧后的灰分制作。在经济发展的大力推动之下，人们生活水平在原有基础上得到较大幅度的提升，人们对环境质量提出越来越高的要求，在利用开发林间剩余物的同时，森林更新以及美化环境的目标得以逐步实现。天然、无毒以及环保是林电技术的明显优势与特征，不仅实现对能源工业需求的符合，同时也可利用自身的高性能优势，实现对可再生能源原料发展的进一步推动。

最后，由于林业能源开发适合天然林保护林区、商品林和能源林林区、高山没电的林区等地区，林电能源市场附加值大、综合效益高，避免了传统发电原料可再生利用率低、能源资源浪费大、远距离输送效益低的弊病。新型林业能源的开发具有极为广阔的发展前景，在现代能源工业中将占据重要地位口]，甚至可以说是一个国家能源工业是否和谐发展的重要标志，也是国家能源工业国际竞争力的体现。

二、分布式林电技术的应用

1.分布式林电技术定义和特点

（1）偏远的山区以及林区是分布式林电电源建设的主要位置，与主变电站之间距离较远。主变电站在控制电压时面临一定阻碍，甚至会出现不能实现的问题。为在真正意义上实现对就近供电目标的满足，需要对DFGS进行使用。外电网向林区送变电过程当中会出现一定程度的损失，这部分损失都可得到较为明显的改善，将线损控制在最低范围之内。

（2）如果接于馈电线的DFGS容量额定值大于馈电回路的总负荷量，通过降压变压器的潮流将反向，致使变压器低压侧成为电源，能实现向林区外的反向供电。电网的损耗主要取决于系统的潮流，DFGS可能增大也可能减小系统损耗，取决于DFGS的位置、DFGS容量与负荷量的相对大小以及网络的拓扑结构等因素。

（3）可将DFGS视为备用电源，在辐射状电网中，通过机械或电力电子转换开关将DFGS作为备用电源投入，对大电网起到调峰作用。

（4）DFGS联网运行可能引起系统电压和频率的偏差、电压波动和闪变等问题。综合考虑系统峰荷特性和用户消费电力的断续频率，分析电网的故障水平、DFGS供电能力不同而导致的稳态电压偏移、暂态电压闪变、电压波形畸变、相电压不平衡以及并网点短路容量等因素，提高分布式林电电能质量是分布式林电技术应用中的关键问题。

2.林电技术对我国林区能源结构影响的定性分析

目前，我国已成为世界第二大能源生产国和能源消费国。2005年全国能源消费总量为22.2亿t标准煤，其中煤炭消费量占到68.9%。石油进口量大幅度增长，2005年进口原油1.3亿t，石油的对外依赖度达到了42.9%。可以肯定，随着我国全面建设小康社会及现代化目标的实现，能源需求必将持续增长。利用林电技术提高我国森林资源中未利用的80%-90%的生物质能源利用率，是我国后备能源基础产业发展的关键因素。向偏远林区送电存在效益低、远距离电压稳定性不好、沿程损失大等问题。而分布式林电技术可以有效地解决这些问题，作为一种新兴的、具有竞争力的发电方式，分布式林电必将在我国现代林区能源系统中占有越来越重要的地位。可以预见，林电技术将是21世纪林区能源工业发展的主要方向。

3.分布式林电技术推动林区电力工业发展的展望

我国林业科技的投资不足，使得中国林业生产综合能力只相当于发达国家的20%。而林业科技进步是当今林业变革中最重要的因素之一。在国家天然林保护工程的促进下，我国森林覆盖率持续增长，大批天然林和人工商品林进入清林、育林和间伐轮伐期。用清育林和间伐剩余物开发林电的最主要用途将是替代传统化石类液体能源和输送给林区的能源。通过开发分布式林电网络，能够充分利用林区的资源，可以为天然林保护地区的林场职工提供就业和生存的机遇，有助于社会安定，符合国家的产业政策。利用林电效益可以加快我国森林资源恢复，通过高效间伐和全面清林促进林区的生态循环，降低林业可再生能源开发的原料成本，大幅度提高我国森林的全树综合利用率。随着林电环保和绿色消费理念的增强，分布式林电技术具有广阔的发展前景。

综上所述，现阶段我国工业化以及城市化速度相当迅猛，能源需求量呈现出逐年增加的状态，资源与环境对社会经济发展提出越来越高的要求。实现对可再生能源的开发与利用，是顺利开展资源节约型以及环境友好型社会建设的重要前提，不仅可从根本上实现对能源问题的逐步解决，也可进一步推动经济与社会的可持续发展。在改变传统能源工业结构方面，林电技术起着相当重要的作用。可通过扭转落后工业局面的方式，实现对能源最优价值的充分发挥。

（作者单位：157100黑龙江省大海林林业局）