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燃煤电厂掺烧生物质经济性分析

来源:米兰官方体育    发布时间:2025-04-08 10:28:04

  随着全球能源结构向低碳化转型,燃煤电厂掺烧生物质(Biomass Co-firing)作为一种,因其既能利用现有煤电基础设施、又能降低碳排放而受到广泛关注。然而,其

  生物质采购成本:生物质价格受种类(如秸秆、木屑、稻壳)、产地、季节性和供应链稳定性影响。相较于煤炭,生物质单位体积内的包含的能量低、运输成本高,需就近建立供应链以减少物流费用。

  预处理成本:生物质需破碎、干燥和成型(如制成颗粒)以适配燃煤锅炉,设备投资和能耗成本增加。

  燃煤锅炉掺烧生物质需改造燃烧器、给料系统或除尘设施,改造成本与掺烧比例相关。例如,低比例掺烧(10%)可能无需大规模改造,而高比例掺烧(20%)需额外投资。

  碳排放权交易收益:掺烧生物质可降低单位发电量的CO₂排放,通过碳交易市场(如欧盟ETS、中国碳市场)出售配额获取收益。

  可再次生产的能源补贴:部分国家对燃煤电厂掺烧生物质发电提供电价补贴或税收减免。

  燃料成本节约或增加:在煤价较高、生物质价格较低时,掺烧可降低单位燃料成本;反之,也可能燃料成本增加。

  延长电厂寿命:通过满足环保政策要求(如欧盟《可再生能源指令》),避免燃煤电厂因碳排放限制而被迫关停。

  碳税或碳交易价格直接影响掺烧经济性。例如,欧盟碳价突破80欧元/吨时,掺烧生物质的减排收益显著提升。

  部分国家要求电厂一定要使用特殊的比例的可再次生产的能源发电,掺烧生物质可帮助满足配额要求,避免罚款。

  例如,中国部分地区对生物质收储运环节提供补贴,降低燃料成本;日本通过FIT制度保障生物质电价。

  经济性最优掺烧比例需权衡改造成本与减排收益。研究表明,10%-20%掺烧比例通常具有较高性价比。

  高热值生物质(如木质颗粒)可减少燃料用量,但成本比较高;低热值生物质(如秸秆)成本低但需更大解决能力,收集范围也受到运输费用的制约,储存费用也相对较高。

  大型电厂因规模效应可摊薄改造成本;剩余寿命较短的电厂可能因投资回收期不足而经济性较差。

  生物质供应链易受天气、农业政策(如秸秆禁烧)和国际贸易(如木质颗粒进口)影响,需建立长期采购协议以稳定价格。

  可再生能源补贴退坡或碳市场规则变化可能削弱项目经济性。例如,欧盟对生物质可持续性认证趋严,增加合规成本。

  欧洲在燃煤电厂生物质掺烧方面处于世界领先水平,英国Drax电厂通过掺烧木质颗粒实现了100%燃烧生物质发电,并正在开展生物质加碳捕获(BECCS)工作,通过合理碳价和生物质补贴实现盈利。更多案例可以阅读优发碳典的系列化介绍。

  华能集团在部分电厂试点掺烧农业废弃物,但因生物质收储成本高、补贴力度不足,经济性仍待提升。

  燃煤电厂掺烧生物质的经济性高度依赖政策支持、碳市场机制和本地资源条件。未来随着生物质供应链规模化、预处理技术优化(如热解气化),以及碳定价机制完善,其成本竞争力有望提升。然而,需警惕“与粮争地”等可持续性问题对长期发展的制约。经济分析需结合动态情景模拟(如燃料价格波动、政策调整),为决策者提供灵活评估框架。

  党的二十大报告明白准确地提出,完善能源消耗总量和强度调控,重点控制化石能源消费。国家发展改革委、国家统计局、国家能源局2024年2月发布《关于加强绿色电力证书与节能降碳政策衔接 大力促进非化石能源消费的通知》,明确非化石能源不纳入能源消耗总量和强度调控。固态废料能源化利用相对于化石燃料具有更低的碳排放因子,是水泥、钢铁、火电、有色、石化、建材等传统行业节能降碳绿色转型的重要举措之一,在“双碳”背景下及“无废城市”建设中发展的潜在能力巨大。

  为充分交流固态废料能源化利用的新技术、新成果、新装备,进一步促进该领域科学技术创新,推动关联产业融合发展,助力固态废料产业创新发展和能源绿色低碳转型,中国工业合作协会联合行业权威机构于2025年5月16日-18日在江苏无锡共同举办“‘双碳’背景下固态废料能源化利用交流论坛”。

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  1.市政污泥、废纺织品、废橡胶、废塑料、废风机叶片,以及餐厨垃圾、农林废弃物、禽畜粪污生物质等有机类固态废料产生单位;

  3.固体废物能源化利用有关政策研究、研发技术、设备生产单位、行业协会,以及第三方检测、运维、环评等相关机构;

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