借助地理信息系統(tǒng)輔助解決生物質(zhì)發(fā)電廠的燃料問題

蘭文龍 中節(jié)能科技投資有限公司

生物質(zhì)電廠的核心問題是燃料問題，而產(chǎn)生這一問題的主要因素是燃料分布不均衡、電廠布局不當和燃料入廠檢測粗放等一系列問題。在現(xiàn)行政策支持下，如果能有效地解決這些問題，就可以較好的克服生物質(zhì)電廠面臨的一系列生存和發(fā)展問題。

鑒于生物質(zhì)燃料與地域面積和農(nóng)林作物分布息息相關(guān)的特性，以及“大數(shù)據(jù)”背景下，互聯(lián)網(wǎng)對社會生產(chǎn)和生活的影響，筆者認為可以借助地理信息系統(tǒng)很好地解決生物質(zhì)電廠的選址和燃料預(yù)測問題。

1 導(dǎo)航電子地圖技術(shù)的發(fā)展為基于位置服務(wù)功能的實現(xiàn)提供了基礎(chǔ)

衛(wèi)星、定位、導(dǎo)航和電子地圖等相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以實現(xiàn)在線實時跟蹤定位功能。2013年8月23日，“高德導(dǎo)航”手機應(yīng)用軟件由原價50元人民幣改為免費下載使用，此舉可以清楚地證明兩個問題：①基于電子地圖的導(dǎo)航技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)成熟而且普及；②基于電子地圖的導(dǎo)航應(yīng)用系統(tǒng)將變得便宜和方便。技術(shù)的發(fā)展為各產(chǎn)業(yè)基于位置服務(wù)功能的實現(xiàn)提供了簡單并且廉價的平臺。

2 生物質(zhì)電廠能否滿負荷運轉(zhuǎn)的核心問題是燃料，燃料問題的主要影響因素是布局，布局問題的關(guān)鍵是位置關(guān)系

綜合目前生物質(zhì)電廠反映出來的問題，集中在燃料的價格、質(zhì)量和收儲運方面。而主要問題還是布局過密，導(dǎo)致電廠之間爭搶燃料，農(nóng)戶或燃料經(jīng)紀人借機抬高價格。電廠出于競爭的考慮，不但要接受高的燃料價格，還要容忍摻雜使假的燃料進廠。

2010年，國家能源局印發(fā)了《國家發(fā)展改革委關(guān)于生物質(zhì)發(fā)電項目建設(shè)管理的通知》 （發(fā)改能源[2010]1803號），明確規(guī)定“生物質(zhì)發(fā)電廠應(yīng)布置在糧食主產(chǎn)區(qū)秸稈豐富的地區(qū)，且每個縣或100公里半徑范圍內(nèi)不得重復(fù)布置生物質(zhì)發(fā)電廠”和“生物質(zhì)電站建設(shè)規(guī)模以可保證供應(yīng)的資源量為基礎(chǔ)確定，一般安裝2臺機組，裝機容量應(yīng)與資源量匹配，考慮到生物質(zhì)燃料的運輸半徑，一般不超過3萬千瓦”。筆者以為，從純能源的角度看，通知的核心有三個：

①生物質(zhì)燃料的能源密度較低，不能大規(guī)模遠距離運輸；

②生物質(zhì)燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量與地域面積和農(nóng)林種植直接相關(guān)；

③生物質(zhì)發(fā)電項目規(guī)模不宜過大，布局不宜過密。

雖然解決好生物質(zhì)電廠的位置關(guān)系問題（布局問題），并不能保證解決生物質(zhì)發(fā)電項目的所有問題，但可以解決生物質(zhì)電廠的根本問題，即燃料問題。

3 生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)地理信息系統(tǒng)的建立與相關(guān)問題的解決

從解決上述問題的角度來規(guī)劃生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)是十分簡單的，基本工作如下：

①生物質(zhì)發(fā)電項目數(shù)據(jù)庫建設(shè)（包括投運、在建和核準）；

②基于經(jīng)緯度的標定；

③輔助圖形功能（定點、化纖、畫圓、任意封閉圖形、測距功能和封閉圖形面積計算等）。

為實現(xiàn)生物質(zhì)燃料質(zhì)量和產(chǎn)量的預(yù)測功能，還必須配備：

①衛(wèi)星圖片疊加和分析功能；

②燃料產(chǎn)量專家?guī)煜到y(tǒng)。

該系統(tǒng)要解決的問題具有行業(yè)性和方向性，對數(shù)據(jù)的要求是全而不是精，是實用層面的工程計算而不是純科學的精準計算，對實時性沒有苛刻的要求，因此該系統(tǒng)的建設(shè)并沒有不可預(yù)見的問題。

圖1

圖2

圖3

圖4

（1）應(yīng)用實例一（位置標定）

系統(tǒng)可通過直接輸入經(jīng)緯度或直接通過電子地圖的方式進行標定，圖1是直接根據(jù)電廠（山東豐源通達電力）提供的經(jīng)緯度信息對該項目進行的標定。

（2）應(yīng)用實例二（分布）

如圖2所示，系統(tǒng)可通過縮放功能查看生物質(zhì)發(fā)電項目的全國或關(guān)注區(qū)域的分布情況。

（3）應(yīng)用實例三（輔助選址）

圖3山東省內(nèi)三個生物質(zhì)發(fā)電項目的分布情況如下，借助系統(tǒng)提供的測距功能，可測得三個項目之間的直線距離分別是68公里、76公里和47公里，借助系統(tǒng)提供的畫圓功能可以直觀地看到以梁山前能生物質(zhì)發(fā)電項目為圓心以30公里為半徑畫圓時，這三個項目的區(qū)域的重合度。

如果附近要上新項目，可以很容易通過系統(tǒng)提供的項目分布情況和圖形功能完成精準的輔助選址。

（4）應(yīng)用實例四（警示）

通過圖3分析可知，目前許多既有的生物質(zhì)發(fā)電項目投資人，擔心因為地方政府吸引投資的主觀意愿和項目信息披露不充分，導(dǎo)致新項目選址不合理的問題，完全可以通過該系統(tǒng)及第三方平臺并借助市場的手段向投資人提出風險警示。

（5）應(yīng)用實例五（燃料產(chǎn)量預(yù)測）

如圖4，通過衛(wèi)星影像，可以清楚地看到生物質(zhì)電廠周圍的農(nóng)林作物的分布區(qū)域情況，也可以通過衛(wèi)星影像判斷長勢，借助系統(tǒng)提供的區(qū)域選定及面積計算功能，可以精確地計算出什么類型的農(nóng)林作物的面積，知道農(nóng)林作物的類型、面積及長勢情況，由此預(yù)測燃料產(chǎn)量并不困難（當然這需要借助專家系統(tǒng)的幫助）。該應(yīng)用對于未來生物質(zhì)發(fā)電項目的精細化運營具有實際意義。

因此，借助整合了電子地圖、導(dǎo)航定位、衛(wèi)星影像和輔助圖形功能的生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)地理信息系統(tǒng)可以有效地輔助生物質(zhì)發(fā)電項目的選址及燃料的預(yù)測，也可以從根本上解決生物質(zhì)燃料的問題，同時還可以輔助電廠的運營管理。

4 生物質(zhì)電廠燃料熱值檢測及定價行業(yè)標準可以幫助電廠把好最后一道關(guān)

在生物質(zhì)發(fā)電項目的具體運營中，燃料入廠環(huán)節(jié)過程中普遍存在漏洞，這是生物質(zhì)發(fā)電項目燃料問題解決的“最后一公里”。燃料問題同布局問題、位置問題相輔相成，缺一不可。

筆者以為存在該問題的主要原因就是生物質(zhì)發(fā)電廠燃料入廠檢測和定價沒有標準，導(dǎo)致燃料入廠環(huán)節(jié)摻雜使假無法遏制。通過簡單的稱重和觀看來把關(guān)燃料質(zhì)量的做法是不科學的，借口生物質(zhì)燃料取樣困難和入廠檢測量大而不去改進燃料入廠檢測定價的說法也是站不住腳的。有一些運營較好的生物質(zhì)發(fā)電項目在借鑒火電廠燃料入廠檢測的基礎(chǔ)上，也較好地實現(xiàn)了熱值檢測定價和基于熱值進行定價的原則，到達了很好的效果：

①讓摻雜使假失去了意義，可能還會影響燃料經(jīng)營者的收益；

②燃料質(zhì)量的提高（水分減少、沙土減少），既可以在拿到高的燃料價格的同時，也可以減少燃料經(jīng)營者摻雜使假的成本，更重要的是減少了因水分和雜質(zhì)對鍋爐燃燒效率的影響和鍋爐運行的負面危害，這對電廠意義重大。

事實證明，生物質(zhì)電廠粗放的燃料入廠檢測機制的危害巨大，不僅買了價高質(zhì)劣的燃料，而且在生產(chǎn)運行環(huán)節(jié)降低效率（這個代價可能比前者更大），更嚴重的是影響了整個行業(yè)的風氣。

因此，建議中國循環(huán)經(jīng)濟協(xié)會發(fā)電分會在既有工作基礎(chǔ)上聯(lián)合行業(yè)力量，凝聚行業(yè)智慧，盡快啟動“生物質(zhì)發(fā)電燃料熱值檢測及定價導(dǎo)則”行業(yè)標準的制定工作。

5 結(jié)語

生物質(zhì)能源有第四大能源之稱，電力是能源發(fā)展的中心，生物質(zhì)發(fā)電也應(yīng)該成為生物質(zhì)能源發(fā)展的重要方向。生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)是大有可為的，但前提是生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)要具有競爭力。

燃料問題是生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵，解決好生物質(zhì)電廠燃料工作既意義重大，又迫在眉睫。