文/伊春市特種設備檢驗研究所 趙樹權
摘要:生物質能是世界上能源消費總量僅次于煤炭、石油、天然氣而居于第四位的能源。中國生物質能資源非常豐富,為中國生物質能的開發和利用提供了物質基礎。本文中以某生物質項目發電為例,根據CDM方法學ACM0006計算了該項目的減排量。結果表明,該項目10年間共減少了二氧化碳排放量2075140噸,給中國帶來了可觀的經濟效益和環境效益。
1、生物發電項目分析
1.1項目簡介
將原燃煤鍋爐改為焚燒生物質鍋爐進行發電,生物質發電可使農作物廢棄物變成可再生的能源得以充分利用,既節約了煤炭資源又增加了農民收入,減少了露天焚燒對環境造成的污染。該項目平均每年可節約標準煤耗約21萬噸,可減少二氧化碳排放量約207514噸。
1.2二氧化碳減排量的計算
該項目的評價方法采用清潔發展機制CDM整合基準線和檢測方法學ACM0006:“生物質發電、供熱整合方法學”來計算二氧化碳的減排量。基于以上方法學,該項目在第y年減排量可用下式表示:ERyBEbio-mass,y年項目的減排量(tCOyr)ERelec-tricity,yyr)ERheat,y年代替熱量而產生的減排量(tCOyr)BE-biomass,y生物質自然腐爛或無控制燃燒產生的基準線排放量(tCOyr)PEyyr)Ly年泄漏排放量(tCO項目排放量項目排放量包括生物質運輸到項目所在地過程中產生的排放、項目消耗的化石燃料產生的排放、項目電力消耗產生的排放、項目邊界內的生物質燃燒產生的甲烷的排放、處理生物質排放的廢水在厭氧條件下降解產生的甲烷的排放:PEyPEFF,yPEEC,yGWPCH(PE-Biomass,CHPEWW,CH年生物質運輸到項目所在地過程中產生的二氧化碳排放量(tCOyr)PEFF,y年項目活動使用化石燃料產生的二氧化碳排放量(tCOyr)PEEC,y年項目電力消耗產生的二氧化碳排放量(tCOyr)GWPCHyr)PEBiomass,CH年包括在項目邊界內的生物質燃燒產生的甲烷排放量(tCO生物質運輸到項目所在地產生的CO排放量(PEPETYEFKM,COPETy年生物質運輸到項目地點過程中產生二氧化碳的排放量(tCOyr)AVD年中從生物質燃料收集地到該項目電廠之間的平均往返距離(公里)。EFkm,CO年卡車的平均二氧化碳排放因子(tCO項目活動中使用化石燃料產生的二氧化碳排放量(PEFF,yP-EFF,y(FFprojectplant'i,yFFprojectsitEFCO年生物質發電廠燃燒的化石燃料i的數量(t年項目活動中用于其它目的消耗的化石燃料i的數量(t化石燃料i的凈熱值(GJ年燃料i的二氧化碳排放量因子的加權平均值(tCO電力消耗產生的二氧化碳的排放量(PEEC,y根據項目情況的保守估計,每收集、儲存、處理一噸秸稈需消耗電力10kWh,因此所消耗的電力為:310000噸秸稈10kWh噸秸稈=3100MWh。根據“電力消耗引起的基準線,項目和/或泄漏排放計算工具”,TDLy使用默認值20%,相應的減排量計算如下:PEEC,yECpj,j,yEFEL,j,yPEEC,yyr)ECPJ,j,y消耗的電量(MWh)EFgrid,CM,y使用“電網排放因子計算工具”計算華東電網的CM(tCOMWh)TDL提供電力的平均技術傳輸和分配損失生物質燃燒排放的甲烷量(PEBiomass,CH項目活動使用的生物質的CH排放因子是30kgCHTJ,保守因子為1.37。2012項目活動不涉及廢水處理,因此相應的排放量為0。
1.3基準線排放量
基準線排放量包括替代發電產生的排放量、替代供熱產生的排放量、生物質堆放和無控燃燒產生的排放量。項目替代的化石燃料電廠發電量排放(ERelectricity,y排放量為本項目替代的化石燃料電廠發電量與組合排放因子的乘積,即:EFgrid,CM,y為項目上網電量,MWh;EFgrid,CM,y為電網組合邊際排放因子,tCO項目替代的燃煤鍋爐供熱排放(ERheat,y根據項目可行性研究報告,項目每年向附近地區提供熱量942,000GJ,煤的CO排放因子為89,500kgCOTJ(IPCC默認值),無項目活動時使用的鍋爐效率保守估計為100%,因此相應的減排量為:ERheat,yEFCO其中:ERheat,y年該項目電廠替代化石燃料鍋爐產生的熱量(GJ,projectplant,y年熱電聯產項目電廠燃燒生物質產生的凈熱量(GJ)在沒有該項目活動下所用鍋爐的能效EF-CO在沒有該項目活動下用于產熱的化石燃料的二氧化碳排放因子(tCO生物質廢棄物自然腐爛或人為燃燒的基準線排放量(BEbiomass,y無控燃燒生物質的CH排放因子是300kgCH73。擬議項目每年消耗310000噸玉米秸稈,玉米秸稈的濕度和凈熱值分別為10.6%和9630MJt,相應的基準線排放量計算如下:GWPCHBFPJ,k,yEFburning,CH泄漏量根據方法學ACM0006,應該證明生物質的利用并不會導致其它地方化石燃料消耗量的增加。該項目地區生物質產量能夠滿足電廠鍋爐年消耗量,燃料有充足的來源。因此項目所在地擁有大量剩余秸稈,項目活動不會引起泄漏。因此項目活動的泄漏為0。列出了該項目第y年份的減排量。
2、結語
生物質發電是將廢棄生物質變成可再生能源得以充分利用,這些工程將減少來自于生物質自然腐爛和無控燃燒產生的溫室效應,這不僅節約了煤炭,同時也減少了二氧化碳的排放。該項目建成后10年共減少了二氧化碳排放量2075140噸,平均每年可減少排放二氧化碳207514噸,實現了廢棄生物質的減量化、資源化、無害化,進一步改善生態環境,促進中國經濟、環境、社會的可持續發展。
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