近日，國家能源局、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技改試點項目建設(shè)的通知》(以下簡稱《通知》)，確定了84個技改項目試點，涉及全國23個省、自治區(qū)、直轄市。

燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電是一種成熟的可再生能源發(fā)電技術(shù)，通過現(xiàn)役煤電機組的高效發(fā)電系統(tǒng)和環(huán)保集中治理平臺，盡力消納田間露天直燃秸稈，規(guī)模化協(xié)同處理污泥，實現(xiàn)燃料靈活性，降低存量煤電耗煤量，提升可再生能源發(fā)電量，具有投資省、見效快、排放低、可再生電能質(zhì)量穩(wěn)定的特點。

在上述通知的80多個試點項目中，從技術(shù)方案上看，“采用生物質(zhì)氣化爐對農(nóng)林廢棄殘余物進行氣化，產(chǎn)生的生物質(zhì)燃氣輸送至燃煤機組鍋爐進行燃燒、發(fā)電”這一模式達40多個。“氣化”成為此次燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技巧的主要模式。

國內(nèi)首套燃煤耦合生物質(zhì)氣化發(fā)電示范項目是由國電長源電力公司與合肥德博生物能源科技有限公司(簡稱德博能源)共同研發(fā)的荊門10.8MW工程，目前成功穩(wěn)定運行近6年時間，為燃煤耦合生物質(zhì)氣化產(chǎn)業(yè)提供了運營樣本。中國能源研究會將該項目作為國內(nèi)燃煤電廠循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展經(jīng)典案例進行推介，受到了各界專家和能源行業(yè)資深人士的高度認可。

在此基礎(chǔ)上，業(yè)內(nèi)專家也有指出，盡管氣化技術(shù)路線相比其它耦合方式優(yōu)勢突出，但氣化灰渣的高附加值利用，是該技術(shù)路線需要改進和提高的方向。

針對這一問題，《中國電力報》記者采訪了生物質(zhì)資源利用領(lǐng)域多位資深專家，調(diào)研生物質(zhì)氣化領(lǐng)域最新進展，為生物質(zhì)氣化在燃煤耦合發(fā)電中應(yīng)用提供新思路。

華電襄陽15MW級燃煤耦合生物質(zhì)氣化發(fā)電項目

能源企業(yè)變身為能源材料綜合中心

彼之砒霜，我之蜜糖。能源領(lǐng)域追求降低氣化灰渣含碳量，減少能量損失;而從價值角度來分析，隨著氣化固體產(chǎn)物中含碳量增大，無價值灰渣轉(zhuǎn)變?yōu)楦邇r值生物炭，會大幅度提高項目收益，這正是生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)工藝追求的。

為了氣化事業(yè)發(fā)展，德博能源與相關(guān)科研單位深入合作，并投入大量資金進行技術(shù)研發(fā)。他們首先從生物質(zhì)原料特性做起，建立了涵蓋秸稈、稻殼、玉米芯、木塊、竹屑在內(nèi)的100多種生物質(zhì)的堆密度、流動性、元素分析、灰成分等理化特性庫。他們開發(fā)出了適合不同原料的固定床和流化床氣化裝置，實現(xiàn)了對燃氣和生物炭等多種產(chǎn)品的智能調(diào)控。他們還擴大了生物燃氣的應(yīng)用范圍，實現(xiàn)了生物燃氣在電力供應(yīng)、熱能生產(chǎn)、化工領(lǐng)域、金屬冶煉等領(lǐng)域的全覆蓋。在氣化產(chǎn)品方面，他們實現(xiàn)了生物燃氣的高效清潔燃燒利用，生物炭產(chǎn)品深加工成工業(yè)炭和活性炭用于修復(fù)退化、污染的土壤和水體，并開發(fā)了新型炭基肥、生物質(zhì)液肥等產(chǎn)品應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，減少化肥用量。他們還與合作單位一起延長產(chǎn)業(yè)鏈，將生物炭變成為價值極高的電極材料，實現(xiàn)了生物質(zhì)向高端碳材料的轉(zhuǎn)化。

已故中國工程院張齊生院士畢生致力于生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化推廣，利用生物質(zhì)中揮發(fā)分和固定碳等可燃組分理化特性，在高溫無氧或缺氧條件下，發(fā)生分解產(chǎn)生可燃氣體及高品質(zhì)生物炭，通過調(diào)整固定碳的氧化程度，實現(xiàn)高品質(zhì)生物炭及燃氣同時輸出，提升生物質(zhì)價值。

在張齊生理論指導(dǎo)下，合肥德博生物能源科技有限公司陸續(xù)建設(shè)并運行了一百多套生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)項目，在我國東北地區(qū)的黑龍江和吉林，實現(xiàn)生物質(zhì)清潔供暖同時獲得高品質(zhì)炭材料;在浙江安吉、麗水等地，踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，實現(xiàn)當?shù)刂駨U料清潔高價值利用;項目輻射到緬甸、剛果金等國家，讓我國的綠色能源設(shè)備幫助“一帶一路”沿線國家向清潔能源轉(zhuǎn)型;多聯(lián)產(chǎn)設(shè)備更是出口到了希臘、西班牙、斯洛文尼亞等歐洲國家，實現(xiàn)了“中國制造”出口向“中國創(chuàng)造”出口的轉(zhuǎn)變，并獲得業(yè)主的一致好評。經(jīng)過不斷的技術(shù)開發(fā)，近幾年創(chuàng)造性實現(xiàn)了大型流化床炭氣聯(lián)產(chǎn)技術(shù)突破和項目運行，不僅為大型燃煤電站耦合生物質(zhì)氣化發(fā)電提供了新的利潤增長點，更為中國生態(tài)環(huán)境治理書寫了新篇章。

緬甸1200KW生物質(zhì)氣化發(fā)電聯(lián)產(chǎn)炭項目

氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)中產(chǎn)生的高溫燃氣與煤粉混燃，實現(xiàn)高效耦合發(fā)電，同時獲得生物炭，這就構(gòu)成了燃煤耦合生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)路線。根據(jù)生物質(zhì)原料不同，生物炭可以制作工業(yè)還原炭、活性炭、生活用炭、電容炭、炭基肥料等。燃煤電站不但能夠?qū)崿F(xiàn)電能和熱能等二次能源全方位輸出，而且變成生物炭材料中心。

生物炭有較大的孔隙度和比表面積，較強吸附力、抗氧化力和抗生物分解能力，可有效改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)、增加土壤碳含量，因此被廣泛應(yīng)用于改良酸化土、沙化土、白漿土等低產(chǎn)土壤，被國際學術(shù)界譽為“黑色黃金”。

中國工程院院士、沈陽農(nóng)業(yè)大學教授陳溫福的研究方向一直圍繞著國家糧食安全和耕地品質(zhì)，“保障國家糧食安全的根本在耕地，既要守住耕地紅線，也要扭轉(zhuǎn)耕地質(zhì)量下降的趨勢。”作為我國北方超級稻研究首席科學家，陳溫福這些年來把研究重心放在秸稈炭化還田即生物炭基肥上，為推進“藏糧于地”奔走。“我國生物炭研究特別是產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用在國際上已處于領(lǐng)先地位，研究人員發(fā)表的SCI論文幾乎占到50%，生物炭產(chǎn)業(yè)化應(yīng)該說已經(jīng)相當成熟。”陳溫福說，秸稈生物炭能夠?qū)崿F(xiàn)自循環(huán)、零排放、無污染，生物炭及其制成品“生物炭基肥”成本也降了下來，與復(fù)合肥成本大體相當。

木質(zhì)活性炭

生物質(zhì)電容炭