煤電低碳轉型,助力鄉村振興,實現“雙碳”目標——2023年6月15日,中國電力科技網“第四屆燃煤鍋爐耦合生物質發電技術應用研討會”在北戴河順利召開。
生物質能作為全球公認具有零碳屬性、穩定性的可再生能源,其數量巨大,每年可再生生物質達1600-1800億噸,相當于球能源的5倍,是生態系統重要組成部分,我國生物質能利用初步形成以發電為主,生物天然氣、清潔供暖等非電為輔的多元化發展格局。截至2022年底,生物質能發電裝機容量累計達4132萬千瓦,已連續四年位居世界第一!本屆會議立足國家能源方針政策,為該領域提供深度交流學習技術平臺,來自發電企業、科研院所、高等學校15位專家,圍繞國內外先進生物質發電技術、生物質與生物質氣化多聯產技術、燃料收、儲、運、加工成型及產業規模化研究、燃煤耦合生物質對鍋爐系統影響分析和發電一體化方案探討等議題,進行高水平解讀、交流和研討。

會場
【開幕式】
南方電網電力科技股份有限公司戰略級高級技術專家李德波主持,并致開幕詞。
中國電力科技網主任魏毓璞,代表主辦單位致主題辭。

魏毓璞
第一屆,研究對策,研判可行優質方案,彰顯煤電功能多元化;
第二屆,試點攻堅,政產學研用商,披荊斬棘,實現技術突破升級;
第三屆,關注火電轉型與鄉村振興,深度交流,解讀政策,借鑒國外經驗。
科技保障電力供應,創新驅動能源轉型。雙碳背景下,生物質能產業發展迎來利好,重新定義能源轉型新戰略目標已成必然。乘勢而上,中國電力科技網“第四屆燃煤鍋爐耦合生物質發電技術應用研討會”今日在北戴河順利召開,專家高水品演講,與會嘉賓聆聽。請大家熱烈鼓掌:祝賀、期待和感謝!
生物質能作為全球公認具有零碳屬性可再生能源,是生態系統重要組成部分,我國初步形成發電為主,生物天然氣、清潔供暖等非電為輔多元化發展格局。截至2022年底,生物質能發電裝機容量累計4132萬千瓦,連續四年位居世界第一;清潔供暖面積超過3億平方米,成型燃料年利用量近2000萬噸。當前我國生物質能開發潛力約4.6億噸標煤,實際轉化為能源不足0.6億噸標煤,占比極小,潛力巨大,冀望從業者在政策、技術和商業層面,深度挖潛,實現突破!
本屆會議,專家緊扣“煤電低碳轉型,助力鄉村振興,實現雙碳目標”主題,圍繞國內外先進生物質發電技術、燃料收儲運加工成型及產業規模化研究、煤電廠耦合生物質發電改造實踐等議題,結合當前產業形勢,共同探討轉型升級創新發展面臨的難點與對策,同與會嘉賓多層面、多角度,針對中國生物質資源條件和保障煤電生物質燃料轉型進行分析研討,齊奏演講、答疑、溝通技術三部曲。
以夢為馬騁天下,堅韌為翼破萬里,甘之如飴愿付出,欲得歡喜齊戮力!

周麗
中國電力科技網處長周麗,宣讀清華大學教授毛健雄賀詞。
首先祝賀“第四屆燃煤鍋爐耦合生物質發電技術應用研討會”的召開,并感謝魏主任和中國電力科技網為研討會進行的大量精心準備工作和各位專家準備的高水平發言。
大家知道,在“雙碳”目標下,中國煤電正在面臨低碳轉型的空前挑戰,但同時也面臨巨大的發展機遇。習近平總書記指出:“推動能源革命,要立足我國能源資源稟賦,堅持先立后破,通盤謀劃,傳統能源退出必須建立在新能源可靠替代堅持上”。根據這一精神,我認為中國煤電的低碳轉型應該采取“三步走”的路線圖:第一步是通過技術創新,大幅度提高效率和靈活性實現煤電自身的高質量低碳發展;第二步是大力發展生物質能源植物,通過政策引導和推動,逐步形成我國生物質燃料的產供銷產業鏈,推動我國煤電耦合生物質發電的不斷發展,從小比例的生物質耦合混燒開始,通過示范,積累經驗,最終實現100%的生物質燃料對煤炭的完全替代,基本實現高碳排放的燃煤火電轉型為近零碳排放的生物質火電。第三步是推動和示范碳捕獲利用和封存(CCUS)技術,使其能耗與成本能夠為市場接受并得到推廣,這樣,零排放的生物質火電就能夠發展至碳的負排放。
我們今天的這個研討會,就是研討和交流如何走這第二步的煤電生物質耦合混燒。要實現這一步,我們需要解決許多問題,包括需要國家出臺什么樣的政策才能大力推動煤電生物質耦合混燒的發展,是否可以借鑒歐洲國家,特別是英國的經驗,當年在“京都議定書”時期,使得英國100%的燃煤電廠都實現了生物質混燒,而且其容量最大的Drax電廠最終實現了4臺66萬千瓦煤電機組100%燃燒生物質燃料。另外一個問題是,中國現在將近12億千瓦的煤電裝機容量,我國是否有可能提供足夠的“邊際土地”,能夠種植和提供相當于20多億噸標準煤的生物質燃料。另外。生物質能源植物形態多樣,能量密度低,中國地域廣闊,條件差異巨大,分布不均,應該發展推廣什么樣的生物質植物和技術,才能解決我國巨大生物質能源植物的種植,收集,加工,運輸等問題,使之能夠像煤炭那樣方便地滿足火電燃料的需求等。因此,我認為,要完成第二步的任務,其挑戰和困難是巨大的。
我相信,今天的研討會,通過許多專家在會上的精彩發言和大家的研討,一定會為我們帶來許多重要的信息和有益的建議,為推動我國煤電的生物質燃料轉型做出重要貢獻。我以前曾有多次機會參加中國電力科技網組織的有關煤電的年會、研討會和交流會,每次參會均受益匪淺。但是這次我因為年齡和身體原因,非常抱歉無法再參會向大家學習。感謝與會代表的積極參與,再次感謝魏主任和中國電力科技網,以及各位專家將要在這次研討會上所做的高水平精彩講演,祝這次研討會圓滿成功!
【技術演講】

河北神勢雙循發電有限公司董事長郝景潤發表“如何實施新時代生物能發電供熱大規模高質量發展”演講。總結經驗教訓,只有發揮原創性,顛覆性、集成性創新,才能實現新時代綠色低碳生物質能源高質量發展。抓住生物質原料供應:超級蘆竹這個原料關鍵,就抓住了問題的牛鼻子。生物質電廠根本問題是原料的質量和價格問題,只有持續穩定的原料供應,并且價格合理穩定,生物質電廠才能穩定連續可持續運行。超級蘆竹未來或將替代所有煤電廠的燃煤。我們在沙河市經濟開發區,申請建設2臺全高位布置超超臨界66萬千瓦生物質發電供熱項目,其中一次性規劃8臺,分期建設。蒸汽供熱半徑70公里,供熱半徑200公里,可以實現邢臺市及20個縣市供熱全覆蓋。實現新時代生物質能源高質量發展。

中國能源研究會副秘書長、節能減排中心主任王凡發表“低碳發展,必由之路,煤電轉型,勢在必行”演講。亞臨界機組改造升級是重點,“十四五”期間改造規模不低于3.5億千瓦,約占我國煤電總容量三分之一。存量煤電機組靈活性改造應改盡改。統籌考慮節能降耗、供熱改造和靈活性改造,實現“三改”聯動。植物能源替代發電燃煤是必然,發電燃煤不減下來,我們非化石能源在一次能源中占比85%以上的目標就實現不了,碳中和目標也很難實現。國際上公認植物能源發電是零碳發電。通過種植利用超級蘆竹,就能從太陽獲得取之不竭的能量。煤電主動轉型,為植物能源提供應用場景,實現燃料替代,是能源革命的重要內容,也是實現碳中和的關鍵,意義極其深遠。實現碳達峰、碳中和,是一場廣泛而深刻的經濟社會變革,是一項復雜的工程和長期的任務,我們要深刻理解碳達峰、碳中和的意義,選準和找對碳達峰、碳中和的路線,艱苦努力,堅持不懈,才能實現偉大的目標。


吉林宏日新能源股份有限公司董事會秘書、董事長助理許雪楠發表“生物質碳循環產業——碳中和主賽道”演講。生物質能是可再生能源中唯一化學態能,唯一可作為燃料的可再生能源,也是唯一可全面取代化石能源的可再生能源,是解決負碳排放最具經濟性手段。生物質凈零碳排放成功案例表明:生物質具有靈活供熱功能。移動式供熱裝備集中在20尺集裝箱內,占地面積約14平方米,可滿足2萬平方米供熱面積;工業用戶生物質顆粒替代天然氣生產蒸汽,蒸汽價格約為天然氣供汽50%~80%,減排CO2,大型燃煤鍋爐可通過耦合生物質方式進行燃煤分布替代,最終實現全部替代,達到凈零碳排放。生物質成型燃料替代燃煤進行供熱,生物質全產業鏈空間達10000億,發展潛力巨大。以實現碳中和、鄉村振興兩大戰略為目標,通過產業鏈推廣,助力鄉村實現可持續發展新模式,助力我國快速實現碳達峰碳中和目標。

華中科技大學能源與動力工程學院教授靳世平發表“生物質粉料燃燒及蓄熱管氣化技術”演講。對生物質破碎系統進行優化,提高生物質粉碎效率;對粉料氣力輸送進行試驗和數值模擬研究,獲得重要參數。進行生物質粉料燃燒研究,完成生物質單燃和生物質、煤混燃應用試驗,燃燒效率提高、氮氧化物排放降低。進行生物質氣化試驗和模擬研究,獲取影響生物質氣化的關鍵參數,發明生物質蓄熱管式高溫氣化裝置,顯著提高氣化效率及合成氣熱值。為煤耦合生物質燃燒提供了可行的技術路徑選擇。


西安華電清潔能源技術有限公司循環流化床鍋爐技術部可再生資源利用研究所所長/正高級工程師張世鑫發表“流化床鍋爐多源廢棄物耦合技術研究及案例分析”演講。成分復雜、特性各異、物理/化學特性差異、積灰/結渣/腐蝕/污染物控制、入爐位置、入爐方式設計是廢棄物耦合燃燒技術重點。對于循環流化床鍋爐進行多源廢棄物耦合燃燒利用項目,需要考慮1進2出問題,即如何入爐、污染物排放是否受影響、灰渣是否受影響。需要考慮的關鍵因素為廢棄物的物理特性/燃燒放熱特性與鍋爐燃料的差別對燃料系統以及燃燒狀態的影響、污染物排放特性及相應控制措施、積灰結渣的影響與防治、耦合燃燒后對灰渣成分的影響。


中科合肥煤氣化技術有限公司研究員包紹麟發表“CFB鍋爐生物質直燃技術創新與發展”演講。經過十幾年CFB生物質直燃實踐,已經掌握CFB鍋爐生物質直燃技術,可以實現連續穩定滿發運行,生物質量計量簡單可靠,采用超高壓帶再熱蒸汽參數,發電效率顯著提高。依據在生物質直燃領域內做的工作為基礎,本公司聯合技術支持單位中國科學院工程熱物理研究所,開始生物質氣化的研究,目標在于制造生物質甲醇,難點在于解決煤焦油的析出。

南京林業大學教授,俄羅斯工程院和自然科學院外籍院士周建斌發表“生物質固碳氣化多聯產技術助力雙碳目標早日實現”演講。生物質固碳氣化多聯產技術系統的減排潛力巨大。生物質熱解氣化發電,每噸生物質發電650kWh替代煤電,相當于減排了650kgCO2;于此同時,300g生物質炭相當于封存900gCO2,這后一部分占60%的CO2實質上是碳封存固定,實現發電負排放,同時可以得到100kg的生物質醋液,可以作物肥料使用。生物質固碳氣化多聯產技術是當今唯一真正具有經濟可行性的實用碳封存技術,通過本技術,每利用1噸生物質,其產生的生物質炭價值等于或高于原料的價格,因此發電或供熱實現零成本。生物質能源化利用勢在必行。

華東理工大學教授、中國能源學會新能源專家委員會副主任吳幼青發表“生物質氣化應用的綠色科技發展”演講。中國生物質氣化目前主要是能源用途,已取得舉世矚目成果,工業規模示范耦合煤電工藝,綠色、高效和規模生產大幅提升,小型秸稈氣化熱電炭肥聯產,屬早期因地制宜頗接地氣的應用形式。傳統煤化工具產品型特征——生產合成氨和焦炭,現代氣化則以能源和有機合成化學品為主。理論上生物質氣化可借鑒煤氣化及下游產品技術,合成氣生產重要支點,綠色化工則對原子利用率、碳原子經濟性和全生命周期評價提出新要求。國內開展工業規模移動床富氧氣化和萬噸級熔渣氣化中試初步驗證,為生物質制氫裝備升級和工藝優化提供技術支撐。

西安交通大學能源與動力工程學院教授王學斌發表“燃煤機組靈活性耦合多源有機固廢/生物質關鍵技術研發與應用”演講。當前大型燃煤電廠耦合污泥的效益尚可,但仍需在污泥耦合工藝的全流程上進行能耗優化,并對包括臭氣和重金屬等污染物進行深度治理。多源有機固廢無氧熱解技術可將有機固廢徹底轉化為與常規油氣和煤粉燃料性質相近的熱解油氣和生物炭,從而實現燃煤電廠高效、清潔和靈活的耦合協同處置,徹底解決燃煤機組耦合協同處置多源無定型有機固廢的行業難題。


合肥德博生物能源科技有限公司副總經理魯萬寶發表“生物質氣化耦合電站鍋爐、工業窯爐技術及其產業化”演講。生物質氣化耦合發電項目特點:生物質炭/灰進電站鍋爐、窯爐前被收集,避免堿金屬對鍋爐、窯爐產生不利影響。高溫燃氣輸送和燃燒過程無焦油產生。生物質氣化耦合充分利用鍋爐、窯爐機組環保設施,實現清潔利用。電力行業已納入碳減排交易市場,鋼鐵、水泥、化工等行業“十四五”將納入碳排放權交易市場 通過對生物質氣化高值化技術之一:多聯產技術;生物質氣化高值化技術之二:耦合鍋爐、窯爐技術;生物質氣化高值化技術之三:生物質綠色化工的介紹,實現高效替代煤炭的同時,聯產高品質生物質炭,能夠有效提高項目經濟效益。

習近平總書記在中共中央政治局第三十六次集體學習時指出:推動能源革命,要立足我國能源資源稟賦,堅持先立后破,通盤謀劃,傳統能源逐步退出必須建立在新能源安全可靠的替代基礎上。要實現我國煤電低碳轉型,必須立足我國電力目前仍然以煤為主的能源現狀。煤電產生的碳排放是能源消費的最大碳排放來源。
現階段煤電的碳排放水平約為875g/kWh,通過現有煤電機組進行綜合升級技術升級改造,可以降低至670g/kWh。CCUS技術雖然能夠實現煤電的近零排放,但是面臨成本高、能耗高、占地高等技術問題,與大規模工程應用還有較大的距離。目前我們國家燃煤電廠超低排放設施達到國際領先水平,燃煤電廠耦合有機固體廢棄物焚燒發電技術能夠充分利用我們國家燃煤電廠國際領先的超低排放環保設施,降低燃燒設備投資,是適合我國煤電機組低碳發展現狀的優選技術方案。
本屆研討會在這個背景下召開,與會專家圍繞我國燃煤耦合生物質摻燒技術進行了深度技術交流,從生物質摻燒背景、燃煤電廠耦合污泥摻燒大規模工程應用、生物質流化床氣化技術、CFB鍋爐生物質直燃發電、多源固體廢棄物處置技術、生物質“種-收-儲-運-預處理”及耦合燃煤機組發電技術、生物質固碳氣化多聯系技術等方面、多角度開展技術研討,既有理論創新,又有工程實踐,理論密切聯系實踐,一大批工程創新技術成果在會上分享。會議內容豐富,相互啟發,氣氛活躍,展示了國內在生物質利用方面最新研究和產業化應用成果。

中國電力科技網對本次會議進行全程實況錄像,供國家能源局、各大發電集團主管部門交流學習;還將本次會議專家演講PPT上傳至中國電力科技網相關欄目和電力月刊,供廣大電力科技工作者免費下載和在線瀏覽,保存、共享,傳播先進技術和經驗,為我國電力發展貢獻綿薄之力。
中國電力科技網:m.0631rcsc.com;
聯系人:魏毓璞18801034448;周麗15010503361;楊曉容18001252968。






