生物质

9月18日，国家能源局发布关于2022年度全国可再生能源电力发展监测评价结果的通报。2022年度全国可再生能源电力发展监测评价报告指出，截至2022年底，全国可再生能源发电累计装机容量12.13亿千瓦，同比增长约14.1%，占全部电力装机的47.3%；其中，水电装机4.13亿千瓦（含抽水蓄能0.45亿千瓦）、风电装机3.65亿千瓦、太阳能发电装机3.93亿千瓦、生物质发电装机4132万千瓦。2022年，全国可再生能源发电量达2.7万亿千瓦时，占全部发电量的30.8%；其中水电发电量1.35万亿千瓦时，占全部发电量的15.3%；风电发电量7627亿千瓦时，占全部发电量的8.6%；光伏发电4273亿千瓦时，占全部发电量的4.8%；生物质发电量1824亿千瓦时，占全部发电量的2.1%。

我国农村建筑能耗巨大。我国农村地区用能约占全社会建筑能耗的四分之一，农村建筑用能包括 2.2 吨标准煤商品能的使用以及 0.9 亿吨的生物质直接燃烧。同时，农村是我国散煤使用率最高的地区，散煤的使用量约 1.1 亿吨标准煤。农村建筑运行碳排放约 4.2 亿吨，约占全国建筑碳排放的 20%。

碳达峰碳减排目标实现过程中，充分挖掘生物质耦合发电是一项关键举措。通过Aspen Plus软件对生物质气化耦合发电体系中的气化过程进行了建模分析，重点研究了当量比和环境压力对合成气气体组分的影响，并结合计算结果探讨了合成气热值及能量的变化规律。结果表明，随着当量比的增加，H2体积分数由19.47%单调降低至5.19%；CO体积分数在当量比为0.3附近达到最大值22%；CH4体积分数随着当量比的增加呈现单调降低的状态，从1.3%降至0。依托理论研究的成果，合成气体热值的曲线与CO和H2表现出相同的变化规律，在当量比0.3~0.35时达到最高值，然后快速下降。考虑到带入炉膛的能量还有气体显焓，提出了一种热值+显焓的合成气能量评价方式，其在当量比为0.35时达到最大值，也是生物质耦合气化系统的最优当量比区间。

生物质发电因其具有良好的经济效益和社会效益,受到世界各国的重视。我国在生物质发电方面远落后于发达国家,大力发展我国的生物质发电迫在眉睫。介绍了国内最大直燃生物质发电集团投产机组的数量、规模及分布,总结了国内投产的最大容量直燃生物质机组项目和国内首台秸秆与煤混合燃烧发电机组的运行情况及存在问题,并对国内生物质发电的应用前景进行了展望。

近年来，我国可再生能源装机规模稳步增长。国家能源局最新统计数据显示，我国可再生能源发电总装机已突破11亿千瓦，比10年前增长近3倍，占世界可再生能源装机总量的30%以上，其中水电、风电、光伏、生物质发电装机规模和在建核电规模稳居世界第一。

碳达峰碳减排目标实现过程中，充分挖掘生物质耦合发电是一项关键举措。通过Aspen Plus软件对生物质气化耦合发电体系中的气化过程进行了建模分析，重点研究了当量比和环境压力对合成气气体组分的影响，并结合计算结果探讨了合成气热值及能量的变化规律。结果表明，随着当量比的增加，H2体积分数由19.47%单调降低至5.19%；CO体积分数在当量比为0.3附近达到最大值22%；CH4体积分数随着当量比的增加呈现单调降低的状态，从1.3%降至0。依托理论研究的成果，合成气体热值的曲线与CO和H2表现出相同的变化规律，在当量比0.3~0.35时达到最高值，然后快速下降。考虑到带入炉膛的能量还有气体显焓，提出了一种热值+显焓的合成气能量评价方式，其在当量比为0.35时达到最大值，也是生物质耦合气化系统的最优当量比区间。

因我国富煤缺油少气的资源禀赋，煤电装机容量超过10亿千瓦，煤炭在一次能源的占比超过56%，年煤炭消耗总量超过40亿吨标煤，面临着巨大的减煤降碳压力。要实现“3060”双碳目标，大规模、高比例发展零碳清洁能源是必经之路。以风、光、水为代表的新能源，虽具有清洁零碳等诸多优势，但存在间歇性、波动性、季节性和不稳定性等短板。在构建以新能源为主体的新型电力系统大背景下，稳定可靠的零碳基础调节电源是电力系统安全保障的关键。此外，我国北方地区供暖面积达200多亿平方米，供暖用煤年消耗约4亿吨标煤，散煤供暖虽有所改善，但仍然存在，导致我国北方地区大气污染日益严重，因此亟需开展清洁取暖技术升级替代散煤供暖。

随着全球气候变化和环境污染问题日益严重，全面推动风、光、水、生物质发电等可再生能源的发展，对贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展、实现“双碳”目标具有重要作用。然而，随着新能源装机和发电量比例持续增加，可能面临电能质量降低、电网频率失稳而引发大规模停电等风险。