生物质电厂高质量发展路径探析

图1  生物质耦合熔盐储能调峰电站示意图（网络图片）

图2  生物质电站的工艺参考图（网络图片）

综合各类数据，预计目前全国生物质供热量超过3亿GJ，自愿减排量超过3000万吨。根据目前清洁供暖工作的持续推进，预计未来生物质清洁取暖面积将超过10亿㎡。

在工业生产领域，根据对全国燃煤锅炉的统计，目前额定蒸发量≤130t/h的燃煤锅炉数量超过1.7万台，总额定蒸发量达到52万t/h，假设到2030年生物质清洁供热能够替代燃煤锅炉的50%，生物质锅炉总蒸发量将超过34万吨。综合各类数据进行推算，预计2030年生物质年供热量将超过24亿吉焦，碳减排量超过2.4亿吨。

熔盐储能供热系统是暂时把多余热量通过某种方法储存起来，待需要热量时提取使用的一种供热系统，储能供热可以分为显热储能供热、潜热储能供热、化学反应热储能供热三类。

熔盐储能供热作为显热储能供热的一种，以熔融态液体无机盐作为储热介质进行储放热，其具有导电性能高（导电率较电解质溶液高1个数量级）、使用温度范围广（通常的熔融盐使用温度在300-600℃之间，新研发的低熔点混合熔融盐使用温度可扩大至60-1000℃）、饱和蒸气压低（保证了高温下熔融盐设备的安全性）、热容量大、低粘度、化学稳定性好及原料价格低廉等优势。

熔盐储能供热系统主要由熔盐材料、熔盐储罐、熔盐泵、电加热器、换热器、除氧器、控制系统、水泵以及管道阀门等组成。如图3所示，熔盐储能系统采用冷热熔盐双罐设计，根据不同的运行模式，通过改变熔融盐流向来调整系统储放热，是目前比较成熟的熔盐储能供热系统之一。

图3  熔盐储能双罐设计系统（网络图片）

新时代新型电力系统的构建，需要更大规模的灵活性调峰调频稳定供热电源，生物质发电和风力发电、太阳能发电等可再生能源电力一样，都是（近）零碳排放的电力生产方式，而且前者本身具有风力发电和太阳能发电所没有的优势，即在自然界，年度循环产生的农林固体剩余物资源量比较稳定，燃料可以运输储存以便常年比较均衡地使用。

利用大型高效熔盐储能耦合生物质燃料发电，是实现生物质发电的一种多功能应用先进技术，不仅可以大幅度提高生物质的发电效率，节约生物质资源，而且可以明显消纳风电、光伏的弃风弃光量，提高熔盐储能及生物质耦合发电的更大灵活性，从而加强生物质发电的可持续性，是生物质发电走向低碳化、延长寿命、增加利用小时数、发挥灵活性一条现实可行的路径。

生物质耦合熔盐储能发电和供热，是高效率低排放具有更高灵活性的火力发电，其本质是可再生能源发电的一种先进形式，和不可控的风力发电和太阳能发电不同，对于电网安全和可靠的电力供应，支持和消纳风光电力起着调节和保障作用。

而且，需要强调的是，现在的生物质发电在逐渐去补贴化后，需要积极融入新型储能调峰电站中来，为构建新型电力系统发挥更大的功能。

生物质电厂耦合熔盐储能供热和发电技术优势明显，增加盈利性是直接可见的效益，延长寿命增加发电利用率，更大灵活储能调峰能力，解决原料受限没法安全稳定运行难题，拥抱新能源发挥更大灵活性的优势，资源化综合利用率更高，助力构建新型电力体系，促进新型能源体系的高质量发展。