昨天有同行在我的朋友圈留一下了靈魂一問,，生物質(zhì)為何要單獨建廠,，而不是和大型火電放一起？

恰好近期,，燃煤機組耦合生物質(zhì)發(fā)電突然登上了行業(yè)熱搜,，起因是國內(nèi)兩臺燃煤機組完成了耦合生物質(zhì)發(fā)電的改造，并實現(xiàn)了投產(chǎn),，我們借此也談?wù)勥@個話題,。

而很多人誤解的是，率先完成改造的某電廠號稱國內(nèi)首臺，裝機是680MW,，而稍后完成改造的某電廠裝機是660MW,，卻號稱國內(nèi)最大。

我仔細研究了兩家新聞的報道,，680MW機組是完成了試運行,，而660MW機組是完成了投產(chǎn)。不管是投產(chǎn)還是試運行,，大家都在努力爭取行業(yè)第一,。

其中的動力，除了燃煤機組越來越難完成的運營經(jīng)濟指標(biāo)外,，最重要的應(yīng)該是雙碳目標(biāo)下的幾份重磅文件,。2017年12月份，國家能源局和原國家環(huán)境保護部聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于開展燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技改試點工作的通知》（國能發(fā)電力[2017]75號）文件,，文件明確指出為構(gòu)建清潔低碳,、安全高效的能源體系，持續(xù)實施大氣污染防治行動,，將在全國范圍內(nèi)開展燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技改試點工作,。

此外，某政協(xié)提案中提出的“燃煤+生物質(zhì)”的方案,，也得到了國家能源局的證明回應(yīng),。

在各種政策加持下，各種燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電的新聞層出不窮,。

比如,，河北某公司將經(jīng)過破碎后的核桃殼伴隨著燃煤，共同進入龍山電廠1號機組的鍋爐內(nèi)作為燃料燃燒發(fā)電,。

比如,，上海石化推進生物質(zhì)耦合發(fā)電項目。

比如,，華電湖北公司燃煤耦合生物質(zhì)可燃氣發(fā)電項目,。

有資料顯示，早在2019年華能太倉電廠就實現(xiàn)了“燃煤+生物質(zhì)”的嘗試,，只是那次是耦合的城市污泥,。

我在知網(wǎng)檢索了一下，最近兩年"耦合生物質(zhì)發(fā)電"的文章數(shù)量逐漸多了起來,，說明學(xué)術(shù)界也在密切關(guān)注這項技術(shù)的發(fā)展。

燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù),，是國家政策體系“燃煤+”的一種表現(xiàn)形式,，是在雙探目標(biāo)之下對于節(jié)能減排的一種重要探索形式。所以，在每家完成改造的新聞后面,，都會附上一句可以可以減排多少噸二氧化碳,，實現(xiàn)什么目標(biāo)之類的字眼。

但是燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的前端其實是生物質(zhì)發(fā)電,，主要包括垃圾發(fā)電和農(nóng)林廢棄物發(fā)電,，而“燃煤+”的主要耦合對象是農(nóng)林廢棄物發(fā)電，而實際利用中主要是農(nóng)作物秸稈,。當(dāng)然上述新聞中有與城市污泥耦合的例子,，但是我尚未收到關(guān)于這個項目最新的進展，所以不好說這個項目當(dāng)前的運轉(zhuǎn)情況如何,。

之所以要與農(nóng)林廢棄物耦合,，一是可以有效利用秸稈這一可再生資源，作為減少化石能源的一種有效手段,，其次秸稈粉碎形成的顆粒熱值更高更穩(wěn)定,，對燃煤機組的影響相對減少。

國內(nèi)對于農(nóng)林廢棄物使用的手段,，最早是直燃發(fā)電和供暖,、供汽，鍋爐采用的形式主要是循環(huán)流化床,、水冷振動爐排,、往復(fù)式鏈條爐等，這些技術(shù)都是主要是從歐洲引進,，并在中國生根發(fā)芽,。

經(jīng)過近二十年的發(fā)展，農(nóng)林廢棄物發(fā)電在中國產(chǎn)生了新的問題,，盡管我們有廣大的農(nóng)林廢棄物可以利用,，但是中國自南向北地理環(huán)境差異非常大，燃料品類變得非常復(fù)雜,。而各個的確至今未形成完善的燃料收儲體系,、加工體系，頭部企業(yè)未能起到很好的帶頭作用,，因此造成了農(nóng)林廢棄物發(fā)電發(fā)展在過去幾年時間出現(xiàn)了瓶頸期,。

正是在這種情況下，伴隨著雙探目標(biāo)的提出,，燃煤電廠開始為自己的發(fā)展尋求新的渠道,，耦合生物質(zhì)的利用方式就應(yīng)運而生。而這項技術(shù),，同樣也最早在歐洲實現(xiàn),，之前我提到過的英國約克郡的德拉克斯發(fā)電站目前就是燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電的案例,。

燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電的方式主要有三種，直燃耦合,、氣化耦合和蒸汽耦合,。通俗點，直燃耦合就是把生物質(zhì)和燃煤一起摻燒,，氣化耦合是將生物質(zhì)加工成可燃氣釋放到鍋爐燃燒,，蒸汽耦合是新建一臺鍋爐，將生物質(zhì)燃燒后加熱蒸汽與燃煤鍋爐并汽使用,。

這三種方式中,，直燃耦合是目前最常用的方式，氣化耦合的工藝較為復(fù)雜,，上文華電湖北的項目就是這種方式,。而蒸汽耦合嚴(yán)格意義上并不是燃煤+生物質(zhì)的利用方式，甚至我都懷疑是鉆了概念的漏洞,。

我們主要探討直燃耦合的方式,，根據(jù)相關(guān)專家的數(shù)據(jù)，這種方式的投資最小,，可行性最高,，在未來可能會大力推廣。（下圖成本以美元計,，數(shù)據(jù)來源網(wǎng)絡(luò)）

而直燃耦合,，也根據(jù)生物質(zhì)燃料的介入方式，也有不同的方案,。包括磨煤機耦合,、送粉管道耦合、煤粉燃燒器耦合,、獨立生物質(zhì)燃燒器爐內(nèi)耦合,，目前采用最多的事送粉管道耦合的方案。如下圖,。

根據(jù)圖中示意,，該方案需要新增燃料存儲場地、上料系統(tǒng),、燃料輸送系統(tǒng),、燃料破碎系統(tǒng)、燃料磨粉系統(tǒng),、燃料烘干系統(tǒng)等,。

根據(jù)相關(guān)資料，350MW機組鍋爐按熱量10%比例摻燒生物質(zhì),，相當(dāng)于代替一臺35MW純?nèi)忌镔|(zhì)發(fā)電機組,，靜態(tài)投資在6000萬元左右,。我看了一下相關(guān)資料,，還有一種是顆粒料的投資方案,，就是說采購的燃料是加工好的生物質(zhì)顆粒，現(xiàn)場經(jīng)過磨粉后進入到鍋爐燃燒,。

總之,，經(jīng)過一番操作得出結(jié)論，燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電投資更小,、收益更高,，可以有效實現(xiàn)碳減排，還能增加農(nóng)民收入,。

這是一種純學(xué)術(shù)手段的推演路徑,，當(dāng)然資料也提到了，這種方式會降低機組效率1%,，燃料成本會更高,，需要依托國家的補貼政策。

筆者曾在燃煤和生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)都有一定的從業(yè)經(jīng)驗,，那么對于燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電,，我有以下幾個疑問。

第一,，前文提到的近期兩家并網(wǎng)的燃煤機組,，在耦合生物質(zhì)之后，整體的燃料成本計算結(jié)果如何,？根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)分析,，上述兩家機組如果都需要將生物質(zhì)燃料磨粉進行摻燒，那么燃料在制料環(huán)節(jié)的二次費用是多少,？

作為傳統(tǒng)的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù),，無論采用循環(huán)流化床鍋爐還是水冷振動爐排鍋爐，燃料只需要進行簡單的破碎即可,，無需達到磨粉的程度,。如果將生物質(zhì)燃料先制成顆粒，再進行磨粉處理,，那么整個的燃料成本會變成一個不可估量的天文數(shù)字,。

按照當(dāng)前生物質(zhì)發(fā)電度電燃料成本0.3~0.4元/千瓦時計算，上述方案處理后的成本絕對會遠高于這個數(shù)據(jù),。那么,，根據(jù)燃煤機組的上網(wǎng)電價再進行計算，這個時候的價格肯定要大幅度上浮,。

第二,，燃煤機組目前都肩負著尖峰調(diào)節(jié)的使命,，尤其是大型超臨界、超超臨界機組,，其主要目的其實就是發(fā)電,。一旦耦合生物質(zhì)之后，有數(shù)據(jù)說整體熱效率會下降1%,，那么對于2400t/h的鍋爐來粗略計算,，那么蒸汽損失就是24t/h,對于以發(fā)電為主要目的的企業(yè)，整體效益是否會進一步下降,？

第三,，對于燃煤機組來講，鍋爐燃燒調(diào)整的穩(wěn)定性牽一發(fā)動全身,，摻燒生物質(zhì)后,，會不會因為燃料熱值的波動造成燃燒調(diào)整的困難？

第四,，燃煤機組摻燒生物質(zhì),，在高負荷階段，是否可以繼續(xù)使用,？一年的摻燒時間是否可以保證?尤其是對于東部地區(qū)的關(guān)鍵機組,，迎峰度夏、過冬的時候,，負荷會變的極為緊張,，這個時候是否還會繼續(xù)摻燒生物質(zhì)？

第五,，農(nóng)林廢棄物不僅包括秸稈,，還包括城市園林綠化料、家裝廢棄料等,，這些硬質(zhì)料是否可以使用,？

第六、原有的燃煤機組產(chǎn)生的灰渣可以繼續(xù)進入到水泥,、制磚等行業(yè)進行處理,，摻燒秸稈后，新的灰渣是否可以繼續(xù)使用,？

第七,，生物質(zhì)直燃發(fā)電很多都規(guī)劃在工業(yè)園區(qū)，在發(fā)電之外,，更重要的是肩負著園區(qū)供暖,、供汽的使命，這些功能,，燃煤機組耦合能否繼續(xù)扛起重擔(dān),？

綜上,，從燃煤發(fā)電企業(yè)角度講，燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電后的整體效益需要進一步測算,，就目前的技術(shù)來講,，燃煤耦合比生物質(zhì)直燃發(fā)電的效益不會高，主要是燃料成本會大幅提升,?？紤]到對機組本身的影響,，以及全年的運行周期,，這個投資回報周期會很漫長。

其次,，生物質(zhì)直燃發(fā)電經(jīng)過近二十年的發(fā)展,，從燃料收儲、機組運行到排廢處理,，技術(shù)路線已經(jīng)日臻成熟,，現(xiàn)有技術(shù)和項目的運營尚未釋放出出全部的潛力。燃煤機組進入這個賽道后,，不僅會打破原有的體系平衡,，而且可能會有大量的跟風(fēng)建設(shè)，造成資金的浪費,。

林語堂先生的《蘇東坡傳》提到一個故事,，說蘇東坡與好友文與可之間有個有個關(guān)于竹子的討論，大體意思是說想要畫好一棵竹子,，首先要通過觀察去了解竹子,，然后在體會竹子的內(nèi)在深意，做到胸有成竹之后,，再去畫竹,。這是一套體系，不能看完一節(jié)竹子就畫一節(jié),，那最后出現(xiàn)的就不是竹子了,。

“世間亦有千尋竹，月落庭空影許長”,。

做一件事情,、一份工作、一個行業(yè),，不是想起來就做,，而是對整個行業(yè)要全面了然于胸后再逐步推進。燃煤耦合生物質(zhì)在政策上,、技術(shù)上都不是問題,，關(guān)鍵是整個行業(yè)做成之后,，他的效益何在，與原有系統(tǒng)的沖突怎么解決,，最終的意義又何在,？

以上，供大家參考,。

2023年1月4日 凌晨 于上海,！