我國能源的需求和供應(yīng)已進入多樣化階段,煤、石油、天然氣、核、可再生能源都將成為我國能源供應(yīng)的重要組成部分,城市和農(nóng)村的能源服務(wù)的需求也不斷增長。在這樣的形勢下,作為中央、地方政府部門首先要考慮的是從系統(tǒng)高度對各種能源所能發(fā)揮的作用作一個比較合理的定位,使其能得到最優(yōu)化的利用,不能“各打各的仗、各吹各的號”。不然的話,從局部來看可能是合理的,有一定效益,但從較大系統(tǒng)范圍看,可能是不合適的。多樣化的能源都各有特點,如何利用應(yīng)盡量使其“各得其所”。我個人近年來形成的一個明確的看法是:把合適的能源用在合適的地方,分散能源分散利用(如秸稈等),集中能源(如煤、油、氣、核等)集中轉(zhuǎn)化,用已形成的基礎(chǔ)設(shè)施(電網(wǎng)、氣網(wǎng)、熱網(wǎng)等)輸送至終端用戶,朝這個方向努力,能源系統(tǒng)就可以達到顯著的節(jié)能、減排效果。
二、可再生能源的利用需因地制宜和考慮人與自然的和諧發(fā)展
秸稈類生物質(zhì)怎么利用一直是我考慮的問題,人類已逐漸進入可再生能源越來越廣泛利用的時代,人與自然的交互越來越頻繁(化石能源是太陽能數(shù)千萬、數(shù)億年的沉淀,而可再生能源是當(dāng)年的太陽能),因此,對可再生能源生產(chǎn)和應(yīng)用也應(yīng)十分謹(jǐn)慎和小心,否則,將會引起人與自然的不和諧以及社會的不公平問題(實際上這類問題已經(jīng)發(fā)生了)。
秸稈直燃發(fā)電是將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為電,我認(rèn)為在中國普遍推廣是不合適的,但是在一些秸稈資源比較豐富、集中的地方仍不失為一種利用方式。在訪談中我也指出,如一些沙棘平茬復(fù)壯地區(qū)、需要工業(yè)供熱地區(qū)、可以混燒地區(qū)……在這些合適的地區(qū)是可以建設(shè)的。
但據(jù)我所知,有一些地方,不顧實際資源情況和地方其它能源的供應(yīng)情況,一下子規(guī)劃了很多秸稈直燃電站,實際上又建不起來,就是一個教訓(xùn)。此外,秸稈給農(nóng)民提供了能源和資源,隨著技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)驗的積累,更好的用途會越來越多:如可用于生產(chǎn)沼氣(不是戶用型的沼氣池,而是和養(yǎng)殖場相結(jié)合的中大型沼氣池,在北方由于全年溫度較低,正在研究更好的生物降解方法,沼氣、沼廢料都有使用價值),漚爛了以后還田(我國長期施用化肥,導(dǎo)致土地板結(jié)、元素失衡),顆?;⑴湟苑奖恪⒘畠r的爐子用于炊事和采暖,以及可用作地方工業(yè)的原料……都可以因地制宜加以考慮。
由于上述利用方式的采用,在一個給定地區(qū)可收集的、用于直燃發(fā)電的秸稈將會越來越少。單縣供24MW的電廠需秸稈20萬噸/年,收集面積是1800平方公里,恐將來這個電廠所需收集面積還會擴大(原料的供應(yīng)情況發(fā)生變化)。理論上收集的運輸距離和收集面積是平方根的關(guān)系(即收集面積增加一倍,運輸距離增加 倍)。 三、能源系統(tǒng)優(yōu)化必須考慮我國的資源稟賦 我國一次能源原則上多煤少油。從長遠看,煤作為一次能源的比例仍將占50%左右,絕對量大約是30億噸標(biāo)準(zhǔn)煤/年,這些煤將來有70%以上用于發(fā)電,目前約占52%。煤的高效清潔利用只能在大容量、高參數(shù)的蒸汽電站或是整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)以及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中實現(xiàn),在必要時還可加上適當(dāng)?shù)奶疾都?、利用和埋存系統(tǒng)(CCS、CCUS),這就是目前和將來我國煤的主要利用方向。目前我國已有不少的超臨界、超超臨界機組,它們每發(fā)一度電的CO2排放大概是0.7 因此,消耗什么樣的資源不能就事論事,而必須考慮到其稀缺性。這也就是我在訪談文章中采用先進發(fā)電數(shù)據(jù)(0.7kgCO2/kWh)和對運輸秸稈所消耗的汽柴油折算成煤制油及相應(yīng)CO2排放的理由。 四、秸稈直燃發(fā)電一定要與農(nóng)戶用能作為一個整體系統(tǒng)來考慮 不能因為現(xiàn)有一些地方存在著秸稈野燒,就認(rèn)為這部分能源是無用的,而直燃發(fā)電就是把這部分原來“無用的、扔掉的”變成有用的。這些野燒秸稈本來是很好的資源,只是目前我國一些地方的政策、技術(shù)、管理不到位,形成野燒現(xiàn)象。如何解決農(nóng)戶供能問題?不論從過去傳統(tǒng)和將來來看,農(nóng)戶的秸稈仍是農(nóng)民用能的一個重要組成部分,但由于我國人均耕地少,這部分秸稈除飼料、還田……等用途外,用作燃料的使用量是有限的,有時還不得不用其它能源作一些補充(煤、液化石油氣……)。不管怎樣,這部分秸稈能源應(yīng)該通過政策、技術(shù)、管理把它用起來,納入到農(nóng)戶用能的范疇。所以,從“直燃發(fā)電—農(nóng)戶”用能整個系統(tǒng)來看,農(nóng)民把秸稈出售給電廠,所出售的“熱值”,必然要有其它的、同“熱值”的燃料來補充,譬如說煤。這幾年來,農(nóng)村用煤量增加不少,而在農(nóng)村中燒煤肯定要比大電廠的效率低、污染高。農(nóng)村采用相應(yīng)技術(shù)把多余秸稈就地利用好,可以使“直燃發(fā)電—農(nóng)戶”用能整個系統(tǒng)優(yōu)化,這是前面提出的原則“把合適的能源放在合適的地方”的體現(xiàn)。因而,把出售的熱值用煤補充來計算CO2的排放是合理的。這是“直燃發(fā)電—農(nóng)戶”系統(tǒng)排放CO2的主要部分。在訪談文中提到,1噸秸稈的熱值(3500大卡/kg秸稈)相當(dāng)于半噸煤(7000大卡/kg標(biāo)準(zhǔn)煤),這半噸煤直接燃燒可排放 五、運輸?shù)挠秃膽?yīng)考慮秸稈的容重問題 運輸秸稈的方式有多種,可以是拖拉機,可以是農(nóng)用汽車……。秸稈的運輸不同于其它大容重的貨物運輸(容重——單位體積的重量),10噸秸稈用一輛載重10噸的卡車運到電廠或是用平均貨物運輸噸公里(1噸公里——1噸貨物運輸 六、對石元春院士文章所引數(shù)據(jù)的進一步思考 1、“國能生物發(fā)電集團,秸稈直燃裝機容量40萬kW,幾年來供電累計52億kWh,燃用了秸稈700萬噸。”從以上數(shù)據(jù)得出,每kWh用秸稈 2、“農(nóng)民收入19億,共計用700萬噸秸稈”。農(nóng)民收入折合到每噸秸稈為19×108/(700×104)=270元/噸。估計每戶農(nóng)民可出售的秸稈也就1噸左右,若他們要花錢買同熱值的煤,也就抵消了這部分收入。 3、“國能生物質(zhì)發(fā)電52億kWh”,若每kWh國家補貼0.35元,則52億kWh可得國家補貼52×108×0.35=18.2億。農(nóng)民收入19億和國家補貼相當(dāng),也就是說農(nóng)民所得增收基本相當(dāng)于國家補貼,這筆賬該怎么算? 4、“這40萬kW的電站,給農(nóng)民創(chuàng)造了5萬個工作崗位”。我不清楚每個工作崗位是什么含義,若是5萬個全時工作崗位,則國能公司的總量40萬kW的電站除了本身的職工外,還要有5萬人為之場外服務(wù),比“現(xiàn)代化大電廠+煤礦開采+運輸”要多好幾十倍,這種勞動生產(chǎn)效率似乎不值得“羨慕”。從發(fā)展角度看,這種就業(yè)是不可持續(xù)的,不符合新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃的要求,農(nóng)村勞動力應(yīng)該創(chuàng)造更大的價值。 七、以發(fā)展眼光看,秸稈直燃發(fā)電離開國家補貼很難生存 可再生能源是新生事物,在其成長過程中需要扶植,因而,在發(fā)展的前期國家給予適當(dāng)補貼,讓其更快地成長起來是完全應(yīng)該的。但是要明確,現(xiàn)在的補貼,目的是將來不補貼。從長遠來看,可再生能源的利用一定要不斷降低成本,自身在經(jīng)濟上可行。例如,太陽能光伏發(fā)電雖然目前成本較高,但從科技發(fā)展角度,在成本下降方面有較大潛力。而對于秸稈直燃發(fā)電,似乎成本下降潛力不大,它具有先天性的缺陷:一是機組功率小,蒸汽參數(shù)低,熱效率提高潛力?。欢侵袊∞r(nóng)經(jīng)濟,秸稈收集困難,要耗費勞動力和較高運輸成本。所以,不具備未來成本下降的空間,不得不長期依靠補貼,這是發(fā)展的一大障礙。另一方面,由于上述的種種原因,一個秸稈直燃發(fā)電廠是否能達到像大電站那樣的運行壽命(約40年),且不說這類電站每kW的基本建設(shè)費用是目前先進大電站的2倍,它們的“存活期”會有多少年?(并不是設(shè)備老化,而是外界形勢的變化,尤其是原料供應(yīng)情況的變化)。這樣,建設(shè)能耗和基本建設(shè)資金分?jǐn)偟絾挝话l(fā)電量上肯定比較高,即從全生命周期來看每度電的成本和CO2排放會較高,這也是一個需要認(rèn)真考慮的問題。 歸納一下,從系統(tǒng)高度來分析各種能源的優(yōu)化利用,把合適的能源放在合適的地方;考慮到全生命周期和新農(nóng)村的能源供給是我的基本出發(fā)點和落腳點。這些意見希望相關(guān)的同志,尤其是政府的能源管理部門商榷、批評指正。