发布时间:2010-06-08 00:00 原文链接: 石元春:当前不宜否定秸秆直燃发电

  截至2008年底,国家发改委已审批170余项生物质发电项目,总装机460万千瓦;已投产50项,装机110万千瓦。其中国能生物发电集团已有18个项目投入商业运营,装机容量40万千瓦,累计供电52亿千瓦时,消耗秸秆等农林废弃物700万吨,减排436万吨二氧化碳,农民新增现金收入19亿元和获得5万个工作岗位。近年生物质直燃发电在我国发展较快,已具一定规模,但也有不少质疑和个别的反对声音。

  2007年全国九大作物秸秆产出量为7.04亿吨,其中玉米、小麦和水稻秸秆占81%。秸秆的主要用途和去处是肥料、饲料、工业原料、燃料和被露地焚烧五项,它们分别占15%、20%、4%、45%和16%。秸秆的总产能3.55亿吨标煤,相当于10座神东煤矿,它是清洁的,可再生和可持续的,而且随着作物产量的增长而增加,这是一笔巨大的绿色资源。

  按现况,除还田、饲料等外,有约3亿吨秸秆用于薪柴和1亿吨被露地焚烧,传统薪柴的热效率只有10%左右,露地焚烧更会造成环境污染。应用现代科技  的秸秆发电的热效率在80%以上,热电联产可达97%。当前对秸秆发电提出的质疑和异议有二,一是认为将秸秆“一烧了之”太可惜,怕影响还田和地力;二是认为秸秆收集、储存、运输、稳定供应的难度较大,以及建厂后是否会引起秸秆价格上涨和争夺秸秆资源。

  多施有机肥是对的,但也不是秸秆还田越多越好,因为土壤里的有机物与无机物转化是一种动态平衡,几千年来的秸秆主要用作薪柴不是也维持地力了吗?最近国际水稻研究所(IRRI)发布了一份稻田土壤肥力的15年定位观察结果,保持土壤肥力不是靠稻草还田而靠的是合理施肥。秸秆饲用主要是农区养牛,猪鸡等其他非反刍牲畜是不吃秸秆的。按2007年全国牛存栏10595万头,农区占86.7%和一头牛一年消耗1.3吨秸秆计算,约年消耗秸秆1.1亿吨。秸秆饲用的发展决定于养牛业的发展,养牛业的发展又受市场需求等诸多因素制约。所以,秸秆还田与饲用是个原料保障问题,而不是快速扩展问题。

  关于秸秆收集、储存、运输及稳定供应问题,经国能生物发电集团几年的研发,已经得到较好解决;争夺原料资源问题主要靠做好规划布局和严格审批,是可以解决的。

  《科学时报》5月24日发表了一篇标题为《一座生物质电厂的账本》对倪维斗院士采访的报道。提出以山东单县生物质发电厂为例,每吨秸秆发电排放的二氧化碳(1300千克)比煤电(700千克)还多近一倍等等。可惜参数有误,二者对比失衡。

  将农民运送秸秆的平均运输路程设为60公里且不说,并提出1吨秸秆耗油10千克,较常情夸大5倍以上(10吨载重车100公里油耗约25升)。继而以国内外极少使用的煤液化燃油,又将二氧化碳排放量由30千克增加到100千克。更有甚者,农民的秸秆用途是多种的,倪院士竟将农民卖掉1吨秸秆也折合为0.5吨煤炭和排放出1200千克二氧化碳,这才得出了1吨秸秆发电要排放1300千克二氧化碳的结论。

  反观在计算火电排放二氧化碳量时则采用另外一种标准,既不计煤炭从煤矿运到火电厂的耗能以及采煤过程耗能所排放的二氧化碳,又用的是“先进的超超临界火电机组”,所以才得出发1000度电只排700千克二氧化碳的结论。我们知道,作对比的起码要求是条件相近,如此极端不同的条件,二者有可比性吗?倪院士的秸秆发电排放的二氧化碳比煤炭发电多近一倍的结论显然是不能成立的。

  我认为当前我国不能否定秸秆发电的理由有四。

  其一,当前我国秸秆是处于冗余状态,特别是每年有上亿吨秸秆被露地燃烧,所以秸秆发电不会与其他用途争夺资源,而是希望尽快缓解粮食主产区屡禁不止的露地燃烧顽疾。秸秆发电是唯一能大量和快速转化秸秆,消弭露地焚烧的途径,目前年消费秸秆仅数百万吨,还不到露地焚烧量的1%,任重而道远,有什么理由否定它而听任露地焚烧秸秆呢?

  其二,众所周知,农民种粮收入甚微,种粮积极性不高。如果卖粮款只能抵消种粮成本的话,每吨秸秆能卖200元就是一笔不小的额外现金收入,比政府的粮补还高许多,当然会提高农民种粮的积极性。根据秸秆发电厂的资料,国家给企业的发电补贴基本转移支付给了农民,这是其他化石和非化石能源均无法做到的。对此有利于农民,有利于国家的秸秆发电,有什么理由否定它?

  其三,如能将每年1亿吨被露地焚烧的秸秆转化为电力,约为1500亿度,比长江三峡的发电量还多,还可减排6000余万吨二氧化碳。我们有什么理由不重视对这笔巨大绿色资源的转化开发呢?

  其四,秸秆发电与热电联产的热效率可达97%,但是在物质循环利用上损失了氮、磷等植物营养物质,不如沼气,更不如纤维素乙醇。可是,秸秆直接用于生产沼气的技术不成熟,纤维素乙醇更非十年八年能够形成规模,当前唯有秸秆发电能担此重任。再说,我国有如此大量的秸秆,未来也将是多能互补,而不是“一枝独秀”。秸秆发电虽不是最佳的,但它是最现实和有用的。

  如果以上对秸秆发电的两项质疑的解释能够得到基本认同和倪院士的结论不能成立的话,那么以上四点理由足以说明当前我国应当充分肯定秸秆发电的重要实际意义。

  当然,对秸秆发电存在的问题是应当重视的。一是要进一步提高技术水平,降低成本,增加企业赢利空间;二是要向热电联产、综合开发方向发展;三是要保护农民利益,带动农村工业和服务业发展;四是要作好规划布局,严格审批,防止对秸秆资源的争夺和不合理的抬价。最后,也是最重要的一条,是政府主管部门的决策、态度和扶持。

相关文章

二氧化碳制可持续燃料研究获进展

借助绿色氢气将二氧化碳转化为乙醇、航空煤油等可持续燃料。乙醇是化工基础原料及高能量密度的清洁燃料,广泛应用于日常生活和化工生产过程中。但是,相关的乙醇合成催化剂研发工作面临挑战。前期,中国科学院上海高......

新突破!首次实现光催化常温氢气异裂,并将CO2高效转化为乙烷乙烯

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王峰团队联合意大利里雅斯特大学教授PaoloFornasiero等,在光催化氢气异裂领域取得新进展,实现了常温下氢气异裂。加氢反应是化学工业中的重要反应之一,约......

未来气候二氧化碳情景对藻源碳分配的影响获揭示

中国科学院华南植物园副研究员卢哲、研究员王法明团队在国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助下,研究揭示了未来气候二氧化碳情景对藻源碳分配的影响。相关成果近日发表于《应用藻类学杂志》(Journ......

电催化共还原硝酸根和二氧化碳合成尿素研究取得进展

近期,中国科学院合肥科学物质研究院固体物理研究所在常温常压电催化尿素合成领域取得进展,团队以三聚氰胺热解的二维g-C3N4为载体,构筑了N配位结构的铜单原子催化剂(Cu-N3 SAs),实现......

既要生产也要减排新方法驱动二氧化碳捕获

近期,江南大学生物工程学院教授邓禹团队在多胺生物合成驱动二氧化碳捕获方面取得重要进展,相关研究成果已发表在国际期刊《化学工程杂志》。二氧化碳(CO?)是引发全球变暖、极端天气等气候问题的“元凶”之一。......

“接力跑”让二氧化碳变乳酸

酸奶杯、可降解购物袋、手术缝合线……这些日常物品背后,可能都藏着一个共同的“生命之源”——L-乳酸。这种有机小分子不仅是生物可降解塑料(如聚乳酸)的单体,更广泛应用于食品、医药等民生领域,地位日益显著......

生物质组分分离和解聚研究获进展

木质纤维素类生物质是储量丰富的有机可再生碳资源,主要包含纤维素、半纤维素和木质素三大组分,是制备可持续燃料、化学品及材料的理想原料。这类生物质结构复杂且致密,通过分离技术打破复杂结构是实现选择性转化全......

利用二氧化碳引诱蛴螬特性创制高效缓释诱杀胶囊

近日,中国农业科学院植物保护研究所经济作物虫害监测与防控创新团队利用蛴螬远距离定位寄主植物的通讯化合物二氧化碳,研发了同步缓释诱杀蛴螬的二氧化碳+噻虫胺胶囊,显著提升了对蛴螬的防控效率与精准性。相关研......

二氧化碳“捕集封存”有了新思路

近日,大连理工大学教授宋永臣、副教授张伦祥研究团队在二氧化碳捕集封存研究方面取得进展,提出了基于可循环再生纳米材料和动态氢键网络的环境友好型二氧化碳捕集策略,为二氧化碳捕集封存可持续技术发展提供了新思......

界面改造新突破:自组装分子层实现二氧化碳高效运转

近日,西安交通大学教授肖春辉团队以《自组装单分子层界面氢键网络重构调控CO2电还原增效机制》为题的研究成果发表在国际材料领域期刊《先进材料》(AdvancedMaterials)。在“双碳”战略背景下......