(分享倪维斗院士之从秸秆直燃发电谈能源系统优化问题.docxVIP

从秸秆直燃发电谈能源系统优化问题工程院院士倪维斗6月7日《科学时报》“低碳能源”版上发表了三篇有关秸秆直燃发电的文章，文中对该报5月24日发表的《一座生物质电厂的账本》提出了一些意见。后文是该报记者李晓明对我的访谈。在报纸上（或是其它场合）对我国能源问题开展讨论是十分必要的，因为能源及其相应的环境问题对我国实在是太重要了。大家的经历不同，看问题的视角不同，有了讨论、交流就可以拓宽视角，得到较为合理的看法。这三篇文章我都仔细地拜读了，受益匪浅。因为《一座生物质电厂的账本》一文是《科学时报》记者对我的访谈，记者没有问到的问题我也没有详细加以解释，确实有不明确之处。所以试图通过这篇短文对其中一些数据的采用，以及把我国秸秆的利用放在一个中国农村、农民能源系统优化的角度作一些诠释。一、能源需求和供应多样化形势下的能源系统优化应“把合适的能源用在合适的地方”我国能源的需求和供应已进入多样化阶段，煤、石油、天然气、核、可再生能源都将成为我国能源供应的重要组成部分，城市和农村的能源服务的需求也不断增长。在这样的形势下，作为中央、地方政府部门首先要考虑的是从系统高度对各种能源所能发挥的作用作一个比较合理的定位，使其能得到最优化的利用，不能“各打各的仗、各吹各的号”。不然的话，从局部来看可能是合理的，有一定效益，但从较大系统范围看，可能是不合适的。多样化的能源都各有特点，如何利用应尽量使其“各得其所”。我个人近年来形成的一个明确的看法是：把合适的能源用在合适的地方，分散能源分散利用（如秸秆等），集中能源（如煤、油、气、核等）集中转化，用已形成的基础设施（电网、气网、热网等）输送至终端用户，朝这个方向努力，能源系统就可以达到显著的节能、减排效果。二、可再生能源的利用需因地制宜和考虑人与自然的和谐发展秸秆类生物质怎么利用一直是我考虑的问题，人类已逐渐进入可再生能源越来越广泛利用的时代，人与自然的交互越来越频繁（化石能源是太阳能数千万、数亿年的沉淀，而可再生能源是当年的太阳能），因此，对可再生能源生产和应用也应十分谨慎和小心，否则，将会引起人与自然的不和谐以及社会的不公平问题（实际上这类问题已经发生了）。秸秆直燃发电是将生物质转化为电，我认为在中国普遍推广是不合适的，但是在一些秸秆资源比较丰富、集中的地方仍不失为一种利用方式。在访谈中我也指出，如一些沙棘平茬复壮地区、需要工业供热地区、可以混烧地区……在这些合适的地区是可以建设的。但据我所知，有一些地方，不顾实际资源情况和地方其它能源的供应情况，一下子规划了很多秸秆直燃电站，实际上又建不起来，就是一个教训。此外，秸秆给农民提供了能源和资源，随着技术的发展和经验的积累，更好的用途会越来越多：如可用于生产沼气（不是户用型的沼气池，而是和养殖场相结合的中大型沼气池，在北方由于全年温度较低，正在研究更好的生物降解方法，沼气、沼废料都有使用价值），沤烂了以后还田（我国长期施用化肥，导致土地板结、元素失衡），颗粒化并配以方便、廉价的炉子用于炊事和采暖，以及可用作地方工业的原料……都可以因地制宜加以考虑。由于上述利用方式的采用，在一个给定地区可收集的、用于直燃发电的秸秆将会越来越少。单县供24MW的电厂需秸秆20万吨/年，收集面积是1800平方公里，恐将来这个电厂所需收集面积还会扩大（原料的供应情况发生变化）。理论上收集的运输距离和收集面积是平方根的关系（即收集面积增加一倍，运输距离增加倍）。三、能源系统优化必须考虑我国的资源禀赋我国一次能源原则上多煤少油。从长远看，煤作为一次能源的比例仍将占50%左右，绝对量大约是30亿吨标准煤/年，这些煤将来有70%以上用于发电，目前约占52%。煤的高效清洁利用只能在大容量、高参数的蒸汽电站或是整体煤气化联合循环（IGCC）以及多联产系统中实现，在必要时还可加上适当的碳捕集、利用和埋存系统（CCS、CCUS），这就是目前和将来我国煤的主要利用方向。目前我国已有不少的超临界、超超临界机组，它们每发一度电的CO2排放大概是0.7-0.75kg。我国的煤矿也正在加大整合力度，提高生产安全性和效率，像淮南煤矿，全员生产率是6吨/（人·天）。油是我国相对稀缺的资源，目前石油对外依存度已是52%，且不断增大，构成一定的能源安全问题，为解决这个矛盾，我国正在发展作为液体燃料的石油替代技术。煤直接和间接制油是其中之一。因此，消耗什么样的资源不能就事论事，而必须考虑到其稀缺性。这也就是我在访谈文章中采用先进发电数据（0.7kgCO2/kWh）和对运输秸秆所消耗的汽柴油折算成煤制油及相应CO2排放的理由。四、秸秆直燃发电一定要与农户用能作为一个整体系统来考虑不能因为现有一些地方存在着秸秆野烧，就认为这部分能源是无用的，而直燃发电就是把这部分原来“无用的、扔掉的”变成有用的。这些野烧秸秆本来是很好的资