論阿爾山生物質(zhì)熱電廠(chǎng)原料來(lái)源與供應

第35卷第3期內蒙古林業(yè)調查設計vol 35. No. 32012年5月Inner Mongolia Forestry Investigation and DesignMay.2012文章編號:1006-6993(2012)03-0122-03論阿爾山生物質(zhì)熱電廠(chǎng)原料來(lái)源與供應錢(qián)忠慧,梁大川2,程巖3,陳傲仁1(1.內蒙古自治區第二林業(yè)監測規劃院,烏蘭浩特137400;2.內蒙古烏蘭浩特林業(yè)航空護林站,鳥(niǎo)蘭浩特137400;3.內蒙古阿爾山市林業(yè)局,阿爾山137800)摘要:生物質(zhì)發(fā)電的關(guān)鍵是原料生產(chǎn)和供應。文章從阿爾山林區實(shí)際出發(fā),分析了可被利用生物質(zhì)資源產(chǎn)量和收集半徑,闡述了生物質(zhì)原料生產(chǎn)工藝和供應措施關(guān)鍵詞:生物質(zhì)能源;生物質(zhì)發(fā)電;原料生產(chǎn)與供應中圖分類(lèi)號:S789文獻標識碼:B眾所周知,人類(lèi)的生存和發(fā)展離不開(kāi)能源。隨生物質(zhì)燃料26.5t,日消耗量約600多t年消耗生著(zhù)世界能源需求量的迅猛增長(cháng),以石油、煤炭、天然物質(zhì)燃料達到19萬(wàn)t左右。項目建成可實(shí)現年發(fā)氣為代表的常規能源最終會(huì )開(kāi)采殆盡,同時(shí),大量使電量1.8億度,實(shí)現集中供熱面積98萬(wàn)m2。用這些化石燃料導致了一系列環(huán)境污染嚴重影響著(zhù)人類(lèi)生存,因此,開(kāi)發(fā)低污染可再生的新能源,逐2生物質(zhì)能源林分布及利用步取代石油、煤炭和天然氣等不可再生能源,是緩解2.1生物質(zhì)能源種類(lèi)和可利用量能源危機和環(huán)境污染問(wèn)題的重要途徑。在眾多的可阿爾山地區現有生物質(zhì)資源主要由森林采伐剩再生能源中,生物質(zhì)能源以其儲量豐富、清潔方便和余物、木材加工剩余物、天然次生林下木、叢樺灌木可再生特點(diǎn),極具發(fā)展潛力。在林區生物質(zhì)發(fā)電就林、撫育伐產(chǎn)生枝丫材5部分組成。作為生態(tài)旅游是利用森林經(jīng)營(yíng)產(chǎn)生剩余物直接燃燒供熱發(fā)電,不保護區的阿爾山市,無(wú)論何時(shí)都不可能有以林木剩僅保護了環(huán)境,還使林業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的剩余物得到有余物為原料的造紙和人造板產(chǎn)業(yè)規劃,所有生物質(zhì)效利用,其意義十分深遠。原料全部可以作為發(fā)電燃料利用,可以保障原料的1阿爾山生物質(zhì)熱電廠(chǎng)項目概述長(cháng)期供應。但是,實(shí)際上有許多原料因為收集困難和分布遙遠,獲得成本比較高,而不可能作為電廠(chǎng)燃1.1基本情況料利用。所以,對現有資源剩余物量將分別按照阿爾山市位于內蒙古自治區東北部,地處大興95%理論可利用原料的比率)、80%比較容易獲得安嶺主脈中段山麓林區腹地,是蒙古、錫林浩特、科的原料比率)和65%(比較經(jīng)濟可行的利用率)3個(gè)爾沁、呼倫貝爾四大草原交匯處,行政區劃面積不同的比率進(jìn)行測算可利用量。經(jīng)測算表明,該地7408.7km2,轄伊爾施、天池、白狼、五岔溝、明水5區每年能作為能源利用的木質(zhì)原料量分別為87.0個(gè)鎮和林海、溫泉、新城3個(gè)街道,全市人口6.8萬(wàn)。萬(wàn)t、73.2萬(wàn)t和59.5萬(wàn)t。轄區內分布有五岔溝、白狼和阿爾山三大森工企業(yè),2.2不同半徑范圍內生物質(zhì)原料產(chǎn)量阿爾山地區森林總面積達56萬(wàn)hm2,森林覆蓋率為生物質(zhì)資源具有分布相對零散、收集過(guò)程復雜72%活立木蓄積量為4560.6萬(wàn)m3,是內蒙古自治成本受收集半徑影響大等特點(diǎn),所以,木質(zhì)燃料獲取區典型的森林資源型城市成本將隨收集半徑和木質(zhì)燃料類(lèi)型的不同而變化。1.2熱電廠(chǎng)原料消耗規模經(jīng)對生物質(zhì)熱電廠(chǎng)周邊35km、40km、50km和65km生物質(zhì)熱電廠(chǎng)擬建于阿爾山市人口最為集中的半徑范圍內的4個(gè)林業(yè)局所屬林場(chǎng)生物質(zhì)資源量和伊爾施鎮,規劃用地20hm2。計劃建設規模為:2臺按照95%、80%、65%3個(gè)可利用系數進(jìn)行測算。汽式汽輪機2臺15MW空冷發(fā)電機.每小時(shí)消耗爾/半徑內士哪們括的林場(chǎng)有阿爾山伊75t/h中溫中壓燃生物質(zhì)鍋爐,2臺15MW抽汽凝中國煤化工源可獲得量約CNMHG收稿日期:2011-10-31作者簡(jiǎn)介:錢(qián)忠慧(1978-),女,內蒙古呼倫貝爾市牙克石市人,林業(yè)助理工程師第3期錢(qián)忠慧等:論阿爾山生物質(zhì)熱電廠(chǎng)原料來(lái)源與供應12310.2萬(wàn)t,若可利用率在95%,可利用量為9.7萬(wàn)t,范圍內又加進(jìn)了光頂山和金江溝林場(chǎng),可獲得資源該半徑內的生物質(zhì)產(chǎn)量不能滿(mǎn)足電廠(chǎng)對木質(zhì)燃料的量達到24.7萬(wàn)t,若可利用率在80%以上,可利用需求。量為19.9萬(wàn)t,該半徑的剩余物便可以滿(mǎn)足電廠(chǎng)對45km半徑內供給木質(zhì)燃料的林場(chǎng)除上述林場(chǎng)木質(zhì)燃料的需求外,新增加了小莫兒根河、蘇河、古爾班等3個(gè)林場(chǎng),65km收集半徑內的林場(chǎng)范圍則在50km半徑可獲得生物質(zhì)產(chǎn)量為20.1萬(wàn)t,若可利用率在95%的基礎上增加了望遠山林場(chǎng)、牛汾臺、天池3個(gè)林以上,可利用量為19.1萬(wàn)t,該半徑內的剩余物便可場(chǎng),可獲得生物質(zhì)資源33.3萬(wàn)t,若可利用率在以滿(mǎn)足電廠(chǎng)對木質(zhì)燃料的需求。65%以上,可利用量為21.6萬(wàn)t,該半徑內的生物質(zhì)5km半徑范圍內的林場(chǎng)在40km半徑的林場(chǎng)能源林便可滿(mǎn)足電廠(chǎng)對木質(zhì)燃料的要求。表1阿爾山地區生物質(zhì)資源及可利用量分表單位:t采伐撫育伐天然原料可利用量來(lái)源灌次生林剩余物剩余物及枝丫材總計95%80%65%白狼林業(yè)局113242863211892578475174五岔溝林業(yè)局270013544857148285718232146阿爾山林業(yè)局400037828199474437878415984阿爾山市林業(yè)局296935426407250872112617165合計1080145328389113194261275898915401869631732321595011表235~65km收集半徑內生物質(zhì)資源量統計單位;t加工剩采伐剩撫育伐及可利用量半徑火燒木余物余物枝丫材灌木林次生林供給木質(zhì)燃料林場(chǎng)下木95%80%65%06969260745534249444523970218170266383阿爾山、伊爾施、立新、洮兒河。073731119512528376519092160794130645增加:小莫兒根河、蘇河、古爾班414493103142235893198646161400增加:光頂山和金江溝081082261014491925264131695315960266071216183增加:望遠山林場(chǎng)、牛汾臺、天池。經(jīng)測算,電廠(chǎng)年所需燃料主要集中在45km的表3主要樹(shù)種不同狀態(tài)下的平均含水率半徑范圍內,在該半徑范圍內,為電廠(chǎng)提供的采伐剩狀態(tài)余物燃料僅有11195t占電廠(chǎng)所需燃料的6.2%。新鮮自然干燥1年自然干燥2年因此,該地區采伐量的變化對電廠(chǎng)燃料供給影響不落葉松大。相反,隨著(zhù)該地區人工林資源的不斷增長(cháng),采伐白樺83%29%(枝椏)17%(枝椏)~49%(原木)~38%(原木)量也將增加,以后可為電廠(chǎng)提供更多廉價(jià)燃料。目紅柳67%前,4個(gè)林業(yè)局活立木蓄積年凈增140多萬(wàn)m3,年因此,對木質(zhì)燃料含水率要求在18%~25%之撫育采伐量還要有所增加,森林經(jīng)營(yíng)采伐剩余物資間為宜,最高不可超過(guò)30%。源將成為熱電廠(chǎng)主要燃料來(lái)源。2.4阿爾山地區居民能耗現狀2.3不同樹(shù)種原料水分測試當地居民生活用能中,木質(zhì)能源消耗占有較大鑒于含水率在50%的生物質(zhì)原料的熱值只有比重甚至有些集中供暖站為節約煤炭開(kāi)支,也以松7G]/m3,含水率在18%的干木質(zhì)燃料的熱值為桿等木質(zhì)資么結讓阿山地區居民生10GJ/m2,原料含水率過(guò)低增加了原料處理成本,過(guò)活用能消耗中國煤化工a,居民生活木高熱值受到影響。對該地區的不同樹(shù)種原料在存放質(zhì)能源主要CNMH消耗主要為松期間的含水率進(jìn)行測試。桿,這兩部分木質(zhì)燃料占到木質(zhì)用能的90%以上。電廠(chǎng)建成后可為伊爾施居民提供熱能,每年最少可124·內蒙古林業(yè)調查設計2012年節省6.3萬(wàn)t木材資源的消耗。表4阿爾山地區木質(zhì)能源消耗統計表集體供暖站獨立供暖居民戶(hù)項目燃料類(lèi)型單位數燃料類(lèi)型戶(hù)數6材消耗量(t)白狼林業(yè)局木質(zhì)能源82015(含小作坊用量)12300溫泉街846木質(zhì)能源五岔溝林業(yè)局木質(zhì)能源煤321016050阿爾山林業(yè)局煤和薪材木質(zhì)能源13230868361000663生物質(zhì)原料生產(chǎn),不僅有利于控制運輸成本,而且避免交通堵塞3.5木質(zhì)燃料存儲根據生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目對木質(zhì)燃料進(jìn)爐前的木質(zhì)燃料的存儲既要保證供應木質(zhì)燃料的穩定要求,木質(zhì)燃料供應階段有以下環(huán)節:采集或收性,還要在儲存過(guò)程中,通過(guò)自然干燥使得進(jìn)爐前的割一晾曬風(fēng)干一打包或打捆一粉碎或削片一運輸木質(zhì)燃料達到含水量標準存儲一電廠(chǎng)輸料。室外貯存:露天堆放能夠降低貯存成本,但3.1生物質(zhì)資源采集或收割是室外貯存會(huì )受到天氣影響,在雨雪季特別需要注意對于叢樺灌木林和天然次生林下灌叢的收割,防水,必要時(shí)加蓋防水油布。室外貯存最重要的是防一般需要間隔3~4a平茬一次。若人工使用鐮刀砍止木質(zhì)燃料發(fā)生自燃,尤其是碎末狀的木質(zhì)燃料貯割,不僅收割效率低,且易傷及林木根部影響其正常存,燃料儲存場(chǎng)建設要充分考慮上料空間和防火通生長(cháng),比較適宜的作業(yè)方式是采用中小型背負式灌道木收割機或拖拉機懸掛式的收割機作業(yè),對于林間室內貯存:可以解決木質(zhì)燃料貯存的防水堆積的撫育剩余物和主伐枝丫材以及火燒木資源,問(wèn)題,可以根據木質(zhì)燃料的使用要求來(lái)控制室內的可以依靠人工采集歸堆,在用小型機械運至集材場(chǎng),溫度和濕度等條件。但是室內貯存堆放成本較高,然后再統一運輸到較近的木質(zhì)燃料收購站防火、通風(fēng)等設施要齊全3.2涼曬、風(fēng)干和打捆異地貯存:是指木質(zhì)燃料在收購站或電廠(chǎng)通常灌木林生物質(zhì)原料需要在林地自然放置2附近的粉碎削片站存儲?？紤]到電廠(chǎng)占地面積,防3個(gè)月,經(jīng)自然風(fēng)干其含水率可以降到30%以下,火等因素,木質(zhì)燃料存儲量應達到7~14d的消耗適宜打包或打捆。木質(zhì)燃料打捆可在林地進(jìn)行,也量,各收購站應具有1萬(wàn)t木質(zhì)燃料的存儲能力?？蛇\至收購站集中打捆。捆的規格粗50cm,長(cháng)2m。4生物質(zhì)燃料供應措施可采用鉸鏈先將燃料絞實(shí),再用繩捆綁,可臨時(shí)堆積路邊,也可運送到收購站儲藏。然后,按照正常供應4.1設立原料收購點(diǎn)計劃將打捆的燃料運輸到電廠(chǎng)進(jìn)行粉碎處理通過(guò)設立收購點(diǎn)向電廠(chǎng)供應木質(zhì)燃料,是保證3.3削片與打包發(fā)電廠(chǎng)木質(zhì)燃料供應的主選方式。生物質(zhì)原料的最在各林場(chǎng)所設的原料收購站配備削片機對燃料初釆集到處理加工多數環(huán)節需在林地或林場(chǎng)附近進(jìn)進(jìn)行削片和打包處理,削片平均長(cháng)度為3cm。對于行。因此,在交通方便的林場(chǎng)交界處建立收購點(diǎn),電采伐集中原料場(chǎng)區,可選用以拖拉機為動(dòng)力的移動(dòng)廠(chǎng)通過(guò)合同形式定時(shí)、定量向收購點(diǎn)獲取木質(zhì)燃料。式削片機直接山場(chǎng)削片和打包。將在白狼林業(yè)局和阿爾山林業(yè)局設立4個(gè)收購點(diǎn),3.4木質(zhì)燃料運輸年可獲得的資源量達到198萬(wàn)t以上。由于阿爾山林區道路狀況較差,大型運輸設備4.2確定差別化收購價(jià)格還無(wú)法進(jìn)入山區,使用小型農用車(chē)將收集的生物質(zhì)從生中國煤化工場(chǎng)收購點(diǎn)原料采資源從集材場(chǎng)運至林場(chǎng)收購站,是比較適合的運輸集范圍和CNMH30km),在不同方式。在將木質(zhì)燃料從收購站運往電廠(chǎng)的中轉環(huán)節的采集范圍內,采集成本是不同的。從資源類(lèi)型來(lái)中,由于運輸量大,由電廠(chǎng)組織重型汽車(chē)進(jìn)行批量運看,采集資源類(lèi)型不同,相應的采集環(huán)(下轉第132頁(yè))132內蒙古林業(yè)調查設計2012年蟲(chóng)害。3.3創(chuàng )新生態(tài)公益林管護機制2.3管護責任未能有效落實(shí)創(chuàng )新生態(tài)公益林管護機制要在穩定生態(tài)公益林由于目前林權制度改革,林木權屬變更,管護主林木所有權基礎上建立主體落實(shí)、監管到位、補償合體也隨之改變,另外生態(tài)公益林管護補償利用機制理的責權利相統一的管護機制,堅持公開(kāi)、公正、規不健全,生態(tài)公益林可產(chǎn)生效益沒(méi)有得到發(fā)揮,管護范操作原則,確保生態(tài)公益林地所有權者享有平等主體缺乏動(dòng)力和積極性,管護責任不能有效落實(shí),生管護收益權。管護模式要根據當地實(shí)際情況,因地態(tài)公益林管護壓力越來(lái)越大。制宜,實(shí)行責任承包專(zhuān)業(yè)管護、相對集中委托管護等2.4科學(xué)利用機制不完善管護模式。在落實(shí)管護主體基礎上,林業(yè)管理部門(mén)生態(tài)公益林雖然擁有豐富的林木、林地和景觀(guān)認真履行監督管理和檢查職責,旗、鄉、村要層層簽資源,但為了更好保護生態(tài)公益林,一般是禁止或限訂責任狀,嚴格按照簽訂的管護合同定期進(jìn)行全面制生態(tài)公益林采伐利用,這拉大了商品林與公益林核查,對盜砍濫伐破壞生態(tài)公益林不法分子給予嚴的經(jīng)濟利益差距,生態(tài)公益林的保護與利用矛盾日厲打擊,有效促進(jìn)生態(tài)公益林管護工作落實(shí)益突出3.4積極開(kāi)展生態(tài)公益林科學(xué)利用3對策為充分發(fā)揮生態(tài)公益林多種效益,增強自我補償能力,應在保護前提下積極開(kāi)展“以非木質(zhì)利用為3.1經(jīng)濟建設與生態(tài)公益林建設協(xié)調有序發(fā)展主,木質(zhì)利用為輔”的科學(xué)利用。一是拓展非木質(zhì)利經(jīng)濟建設是社會(huì )發(fā)展的必然,是提高人民生活用途徑,科學(xué)合理利用生態(tài)公益林豐富的林地、林木水平的基礎,在抓好經(jīng)濟建設的同時(shí),更應搞好生態(tài)和景觀(guān)資源,引導林農充分利用現有沙柳資源,增加公益林建設,在新規劃的礦區、工業(yè)園區周邊通過(guò)人經(jīng)濟收入,有條件地方可開(kāi)發(fā)“森林人家”等生態(tài)旅工造林等措施,建立起新的防護林。生態(tài)公益林建游項目,增加生態(tài)公益林經(jīng)濟效益。二是開(kāi)展限制設是以自然、經(jīng)濟和社會(huì )多方面為基礎的復雜系統性木質(zhì)利用,根據不同區位對生態(tài)公益林實(shí)行分級工程,規劃和布局要納入整個(gè)社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展總體目管理、有限利用,對于生態(tài)區位重要、采伐后難以更標中去,根據國家建設需要及時(shí)調整和補充生態(tài)公新的重點(diǎn)公益林禁止采伐利用,對于一般保護公益益林布局,使生態(tài)區位功能日趨完善,提高防御自然林中的林木允許采取擇伐、小塊狀皆伐方式合理利災害能力,保障經(jīng)濟社會(huì )持續發(fā)展用,利用同時(shí)要補種,增強生態(tài)公益林防護效能3.2改善林分質(zhì)量,增強生態(tài)防護效益4結語(yǔ)對于那些林分質(zhì)量不高、防護功能弱,林地利用率低、防護效益差的公益林,各級財政要加大投入,總之達拉特旗生態(tài)公益林建設在保護和改善人強化管理,通過(guò)實(shí)施補、封、撫等低效公益林改造技民生存環(huán)境、提高人民生活質(zhì)量、維持生態(tài)平衡發(fā)揮術(shù)措施,培育喬灌相結合、多樹(shù)種混交的合理模式,著(zhù)越來(lái)越重要的作用,為達拉特旗經(jīng)濟發(fā)展奠定了逐步改善林分質(zhì)量,增強防護效益堅實(shí)基礎。上接第124頁(yè))節所需投入也是不同的,如釆伐剩余各收購點(diǎn)的庫存維持。因此,通過(guò)建立充足且經(jīng)濟物的采集成本要低于灌木林平茬的成本。因此,生合理的木質(zhì)燃料庫存,對于電廠(chǎng)正常運營(yíng)十分重要物質(zhì)資源的主要分布類(lèi)型不同,收集成本也不同。4.4推行灌木機械化收割,提高原料供應效率根據上述因素,按不同資源類(lèi)型必須制定不同收購根據對現有阿爾山地區叢樺灌木林集中分布現點(diǎn)的收購價(jià)格?？紤]不確定因素,原料價(jià)格會(huì )有狀和未來(lái)營(yíng)造能源林發(fā)展實(shí)際,適宜采取“一條龍”機定上漲,但木質(zhì)燃料綜合成本上浮變化應控制在械化生產(chǎn)模式,即采用收割一粉碎或收割一削片的聯(lián)30%以?xún)?否則會(huì )加大電廠(chǎng)的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險。合收割方式,將灌木碎片裝入集裝箱或專(zhuān)業(yè)木片車(chē)直4.3建立原料儲庫平衡原料供應接運往發(fā)電廠(chǎng)。灌木收割機械可根據不同的情況分木質(zhì)燃料供應受到采伐季節的影響,不同類(lèi)型別選用。rV中國煤化工山坡地上灌木林生物質(zhì)資源具有不同的采集時(shí)間,為滿(mǎn)足電廠(chǎng)全年能源林,CNMHG合收割機械。對平衡穩定的木質(zhì)燃料需求,必須建立充足可靠的原種植在濕地的不林、能媒懷,可選用輪式或履帶式料儲存。一般森林采伐作業(yè)是從當年11月份開(kāi)始聯(lián)合收割機械。對分散在丘陵、山地林間的灌木林,到次年5月份,每年6~10月份木質(zhì)燃料主要依靠可選用輕便攜帶、操縱靈活的中小型收割機械。