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山西省已經將煤制油列入省級發展規劃,計劃在今后5~10年內,依托煤炭資源優勢,借助產業化部門的加盟,通過國家投資和社會融資方式,在朔州和大同幾個大煤田之間建成一個以百萬噸煤基合成油為核心的、多聯產特大型企業集團,并初步計劃在煤都大同附近建設一個煤制油大基地。
技術
國家發改委能源所副研究員耿志成告訴記者,盡管煤基能源擁有諸多優勢,但開發成本與轉化技術乃至利用環節的技術規范等仍然是煤基能源能否大面積推廣的決定性因素。
經過幾十年不斷的研發與創新,目前我國在利用高硫劣質煤生產甲醇方面,技術已位于世界前列。
1950年代,我國從前蘇聯引進了甲醇裝置,60年代后獨立開發了合成氨聯產甲醇工藝,近年來齊魯石化、四川維綸廠、魯南化肥廠都建成10萬噸低壓合成甲醇裝置,目前我國已具備以新型多噴嘴對置加壓水煤漿氣化爐生產合成氣,并采用先進的國內自行開發的等溫型甲醇合成塔、三塔精鎦、NHD脫硫、克勞斯回收硫等一系列新技術。
1980年代起,為了解決石油短缺問題,加強了煤炭直接液化技術研究,并將煤的液化技術列入國家“863”高科技計劃,組織力量予以重點攻關,取得了重大進展。
例如,中國科學院山西煤化所系統地進行了鐵基催化劑費托合成生產汽油的技術開發,并完成了2000噸/年規模的煤基合成汽油工業實驗;在鈷基催化劑合成工藝開發方面,于1990年代開始進行了系統的研究與開發工作,并取得階段性結果,開發出3種型號合成柴油鈷基催化劑。針對新型漿態床合成工藝的催化劑、反應器等進行了小型試驗,“十五”期間立項進行1000噸/年級間接液化裝置的開發和試驗,并研制工業級煤基合成油工藝軟件包。
煤炭科學研究總院北京煤化所從1970年代末開始進行煤炭直接液化技術研究,先后對27個煤種在0.1噸/日裝置上進行了53次運轉試驗。“九五”期間分別同德國、日本、美國有關部門和公司合作完成了神華、黑龍江依蘭、云南先鋒建設煤直接液化廠的可行性研究。建成具有先進水平的煤炭直接液化、油品提質加工、催化劑開發和分析檢驗實驗室。通過大量研究,選出了15種適合于液化的中國煤,液化油收率可達50%以上(無水無灰基煤),并對4個煤種進行了煤直接液化的工藝條件研究;開發了高活性的煤直接液化催化劑;利用國產加氫催化劑,進行了煤液化油的提質加工研究,經加氫精制、加氫裂化和重整等工藝的組合,成功地將煤制油加工成合格的汽油、柴油以及航空油。
投資風險
煤基能源的迅速發展帶動了新的投資熱潮,如何使煤基替代能源平穩有序地發展,避免大的風險,成為擺在監管部門和投資者面前的一個課題。
以煤制油為例,煤制油是技術、資金、人才高度密集型的產業。中國國際工程咨詢公司石化輕紡部副主任楊上明指出,絕不能忽視發展煤制油的高度風險性。
一方面,國際原油價格受國際政治、國際炒家、各國經濟影響,波動相當大,而煤制油工業化生產項目從立項到生產大約需要5年時間。5年后的油價誰能預測?這給企業帶來了巨大的投資風險。
另一方面,人民幣的不斷升值,使石油進口的成本逐漸降低,在國際原油價格下跌時期,就會產生更大影響。
煤炭價格也是重要的影響因素。楊上明指出,近年來國內煤炭井口價格從每噸20、30元上漲到240元,翻了近10倍,業界認為今后一段時間還將持續上漲,這將給煤制油項目帶來壓力。在目前情況下,中國煤制油產業毋庸置疑屬于高風險投資行業。
第一個煤制油示范項目之所以落戶神華,是因為神華具備從資源、運輸到銷售的一系列優勢,在資源配置、煤礦開發、電廠配套、煉油化工、交通運輸等各個環節都具備強力支撐。
神華集團獨特的能力、資源和優勢,不是一般煤炭企業所能比擬的。
為防范大規模的投資風險,國家發改委始終緊守著宏觀調控的閘門。2006年7月17日,發改委發布文件稱,煤制油品和烯烴尚處在工業化試驗和示范階段,應在取得成功后再推廣;在國家煤炭液化發展規劃編制完成前,各級投資主管部門應暫停煤炭液化項目核準。文件強調,一般不應批準年產規模在300萬噸以下的煤制油項目,100萬噸以下的甲醇和二甲醚項目,60萬噸以下的煤制烯烴項目。
不管是用來發電還是制酒精,一旦突破核心技術,形成產業化,對新農村建設都是一個巨大的支持
秸稈創造驚奇?
文/本刊記者 陳蕾
對絕大多數中國農民來說,都沒有聽說過去年發生的兩件小事,但對他們來說,這可以稱得上是特大喜訊。
2006年08月28日,全球第二條千噸級纖維乙醇生產線在河南天冠集團開工建設,投產后每年可消化玉米和小麥秸稈18000噸,以6∶1的全球同行業最高轉化率生產3000噸燃料酒精。
同年12月,由中節能生物質能投資有限公司(以下簡稱中節能生物質能公司)投資建設的我國第一個擁有自主知識產權的國產化秸稈直燃發電示范項目點火運行,標志著國產化秸稈直燃發電進入了一個新的發展時期。
不管是制酒精,還是發電,對農民來說都意味著一件事:增收。
在替代能源發展備受重視的大背景下,普通的農作物秸稈也被賦予了重大的商業意義,如今它們被冠以一個新的名字:生物質能。
早在去年8月,在北京召開全國生物質能開發利用工作會議上,國家發改委副主任陳德銘強調指出了三點:開發利用生物質能是調整能源結構、保障能源安全的重要措施;是保護環境、要實現可持續發展的重要途徑;是促進農村經濟發展、建設社會主義新農村的重要舉措。
國外樣板
中節能生物質能投資有限公司副總經理吳效華博士告訴《中國投資》:作為一種重要可再生能源,生物質能的發展前景非常廣闊,國外很早就涉足秸稈發電的研究。
生物質直燃發電是利用生物質燃燒發電的技術,主要原料是農林廢棄物、城市固體廢棄物等,目前我國主要集中開發以農林廢棄物為原料的農林生物質發電。
國能生物發電有限公司有關負責人對《中國投資》表示,生物質能直燃發電作為生物質綜合開發應用的重要內容,就是通過高效率的鍋爐技術燃燒農作物秸稈、林木廢棄物等可燃生物質進行發電。
自1970年代石油危機以來,生物質能的開發利用受到了各國關注。以芬蘭為例,芬蘭本國沒有化石燃料資源,因而生物質發電量占本國發電量的11%,居世界第一位。1988年在丹麥誕生了世界上第一座秸稈生物燃燒發電廠,如今已有130家秸稈發電廠。靠新興替代能源,丹麥由石油進口國一躍成為石油出口國。
目前在丹麥、荷蘭、瑞典、芬蘭等歐洲國家,利用植物秸稈作為燃料發電機組已有300多臺,社會和經濟效益都很好。尤其是北歐等發達國家已擁有較為成熟的生物質能發電技術,生物質能發電量在發達國家的電力總量中所占比重逐年上升,其中瑞典的生物質能源利用率已占其能源消費總量的16%左右。
有消息稱,到2020年,西方工業國家15%的電力將來自生物質發電,而目前生物質發電只占整個電力生產的1%。屆時,西方將有1億個家庭使用的電力來自生物質發電,生物質發電產業還將為社會提供40萬個就業機會。
發展農作物秸稈直燃發電,不僅節能和環保效益顯著,而且能夠成為我國最大的支農產業。有專家指出,可供直燃發電的2億噸秸稈折合標準煤1億噸。以秸稈代替煤炭作為發電新能源,是我國生物質能發電領域的重要突破,是利用可再生資源、大力發展循環經濟的重要嘗試,有利于經濟增長方式的轉變和農村經濟的發展。
有待檢驗
盡管與風電、光電等相比,生物質發電克服了波動性和間歇性的缺點,但還有一個不容忽視的問題就是秸稈資源和運輸環節問題。
國家發改委能源研究所副所長李俊峰對《中國投資》表示,目前我國的秸稈產量大約是6億噸,還田大約需要秸稈2億噸左右,畜牧業養牛大約1億噸,燒柴取暖和農民蓋房子大約1億多噸,可供直燃發電的秸稈資源量不足2億噸。
建立秸稈收集網絡、保證秸稈資源供應是項目實施過程的一個關鍵環節。與國外農場式的農作物種植模式完全不同,中國大部分家庭的種植面積很小,土地大都復耕,種植種類變化大。這意味著,收集秸稈的難度較大,而且收集運輸過程本身需要消耗大量能量,經濟性有待經驗。
吳效華介紹說,中節能生物質能公司的試運行項目起到了很好的示范作用。宿遷秸稈直燃發電示范項目已在當地形成了農民—販草戶—草場—秸稈電廠一條完整的產業鏈,即農民將秸稈銷售給販草戶,販草戶將收購的草出售給草廠,草廠經過加工打包,然后運輸到電廠銷售。
《中國投資》在采訪中了解到,前期通過政府和項目公司大力宣傳,很多農民堅持低茬收割,自覺收儲秸稈,集中堆放擇機銷售。許多農民經紀人主動與項目公司聯系,積極建立草場和收儲基地,并與中節能生物質能公司簽訂了合作協議。
此外,國能生物發電有限公司經過一年多的實踐,在燃料收、儲、運方面也初步探索出一條符合中國國情的、適合公司發展的運作模式。
李俊峰對記者說,目前在我們國家生物質能秸稈發電的技術不是問題,很早就有專家涉足研究這一領域,并且政策也非常支持,目前主要困難就是秸稈的收集和儲存。“對秸稈發電項目,我們不能太樂觀,也不能太悲觀,一個項目需要運行一段時間后才能看出是否可行”。
社會效益
然而,國家“十一五”規劃綱要提出,建設生物質發電550萬千瓦裝機容量的發展目標,《可再生能源中長期發展規劃》確定了2020年生物質發電裝機3000萬千瓦的發展目標。
從國外情況來看,生物質發電在不同的政策激勵和扶持下逐漸發展起來,并形成了目前蓬勃發展的生物質發電產業。國外鼓勵生物質發電發展的政策主要體現在價格激勵、財政補貼、減免稅費等方面。
截至目前,許多國家都制定了相應的計劃,如日本的“陽光計劃”、美國的“能源農場”、印度的“綠色能源工廠”等,都是把生物質能秸稈發電技術作為21世紀發展可再生能源戰略的重點工程。
盡管國內目前還沒有完全普及秸稈發電項目,不過現有的試點項目還是取得了成功。
吳效華對《中國投資》說,中節能生物質能公司宿遷秸稈直燃發電示范項目是我國投入點火運行的第一個國產秸稈直燃發電項目。該項目一期工程占地面積200畝,總投資2.48億元,建設規模為2臺75t/h中溫中壓燃燒秸稈鍋爐,配置1臺12MW冷凝式汽輪發電機組和1臺12MW抽凝式汽輪發電機組以及相應的輔助設施。
據悉,項目建成后,每年可燃燒秸稈約17~20萬噸,節約標準煤9.8萬噸,外供電力13200萬度,銷售收入8500萬元,利稅1500萬元,可使本地農民每年增加收入5000多萬元。
“作為國有企業,我們不僅考慮社會效益、環境友好效益,同時也得考慮國有資產保值和增值問題。所以我們力求經濟效益持平或者微利。”吳效華說。
李俊峰對《中國投資》說,目前國家發改委已經審批了20多個生物質能發電項目,真正已經落成大約兩三個,其中有山東單縣和河北晉州兩個項目。河北晉州和山東單縣的生物質能秸稈發電工程已經被國家發改委列為國家級示范項目,兩個示范項目都將引進丹麥BWE公司的世界先進秸稈發電技術。
單縣生物發電廠是由國家電網公司旗下的國能生物發電有限公司投資建設的,并且是我國第一個生物質能發電廠。以棉花秸稈和林業廢棄物為燃料,裝機容量為2.5萬千瓦。
國能單縣生物發電項目的建成投產,開創了國內生物質直燃發電這一新型朝陽產業發展的先河,實現了國內農林廢棄物綜合利用新的突破。該項目按年運行6000小時計算,年消耗農林廢棄物約20萬噸,年發電量約1.6億千瓦時。在秸稈收購方面,每年可為當地農民帶來直接現金收入達4000多萬元。圍繞燃料收、儲、運等產業鏈條,能夠直接吸納當地農村勞動力1000多人。與同類型火電機組相比,每年可減排二氧化碳約10萬噸。燃燒后產生的草木灰,每年可達8000噸左右,作為高品質的鉀肥,可以還田使用,環保效益和社會效益突出。
該項目采用的是國內第一次引進的生物質直燃鍋爐技術、國內第一次生產制造的第一臺生物質直燃發電鍋爐,國內第一次設計的生物質直燃發電工程,爐前給料系統選用的設備是國內第一次制造,直線移動螺旋給料機、雙列平板給料機是國內第一次設計和制造。該項目從2005年10月20日主廠房基礎澆筑第一方混凝土開始,到2006年12月1日正式建成投產。
同時,作為農民的生活用能,秸稈燃燒效率只有約15%,而生物質直燃發電鍋爐可以將熱效率提高到90%以上,顯著提高了生物質的利用效率,是節約能源的重要措施。
《中國投資》從國能生物發電有限公司獲悉,2005年10月開工建設,到去年11月18日,順利完成72小時滿負荷試運行。由于秸稈發電需要大量的原材料,僅在秸稈方面,當地農民就增加收入4000萬元。
再來看河北,晉州項目每年燃燒秸稈20多萬噸,發電1.38億kwh。按照每噸秸稈100元的收購價測算,將帶動農戶增收2000多萬元/年;與同等規模的燃煤火電廠相比,一年可節約l0萬多噸標準煤。
“發展農作物秸稈直燃發電不僅僅能減少溫室氣體的排放,而且作為一種清潔的、可再生能源還能增加農民收入。”吳效華說。
中節能生物質能公司的宿遷項目采用了由北京中環聯合環境工程有限公司研制的秸稈上料系統,擁有完全的自主知識產權。目前國外的秸稈上料系統和燃燒技術只能局限于單一的秸稈,而中節能生物質能公司采用的秸稈直燃發電給料裝置和燃燒系統可以適合多種復合秸稈同時燃燒,更適合中國國情,同時也降低了建設成本。這將實現從對國外技術的依賴為主向自主創新為主的戰略轉變,對于秸稈直燃發電項目的建設推廣具有重大而現實的意義。
政策優惠
目前,生物質發電事業得到了各級政府高度重視和大力支持。
李俊峰對記者表示,目前的政策支持是非常不錯的,對于生物質能發電項目進行大量的補貼,比巴西、美國的補貼政策都好得多。
2006年6月和8月,國家財政部和環保總局分別下發了《中央環境保護專項資金項目申報指南》和《國家先進污染治理技術示范名錄(第一批)》,將生物質直燃發電技術作為秸稈資源化綜合利用的一種方式,納入補貼范疇。同年9月,《國家鼓勵的資源綜合利用認定管理辦法》發布,明確了以生物質能為燃料的發電企業屬于資源綜合利用范圍。
1990年代以來,我國中央和各地方政府出臺了一系列法律法規,從不同層面,采取不同措施來支持包括生物質能利用的可再生能源的發展。《電力法》、《節約能源法》、《大氣污染防治法》等法律中,都作了有關鼓勵開發利用清潔能源,包括可再生能源的原則規定。
2006年上半年,依據《可再生能源法》和《電力法》等有關法律法規,國家相繼出臺了《可再生能源發電有關管理規定》、《可再生能源發電價格與費用分攤管理試行辦法》和《關于可再生能源發展專項資金暫行管理辦法》,明確了發電企業和電網企業的責任和義務,給出了生物質發電的電價政策和有關鼓勵措施。
根據國家對可再生能源發電的一系列優惠政策,秸稈發電廠所發電量由電網全額收購;上網電價經當地省政府價格主管部門按現行電價政策提出上報國家發展和改革委員會核批后,一般在0.50~0.60元左右;進口設備的關稅和進口環節增值稅全免,同時,各地方省市還因地制宜地制定了其它補貼政策。這些政策的出臺為秸稈發電在農村的推廣利用提供了有力的保障。
目前,隨著國家關于生物發電的政策出臺,從中央到地方政府都制定了一系列補貼政策支持生物質能技術的發展,加快了技術商業化的進程。目前已經有不少投資主體進入了生物發電行業,紛紛對生物發電行業表示出了很大的興趣和參與熱情。