生物質發(fā)電是一種以秸稈為主要燃料的清潔能源生產方式，一種最古老的能源獲取方式與現代工業(yè)技術的完美結合。山東豐源生物質發(fā)電股份公司就是這樣一家以生物質秸稈為燃料的發(fā)電企業(yè)。

近日，記者跟隨“創(chuàng)新轉型高質量發(fā)展看棗企”媒體集中采訪報道組來到山東豐源生物質發(fā)電股份公司，近距離感受生物質發(fā)電給可持續(xù)高質量發(fā)展注入的巨大活力。

據了解，生物質發(fā)電是國家產業(yè)政策支持的新能源項目，新能源發(fā)電也是豐源集團進行產業(yè)轉型，實現可持續(xù)發(fā)展的重點產業(yè)。目前，該公司擁有兩臺25MW生物質發(fā)電機組及一個30MW光伏發(fā)電項目。其中，生物質發(fā)電項目以周邊玉米秸稈、小麥秸稈、石榴樹枝、花生殼、樹皮樹枝為主要燃料，年可發(fā)電3.6億度，消耗生物質燃料約60萬噸，其中消耗秸稈約40萬噸。

山東豐源生物質發(fā)電股份公司總經理張慶吉介紹，生物質直燃發(fā)電所排放的二氧化硫及粉塵遠低于普通的火力發(fā)電，一臺25MW生物質發(fā)電機組每年可節(jié)約標煤9萬噸、減排二氧化碳18萬噸。對于夏收和秋收的“雙搶”季節(jié)，秸稈焚燒除了污染大氣環(huán)境，還有嚴重的火災隱患，但又屢禁不止，生物質發(fā)電為秸稈處理找了一個好出路。另外，生物質發(fā)電所燃燒后的灰渣，可以生產鉀肥及多種復合肥料用于回歸農業(yè)生產，保持土壤元素平衡。

在二十多年的發(fā)展歷程中，該公司始終堅持打造內外部循環(huán)經濟產業(yè)鏈，積極促進產業(yè)和金融資本的廣泛融合，不斷探索企業(yè)發(fā)展的新模式，為實現各階段任務目標奠定了堅實的基礎。通過產業(yè)結構調整、產業(yè)轉型升級的一個個項目，山東豐源集團開拓創(chuàng)新，不斷改造提升傳統(tǒng)動能，加快培育壯大新動能，不僅保持了經濟運行中向好的發(fā)展態(tài)勢，而且夯實了加快產業(yè)結構轉型和升級的發(fā)展后勁。

經過不懈努力和多年的探索，集團初步形成了“產業(yè)相聯、資源循環(huán)、優(yōu)勢互補”的循環(huán)經濟產業(yè)鏈：中科生態(tài)的秸稈篩雜物，造紙項目的廢料，定向板項目的樹皮樹枝、下腳料、冷凝水，速生林項目的樹皮樹枝等則回到生物質發(fā)電企業(yè)被復用。

隨著嶧城區(qū)城區(qū)面積的擴張和經濟開發(fā)區(qū)的快速發(fā)展，城區(qū)供熱、供汽需求出現了較大增長。豐源集團作為嶧城區(qū)供暖及工業(yè)供汽的唯一熱源，現有機組最大供汽、供暖能力已經無法滿足未來需求，根據國家發(fā)展規(guī)劃指引，并結合未來環(huán)保要求，豐源集團擬與中石油昆侖燃氣有限公司合資建設2x200MW(E級)燃氣—蒸汽聯合循環(huán)熱電聯產項目，雙方已于2019年1月簽訂了合作框架協(xié)議。項目選用2套E級燃氣-蒸汽循環(huán)機組，對豐源通達電力有限公司已淘汰的3x15MW燃煤發(fā)電機組實施拆除，利用原有場地及部分基礎設施，減少重復建設。為保障該項目的氣源供應，與中石油昆侖能源公司簽署了投資合作協(xié)議。項目建成后，豐源集團將結合生物質發(fā)電機組、煤矸石供熱機組，三種類型的機組搭配運行，滿足城區(qū)供暖、園區(qū)供熱和發(fā)電調峰的需求。

不久前，北京大興國際機場地源熱泵工程1號能源站開始啟用，實現為大興機場熱源中心和空防安保中心供冷。這標志著目前中國國內最大的多能互補地源熱泵系統(tǒng)工程啟動供冷運行，也是大興機場啟用的首個區(qū)域制冷設施。

根據測算，大興機場地源熱泵系統(tǒng)每年能提取淺層地熱能56.36萬吉焦，實現大興機場公共區(qū)域近250萬平方米辦公場地的供熱和制冷，節(jié)省天然氣1735.89立方米，相當于21078噸標準煤，可減少碳排放1.58萬噸以上。

當前，地源熱泵逐漸成為建筑能源的首選解決方案，《中國科學報》近日在北京召開的“華清榮益·第十一屆中國國際地源熱泵行業(yè)高層論壇”上了解到，合理地用高效的地源熱泵技術給建筑供暖制冷，碳排放或能效都將優(yōu)于其他形式，將對建筑節(jié)能具有重要意義。

已走在世界前列

地源熱泵是陸地淺層能源通過輸入少量的高品位能源(如電能)，實現由低品位熱能向高品位熱能轉移的裝置。記者從會上獲悉，我國地源熱泵裝機容量已連續(xù)多年位列世界第一，地源熱泵產業(yè)從研發(fā)到應用都已走在世界前列。

“隨著地源熱泵產業(yè)的高速發(fā)展，我國在國際地熱開發(fā)利用領域的話語權正日益提升。”中國工程院院士曹耀峰給出一組數據——到2017年底，我國地源熱泵裝機容量達2萬兆瓦，年利用淺層地熱能折合1900多萬噸標準煤，實現供暖(制冷)建筑面積超過5億平方米。

中國地源熱泵產業(yè)聯盟理事長、地源熱泵雜志社主編方肇洪指出，從開始向歐美國家學習模仿，到現在有一些自主的創(chuàng)新，中國僅用了20多年時間就進入到地源熱泵快速發(fā)展的階段。2015年中國地熱的利用量、地源熱泵裝機容量、利用的能量就占據世界第一的位置。

實際上，上世紀80年代，我國一些高校和科研機構就開始對地源熱泵技術進行專題研究，并派學者前往美國、瑞典、德國等地學習考察。1995年，我國北方部分地區(qū)試點應用地源熱泵技術進行工業(yè)和民用建筑的冬季供暖、夏季供冷。21世紀以來，地源熱泵得到大面積推廣應用，中國地源熱泵產業(yè)也呈現出高速發(fā)展態(tài)勢。

之所以能夠在短時間內從跟跑到領跑，在方肇洪看來，主要得益于三方面的原因，一是地源熱泵技術更加重視環(huán)境保護，適應當前經濟社會發(fā)展的新趨勢;二是政府對地源熱泵產業(yè)發(fā)展提供了政策支持;三是聯盟凝聚行業(yè)力量，形成合力促進了應用推廣。

據了解，目前我國地源熱泵從業(yè)企業(yè)已從最初的寥寥數家增加到數千家，應用地域已從北京、沈陽等試點城市擴大到天津、河北、遼寧、江蘇、上海等省市。從裝機容量看，全國地源熱泵已從1995年的0.8兆瓦上升到2017年的2萬兆瓦，增長2.5萬倍;從裝機容量占全球總量的比重看，已從1995年的0.04%上升到2015年的23.61%，預計到2020年，這一比例將進一步上升到50%左右。

為綠色建筑注入動力

近年來，地源熱泵技術對建筑節(jié)能的貢獻尤為突出。“綠色建筑的根本問題是解決能源和環(huán)境問題，可持續(xù)性是綠色建筑的終極目標。”當代置業(yè)集團副總裁兼首席技術官陳音表示，“建筑用能70%以上是以熱能的形式出現，如果能夠合理地用高效的地源熱泵給建筑供暖，熱泵對建筑的節(jié)能將具有重要意義。”

中國建筑科學研究院建筑環(huán)境與節(jié)能研究院院長徐偉認為，“熱泵+蓄能供熱”技術為供暖系統(tǒng)供給側靈活性提供了技術支持，同時可實現清潔供暖和緩解電力負荷峰谷差的“雙贏”。他表示，電力熱泵應用在清潔取暖中大有可為，可將熱泵的優(yōu)勢與蓄能模塊有效組合，構建適用于未來建筑的智慧能源采暖供冷系統(tǒng)。

地熱能是一種可再生能源，在使用過程中，隨時可以再生被利用，并且在使用中不產生任何廢棄物，而地源熱泵機組運行時，不消耗水，也不污染水，不需要鍋爐、不需要冷卻塔，也不需要堆放燃料廢物的場地，環(huán)保效益顯著。

據測算，16萬平方米的采暖系統(tǒng)如果采用“地源熱泵+冰蓄能”技術，每個采暖季可以從地下土壤中吸取約1200萬千瓦時的熱量，折合標煤1500噸，可減排二氧化碳1320噸，二氧化硫、氮氧化合物70噸，粉塵15噸。

作為一家深耕綠色建筑多年的房企，當代置業(yè)以地源熱泵作為建筑節(jié)能的首選解決方案。陳音表示，地源熱泵集中供暖(制冷)具有一定的能效優(yōu)勢，由于地下溫度場穩(wěn)定，地源熱泵機組有更高的能效比，另外，低溫輻射末端系統(tǒng)(小溫差傳熱)的應用還可以降低冷凝壓力，進一步提高系統(tǒng)的能效。他還表示，由于地下巖土的蓄能作用，在季節(jié)轉換時還可以得到免費的能源。

另外，地源熱泵還可以大幅降低空調能耗。經行業(yè)專業(yè)人士測量得知，地表溫度一年四季保持在較適宜的10℃~20℃范圍內，在溫度較恒定的情況下，其全年的制冷量與制熱量輸出(能力)比較穩(wěn)定，沒有“逆反”效應，空調系統(tǒng)運行時使用的能耗將大大降低。

中國石化新星石油公司地熱開發(fā)專家周總瑛教授介紹說，雄安新區(qū)將建設多能互補的清潔能源供應系統(tǒng)，采用“地熱+”功能模式，中深層地熱供熱為基礎熱源，淺層地源熱泵、再生水余熱、垃圾發(fā)電余熱作為輔助熱源，燃氣鍋爐作為補充熱源和供熱安全保障。

另外，與會人員表示，通過對地源熱泵技術、地熱梯級利用技術、余熱利用技術的不斷創(chuàng)新和綜合運用，可為建筑供暖提供更多有針對性和時效性的解決方案。

“大干快”下問題顯現

近年來，我國地源熱泵行業(yè)發(fā)展迅速，各地都相應推出產業(yè)支持政策。不過，在“大干快”的發(fā)展勢頭上，也出現了一些問題。

曹耀峰坦言，地源熱泵產品的同質化競爭、監(jiān)管不嚴、標準雖然已經啟動但是總體上還是滯后的、人才培養(yǎng)跟不上現在發(fā)展的形勢等，這些都制約了行業(yè)的健康發(fā)展。

他還表示，如何規(guī)范、如何管理，都需要與業(yè)內的專家、企業(yè)、科研院所、高等院校等機構在標準編制、產品購銷、技術服務、人才培養(yǎng)方面更多地合作和交流，以共同推進地熱行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

另外，“地源熱泵系統(tǒng)能否長期穩(wěn)定運行仍然是一個有爭議的問題。”陳音說，“地源熱泵系統(tǒng)穩(wěn)定運行有賴于地下溫度場變化的準確檢測，國內房地產項目大多欠缺有效手段去解決這個問題，未來還需要不斷改進和完善。”

中國地質調查局淺層地溫能研究與推廣中心主任、北京市地質礦產勘查開發(fā)局能源處處長李寧波表示，發(fā)展地熱能要因地制宜、因時制宜、因事制宜。農村煤改、城市舊改、新建區(qū)域，從應用的場景上更復雜、更難，因此需要攻堅克難，投入更多的研發(fā)力度。

國家能源局能源行業(yè)地熱能專業(yè)標準化技術委員會秘書處首席專家趙豐年則指出，為了實現地熱能的可持續(xù)開發(fā)和利用，還有必要制定全行業(yè)統(tǒng)一的《地熱能開發(fā)技術導則》，保證在導則指導下開發(fā)地熱能，推動我國地熱能高質量發(fā)展。