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燃煤生物质气化耦合发电项目效益及风险分析

摘要：目前供电煤耗在315g/（kW·h）的火力发电机组，碳排放量约880COg/

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（kW·h），与“十三五”对大型发电集团提出的550COg/（kW·h）还有很大

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差距。燃煤生物质气化耦合发电技术让控制碳排量成为了可能，就其应用前景、

效益分析、风险控制等环节展开讨论。

引言

随着我国能源结构调整步伐的加快，生物质发电技术得到了较快的发展。但

生物质传统的直燃发电面临着较大的成本、环保等压力，而燃煤生物质气化耦合

发电结合了燃煤和生物质的优势，具有一定的推广价值。本文通过分析燃煤生物

质气化耦合发电项目，对项目进行效益分析，并提出相关风险。

近年来，国家对环保的要求日趋严格，对污染物排放超标计时考核、对重大

污染严重考核等。随着国务院“十三五”控制温室气体排放工作方案的下发，CO

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（二氧化碳）排放量进入了人们的视野。目前供电煤耗在315g/（kW·h）的火

力发电机组，碳排放量约880COg/（kW·h），这与“十三五”对大型发电集团

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提出的550COg/（kW·h）要求还有很大差距。目前，火力发电厂大规模上CCS

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（CarbonCaptureandStorage，碳捕捉和贮存）设备还不太现实。所谓燃煤生

物气化质耦合发电，即将生物质经气化炉气化后，将产生的气体通过燃烧器直接

与炉内煤质耦合燃烧。这种技术让控制碳排量成为可能。

1燃煤生物质耦合发电前景分析

1.1国际发展情况

大型生物质耦合发电技术在欧洲各国得到了大力发展，主要得益于对CO排

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放指标的有效控制和政策补贴等，目前在欧洲大型燃煤电厂耦合生物质的主流发

展方向是生物质与煤耦合燃烧。1993年，荷兰率先对1MW燃煤锅炉进行燃烧耦

合试验，耦合比例为5%～10%，耦合物质为废旧木料、污泥、焦炭等，由于耦合

试验效果良好，燃煤生物质耦合技术得到的了广泛应用。在确定燃煤生物质耦合

的燃烧特性后，耦合燃烧比例逐渐从10%上升至35%，耦合物质也扩展到棕榈仁、

谷物壳等。目前欧洲已经有超过50个试验，将煤和生物质耦合的比例升至40%。

2015年，荷兰建成了节能和CO深度减排示范电厂，1100MW超超临界机组+生物

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质耦合+CCS的CO深度减排路线，生物质耦合比例30%，机组发电效率＞47%。

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与荷兰相比，芬兰则建成了全球最大的循环流化床锅炉——550MW，煤、煤泥、

木材、森林废弃物等生物质在循环流化床锅炉实现了任意比例耦合，甚至全部采

用生物质。作为目前生物质耦合技术使用最多的国家，英国目前生物质耦合装机

容量达到25336MW。

1.2国内申报项目情况

2005年，欧美碳交易排放体系正式确立，如今这一体系下运行的欧洲电厂

多达10000多个，在欧洲，各工厂、航空公司开展了多项CO深度减排工作。2017

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年，我国有7个碳排放交易市场正式投运，并正式印发了《全国碳排放交易市场

建设方案》。2030年，全球碳排放交易量将达到峰值，根据我国《能源生产与