生物質耦合發電的工藝、性能、成本與潛力
生物質耦合發電指在燃煤鍋爐中燃燒部分生物質原料，而不是在生物質鍋爐中燃燒部分原煤。在大型燃煤電廠中耦合燃燒部分生物質原料，既可以提高生物質原料在電力系統中的利用率，也可以減少溫室氣體排放。由於現代燃煤電廠通常規模較大，性能優越，與新建或改造100%的生物質發電廠相比較，燃煤電廠生物質耦合發電具有投資成本低、生物質燃料利用效率高、規模經濟性好、發電成本低等優點。
工藝和技術現狀
目前，全球有超過200家電廠採用了耦合發電，他們主要分佈在北歐、西歐、北美地區和東北亞地區，其裝機容量從50MW到700MW。生物質原料包括林業和農業廢棄物、動物糞便和能源作物。生物質耦合發電的技術包含3種：破碎制粉直接燃燒耦合，液化氣化間接燃燒耦合，並聯鍋爐蒸汽耦合。直接燃燒耦合是最簡單、最便宜和最廣泛的方式，目前90%-95%的耦合發電項目都採用了此類方式。間接燃燒耦合是先用專用的生物質氣化爐把固體生物質原料轉換為可燃氣體燃料，再將可燃氣體注入燃煤燃燒發電。蒸汽耦合是在燃煤鍋爐附近新建專門的生物質鍋爐，再將其產生的蒸汽與燃煤鍋爐的整體混合，共同進入蒸汽輪機帶動發電機發電。
性能與成本
大型燃煤電廠生物質耦合發電的效率通常可達36%-48%，這取決於燃煤鍋爐效率、生物質耦合比例。從技術上講，目前大型燃煤電廠已經可以實現100%燃燒生物質燃料，但為了節省技術上的改動和控制改造成本，生物質耦合比例通常控制在20%以內；而又由於生物質燃料的長期連續大規模供應，只有少部分生物質耦合發電廠的生物質燃料比例長期連續超過10%；隨著近年生物質發電廠運營水平的提高，目前全球最大的生物質發電廠已經可以實現連續多年上網生物質發電量超過100億度。
生物質耦合發電的總成本與改造投資、燃料、電廠效率和燃料運輸等有關，而其關鍵成本要素是生物質原料。一般的，生物質直接燃燒耦合技術中的給料耦合技術改造投資最低，單獨生物質進料耦合改造的單位千瓦造價約為給料耦合的2倍，間接耦合改造的單位千瓦造價約為給料耦合的7-8倍，而新建100%的小型生物質燃料發電廠的成本往往更高。生物質原料的成本和燃料類型、燃料質量、交易量、地理位置等有關。另外，由於不同電廠之間的燃料利用效率差異較大，意味著同樣的生物質所產生的電能也有較大的差異，導致每度生物質電的燃料成本也有較大的不同，高參數高效率的大型機組在生物質耦合發電的成本控制方面具有更明顯的優勢。
可持續性、潛力和障礙
雖然生物質耦合發電在全球已經取得了一定的發展，但在中國、東南亞、印度、南非等用電總量大、煤電比例高、生物質資源較為豐富的國家仍然幾乎是空白，因此，生物質耦合發電存在較大的發展潛力。但生物質耦合發電的發展應關注燃料的可得性問題，雖然對生物質資源的估計差異很大，但對於具體項目的燃料評估而言，應該更多考慮可持續的生物質燃料可收集量，比如說，不與糧爭地也不涉及土地利用變化的資源等。
閱讀更多 生物質耦合發電 的文章
