岑可法：生活垃圾發電——變廢為寶，勢在必行
“我國人口眾多，地大物‘薄’。”中國工程院院士岑可法一語道破我國的基本國情。
情況的確不容樂觀。眾所周知，我國人均資源不足，但對能源的需求卻不斷增加。2007年，我國人均發電量只相當于美國的1/5、日本的1/3，未來缺口十分巨大。因此，在節能減排的大背景下，如何獲取更多的電力能源，就成為我國能源供應中的重中之重。
30多年來，岑可法及浙江大學熱能工程研究所的研究人員在煤炭、垃圾、生物質發電技術上不斷探索，走出了一條完全自主知識產權的產學研之路，使多元化能源清潔、高效地“燃燒”出了綠色電力。
煤炭發電——分級利用，多級聯產
“以發電為主、分級利用、多級聯產的自主技術，將是清潔、高效利用煤炭資源，擺脫國外技術壟斷的重要出路。”岑可法強調。
據介紹，我國煤多油少，未來發電仍將以煤炭為主。因此，煤電的節能減排一直是我國能源改革的重中之重。
在煤炭發電的概念中，燃燒是核心。其可分為直接燃燒和煤轉化清潔燃料燃燒兩個方向，超超臨界煤燃燒技術和IGCC（整體煤氣化聯合循環發電系統）無疑是目前這兩個方向上的“寵兒”。
2007年11月，華能玉環電廠建成投產4臺100萬千瓦超超臨界機組，其熱效率達到45%，高于全國平均水平10個百分點。而IGCC的核心理念則是把直接燃煤發電轉變為氣化發電，并與CCS（CO2捕集與封存）項目結合起來。2009年7月6日，我國首座IGCC由華能集團在天津開工建設。
岑可法表示，這兩項技術有較好的發展前景。而IGCC發電技術既提高了煤炭利用效率，又具有極好的環保性能。
然而，IGCC技術沒有完全國產化，每千瓦需要上萬元人民幣；由于要實現CO2回收，其整體效率大為降低；并且IGCC電廠只能新建，不能解決現有電廠的節能減排。
“中國的煤質不容易實現百分之百氣化。所以，我們的思路是在發電前把煤中易于裂解和氣化的部分先提取出來，用做化工產品或油品，余下的半焦用來發電，剩下的灰渣則根據其成分提取高附加值產品，如V2O5、Al2O3、鈾、鎵等，或者制備水泥，實現零排放。”岑可法說。
據介紹，這項技術實現了煤的分級利用、多級聯產，提升了煤炭的利用價值，達到了節能減排、資源綜合利用的目的。另外，它擁有完全自主知識產權，將有可能用較低的代價來改造我國7億千瓦的老火電廠。
目前,一臺12MW的煤分級利用熱電氣焦油多聯產裝置已經在安徽淮南礦業集團進行示范，該裝置每小時耗煤10噸，可產中熱值煤氣1000Nm3/h，加工燃料油的焦油1t/h，發電12MW，灰渣被綜合利用，污染物排放低。
“無論哪種技術，都值得嘗試，看看誰更適合國情。總之，擁有自主知識產權的清潔、高效煤炭發電技術，是經濟可持續發展的重要推動力。”岑可法表示。
生活垃圾發電——變廢為寶，勢在必行
“廢棄物只是放錯了位置的資源。”岑可法對《科學時報》記者再次強調了這一觀點。然而，垃圾不是放錯了“位置”，而是快要無“位置”可放了。
現在一方面是垃圾圍城，另一方面電能缺口巨大，全國上下正在積極倡導節能減排。
發達國家經驗表明，對土地資源較缺乏的地方，生活垃圾焚燒發電技術是解決該難題的最佳途徑之一。
岑可法告訴記者，雖然城鎮生活垃圾是一種低品位的能源，但僅2007年全年的城市垃圾產量所含的能量就相當于2000多萬噸的標準煤。我國目前每6噸生活垃圾就蘊涵1噸標準煤的熱值，隨著社會的發展，垃圾熱值還將進一步提高。
據了解，在日本、歐洲、美國東海岸等土地資源稀缺的地區，垃圾焚燒電廠已占相當比例。甚至許多廠址都建在市中心，如位于塞納河邊、外觀酷似輪船的法國魯昂市垃圾發電廠等。
我國垃圾焚燒發電技術也頗有建樹。浙江大學經過多年研究開發的異重流化床垃圾焚燒集成技術，被國際廢棄物處置協會主席——美國工程院院士、哥倫比亞大學教授Themelis譽為當今世界五大主流焚燒技術之一。
1999年，杭州錦江集團和浙江大學承擔了國家高技術產業化示范項目，投資2億多元開工建設日處理垃圾量800噸的杭州喬司垃圾發電廠，于2002年6月建成并成功運行，每天發電量近40萬千瓦時。此外，目前全國最大的垃圾焚燒電廠之一——廣東東莞垃圾焚燒發電廠也同樣采用了該套技術。
據相關統計數據顯示，截至2008年底，該項技術已成功應用到15座垃圾焚燒發電廠的39臺焚燒鍋爐上。城市生活垃圾處理量為12250噸/天，發電裝機容量270MW，約占國內市場份額的1/4。
談及原因，岑可法表示，我國垃圾分類差、水分大，采用進口技術的焚燒爐往往“水土不服”，而浙江大學自主研發的焚燒技術根據我國垃圾特點設計，很好地解決了上述問題。并且，同等規模的國產化設備，投資比進口技術設備至少要少一半。
此外，對于公眾所關心的垃圾焚燒中二惡英污染問題，岑可法很有信心。他強調，經比利時權威實驗室等測定，該技術的二惡英排放濃度甚至低于每立方米0.1納克毒性當量的歐盟標準。
“垃圾焚燒發電既實現了節能減排，解決了城市環境問題，同時也拓展了多元化獲得綠色電力能源的方式。”岑可法說。
生物質發電——綠色低碳，多元補充
“我國電力能源需求巨大，生物質能源可以再生，是人類未來獲得電能的重要方向之一。”岑可法表示。
記者了解到，生物質所含能量約為標煤的一半，1噸生物質大約發電1000千瓦時，同時氮氧化物、硫氧化物排放濃度遠低于400mg/Nm3的國家標準。與此同時，生物質資源利用可實現CO2零排放。據測算，一臺1.2萬千瓦機組每年可實現減排CO27.6萬噸。
以我國第一家生物質發電廠——單縣生物發電廠為例，截至2009年6月1日，該廠兩年半累計發電5.3億千瓦時，消耗秸稈71.3萬噸，節約標準煤約20.2萬噸，減少CO2排放約42萬噸。
同時，國家明確的政策支持也徹底解決了生物質電廠的盈利問題。今年7月23日，國家發改委將全國農林生物質發電上網電價統一調高到0.75元每千瓦時，反響強烈。
“這些利好將推動生物質發電的快速發展，因此開發完全自主知識產權的技術就顯得格外重要。”岑可法說。
我國之前使用較多的進口設備采用爐排燃燒技術，爐膛溫度高，可達1000℃以上，生物質所含的鉀、鈉等堿土金屬在高溫下容易造成鍋爐沉積、結渣，阻礙傳熱、誘發高溫腐蝕。
而浙江大學研發的燃用生物質新型的循環流化床發電技術，屬于低溫燃燒，很好地解決了上述問題。并且該技術燃料適應性較強，符合我國生物質資源多樣化的現狀。
據介紹，該技術已成功應用于江蘇宿遷生物質發電廠。穩定運行3年來，效果良好，并通過燃料收購為當地農民每年每戶增加收入5000元左右。
而同樣利用該技術投產的還有湖南理昂澧縣生物質發電廠等，這些機組運行的穩定性、熱效率均有了較大進步；今年3月份開工的廣東粵電湛江生物質發電廠更是實現規劃總裝機容量4×5萬千瓦的規模，位居我國生物質發電項目單機容量及總裝機容量首位。
雖然在技術上取得了重大突破，但岑可法還是有些憂慮。
他表示，政府需要對生物質發電項目統籌規劃。生物質燃料供應具有區域性，遠距離輸送生物質原料會使成本過高。因此決不能在同一地區重復建設生物質燃燒發電項目。
“此外，生物質既是能源更是資源。我們正在研發的具有自主知識產權的生物質能源的分級、多元化利用，不僅實現節能，還將同時滿足農村地區用電、生活用氣、農業機械用油及肥料生產的需要。”岑可法最后強調。
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