秸稈等生物質(zhì)與煤炭的混合燃燒技術(shù)可充分利用現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備，在現(xiàn)階段是一種低成本、低風險的可再生能源利用方案，可替代一部分常規(guī)能源。燃煤電廠混燒生物質(zhì)和廢棄物的研究始于20世紀80年代，目前己成為許多歐美國家常見的發(fā)電技術(shù)，并被認為是清潔煤技術(shù)的新突破，對減輕環(huán)境污染及減少溫室氣體的排放有重要作用，是應對全球氣候變暖的有效措施。但是在我國，這種技術(shù)因為種種原因一直沒有得到重視。
1、歐美燃煤電廠混燃生物質(zhì)的經(jīng)驗燃煤電廠混燒生物質(zhì)是指將農(nóng)作物秸稈、林木加工廢棄物、舊輪胎等廢棄物與煤混合直接燃燒。目前，歐盟和美國等發(fā)達國家已經(jīng)建設(shè)了一定數(shù)量的生物質(zhì)和煤混合燃燒的電廠，裝機容量主要在50~700MW之間，主要的燃燒設(shè)備是煤粉爐（也有層燃和流化床技術(shù)）。另外，將固體廢物放入水泥窯中進行燃燒也是一種生物質(zhì)混合燃燒技術(shù)。實際上，混合燃燒電廠最大的挑戰(zhàn)在于如何將現(xiàn)有的燃煤電廠進行技術(shù)改造以適應混燒生物質(zhì)的需要。國際上普遍研究表明，當生物質(zhì)占總?cè)剂系谋壤陀?0%時，一般不需要改變現(xiàn)有電廠的任何設(shè)備就可以實現(xiàn)這種清潔煤炭技術(shù)。
2002年4月，荷蘭就此項技術(shù)的采用達成一致意見，在2008~2012年間，所有燃煤電廠都要混燒至少12%的生物質(zhì)能（按能量計算）。而在芬蘭裝機容量為550 MW的AlholmensKraft電廠，采用循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，燃料由45%的泥煤、10%的森林殘余物、35%的樹皮和木材加工廢料以及10%的重油或煤所組成。丹麥Studstrup電廠從1996年開始進行混燒農(nóng)作物秸稈示范實驗，經(jīng)過2年的研究發(fā)現(xiàn)，當秸稈的混燒量達到10%時，沉淀物的產(chǎn)生十分明顯，但只需增加吹灰次數(shù)即可解決。但高硫煤由于與生物質(zhì)中的鉀形成K2S04（硫酸鉀）致使出現(xiàn)結(jié)垢問題。當秸稈混燒量增至20%時，造渣將出現(xiàn)問題。從2002年開始，該廠在一臺350 MW的機組上開始混燒的商業(yè)運行，運行結(jié)果表明，當機組的負荷在100%和75%時，混燒生物質(zhì)可以達到降低氮氧化物排放濃度的效果，當機組的負荷降至50%時，氮氧化物的排放濃度略高于純?nèi)济簷C組。美國認為混燒技術(shù)有助于更多地使用國內(nèi)資源，特別是可再生能源，并把其作為保障能源安全的重要措施。目前，美國有300多家發(fā)電廠采用生物質(zhì)與煤炭混燃技術(shù)，裝機容量達6000 MW。經(jīng)過實驗和示范，美國更傾向于把生物質(zhì)的混燃比例控制在5%以內(nèi)，這樣可以使鍋爐的燃料效率不受任何影響，富通新能源生產(chǎn)銷售的秸稈顆粒機、秸稈壓塊機專業(yè)壓制生物質(zhì)成型燃料，生物質(zhì)成型燃料是替代煤等化石燃料最佳的選擇。
2、混燃電廠混燃生物質(zhì)的優(yōu)勢
生物質(zhì)與煤炭混合燃燒發(fā)電技術(shù)在我國一直沒有得到重視。清潔煤技術(shù)領(lǐng)域把注意力集中在了如何提高燃煤發(fā)電效率和開發(fā)大容量、高參數(shù)的發(fā)電設(shè)備上；而混燃技術(shù)從技術(shù)創(chuàng)新的角度看并沒有太多的新穎之處，自然不會受到重視。而可再生能源領(lǐng)域則把注意力放在了純粹的生物質(zhì)能項目上，與化石能源之間有十分明顯的界線，混燃電廠的絕大部分燃料仍然是常規(guī)能源——煤，混燃技術(shù)也不在可再生能源發(fā)展的考慮范圍內(nèi)。因此，混燃處在中間地帶，無論是國家的清潔煤計劃，還是可再生能源規(guī)劃，都沒有對其在研究或示范上給予支持。但是，生物質(zhì)與煤炭混燃技術(shù)存在很多優(yōu)勢。
2.1 和純生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術(shù)相比
(1)投資少。純生物質(zhì)燃燒發(fā)電廠的機組容量都比較小，單位裝機成本較高，例如由中國生物發(fā)電集團公司在山東菏澤單縣獨資興建的秸稈燃燒發(fā)電項目，裝機容量25 MW，投資2. 23億元，每kW裝機成本近9 000元；而混燒生物質(zhì)技術(shù)只是對現(xiàn)有電廠的燃料制備和輸送系統(tǒng)進行了一些改造，投資很少。
(2)燃料效率高。目前大型常規(guī)燃煤機組的效率在35%左右，即350 g標煤／( kW h)，加入10%以下的生物質(zhì)不會對其效率產(chǎn)生影響；而純生物質(zhì)燃燒發(fā)電由于規(guī)模小，加上生物質(zhì)的能量密度低，一般每kW h消耗1.4 kg秸稈，按每kg秸稈折合0.5 kg標煤計算（麥桿熱值），其效率僅為18%。
(3)避免了因秸稈收集半徑過大帶來的運輸成本問題。生物質(zhì)的能量密度低、體積大，運輸過程中增加了二氧化碳的排放。在大型燃煤電廠中，混燃技術(shù)不需要對現(xiàn)有設(shè)備進行太多的改造，而且大型電廠的可調(diào)節(jié)性大，能適應不同的混合燃燒，使混燃裝置能夠適應當?shù)厣镔|(zhì)能源的特點，并可根據(jù)需要調(diào)整收集半徑。因此，混燃技術(shù)能夠降低生物質(zhì)的運輸成本。表1比較了純生物質(zhì)燃燒和生物質(zhì)一煤炭混燒2種電廠在生物質(zhì)發(fā)電量相同的情況下，秸稈的收集半徑。一般認為收集半徑小于15 km在運輸成本上可以接受。
2.2和純?nèi)济喊l(fā)電技術(shù)相比
美國經(jīng)過大量的實踐證明，混燃電廠可以降低燃料成本，同時，生物質(zhì)的供應可以使當?shù)氐慕?jīng)濟和環(huán)境受益。美國可再生能源國家實驗室( NREL)對不同燃煤鍋爐混燃生物質(zhì)進行了研究，混燃的環(huán)境和經(jīng)濟效益如表2所示。
2.3混燃發(fā)電技術(shù)CO，減排效應和市場潛力
我國目前擁有單機容量在6 MW及以上的燃煤機組3984臺，總裝機容量24 446. 86 MW，如果每臺機組都能采用生物質(zhì)混燃技術(shù)，混燒比例10%，則中國的電力工業(yè)每年至少可以減少CO，排放1億t。發(fā)達國家為了完成其《京都議定書》中的承諾，在第一承諾期2008~ 2012年的5年時間里，每年將需要通過世界碳交易市場購買約2—4億t二氧化碳當量的溫室氣體減排量。如果生物質(zhì)與煤炭混燃項目列入CDM交易，可以為中國企業(yè)帶來額外的收益。
3、相關(guān)的政策機制與建議
3.1我國現(xiàn)有政策不利于混燃技術(shù)的推廣
我國的政策法規(guī)并沒有采取相應的激勵措施來推動混燃技術(shù)的發(fā)展，我國的電力行業(yè)也沒有重視生物質(zhì)和煤炭混燃技術(shù)。《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》明確規(guī)定：“生物質(zhì)發(fā)電項目上網(wǎng)電價實行政府定價的，由國務院價格主管部門分地區(qū)制定標桿電價，電價標準由各省2005年脫硫燃煤機組標桿上網(wǎng)電價加補貼電價組成。補貼電價標準為0. 25元／(kW h)。發(fā)電消耗熱量中常規(guī)能源超過20%的混燃發(fā)電項目，視同常規(guī)能源發(fā)電項目，執(zhí)行當?shù)厝济弘姀S的標桿電價，不享受補貼電價。”也就是說，生物質(zhì)混燃比例必須超過80%才能享受政府的補貼電價。從技術(shù)角度上看，試行辦法中提到的混燃發(fā)電項目與國際上通常講的混燒發(fā)電不是一個概念，基本屬于生物質(zhì)純?nèi)嫉姆懂牐砑?0%以下的常規(guī)能源是為了助燃和穩(wěn)燃。然而，這一規(guī)定從政策上否定了歐美試行成功的20%以下生物質(zhì)與煤炭混燃技術(shù)是可再生能源發(fā)電技術(shù)組成部分的看法，限制了這種無論從技術(shù)上還是從燃燒效率上來看都比純生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)優(yōu)越的混燃技術(shù)在我國的推廣。
3.2政策建議
(1)國家一切對可再生能源項目的優(yōu)惠政策都應適用于混燃電廠，建議國家在混燃電廠發(fā)展的初期階段，制定鼓勵與支持混燃發(fā)電的產(chǎn)業(yè)政策，電價補貼可以根據(jù)混燒生物質(zhì)的比例來確定，例如一個混燒10%秸稈的燃煤電廠將享受國家規(guī)定補貼電價0. 25元的10%，即0.025元／(kW h)。
(2)建立公平競爭的市場秩序。在全國范圍內(nèi)建立起健全的電力市場競爭機制，各區(qū)域電網(wǎng)施行競價上網(wǎng)。混燃發(fā)電有利于降低發(fā)電成本，在競價上網(wǎng)的公平競爭機制下，與純?nèi)冀斩捄图內(nèi)济喊l(fā)電相比有成本低廉的優(yōu)勢，更容易在市場上得到廣泛的推廣。
(3)加強秸稈收購、儲存和運輸管理的制度化和科學化。生物質(zhì)發(fā)電最大的問題是資源的收集，這在我國尤其困難。由于田地分散，秸稈的集結(jié)和運輸成本都很高。在一些示范項目當中，出現(xiàn)了秸稈收購價格被惡意抬升的現(xiàn)象，而秸稈堆放占地、防火也是一個需要面對的問題。造成這一問題的主要原因是缺乏工業(yè)化、規(guī)模化的秸稈綜合利用體系和物流系統(tǒng)。建議在混燃項目立項時加強對原料收集、運輸成本的考證；發(fā)電廠與當?shù)卣畢f(xié)同成立專門的秸稈管理機構(gòu)，統(tǒng)一對秸稈的收購、運輸及存貯等環(huán)節(jié)進行管理，富通新能源不但生產(chǎn)銷售秸稈顆粒機、秸稈壓塊機等生物質(zhì)燃料成型機械設(shè)備，同時我們還大量的銷售楊木木屑和玉米秸稈顆粒燃料。
