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1 建造生物质电厂的必要性
屈番生物质电厂项目,是正在实施的一个CDM(清洁发展机制)项目,即建设一座生物质电厂,从而避免生物质被露天燃烧或自然腐化。该项目由以森林和纸浆著称的智利Arauco集团提出,由Arauco的子公司屈番木板厂实施。该项目计划在屈番工业园内建设一座30
MW发电厂,约60%的发电量供屈番工业园使用,其余的40%则卖给Arauco电厂(Arauco集团的另一个子公司)的自由用户和中央电网(SIC)。屈番电厂是以生物质为燃料,它依靠可再生能源发电、供热,避免随意燃烧生物质而带来的甲烷排放及厌氧分解。它可以减少能源行业温室气体的排放,特别是减少了《京都议定书》附件A行业/污染源类别中列出的能源行业燃烧燃料过程中的温室气体排放。
新建电厂是屈番木板厂扩建计划的一部分。扩建前,屈番拥有供热能力,但是没有供电能力,屈番工业园的所有电力需求是从电网供电的。
目前智利国内南部生物质有两种来源可以向类似屈番电厂这样的生物质电厂供应生物质:
·工业流程产生的生物质,主要有当地锯木厂产生的生物质。部分生物质通常用于满足工厂本身的能源需求。剩下的要么燃烧、堆放,要么出售给其他工厂作发电燃料。
·照管林地中伐木剪枝产生的生物质,这种生物质目前根本未曾利用,因此定期燃烧(防止森林大火)和/或等待腐化。
该项目与任何智利国内利用生物质发电的小项目都不同。其他项目都以一个燃料来源来供给全部或几乎全部所有电厂所需的生物质,而屈番电厂的燃料需求大部分来自于诸多小的供应商(大多数为当地锯木厂),那些小厂要建设大规模地高效发电厂几乎不可能。
2 采用的技术
全球各地当今燃用生物质发出兆瓦级电力的电厂采用的主要是蒸汽-兰金循环,它直接在锅炉中燃烧生物质产生蒸汽,然后推动汽轮发电机工作。大多数的蒸汽循环电厂都坐落在工业区,这样汽轮机出来的余热可以回收,用于满足工艺流程中的热需求。
蒸汽轮机可设计为背压式或凝汽式。供热电厂通常采用背压式汽轮机,这样蒸汽膨胀所达到的压力仍然大大高于大气压。它使汽轮机仍如同一个蒸发器,满足工业热需求,蒸汽在此冷凝为水,然后部分或全部返回锅炉。
屈番生物质电厂的主要设备:
·生物质锅炉:目前生物质锅炉是流化床生物质锅炉,按照燃料湿度的不同有160 t/h和170 t/h两种。由于要安装汽轮发电机,高压蒸汽参数选择得比较高,8.1
MPa,490℃。给水温度从135 ℃降为110 ℃,这样锅炉省煤器可以采用更小、更便宜的。
·蒸汽分配系统:蒸汽耗用按照四个压力等级,中压MP3、MP2、MP和低压LP。
·汽轮发电机:汽轮发电机的容量是30 MW,0.8的负荷因子。
·锅炉水系统:给水箱、除盐厂(化学分厂)。
3 存在的障碍
3.1 投资障碍
由于拟建的基础项目将采用常规电厂配置,电厂将采用低压蒸汽为工厂供热,并通过中央电网供应电力需求(如建设电厂前的做法),电价在最低价位水平。因此从财务上讲没有风险,从运行上讲,与常规木板厂也没有区别。
尽管Arauco集团具有汽轮机运行和发电的经验,但是屈番电厂项目有些不同,即屈番没有属于自己的任何一个锯木厂和木板厂,或者说智利国内的其它这类厂家都没有在工厂附加建设发电装机容量的经历。从这点上说,屈番电厂项目代表着新的风险,不仅从财务角度,也是从运行角度而言。
3.2 技术障碍
屈番电厂的建设意味着安装更高压力系统,而不是安装传统的低压设备。尽管此技术已成熟可用,但是它在建设层面和运行层面需要面临更大的复杂性。需要专业的有资质的人员在屈番工业园内设计、开发发电机组并要求有另外的人员运行电厂,为工业园和中央电网提供电力。
与其它电厂的协调也构成了屈番电厂的另一个障碍。为了能够将电力出售给中央电网, 屈番电厂需要成为中央电网调度中心的一部分。这就构成了运行上的一大障碍,因为供热电厂既满足内部电力需求,又要满足外部电力需求。单纯的系统内机组仅需要与外部CDEC指令协调好即可。而屈番电厂这种双重性意味着更高的运行复杂性。
另外,和配电支公司、配电公司和输电公司之间的关系协调也成为进入电力工业的另一个障碍。因为供热电厂如屈番电厂不可能总坐落在输电主网附近,而新电厂必需和配电支公司、配电公司打交道。一般来讲,供热电厂与之相连的配电系统/配电支系统不能处理电厂输送的额外电力。这些都最终使得相连发电公司必需做出额外投资(建设新的输电线路和保护系统),有时会频繁启动和延误运行。
4 环境影响
4.1 污染排放
屈番电厂的污染排放主要指电厂内的直接污染排放和电厂外的直接污染物排放,主要包括:生物质控制燃烧排放出的甲烷;燃烧助燃燃料(化石燃料)排放出的温室气体;厂内运输产生的温室气体排放;厂外运输产生的温室气体排放;生物质露天燃烧等等。一般按照IPCC导则之能源行业木材/木材废料燃烧产生的污染物标准进行计算和监督。
柴油卡车和推煤车将会在电厂内将生物质运输至电厂锅炉。屈番电厂将直接计量这些卡车的耗油量,这只在屈番电厂厂内产生。
将生物质自销售点(当地锯木厂)用卡车运至屈番电厂产生了厂外直接排放量。出于简化考虑,计算采用IPCC默认的重型运输卡车排放因子。
4.2 环境影响评估
智利环境影响评估程序构成了两种完成评估的不同选择:环境影响研究或公告,取决于环境影响的重要性。
考虑到屈番电厂项目对环境影响较小,只需要环境影响公告。公告由开发者承诺发布,描述将实施的一项行为或项目,或是将进行的变动状况,它的内容应当使相应机构能够评估其环境影响是否满足环境条款的要求。
环境影响公告中列举的影响项目有:
·固体和液体废物:电厂的运行将产生污水,按照智利有关规定由污水处理厂进行处理。项目将消耗所有电厂产生的生物质。同样,按照智利规定,很少量的渣质,如灰、塑料和其它工业废物将运至堆放地。
·污染物排放:排放物主要是噪声和固体颗粒。两者都将经现代技术处理,使它们低于智利法律规定的排放物限制因子。
所有的这些影响都在环境影响评估程序中提及并解决。
屈番电厂经本地区环境机构批准,文中指出:“项目符合所有的环境要求和环境法规,包括所有针对项目的行业限制。”
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