發(fā)達國家穩(wěn)定增長
生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)主要在發(fā)達國家保持持續(xù)、穩(wěn)定的增長。該技術起源于20世紀70年代石油危機爆發(fā)，在80年代誕生了世界上第一座以秸稈為燃料的生物質(zhì)直燃發(fā)電廠，隨后該技術在丹麥、西班牙、瑞典、法國等地得到很好的推廣。
上世紀90年代以來，生物質(zhì)能發(fā)電在全球很多國家得到快速發(fā)展，其中美國、西班牙、瑞典、芬蘭、法國、英國、加拿大、奧地利等國投產(chǎn)運行了多個工業(yè)剩余物或者秸稈直燃發(fā)電機組。泰國、印度、巴西和東南亞等發(fā)展中國家也投產(chǎn)運行了多個生物質(zhì)能直燃或者氣化發(fā)電項目。目前國土面積只有我國山東省面積1/4的丹麥，已建立了15家大型生物質(zhì)直燃發(fā)電廠，年消耗農(nóng)林廢棄物約150萬噸，提供丹麥全國5%的電力供應。美國已經(jīng)有350多座生物質(zhì)發(fā)電站，主要分布在郊區(qū)的紙漿、紙產(chǎn)品加工廠和其他林產(chǎn)品加工廠。預計到2020年，西方工業(yè)國家15%的電力將來自生物質(zhì)發(fā)電。
由于生物質(zhì)是唯一可再生的碳源，可以轉化生產(chǎn)可再生的液體燃料和可再生材料。目前，國外生物能源應用逐漸轉向生物質(zhì)資源的液體燃料轉化方向，尤其是比較成熟的生物質(zhì)纖維素乙醇的生產(chǎn)與生物質(zhì)發(fā)電的聯(lián)產(chǎn)，被普遍認為是極具商業(yè)價值和發(fā)展前景的方向。
目前中國已經(jīng)開展利用生物質(zhì)能發(fā)電的技術路線，主要包括農(nóng)林生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電、城鎮(zhèn)垃圾生物質(zhì)發(fā)電、農(nóng)林生物質(zhì)氣化發(fā)電、生物質(zhì)沼氣發(fā)電以及生物質(zhì)與化石燃料混合燃燒發(fā)電等。中國從“七五”、“八五” 期間就開始生物質(zhì)能氣化發(fā)電技術的研究與示范應用。到“十五”期間，中國6兆瓦秸稈氣化發(fā)電示范工程建成投入運行。
為有利于解決農(nóng)作物秸稈剩余焚燒問題，國家積極推動秸稈生物質(zhì)能發(fā)電技術的發(fā)展，2003年以來國家先后批準了河北晉州、山東單縣、江蘇如東三個秸稈發(fā)電國家級示范項目，隨后制定了生物質(zhì)能發(fā)電優(yōu)惠上網(wǎng)電價等有關配套政策。截至2011年底，中國秸稈發(fā)電3494兆瓦，垃圾發(fā)電2097兆瓦，沼氣發(fā)電381兆瓦。
中國生物質(zhì)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展。在“十一五”時期，我國生物質(zhì)發(fā)電、液體燃料、燃氣、成型燃料等多種利用方式并舉，取得了突出成績。到“十二五”期間，我國生物質(zhì)能年利用量將超過5000萬噸標準煤。其中，生物質(zhì)發(fā)電裝機容量將達到13000兆瓦(其中秸稈發(fā)電8000兆瓦)、年發(fā)電量約780億千瓦時，生物質(zhì)年供氣220億立方米，生物質(zhì)成型燃料1000萬噸，生物液體燃料500萬噸，將建成一批生物質(zhì)能綜合利用新技術產(chǎn)業(yè)化示范項目。
生態(tài)效益與能源環(huán)保效益互相促進 生物質(zhì)直燃發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，然而在成套設備設計、制造、運行等方面由于缺乏相關經(jīng)驗，遇到諸多挑戰(zhàn)。同時，由于我國生物質(zhì)種類繁多，物化特性差別較大，對鍋爐的設計和運行提出了更高的要求。經(jīng)過幾年的發(fā)展，通過“引進、消化、吸收、再創(chuàng)新”，我國已經(jīng)實現(xiàn)丹麥BWE公司先進鍋爐技術的國產(chǎn)化，秸稈直燃發(fā)電項目投資也降低到了8500元每千瓦時左右。
中國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)燃料來源廣泛。研究培育適合中國不同地區(qū)的、不同品種的速生、高效、環(huán)境友好的能源植物，利用山地、荒地、沙地、鹽堿地、近海、村鎮(zhèn)“四旁地”等發(fā)展能源農(nóng)場、林場，可直接平茬生產(chǎn)生物質(zhì)發(fā)電的原料，實現(xiàn)生態(tài)效益和能源環(huán)保效益的互相促進發(fā)展。
在中國四大沙地建設以生態(tài)保護為主的“生態(tài)—能源”基地，可以同步規(guī)劃生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)，發(fā)展能源林業(yè)、能源農(nóng)業(yè)。纖維素乙醇生產(chǎn)的木質(zhì)素剩余物，用于生物柴油生產(chǎn)的果實或者籽粒加工提取后的剩余物，都可以通過直接燃燒發(fā)電處理，一方面有利于環(huán)保，另一方面還可以生產(chǎn)綠色環(huán)保的電力上網(wǎng)銷售，還能供應綠色熱能，提高發(fā)電和供熱的綜合利用效率，熱電聯(lián)供的效率高達80%以上，灰渣還可以還田或者做建筑材料。各環(huán)節(jié)的有機結合構成了一個農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)、能源、生態(tài)的閉環(huán)項目，可以實現(xiàn)對生物質(zhì)原料的生化燃燒結合，“吃干榨盡”，高效利用。
今后生物質(zhì)發(fā)電的發(fā)展方向，就是多技術路線的整合協(xié)同發(fā)展，將會有效帶動“能源林——燃料乙醇——生物發(fā)電——生物肥料”等多種閉環(huán)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式。我們要結合中國本土實際情況，在中國生物質(zhì)發(fā)電技術研發(fā)與科技創(chuàng)新基礎上，加強與國外先進技術和經(jīng)驗的交流合作，為中國可再生能源開發(fā)和全球溫室氣體減排作出貢獻。
