一(yi)、行業發(fa)展現狀?
在 “雙碳(tan)” 目標的(de)驅(qu)動(dong)下,燃煤(mei)(mei)耦合(he)摻燒(shao)(shao)作為一(yi)種兼顧能源(yuan)(yuan)高效(xiao)利用與環保減排(pai)的(de)創新模式(shi),正逐(zhu)步走(zou)(zou)進能源(yuan)(yuan)行業(ye)(ye)(ye)視野。近(jin)年來(lai),眾多(duo)電(dian)廠積極探索燃煤(mei)(mei)耦合(he)摻燒(shao)(shao)技(ji)術(shu)(shu)的(de)應用,部分地區已建成示范項目并(bing)投入運(yun)營(ying)。據(ju)中國電(dian)力企業(ye)(ye)(ye)聯合(he)會數據(ju)統(tong)計(ji)(ji),全(quan)國已有(you)超過(guo)150座(zuo)電(dian)廠開展(zhan)了(le)不同形式(shi)的(de)燃煤(mei)(mei)耦合(he)摻燒(shao)(shao)改造(zao),涉及裝(zhuang)機(ji)容量總計(ji)(ji)達到1.2 億千(qian)瓦 。這(zhe)些項目的(de)落(luo)地,為燃煤(mei)(mei)耦合(he)摻燒(shao)(shao)技(ji)術(shu)(shu)積累了(le)寶貴的(de)實(shi)踐經驗,也為行業(ye)(ye)(ye)發展(zhan)注(zhu)入了(le)動(dong)力。從(cong)區域分布來(lai)看,山東、河南、江(jiang)蘇等(deng)能源(yuan)(yuan)消耗大省(sheng)走(zou)(zou)在前列,憑借豐富的(de)煤(mei)(mei)炭資源(yuan)(yuan)和發達的(de)工(gong)業(ye)(ye)(ye)基礎,率先開展(zhan)大規模改造(zao)。不過(guo),行業(ye)(ye)(ye)整(zheng)體仍處于發展(zhan)初期,技(ji)術(shu)(shu)成熟度(du)、市場規模、產業(ye)(ye)(ye)鏈完(wan)善程度(du)等(deng)方面與傳統(tong)能源(yuan)(yuan)行業(ye)(ye)(ye)相比(bi)存在差距(ju),發展(zhan)過(guo)程中面臨諸多(duo)挑戰。
二(er)、行業發展面(mian)臨的挑戰
(一(yi))原料供(gong)應不穩定
我國生(sheng)物質(zhi)資源(yuan)年產(chan)量(liang) 34.94 億噸,但(dan)分布(bu)不(bu)均(jun)。東(dong)北及山東(dong)、河南(nan)等主產(chan)區生(sheng)物質(zhi)發電(dian)項目與(yu)煤電(dian)機(ji)組(zu)摻燒改(gai)造并存,原(yuan)料(liao)競爭激烈。例如(ru),兩臺 60 萬(wan)千(qian)瓦(wa)煤電(dian)機(ji)組(zu) 10% 摻燒量(liang),即相(xiang)當于 4 個 3 萬(wan)千(qian)瓦(wa)純生(sheng)物質(zhi)電(dian)廠的用料(liao)需求。此外,秸稈等原(yuan)料(liao)分散、體大密(mi)度小,收(shou)集半(ban)徑受(shou)限、成本高,且供應季節性(xing)強,偏遠(yuan)地區交通不(bu)便(bian)加劇(ju)供應不(bu)穩定。
(二)技(ji)術應用瓶頸
生(sheng)物質熱值低、含氧量高,摻(chan)燒后影(ying)響鍋(guo)爐運行,秸稈煙氣腐蝕性強、飛灰易結(jie)渣,通常限(xian)制其摻(chan)燒占比不超 20%。不同原料(liao)特性差異大(da),現有設(she)備(bei)難以滿(man)足高效燃(ran)燒需求。同時,燃(ran)煤耦(ou)合摻(chan)燒涵(han)蓋(gai)預(yu)處理、輸送等(deng)多環(huan)節技術,目(mu)前熱解氣化(hua)等(deng)技術不成熟,各環(huan)節集成度(du)低,缺(que)乏(fa)系統解決(jue)方案,制約行業(ye)規模化(hua)發(fa)展。
(三)成本(ben)控制難題
電廠(chang)改造(zao)需添置生(sheng)物質儲存、處理設(she)(she)備,如湖北華(hua)電襄(xiang)陽一期(qi)項目投資巨大,普(pu)遍存在(zai)初期(qi)成本高的問(wen)題。運(yun)營階段,生(sheng)物質原料(liao)價格波動大,收集運(yun)輸(shu)成本高;技術不成熟導致(zhi)設(she)(she)備故(gu)障(zhang)頻發,維護成本攀(pan)升;摻燒還可能降低發電效率,多(duo)重因素致(zhi)使(shi)運(yun)營成本居高不下 。
2025年(nian)4月17-19日,清華大學(xue)副教授吳玉新受邀亮相靈動核(he)心環境(jing)服(fu)務平臺舉辦(ban)的(de)2025年(nian)中國燃煤機組耦合摻燒(shao)及摻配(pei)煤技術創新交流大會,并分(fen)享 “基于生(sheng)物質燃煤摻燒(shao)的(de)挑戰及供(gong)應鏈分(fen)析”解決方案”專題演講。

清華(hua)大學能源與動力工(gong)程系副教授(shou)、博士生導(dao)師(shi)吳(wu)玉新
吳玉新(xin)副教授在(zai)會上分享了(le) “基于生物(wu)質(zhi)燃煤(mei)摻(chan)燒的(de)挑戰及供應鏈分析(xi)(xi)” 解決方案的(de)專題演講。他深(shen)入剖析(xi)(xi)了(le)當前行業(ye)發(fa)展(zhan)(zhan)現狀,指出在(zai) “雙碳” 目標驅動(dong)下(xia),燃煤(mei)耦合摻(chan)燒雖已在(zai)多地開展(zhan)(zhan)示范項目,但仍處于發(fa)展(zhan)(zhan)初期,面(mian)臨諸多挑戰。
針對原(yuan)料供(gong)應(ying)(ying)不穩(wen)定(ding)這(zhe)一(yi)難題,吳玉新(xin)副教授提(ti)到(dao)資源分(fen)布(bu)不均以(yi)及(ji)收集(ji)難度(du)大的問題。我國生(sheng)物質(zhi)資源豐富(fu)卻分(fen)布(bu)失衡,生(sheng)物質(zhi)發電(dian)項目與煤電(dian)機組摻(chan)燒改(gai)造在原(yuan)料獲取(qu)上(shang)競(jing)爭激烈。同時(shi),生(sheng)物質(zhi)原(yuan)料分(fen)散(san)、體積(ji)大、密度(du)小,供(gong)應(ying)(ying)受(shou)季節影響,偏遠地區交(jiao)通不便(bian)也(ye)加劇了收集(ji)難度(du)與成(cheng)本。他(ta)提(ti)出應(ying)(ying)建立更完(wan)善的原(yuan)料供(gong)應(ying)(ying)網絡,通過大數據(ju)等技術優化(hua)原(yuan)料收集(ji)與運(yun)輸路徑(jing),加強區域間(jian)的原(yuan)料調配協作,以(yi)提(ti)升(sheng)原(yuan)料供(gong)應(ying)(ying)的穩(wen)定(ding)性。
在技術(shu)(shu)應(ying)用(yong)瓶頸方面,吳玉新副教授指出燃(ran)燒(shao)(shao)適配性(xing)問題和技術(shu)(shu)集(ji)成(cheng)度(du)不(bu)足(zu)制約了行業發展。生物(wu)質(zhi)燃(ran)料(liao)特性(xing)影響鍋爐運行,現有設(she)備難以滿足(zu)多(duo)樣化原(yuan)料(liao)的高效(xiao)燃(ran)燒(shao)(shao)需求,且多(duo)環節(jie)技術(shu)(shu)集(ji)成(cheng)度(du)不(bu)夠。他建議加大研發投入(ru),研發針對(dui)不(bu)同生物(wu)質(zhi)原(yuan)料(liao)的高效(xiao)燃(ran)燒(shao)(shao)設(she)備,提高技術(shu)(shu)集(ji)成(cheng)度(du),形成(cheng)系統性(xing)的技術(shu)(shu)解決方案,從而(er)提升摻燒(shao)(shao)比例(li)與燃(ran)燒(shao)(shao)效(xiao)率。
談及成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)控制難(nan)題,吳玉新(xin)副(fu)教授分析了(le)初期(qi)投資高(gao)和運(yun)營成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)居高(gao)不下的原因。電廠改造需新(xin)增大(da)量設備(bei),生(sheng)物質原料價格波動(dong)、收集(ji)運(yun)輸成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)高(gao),設備(bei)維護(hu)頻(pin)繁等都增加了(le)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)。他提(ti)出通過(guo)規模化采購設備(bei)、與供(gong)應(ying)商建立(li)長期(qi)穩(wen)定合作(zuo)關系來(lai)降(jiang)(jiang)低設備(bei)采購成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben),優化生(sheng)產流程、提(ti)高(gao)設備(bei)運(yun)行穩(wen)定性來(lai)降(jiang)(jiang)低運(yun)營成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)。
在行(xing)業供應(ying)鏈剖析環節,吳(wu)玉新副教授詳細(xi)闡述(shu)了原料(liao)供應(ying)、設備制造、電(dian)廠運營各環節的(de)情況(kuang),并提出了相應(ying)的(de)優(you)化建議。他(ta)的(de)演講內容豐(feng)富、見解深刻,為參會者提供了極(ji)具(ju)價值的(de)思考方(fang)向,對推動(dong)中(zhong)國燃煤機組耦(ou)合(he)摻燒技術創新與行(xing)業發展具(ju)有(you)重要意義 。
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