黑龍江省新能源發(fā)展研究

徐耀芬，童志龍，牟鵬文，張麗楠

（1.黑龍江外國語學(xué)院，哈爾濱150025；2.國能巴彥生物發(fā)電有限公司）

黑龍江省有著豐富的資源，其土地面積、耕地面積、草原面積均居全國前列，森林覆蓋率更是高于全國平均水平25個百分點(diǎn)。但黑龍江省在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，長期采取高投入、高消耗、低效率的粗放式經(jīng)濟(jì)增長方式，造成黑土流失、松花江水位低枯、沙漠化擴(kuò)大和濕地資源萎縮等，生態(tài)環(huán)境不斷惡化[1]。如何扭轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)增長方式帶來的負(fù)面效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展，應(yīng)該對常規(guī)能源進(jìn)行合理開發(fā)利用，同時加大對新能源和可再生能源的開發(fā)利用，以保持能源的可持續(xù)發(fā)展。

1 黑龍江省能源狀況

根據(jù)2003年12月23日國務(wù)院新聞辦公室發(fā)布的《我國的礦產(chǎn)資源政策》白皮書，我國現(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)171種礦產(chǎn)資源，探明資源儲量的有158種，黑龍江省已探明礦產(chǎn)資源就有134種，其中多種重要礦產(chǎn)資源的儲量居全國前列。黑龍江常規(guī)能源資源相對豐富。截至2006年，黑龍江省常規(guī)能源（包括原煤、原油、天然氣和水）能探明總資源儲量259.97億t標(biāo)準(zhǔn)煤，能源資源結(jié)構(gòu)中原煤占67.84%，居優(yōu)勢地位[2]。

黑龍江省常規(guī)能源居絕對主導(dǎo)地位，石油和煤炭占常規(guī)能源生產(chǎn)總量的97.3%，每年可以凈輸出量在5 600萬t標(biāo)準(zhǔn)煤以上，原油占80%左右，原煤占13%左右。

黑龍江省雖然擁有良好的能源資源享賦，但在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，主要依靠重工業(yè)支撐，不僅消耗巨大的能源，同時也帶來嚴(yán)重的污染。黑龍江省隨著東北老工業(yè)基地的振興和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的能源需求增長，對能源需求量越來越大，將超過能源生產(chǎn)增長速度[3]。如果不能改變目前以重工業(yè)為主的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，降低能耗，加強(qiáng)對能源的綜合利用，并積極開發(fā)利用新能源和可再生能源，黑龍江省能源可持續(xù)發(fā)展形勢將越來越嚴(yán)峻。

2 黑龍江省新能源開發(fā)利用

黑龍江省擁有豐富的常規(guī)能源，在新能源與可再生能源上也具有很大的潛力和優(yōu)勢，如水能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等。但多年來，對新能源與可再生能源的開發(fā)利用沒有足夠重視，其開發(fā)利用程度明顯低于國內(nèi)水平。為進(jìn)一步優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，推動節(jié)能減排，黑龍江省應(yīng)積極發(fā)展新技術(shù)，充分利用資源優(yōu)勢，大力開發(fā)新能源與可再生能源[4]。

2.1 水資源的開發(fā)利用

水能是我國可以大規(guī)模開發(fā)的可再生能源之一，具有可替代性強(qiáng)，替代可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。黑龍江省水能資源比較豐富，境內(nèi)河流縱橫，分屬黑龍江、松花江、烏蘇里江和綏芬河四大水系，全省流域面積5 000 hm2以上的河流有1 918條。根據(jù)2003年全國水力資源復(fù)查成果，黑龍江省水能資源理論蘊(yùn)藏總量為9 878 MW，約占東北地區(qū)的50%左右，居?xùn)|北地區(qū)之首；水電的可開發(fā)總量達(dá)6 000 MW，在東北電網(wǎng)覆蓋的4個省區(qū)居于第一位，在全國居于第三位，但對水電的開發(fā)利用率僅為15%，對水電的開發(fā)和建設(shè)有待加強(qiáng)。

截至2009年底，全省已建成并網(wǎng)水電裝機(jī)容量94.15 kW，約占全省總裝機(jī)容量的5%，占新能源裝機(jī)容量的57%。

2.2 太陽能的開發(fā)利用

太陽能作為一種可再生能源，可供開發(fā)利用的資源潛力巨大，是最具發(fā)展前景的清潔能源之一，主要在太陽能熱利用、太陽光電轉(zhuǎn)換技術(shù)兩個方面進(jìn)行轉(zhuǎn)換利用。黑龍江省太陽能資源比較豐富，年總輻射量為4 400～5 028 MJ·m-2，資源總儲量約為2.30×106億kW時，相當(dāng)于750億t標(biāo)準(zhǔn)煤[5]。

在太陽能熱利用方面，黑龍江省起步較早，已經(jīng)成功在農(nóng)村地區(qū)推廣利用，主要有太陽以熱水器、太陽灶、太陽能溫室、被動式太陽房和太陽能保溫畜禽舍等。

在太陽光電轉(zhuǎn)換技術(shù)方面，黑龍江省規(guī)劃：到2015年，太陽能光伏發(fā)電總?cè)萘窟_(dá)到15萬kW；到2020年，太陽能光伏發(fā)電總?cè)萘窟_(dá)到50萬kW。

2.3 風(fēng)能的開發(fā)利用

黑龍江省地處中緯度西風(fēng)環(huán)流控制之中，常年多風(fēng)，是我國風(fēng)能資源最豐富的五個省之一。根據(jù)省氣候中心最新研究成果，全省50 m高風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量約為2.3億kW。

黑龍江省境內(nèi)的風(fēng)能資源分布在齊齊哈爾、綏化北部、三江平原、沿黑龍江以南烏蘇里江以西的邊緣地區(qū)、牡丹江的東北部以及黑龍江中段的瑗琿附近[6]。據(jù)估算，黑龍江可開發(fā)利用的風(fēng)能資源儲量約為1 723萬kW，居全國各省區(qū)前四位，開發(fā)前景廣闊，尤其東北部屬全國風(fēng)能豐富區(qū)之一，具有可觀的風(fēng)能開發(fā)利用資源和較好的建設(shè)大中型風(fēng)電的條件，風(fēng)電發(fā)展前景十分看好。自2004年以來，全省累計核準(zhǔn)風(fēng)電總?cè)萘?20萬kW，目前已投產(chǎn)94.6萬kW，在建125萬kW，此外還有2 000萬kW裝機(jī)容量等待核準(zhǔn)。

2.4 地?zé)崮艿拈_發(fā)利用

黑龍江省主要屬于水熱型地?zé)豳Y源。目前已經(jīng)開發(fā)的有林甸地?zé)崽?、湯原地?zé)崽铩㈣F力地?zé)崽锏?。正在勘測開發(fā)的有杜爾伯特地?zé)釁^(qū)、五大連池地?zé)釁^(qū)、哈爾濱及其以西地?zé)釁^(qū)等。熱資源主要用于供暖、發(fā)電、溫泉洗浴、水產(chǎn)養(yǎng)殖、溫室種植、生活用水和生產(chǎn)礦泉水等。

2.5 生物質(zhì)能的開發(fā)利用

生物質(zhì)能是太陽能以光合作用形成化學(xué)能儲存于生物質(zhì)中的能量形式，它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，是取之不盡、用之不竭的能源資源，主要包括農(nóng)作物秸稈、林業(yè)廢棄物、畜禽糞便、城市垃圾、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)副產(chǎn)品等，其中最主要的是農(nóng)作物秸稈。

黑龍江省作為農(nóng)業(yè)和林業(yè)大省，秸稈、林木等生物資源豐富。據(jù)資料統(tǒng)計，正常年份全省農(nóng)業(yè)生物質(zhì)潛在用量為2 020萬t；全省林業(yè)資源豐富，據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，林業(yè)生物質(zhì)潛在利用量為960萬t。黑龍江省在生物質(zhì)能開發(fā)利用上有巨大的空間和潛力，大規(guī)模開發(fā)既可以為農(nóng)民增加收入，又可以緩解農(nóng)村能源的短缺問題，十分有利于黑龍江省能源可持續(xù)發(fā)展。

2004年后，黑龍江省政府開始實(shí)施以生物質(zhì)直燃為主要利用方式的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，目前已經(jīng)建成并網(wǎng)發(fā)電的項(xiàng)目3個，總裝機(jī)容量7.2 kW，占新能源裝機(jī)容量的4.39%。另有15個項(xiàng)目核準(zhǔn)在建，總裝機(jī)29.3萬kWh。

3 以生物質(zhì)能發(fā)電為例研究黑龍江省新能源開發(fā)利用

生物質(zhì)能發(fā)電是大型綠色環(huán)保發(fā)電項(xiàng)目，生物發(fā)電廠以服務(wù)于“三農(nóng)”為宗旨，利用玉米、大豆、水稻等農(nóng)作物秸稈及其廢棄物為燃料進(jìn)行直燃發(fā)電。生物質(zhì)是可再生的發(fā)電能源，利用生物質(zhì)發(fā)電是開發(fā)利用再生能源的一個重要途徑。

利用農(nóng)作物秸稈發(fā)電，再把秸稈灰作為肥料返還農(nóng)田，充分利用了廢棄秸稈能源，減少了環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)和資源的循環(huán)利用，是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)社會主義新農(nóng)村的具體體現(xiàn)，是建設(shè)節(jié)約型社會的有效途徑，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會效益。

焚燒秸稈向來是政府嚴(yán)厲禁止的行為。秸稈焚燒，雖然增加了土地的有機(jī)質(zhì)含量，但肥田效果并不明顯。焚燒秸稈既影響農(nóng)作物的春播、同時又嚴(yán)重污染了我們自己生活的環(huán)境、增加了大氣溫室效應(yīng)；而農(nóng)戶將秸稈集中存儲不僅可以減少能源浪費(fèi)，改善鄉(xiāng)村環(huán)境，還可以有效增加農(nóng)戶收入，促進(jìn)縣域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[7]。

3.1 巴彥生物發(fā)電項(xiàng)目介紹

國能巴彥生物發(fā)電有限公司，于2009年6月份開工建設(shè)，2010年12月份投產(chǎn)運(yùn)行。工程總投資約3億元人民幣，建設(shè)規(guī)模為1×30MW純凝汽輪發(fā)電機(jī)組配1×130 t·h-1生物質(zhì)燃料鍋爐。

巴彥縣隸屬黑龍江省哈爾濱市，地處松花江中游北岸，哈爾濱市北部，東與木蘭縣相連，南與賓縣隔江相望，西與哈爾濱市呼蘭區(qū)毗鄰，北與綏化市北林區(qū)及慶安縣接壤。南北長85 km，東西寬72.4 km，轄10鎮(zhèn)8鄉(xiāng)，總面積3 137 km2，人口為70萬，現(xiàn)有耕地22.67萬hm-2，農(nóng)作物主要有玉米、大豆、水稻，其中農(nóng)業(yè)人口52萬。地理位置優(yōu)越，交通便捷，是哈爾濱市近郊縣，位于哈爾濱市1公里經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)，處于哈大齊工業(yè)走廊最東端。

巴彥縣農(nóng)作物主要有玉米、大豆、水稻。2008年玉米種植面積13.20萬hm-2、每公頃產(chǎn)9 225 kg，總產(chǎn)129萬t，秸稈平均每公頃產(chǎn)8 250 kg，總產(chǎn)115.45萬t；大豆種植面積4.69萬hm-2，平均每公頃產(chǎn)2 265 kg，總產(chǎn)10.62萬t，秸稈平均每公頃產(chǎn)量3 000 kg，總產(chǎn)14.07萬t；水稻種植面積2.13萬hm-2，平均每公頃產(chǎn)量為6 750 kg，總產(chǎn)15.95萬t，秸稈平均每公頃產(chǎn)量為7 500 kg，總產(chǎn)為15.95萬t。其他作物種植面積1.85萬hm-2，平均每公頃產(chǎn)量為5 100 kg，總產(chǎn)9.5萬t，秸稈平均每公頃產(chǎn)量為2 280 kg，總產(chǎn)為4.2萬t。

3.2 巴彥縣建立生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的必要性

以科學(xué)發(fā)展觀發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，是當(dāng)今我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，也是我國“十一五”規(guī)劃重要舉措。建設(shè)秸稈發(fā)電項(xiàng)目，最根本問題是燃用秸稈，利用了再生能源，從而減少一次性有限能源耗量。為人類發(fā)展實(shí)施一條新的再生能源領(lǐng)域，同時也解決大量秸稈在農(nóng)田里燃燒污染環(huán)境問題，利用秸稈發(fā)電供熱不僅可緩解電力不足，而且可以實(shí)現(xiàn)集中供熱，同時增加農(nóng)民的收入。

（1）保護(hù)資源改善環(huán)境的需要

巴彥縣是產(chǎn)糧地區(qū)，2008年玉米種植面積13.20×104 hm-2、每公頃產(chǎn)9 225 kg，總產(chǎn)129.1×104t，秸稈平均每公頃產(chǎn)8 250 kg，總產(chǎn)115.45×104t；去掉農(nóng)戶炊事、飼料、肥料等用量，還剩43.077×104t，這部分秸稈均被丟棄或燒掉，既浪費(fèi)了秸稈資源，而且大量飛灰懸浮在空中，釋放有害物質(zhì)嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量，利用秸稈發(fā)電是變廢為寶，改善環(huán)境重要措施。

（2）城市集中供熱的需求

巴彥縣巴彥鎮(zhèn)現(xiàn)有建筑面積240×104m2，現(xiàn)為供熱鍋爐房或自家小煤爐等采暖，這些小爐子耗能高，煙囪矮小，濃煙滾滾，空氣污染嚴(yán)重，而且這些小鍋爐的灰渣被隨意丟棄，造成了環(huán)境污染，根據(jù)巴彥縣提供的供熱規(guī)劃，擬建巴彥生物發(fā)電工程承擔(dān)巴彥鎮(zhèn)部分的熱負(fù)荷，巴彥鎮(zhèn)是縣政府所在地，規(guī)劃建設(shè)居民小區(qū)多，熱負(fù)荷發(fā)展很快，所以由本期的生物發(fā)電工程向市區(qū)供熱，可達(dá)到節(jié)約能源、提高供熱質(zhì)量。

（3）提高農(nóng)民的收入，拉動地方經(jīng)濟(jì)的需要

黨中央國務(wù)院把關(guān)心和增加農(nóng)民收入作為頭等大事來抓，并專門下發(fā)了促進(jìn)農(nóng)民增收的1號文件。推廣秸稈發(fā)電是激勵農(nóng)民種糧，增加農(nóng)民收入的一項(xiàng)重要舉措，農(nóng)民把剩余的秸稈賣給電廠，秸稈在電站鍋爐中燃燒后的底灰、炭灰是一種優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，含有豐富的鉀、鎂、磷、鈣等元素，返回大地，又可以降低農(nóng)民買化肥的種糧成本，給農(nóng)民帶來了經(jīng)濟(jì)效益，還可以增加地方稅收，促進(jìn)了社會的穩(wěn)定，所以利用秸稈發(fā)電具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和綜合社會效益，建設(shè)是必要的。

3.3 可再生能源利用及環(huán)保效應(yīng)

農(nóng)林廢棄物是一種很好的清潔可再生能源，每2 t農(nóng)林廢棄物的熱值就相當(dāng)于1 t標(biāo)準(zhǔn)煤。一臺30 MW機(jī)組年利用各種農(nóng)林廢棄物約25萬t，按照同等熱值計算，每年可以減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗13萬t，并可以向社會提供2億kWh的“綠色電力”。

目前，僅部分農(nóng)林廢棄物用于農(nóng)村炊事取暖、飼料加工、秸稈還田和造紙等行業(yè)，約有一半以上被廢棄燒毀，僅有15%的燃燒效率，使其成為農(nóng)村空氣污染的罪魁禍?zhǔn)?，而生物質(zhì)直燃發(fā)電鍋爐可以將熱效率提高到90%以上，大大降低了室溫氣體的排放。一臺30 MW機(jī)組通過生物質(zhì)資源的利用，每年可以減少向大氣中排放二氧化碳10多萬t；農(nóng)林廢棄物的平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量約達(dá)1%。一臺30 MW機(jī)組年利用農(nóng)林廢棄物25萬t即可減少二氧化硫排放1萬余t，大大減少了煤炭發(fā)電給環(huán)境帶來的污染；另外特別有利于解決各級政府非常關(guān)注的農(nóng)林廢棄物焚燒造成的嚴(yán)重空氣污染問題。

3.4 顯著的支農(nóng)、惠農(nóng)效果

隨著生物質(zhì)電廠在當(dāng)?shù)乜h域落戶，一個30 MW機(jī)組的生物質(zhì)電廠就需100余個左右農(nóng)民合作組織為其供應(yīng)燃料，而圍繞燃料的收購、加工、儲存、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，直接為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民創(chuàng)造勞動力就業(yè)崗位1萬個，增加收入6 000萬元。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長和人口的不斷增加，淡水、土地、能源、礦產(chǎn)等資源不足的矛盾更加突出，環(huán)境壓力日益增大。在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時，必須依靠科學(xué)發(fā)展觀，把環(huán)境保護(hù)放在突出的戰(zhàn)略位置，把加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)作為擴(kuò)大內(nèi)需的重要措施，把促進(jìn)改善民生和發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。

[1]中華人民共和國統(tǒng)計局.中國統(tǒng)計年鑒[M].北京：中國統(tǒng)計出版社，2006.

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