关注丨燃煤耦合生物质发电的“德博模式”

近日，国家能源局、生态环境部联合发布《关于燃煤耦合生物质发电技改试点项目建设的通知》（以下简称《通知》），确定了84个技改项目试点，涉及全国23个省、自治区、直辖市。

燃煤耦合生物质发电是一种成熟的可再生能源发电技术，通过现役煤电机组的高效发电系统和环保集中治理平台，尽力消纳田间露天直燃秸秆，规模化协同处理污泥，实现燃料灵活性，降低存量煤电耗煤量，提升可再生能源发电量，具有投资省、见效快、排放低、可再生电能质量稳定的特点。

在上述通知的80多个试点项目中，从技术方案上看，“采用生物质气化炉对农林废弃残余物进行气化，产生的生物质燃气输送至燃煤机组锅炉进行燃烧、发电”这一模式达40多个。“气化”成为此次燃煤耦合生物质发电技巧的主要模式。

国内首套燃煤耦合生物质气化发电示范项目是由国电长源电力公司与合肥德博生物能源科技有限公司（简称德博能源）共同研发的荆门10.8MW工程，目前成功稳定运行近6年时间，为燃煤耦合生物质气化产业提供了运营样本。中国能源研究会将该项目作为国内燃煤电厂循环经济发展经典案例进行推介，受到了各界专家和能源行业资深人士的高度认可。

在此基础上，业内专家也有指出，尽管气化技术路线相比其它耦合方式优势突出，但气化灰渣的高附加值利用，是该技术路线需要改进和提高的方向。

针对这一问题，《中国电力报》记者采访了生物质资源利用领域多位资深专家，调研生物质气化领域最新进展，为生物质气化在燃煤耦合发电中应用提供新思路。

华电襄阳15MW级燃煤耦合生物质气化发电项目

能源企业变身为能源材料综合中心

彼之砒霜，我之蜜糖。能源领域追求降低气化灰渣含碳量，减少能量损失；而从价值角度来分析，随着气化固体产物中含碳量增大，无价值灰渣转变为高价值生物炭，会大幅度提高项目收益，这正是生物质气化多联产工艺追求的。

为了气化事业发展，德博能源与相关科研单位深入合作，并投入大量资金进行技术研发。他们首先从生物质原料特性做起，建立了涵盖秸秆、稻壳、玉米芯、木块、竹屑在内的100多种生物质的堆密度、流动性、元素分析、灰成分等理化特性库。他们开发出了适合不同原料的固定床和流化床气化装置，实现了对燃气和生物炭等多种产品的智能调控。他们还扩大了生物燃气的应用范围，实现了生物燃气在电力供应、热能生产、化工领域、金属冶炼等领域的全覆盖。在气化产品方面，他们实现了生物燃气的高效清洁燃烧利用，生物炭产品深加工成工业炭和活性炭用于修复退化、污染的土壤和水体，并开发了新型炭基肥、生物质液肥等产品应用于农业，减少化肥用量。他们还与合作单位一起延长产业链，将生物炭变成为价值极高的电极材料，实现了生物质向高端碳材料的转化。

已故中国工程院张齐生院士毕生致力于生物质气化多联产技术研究和产业化推广，利用生物质中挥发分和固定碳等可燃组分理化特性，在高温无氧或缺氧条件下，发生分解产生可燃气体及高品质生物炭，通过调整固定碳的氧化程度，实现高品质生物炭及燃气同时输出，提升生物质价值。

在张齐生理论指导下，合肥德博生物能源科技有限公司陆续建设并运行了一百多套生物质气化多联产项目，在我国东北地区的黑龙江和吉林，实现生物质清洁供暖同时获得高品质炭材料；在浙江安吉、丽水等地，践行“绿水青山就是金山银山”的理念，实现当地竹废料清洁高价值利用；项目辐射到缅甸、刚果金等国家，让我国的绿色能源设备帮助“一带一路”沿线国家向清洁能源转型；多联产设备更是出口到了希腊、西班牙、斯洛文尼亚等欧洲国家，实现了“中国制造”出口向“中国创造”出口的转变，并获得业主的一致好评。经过不断的技术开发，近几年创造性实现了大型流化床炭气联产技术突破和项目运行，不仅为大型燃煤电站耦合生物质气化发电提供了新的利润增长点，更为中国生态环境治理书写了新篇章。

缅甸1200KW生物质气化发电联产炭项目

气化多联产技术中产生的高温燃气与煤粉混燃，实现高效耦合发电，同时获得生物炭，这就构成了燃煤耦合生物质气化多联产技术路线。根据生物质原料不同，生物炭可以制作工业还原炭、活性炭、生活用炭、电容炭、炭基肥料等。燃煤电站不但能够实现电能和热能等二次能源全方位输出，而且变成生物炭材料中心。

生物炭有较大的孔隙度和比表面积，较强吸附力、抗氧化力和抗生物分解能力，可有效改善土壤结构和理化性质、增加土壤碳含量，因此被广泛应用于改良酸化土、沙化土、白浆土等低产土壤，被国际学术界誉为“黑色黄金”。

中国工程院院士、沈阳农业大学教授陈温福的研究方向一直围绕着国家粮食安全和耕地品质，“保障国家粮食安全的根本在耕地，既要守住耕地红线，也要扭转耕地质量下降的趋势。”作为我国北方超级稻研究首席科学家，陈温福这些年来把研究重心放在秸秆炭化还田即生物炭基肥上，为推进“藏粮于地”奔走。“我国生物炭研究特别是产业化应用在国际上已处于领先地位，研究人员发表的SCI论文几乎占到50%，生物炭产业化应该说已经相当成熟。”陈温福说，秸秆生物炭能够实现自循环、零排放、无污染，生物炭及其制成品“生物炭基肥”成本也降了下来，与复合肥成本大体相当。

木质活性炭

生物质电容炭