前言

　　在全球能源轉型的大背景下，我國積極探索能源清潔低碳高效利用的新路徑，以實現碳達峰碳中和的目標。電力行業作為能源生產和消費的核心領域，其綠色低碳轉型至關重要。煤電作為我國的主力電源之一，在保障電力安全穩定供應方面長期發揮著基礎性作用，但同時也面臨著碳排放和環境壓力等諸多挑戰。
 

　　為應對這些挑戰，國家發改委和國家能源局聯合印發《煤電低碳化改造建設行動方案(2024—2027 年)》，明確將生物質摻燒列為煤電低碳化改造建設的首要方式，為煤電行業的低碳發展指明了新方向。這一方案的實施，不僅為豐富的生物質資源提供了新的利用途徑，提高其利用率，減少資源浪費和環境污染，還為推動煤電的綠色低碳轉型提供了重要契機。

　　煤與生物質耦合混燒發電技術作為一種創新的能源利用方式，具有顯著的優勢和廣闊的應用前景。它可以在不影響燃煤電廠正常運行的前提下，利用生物質部分替代煤炭，實現穩定的電力供應，同時降低碳排放和污染物排放，優化能源結構。此外，該技術在資源綜合利用、工業供熱、農村能源建設等多個領域也展現出巨大的潛力，對于促進循環經濟發展、助力鄉村振興等具有重要意義。

　　電力供應領域

　　穩定電力輸出：煤電作為我國電力的 “壓艙石”，在當前能源結構中仍占據重要地位。生物質與煤耦合混燒發電，可在不影響燃煤電廠正常運行的前提下，利用生物質部分替代煤炭，保障穩定的電力供應。例如，在用電高峰時期，既能發揮煤電的大容量、高穩定性優勢，又能通過摻燒生物質實現一定程度的節能減排。

　　優化能源結構：隨著新能源發電的不斷發展，燃煤機組裝機容量雖有所降低，但截至 2023 年上半年，燃煤發電量占全口徑發電量比例依然接近 60%。生物質作為可再生的 “零碳” 能源，與煤耦合混燒有助于逐步降低對傳統煤炭的依賴，優化我國的能源結構，推動能源向清潔、低碳方向轉型。

　　節能減排領域

　　降低碳排放：在全球 “雙碳” 目標的大背景下，電力行業減排任務艱巨。生物質燃燒的碳排放強度極低，僅為燃煤的 1.8% 左右。通過生物質與煤耦合混燒，可顯著降低煤電的碳排放水平，是實現 “雙碳” 目標的有效方法之一。例如湖北華電襄陽發電有限公司的摻燒生物質發電的機組，每年可實現減排二氧化碳 5 萬噸，為我國的碳減排事業做出了積極貢獻。

　　減少污染物排放：生物質原料中的硫、氮含量相對較低，燃燒過程中生成的二氧化硫、氮氧化物較少，與煤混燒可在一定程度上稀釋煤燃燒產生的污染物濃度，減少對大氣環境的污染，有助于改善空氣質量，實現環境效益與經濟效益的雙贏。

　　資源綜合利用領域

　　解決生物質廢棄物處理難題：我國每年產生大量的農作物秸稈、畜禽糞便、林業廢棄物等生物質資源，但目前利用率較低，部分甚至被隨意丟棄或露天焚燒，造成環境污染和資源浪費。煤與生物質耦合混燒發電項目，如華能日照電廠 68 萬千瓦機組耦合生物質發電示范項目，每年能夠消納大量的生物質廢棄物，實現了資源的循環利用和環境的保護，為生物質廢棄物提供了一條高效、環保的處理途徑。

　　提升土地資源利用效率：部分生物質的種植，如能源作物的種植，可以在一些不適宜種植糧食作物的邊際土地上進行，既不與糧食生產爭地，又能增加土地的產出和利用效率，同時為煤與生物質耦合混燒發電提供穩定的原料來源。

　　工業供熱領域

　　滿足工業用熱需求：在一些工業園區或工業集中區，存在大量的工業企業對蒸汽或熱水等熱能有持續穩定的需求。煤與生物質耦合混燒產生的熱能，既可以用于發電，也可以通過熱電聯產的方式滿足工業企業的供熱需求，實現能源的梯級利用，提高能源利用效率，降低企業的用熱成本。

　　促進循環經濟發展：工業企業在生產過程中產生的一些有機廢棄物，如廢木材、廢塑料等，可作為生物質的補充原料參與耦合混燒發電，形成工業廢棄物與生物質資源的循環利用鏈條，促進區域循環經濟的發展。

　　農村能源建設領域

　　助力鄉村振興：在農村地區建設煤與生物質耦合混燒發電項目，可就地取材利用豐富的農林廢棄物等生物質資源，將其轉化為電能和熱能，不僅能滿足農村居民的生活用電和取暖需求，還能為農村產業發展提供能源支持，促進農村經濟的發展，助力鄉村振興戰略的實施。

　　改善農村環境：減少農村地區生物質廢棄物的露天焚燒現象，降低空氣污染，改善農村居住環境，同時通過項目建設和運營，還能為當地農民提供就業機會，增加農民收入。

　　具體實施過程中問題

　　燃料特性方面

　　燃燒特性差異：生物質的揮發分 / 固定碳比例更高，熱解溫度和著火溫度更低，熱解和燃點都會提前，且揮發分燃燒的熱量貢獻比顯著增加，導致生物質火焰更接近燃燒器。同時，生物質單位質量熱值低，氧含量高，燃燒后火焰溫度較低，易出現殘碳量偏高的問題，需要針對其特點充分考慮燃燒組織。

　　成分差異：生物質普遍具有高水分、高氯含量等特點，其灰分中的堿和堿土金屬含量較高，更易造成爐內腐蝕、沾污和結渣現象，影響鍋爐的正常運行和使用壽命。

　　技術改造方面

　　改造建設壓力大：煤電企業在短時間內面臨較大的改造建設壓力，如到明年首批改造建設項目就須全部開工，且要實現 “度電碳排放較 2023 年同類煤電機組平均碳排放水平降低 20% 左右” 的目標，2027 年的度電碳排放更要求比 2023 年降低 50% 左右，這對技術應用和項目改造建設進度都是很大考驗。

　　生物質摻燒技術不成熟：目前國內現有生物質氣化技術尚不成熟，在轉化效率、成本控制、催化劑壽命等方面還存在不足，有待加大研發力度。

　　行業監管方面

　　監管機制不完善：如何精準實施監測計量、由誰負責計量摻燒比例、控制原料成分質量等細節問題，都有待在實踐中進一步摸索。如果缺乏有效的監管機制和標準規范，以及監測、計量、上報、審核等一系列協同配合機制，政策很難落地執行，容易出現執行效果適得其反的情況。

　　經濟成本方面

　　運行成本高：煤電機組摻燒生物質運行成本大幅提高。從成本角度看，目前的上網電價水平難以支撐摻燒項目的收支平衡，除非通過碳市場去彌補，但碳配額價格的不確定性較大。

　　燃料供應不穩定：生物質燃料的收集具有明顯的季節性，燃料來源不穩定，存儲占用空間大，很難完成大規模替代燃煤，其產業鏈還不成熟，缺乏集中的統一規劃。

　　行業競爭方面

　　煤電的改造建設引入生物質，可能會哄抬生物質原料市場價格，從而進一步加大近年來本就受國補退坡及拖欠等問題困擾的生物質發電企業的經營成本，部分項目盈利空間將不斷縮小甚至陷入虧損境地。這樣一來，市場投資者將對生物質發電項目的投資回報持更為謹慎的態度，從而影響行業投資規模和發展速度。

　　煤與生物質耦合混燒發電技術具有多方面的應用場景和顯著的優勢，對于我國實現能源轉型、節能減排、資源綜合利用和鄉村振興等目標具有重要的推動作用。但在具體實施過程中，仍需關注并解決燃料特性差異、技術改造、行業監管、經濟成本等諸多問題，以確保該技術的健康、可持續發展。

　　發展前景與應對策略

　　盡管面臨諸多問題，但煤與生物質顆粒耦合混燒發電的發展前景依然廣闊。我國生物質資源豐富，每年產生的農作物秸稈、畜禽糞便、林業廢棄物等總量巨大，該方案的實施將為這些生物質資源提供新的利用途徑，提高其利用率，減少資源浪費，同時有助于緩解我國廢棄物處理帶來的環境壓力，實現資源的循環利用。

　　為推動煤與生物質顆粒耦合摻燒發電的健康發展，需要政府、企業和科研機構等各方共同努力。政府應加強政策引導和監管，完善相關標準和規范，加大對生物質摻燒技術研發的支持力度;企業應積極探索適合自身的技術路線和商業模式，加強與科研機構的合作，提高技術水平和管理能力;科研機構應加大對生物質摻燒技術的研發投入，攻克關鍵技術難題，為產業發展提供技術支撐。

　　相信在各方的共同努力下，煤與生物質顆粒耦合混燒發電技術將不斷完善和成熟，為我國實現碳達峰碳中和目標和能源轉型做出重要貢獻。

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