燃煤机组耦合生物质直燃发电技术研究

李少华，刘 冰，彭红文，吕俊复

(1.中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司，北京 100120；2.清华大学，北京 100084)

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生物质能占世界一次能源消耗的14%，是继煤、石油和天然气之后的第四大能源。根据《中国可再生能源产业发展报告2019》[1]，我国每年可能源化利用的生物质资源总量约相当于4.6亿t标准煤。其中：农业废弃物资源量约4亿t，折算成标准煤量约2 亿t；林业废弃物资源量约3.5 亿t，折算成标准煤量约2 亿t；其他有机废弃物约0.6 亿t 标准煤。

我国农林生物质发电技术已相对成熟，截至2019 年，我国农林生物质发电累计并网装机容量1 080 万kW，年发电量468 亿kWh。2020 年9 月国家发改委、财政部、能源局在《完善生物质发电项目建设运行的实施方案》中规定，自2021 年1 月1 日起，新的生物质发电项目竞价上网，补贴资金由中央和地方共同承担，中央分担部分逐年调整并有序退出。这标志着未来我国生物质发电将逐渐从固定电价转向竞价上网模式。

随着“30·60”碳达峰碳中和目标的提出，我国火电行业的碳减排势在必行。烟气脱碳技术运行成本较高，且捕集下来的CO2还没有很好的利用途径，因此现阶段燃煤机组大规模脱碳还难以推广。生物质在燃烧及发电利用过程中不产生碳排放，因此掺烧生物质可以显著降低碳排放。燃煤机组耦合生物质直燃发电技术已被广泛研究[2-4]，并在欧洲、北美等地得到了大量成功的应用[5-8]，英国Ferribridge C 电厂、Drax 电厂、Fiddler’s Ferry 电厂，荷兰Amer 电厂等均进行了成功的生物质耦合改造，其中Drax 电厂660 MW 机组已实现了100%纯燃生物质的改造。……