小火电重生记

由于小火电高耗能、高污染，我国从“十五”末期开始实施 “上大压小”的政策，2007年国家发改委正式颁布了《关于加快关停小火电机组的若干意见》。“十一五”期间，我国共关停小火电约7700万千瓦（是计划数量的154%）；作为节能减排的重要举措之一，关停小火电对我国节能降耗发挥了重要的作用。预计“十二五”期间至少还要关停5000万千瓦的小火电。

与此同时，大力开发可再生能源也是我国节能减排的重要举措。其中的一个重要路径——生物质发电正进入快速发展的阶段。根据国家能源局的规划，到2015年生物质发电装机规模将从目前的550万千瓦提高1300万千瓦，也就是说“十二五”期间我国将新建200-300座生物质发电厂。

小火电关停后遗症

2011年3月国家发改委公布的《产业结构调整指导目录》中明确规定淘汰所有的10万千瓦及以下的小火电机组。随着环保标准的提高，小火电关停范围不断扩大，在部分地区产生了一些问题。

由于北方不少地区的小火电都承担着冬季供暖的重任，在没有替代热源的情况下，小火电关停后引发了当地居民的采暖问题。据调查，为保障供热，一些城镇平时处于停产状态的小火电，到了冬季不得不重新开启。因煤价上涨，燃煤小火电不得不依靠政府补贴而运行。

小火电机组每千瓦平均造价为6000元，除了服役期满的以外，不少未到服役期限（有的投放时间才一两年）的小火电也被纳入了强制关停范围，关停这些小火电造成电厂投资方很大的经济损失，人员就业也受到影响。

小火电作为农村当地的小型支撑电源，是大电力系统的有益补充，既节省了大电源、远距离输电线路和输配电系统的巨额基建投资，又对农村地区电网安全运行有重要意义，而且小火电机组在电力系统调峰过程中所具有的优势是大电力机组所无法企及的。

由于这些问题，部分地区关停小火电遇到了较大困难。这就需要进一步寻找既能终止小火电的高耗能高污染、又能化解上述问题的更妥善的解决之道。

生物质电厂：促小火电重生

技术进步使燃煤小火电的“绿色转型”成为可能，即改造成生物质电厂，实现热电联产。

生物质直燃发电技术全部采用生物质原料，在专用生物质蒸汽锅炉中燃烧，产生蒸汽驱动蒸汽轮机，带动发电机发电。生物质直燃发电技术与常规化石燃料发电技术相比，两者的热力系统、电力系统、水处理系统、除灰系统、供水系统和热工控制系统基本相同，而不同之处主要在于燃料制备输送系统和燃烧系统（包括锅炉本体和部分辅机）。

因此，只要对燃煤小火电机组的这两部分进行改造，使之适应生物质燃料的特点，高耗能、高污染的燃煤小火电厂就可以改造成以各种农林剩余物（如秸秆、树枝等）为燃料的清洁、环保的生物质发电厂。这种实践在国外早已开展，近十几年来，丹麦把过去很多燃煤供热机组都改成了燃烧生物质的热电联产机组，用于供热的生物质锅炉已达100多台。

生物质能改造是燃煤小火电实现“绿色转型”的重要途径。改造的前提条件：一是农林剩余物资源必须可靠且收集半径合理、当地燃料价格合理；二是小火电机组运行状况良好，服务期不宜超过15年；三是电厂交通条件好，能够承受较大的燃料物流压力。

我国的小火电主要是燃煤机组（约占总量的68.2%），并且主要分布在山东、江苏、河南、山西、辽宁、浙江、广东、黑龙江、河北等10个省份。其中山东、江苏、河南、河北、黑龙江等既是燃煤小火电最为集中的省份，又恰好是农作物秸秆资源丰富的农业大省。每年农忙时节大量秸秆因得不到有效处理，导致露天焚烧现象屡禁不止，严重影响着环境治理和交通安全。

在这些省区用生物质能改造燃煤小火电，不仅技术可行，而且存在着重大的社会效益和经济价值，可以使能源供应、环境保护和经济效益兼得，既让小火电产业获得了新生，又为秸秆禁烧找到了出路。

成功实践

将燃煤小火电改造成生物质电厂的科研探索在我国几年前就已开始，2011年终于取得技术突破，并成功应用到实践中。山东银河热电厂与清华大学煤燃烧国家工程研究中心合作，利用农林剩余物替代煤炭实现了热电联产，率先实现了“绿色转型”。

银河热电厂位于山东省德州市宁津县，占地面积210亩，是2003年为解决宁津县城区集中供暖问题而建设的燃煤热电厂。电厂2005年投运后，因热负荷不足和煤价上涨等因素一直处于亏损状态，于2007年8月停产。宁津是有50万人口、73万亩耕地的农业大县，电厂周边50公里半径内棉花种植达50万亩。棉柴除少量用于老百姓炊事以外，其他都弃之田间地头，可利用量达10万多吨。此外，宁津是“中国桌椅之乡”，全县有上百家家具厂、上千家削皮厂，每天产生的树枝、树墩及下脚料达800多吨。银河热电厂周边农林剩余物资源丰富，收购量能确保每天400吨以上。

2010年7月，汇丰生物能源集团与宁津县政府达成协议，投资将燃煤电厂改造成生物质电厂。同年10月，停产3年多的银河热电厂恢复运行，在整个冬季供暖期间，在燃煤机组尚未改造的情况下，电厂从开始纯烧煤到按20%、40%、60%、80%、100%的比例逐步提高生物质掺烧的份额。从改造技术、燃料成本、燃料供给三个方面看，银河热电厂改造成生物质电厂是完全可行的。

因此在2011年3月供暖结束后，银河热电厂即开始了燃煤锅炉改造工作，使之能适应生物质燃料燃烧，满足锅炉设计出力和热效率要求。此外还建设了年供应量在5万吨的生物质燃料基地。不到3个月的时间，电厂改造全部完成，同年6月成功进行了并网试验，并经过了大负荷的考验。2011年11月，银河热电厂为城区首次实现了完全以农林剩余物为燃料的发电和集中供热，2台燃煤锅炉已经成功地改造成了纯烧生物质的锅炉。

其实，银河热电厂改造前面临的困境也正是很多地区小火电现状的缩影。像这样的燃煤小火电，在德州10县3区有近20家，而在整个山东省则多达200家以上。这些燃煤小火电除企业自备电厂勉强运行外，其它都处于半停产状态，只在冬季4个月开机运行以解决城镇供暖问题。目前上网电价是0.415元/度，而由于煤价上涨等因素，发电成本已经高达0.5-0.6元/度，发电和供热均亏损，完全靠政府补贴才能运行。银河热电厂的成功改造为这些小火电“绿色转型”提供了样板。

利用生物质能改造燃煤小火电在我国推广的潜力很大。据统计，我国单机容量10万千瓦及以下的小火电机组有1.15亿千瓦，其中容量5万千瓦及以下的小火电机组合计9130万千瓦（占总容量的79.3%），容量2.5万千瓦及以下的小火电机组合计5160万千瓦（占全部小火电容量的44.9%）。

山东、江苏、河南、辽宁、黑龙江、河北等10个农业大省的燃煤小火电占全国总量的2/3。在这些省份选择电厂周边生物质资源丰富、运行期限短、设备健康状况良好的燃煤小火电，依靠当地的农林剩余物，将其改造成既经济又环保的生物质热电联产厂，具有很大的发展潜力。这既符合国家鼓励生物质能等可再生能源发展的产业政策，又适合乡镇居民生活水平不断提高的需要。

（作者单位：国务院发展研究中心资源与环境政策研究所）