第35卷第3期內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)vol 35. No. 32012年5月Inner Mongolia Forestry Investigation and DesignMay.2012文章編號(hào):1006-6993(2012)03-0122-03論阿爾山生物質(zhì)熱電廠原料來源與供應(yīng)錢忠慧,梁大川2,程巖3,陳傲仁1(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)第二林業(yè)監(jiān)測(cè)規(guī)劃院,烏蘭浩特137400;2.內(nèi)蒙古烏蘭浩特林業(yè)航空護(hù)林站,鳥蘭浩特137400;3.內(nèi)蒙古阿爾山市林業(yè)局,阿爾山137800)摘要:生物質(zhì)發(fā)電的關(guān)鍵是原料生產(chǎn)和供應(yīng)。文章從阿爾山林區(qū)實(shí)際出發(fā),分析了可被利用生物質(zhì)資源產(chǎn)量和收集半徑,闡述了生物質(zhì)原料生產(chǎn)工藝和供應(yīng)措施關(guān)鍵詞:生物質(zhì)能源;生物質(zhì)發(fā)電;原料生產(chǎn)與供應(yīng)中圖分類號(hào):S789文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B眾所周知,人類的生存和發(fā)展離不開能源。隨生物質(zhì)燃料26.5t,日消耗量約600多t年消耗生著世界能源需求量的迅猛增長(zhǎng),以石油、煤炭、天然物質(zhì)燃料達(dá)到19萬t左右。項(xiàng)目建成可實(shí)現(xiàn)年發(fā)氣為代表的常規(guī)能源最終會(huì)開采殆盡,同時(shí),大量使電量1.8億度,實(shí)現(xiàn)集中供熱面積98萬m2。用這些化石燃料導(dǎo)致了一系列環(huán)境污染嚴(yán)重影響著人類生存,因此,開發(fā)低污染可再生的新能源,逐2生物質(zhì)能源林分布及利用步取代石油、煤炭和天然氣等不可再生能源,是緩解2.1生物質(zhì)能源種類和可利用量能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的重要途徑。在眾多的可阿爾山地區(qū)現(xiàn)有生物質(zhì)資源主要由森林采伐剩再生能源中,生物質(zhì)能源以其儲(chǔ)量豐富、清潔方便和余物、木材加工剩余物、天然次生林下木、叢樺灌木可再生特點(diǎn),極具發(fā)展?jié)摿?。在林區(qū)生物質(zhì)發(fā)電就林、撫育伐產(chǎn)生枝丫材5部分組成。作為生態(tài)旅游是利用森林經(jīng)營產(chǎn)生剩余物直接燃燒供熱發(fā)電,不保護(hù)區(qū)的阿爾山市,無論何時(shí)都不可能有以林木剩僅保護(hù)了環(huán)境,還使林業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的剩余物得到有余物為原料的造紙和人造板產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,所有生物質(zhì)效利用,其意義十分深遠(yuǎn)。原料全部可以作為發(fā)電燃料利用,可以保障原料的1阿爾山生物質(zhì)熱電廠項(xiàng)目概述長(zhǎng)期供應(yīng)。但是,實(shí)際上有許多原料因?yàn)槭占щy和分布遙遠(yuǎn),獲得成本比較高,而不可能作為電廠燃1.1基本情況料利用。所以,對(duì)現(xiàn)有資源剩余物量將分別按照阿爾山市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部,地處大興95%理論可利用原料的比率)、80%比較容易獲得安嶺主脈中段山麓林區(qū)腹地,是蒙古、錫林浩特、科的原料比率)和65%(比較經(jīng)濟(jì)可行的利用率)3個(gè)爾沁、呼倫貝爾四大草原交匯處,行政區(qū)劃面積不同的比率進(jìn)行測(cè)算可利用量。經(jīng)測(cè)算表明,該地7408.7km2,轄伊爾施、天池、白狼、五岔溝、明水5區(qū)每年能作為能源利用的木質(zhì)原料量分別為87.0個(gè)鎮(zhèn)和林海、溫泉、新城3個(gè)街道,全市人口6.8萬。萬t、73.2萬t和59.5萬t。轄區(qū)內(nèi)分布有五岔溝、白狼和阿爾山三大森工企業(yè),2.2不同半徑范圍內(nèi)生物質(zhì)原料產(chǎn)量阿爾山地區(qū)森林總面積達(dá)56萬hm2,森林覆蓋率為生物質(zhì)資源具有分布相對(duì)零散、收集過程復(fù)雜72%活立木蓄積量為4560.6萬m3,是內(nèi)蒙古自治成本受收集半徑影響大等特點(diǎn),所以,木質(zhì)燃料獲取區(qū)典型的森林資源型城市成本將隨收集半徑和木質(zhì)燃料類型的不同而變化。1.2熱電廠原料消耗規(guī)模經(jīng)對(duì)生物質(zhì)熱電廠周邊35km、40km、50km和65km生物質(zhì)熱電廠擬建于阿爾山市人口最為集中的半徑范圍內(nèi)的4個(gè)林業(yè)局所屬林場(chǎng)生物質(zhì)資源量和伊爾施鎮(zhèn),規(guī)劃用地20hm2。計(jì)劃建設(shè)規(guī)模為:2臺(tái)按照95%、80%、65%3個(gè)可利用系數(shù)進(jìn)行測(cè)算。汽式汽輪機(jī)2臺(tái)15MW空冷發(fā)電機(jī).每小時(shí)消耗爾/半徑內(nèi)士哪們括的林場(chǎng)有阿爾山伊75t/h中溫中壓燃生物質(zhì)鍋爐,2臺(tái)15MW抽汽凝中國煤化工源可獲得量約CNMHG收稿日期:2011-10-31作者簡(jiǎn)介:錢忠慧(1978-),女,內(nèi)蒙古呼倫貝爾市牙克石市人,林業(yè)助理工程師第3期錢忠慧等:論阿爾山生物質(zhì)熱電廠原料來源與供應(yīng)12310.2萬t,若可利用率在95%,可利用量為9.7萬t,范圍內(nèi)又加進(jìn)了光頂山和金江溝林場(chǎng),可獲得資源該半徑內(nèi)的生物質(zhì)產(chǎn)量不能滿足電廠對(duì)木質(zhì)燃料的量達(dá)到24.7萬t,若可利用率在80%以上,可利用需求。量為19.9萬t,該半徑的剩余物便可以滿足電廠對(duì)45km半徑內(nèi)供給木質(zhì)燃料的林場(chǎng)除上述林場(chǎng)木質(zhì)燃料的需求外,新增加了小莫兒根河、蘇河、古爾班等3個(gè)林場(chǎng),65km收集半徑內(nèi)的林場(chǎng)范圍則在50km半徑可獲得生物質(zhì)產(chǎn)量為20.1萬t,若可利用率在95%的基礎(chǔ)上增加了望遠(yuǎn)山林場(chǎng)、牛汾臺(tái)、天池3個(gè)林以上,可利用量為19.1萬t,該半徑內(nèi)的剩余物便可場(chǎng),可獲得生物質(zhì)資源33.3萬t,若可利用率在以滿足電廠對(duì)木質(zhì)燃料的需求。65%以上,可利用量為21.6萬t,該半徑內(nèi)的生物質(zhì)5km半徑范圍內(nèi)的林場(chǎng)在40km半徑的林場(chǎng)能源林便可滿足電廠對(duì)木質(zhì)燃料的要求。表1阿爾山地區(qū)生物質(zhì)資源及可利用量分表單位:t采伐撫育伐天然原料可利用量來源灌次生林剩余物剩余物及枝丫材總計(jì)95%80%65%白狼林業(yè)局113242863211892578475174五岔溝林業(yè)局270013544857148285718232146阿爾山林業(yè)局400037828199474437878415984阿爾山市林業(yè)局296935426407250872112617165合計(jì)1080145328389113194261275898915401869631732321595011表235~65km收集半徑內(nèi)生物質(zhì)資源量統(tǒng)計(jì)單位;t加工剩采伐剩撫育伐及可利用量半徑火燒木余物余物枝丫材灌木林次生林供給木質(zhì)燃料林場(chǎng)下木95%80%65%06969260745534249444523970218170266383阿爾山、伊爾施、立新、洮兒河。073731119512528376519092160794130645增加:小莫兒根河、蘇河、古爾班414493103142235893198646161400增加:光頂山和金江溝081082261014491925264131695315960266071216183增加:望遠(yuǎn)山林場(chǎng)、牛汾臺(tái)、天池。經(jīng)測(cè)算,電廠年所需燃料主要集中在45km的表3主要樹種不同狀態(tài)下的平均含水率半徑范圍內(nèi),在該半徑范圍內(nèi),為電廠提供的采伐剩狀態(tài)余物燃料僅有11195t占電廠所需燃料的6.2%。新鮮自然干燥1年自然干燥2年因此,該地區(qū)采伐量的變化對(duì)電廠燃料供給影響不落葉松大。相反,隨著該地區(qū)人工林資源的不斷增長(zhǎng),采伐白樺83%29%(枝椏)17%(枝椏)~49%(原木)~38%(原木)量也將增加,以后可為電廠提供更多廉價(jià)燃料。目紅柳67%前,4個(gè)林業(yè)局活立木蓄積年凈增140多萬m3,年因此,對(duì)木質(zhì)燃料含水率要求在18%~25%之撫育采伐量還要有所增加,森林經(jīng)營采伐剩余物資間為宜,最高不可超過30%。源將成為熱電廠主要燃料來源。2.4阿爾山地區(qū)居民能耗現(xiàn)狀2.3不同樹種原料水分測(cè)試當(dāng)?shù)鼐用裆钣媚苤?木質(zhì)能源消耗占有較大鑒于含水率在50%的生物質(zhì)原料的熱值只有比重甚至有些集中供暖站為節(jié)約煤炭開支,也以松7G]/m3,含水率在18%的干木質(zhì)燃料的熱值為桿等木質(zhì)資么結(jié)讓阿山地區(qū)居民生10GJ/m2,原料含水率過低增加了原料處理成本,過活用能消耗中國煤化工a,居民生活木高熱值受到影響。對(duì)該地區(qū)的不同樹種原料在存放質(zhì)能源主要CNMH消耗主要為松期間的含水率進(jìn)行測(cè)試。桿,這兩部分木質(zhì)燃料占到木質(zhì)用能的90%以上。電廠建成后可為伊爾施居民提供熱能,每年最少可124·內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)2012年節(jié)省6.3萬t木材資源的消耗。表4阿爾山地區(qū)木質(zhì)能源消耗統(tǒng)計(jì)表集體供暖站獨(dú)立供暖居民戶項(xiàng)目燃料類型單位數(shù)燃料類型戶數(shù)6材消耗量(t)白狼林業(yè)局木質(zhì)能源82015(含小作坊用量)12300溫泉街846木質(zhì)能源五岔溝林業(yè)局木質(zhì)能源煤321016050阿爾山林業(yè)局煤和薪材木質(zhì)能源13230868361000663生物質(zhì)原料生產(chǎn),不僅有利于控制運(yùn)輸成本,而且避免交通堵塞3.5木質(zhì)燃料存儲(chǔ)根據(jù)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目對(duì)木質(zhì)燃料進(jìn)爐前的木質(zhì)燃料的存儲(chǔ)既要保證供應(yīng)木質(zhì)燃料的穩(wěn)定要求,木質(zhì)燃料供應(yīng)階段有以下環(huán)節(jié):采集或收性,還要在儲(chǔ)存過程中,通過自然干燥使得進(jìn)爐前的割一晾曬風(fēng)干一打包或打捆一粉碎或削片一運(yùn)輸木質(zhì)燃料達(dá)到含水量標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)一電廠輸料。室外貯存:露天堆放能夠降低貯存成本,但3.1生物質(zhì)資源采集或收割是室外貯存會(huì)受到天氣影響,在雨雪季特別需要注意對(duì)于叢樺灌木林和天然次生林下灌叢的收割,防水,必要時(shí)加蓋防水油布。室外貯存最重要的是防一般需要間隔3~4a平茬一次。若人工使用鐮刀砍止木質(zhì)燃料發(fā)生自燃,尤其是碎末狀的木質(zhì)燃料貯割,不僅收割效率低,且易傷及林木根部影響其正常存,燃料儲(chǔ)存場(chǎng)建設(shè)要充分考慮上料空間和防火通生長(zhǎng),比較適宜的作業(yè)方式是采用中小型背負(fù)式灌道木收割機(jī)或拖拉機(jī)懸掛式的收割機(jī)作業(yè),對(duì)于林間室內(nèi)貯存:可以解決木質(zhì)燃料貯存的防水堆積的撫育剩余物和主伐枝丫材以及火燒木資源,問題,可以根據(jù)木質(zhì)燃料的使用要求來控制室內(nèi)的可以依靠人工采集歸堆,在用小型機(jī)械運(yùn)至集材場(chǎng),溫度和濕度等條件。但是室內(nèi)貯存堆放成本較高,然后再統(tǒng)一運(yùn)輸?shù)捷^近的木質(zhì)燃料收購站防火、通風(fēng)等設(shè)施要齊全3.2涼曬、風(fēng)干和打捆異地貯存:是指木質(zhì)燃料在收購站或電廠通常灌木林生物質(zhì)原料需要在林地自然放置2附近的粉碎削片站存儲(chǔ)?？紤]到電廠占地面積,防3個(gè)月,經(jīng)自然風(fēng)干其含水率可以降到30%以下,火等因素,木質(zhì)燃料存儲(chǔ)量應(yīng)達(dá)到7~14d的消耗適宜打包或打捆。木質(zhì)燃料打捆可在林地進(jìn)行,也量,各收購站應(yīng)具有1萬t木質(zhì)燃料的存儲(chǔ)能力?？蛇\(yùn)至收購站集中打捆。捆的規(guī)格粗50cm,長(zhǎng)2m。4生物質(zhì)燃料供應(yīng)措施可采用鉸鏈先將燃料絞實(shí),再用繩捆綁,可臨時(shí)堆積路邊,也可運(yùn)送到收購站儲(chǔ)藏。然后,按照正常供應(yīng)4.1設(shè)立原料收購點(diǎn)計(jì)劃將打捆的燃料運(yùn)輸?shù)诫姀S進(jìn)行粉碎處理通過設(shè)立收購點(diǎn)向電廠供應(yīng)木質(zhì)燃料,是保證3.3削片與打包發(fā)電廠木質(zhì)燃料供應(yīng)的主選方式。生物質(zhì)原料的最在各林場(chǎng)所設(shè)的原料收購站配備削片機(jī)對(duì)燃料初釆集到處理加工多數(shù)環(huán)節(jié)需在林地或林場(chǎng)附近進(jìn)進(jìn)行削片和打包處理,削片平均長(zhǎng)度為3cm。對(duì)于行。因此,在交通方便的林場(chǎng)交界處建立收購點(diǎn),電采伐集中原料場(chǎng)區(qū),可選用以拖拉機(jī)為動(dòng)力的移動(dòng)廠通過合同形式定時(shí)、定量向收購點(diǎn)獲取木質(zhì)燃料。式削片機(jī)直接山場(chǎng)削片和打包。將在白狼林業(yè)局和阿爾山林業(yè)局設(shè)立4個(gè)收購點(diǎn),3.4木質(zhì)燃料運(yùn)輸年可獲得的資源量達(dá)到198萬t以上。由于阿爾山林區(qū)道路狀況較差,大型運(yùn)輸設(shè)備4.2確定差別化收購價(jià)格還無法進(jìn)入山區(qū),使用小型農(nóng)用車將收集的生物質(zhì)從生中國煤化工場(chǎng)收購點(diǎn)原料采資源從集材場(chǎng)運(yùn)至林場(chǎng)收購站,是比較適合的運(yùn)輸集范圍和CNMH30km),在不同方式。在將木質(zhì)燃料從收購站運(yùn)往電廠的中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)的采集范圍內(nèi),采集成本是不同的。從資源類型來中,由于運(yùn)輸量大,由電廠組織重型汽車進(jìn)行批量運(yùn)看,采集資源類型不同,相應(yīng)的采集環(huán)(下轉(zhuǎn)第132頁)132內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)2012年蟲害。3.3創(chuàng)新生態(tài)公益林管護(hù)機(jī)制2.3管護(hù)責(zé)任未能有效落實(shí)創(chuàng)新生態(tài)公益林管護(hù)機(jī)制要在穩(wěn)定生態(tài)公益林由于目前林權(quán)制度改革,林木權(quán)屬變更,管護(hù)主林木所有權(quán)基礎(chǔ)上建立主體落實(shí)、監(jiān)管到位、補(bǔ)償合體也隨之改變,另外生態(tài)公益林管護(hù)補(bǔ)償利用機(jī)制理的責(zé)權(quán)利相統(tǒng)一的管護(hù)機(jī)制,堅(jiān)持公開、公正、規(guī)不健全,生態(tài)公益林可產(chǎn)生效益沒有得到發(fā)揮,管護(hù)范操作原則,確保生態(tài)公益林地所有權(quán)者享有平等主體缺乏動(dòng)力和積極性,管護(hù)責(zé)任不能有效落實(shí),生管護(hù)收益權(quán)。管護(hù)模式要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,因地態(tài)公益林管護(hù)壓力越來越大。制宜,實(shí)行責(zé)任承包專業(yè)管護(hù)、相對(duì)集中委托管護(hù)等2.4科學(xué)利用機(jī)制不完善管護(hù)模式。在落實(shí)管護(hù)主體基礎(chǔ)上,林業(yè)管理部門生態(tài)公益林雖然擁有豐富的林木、林地和景觀認(rèn)真履行監(jiān)督管理和檢查職責(zé),旗、鄉(xiāng)、村要層層簽資源,但為了更好保護(hù)生態(tài)公益林,一般是禁止或限訂責(zé)任狀,嚴(yán)格按照簽訂的管護(hù)合同定期進(jìn)行全面制生態(tài)公益林采伐利用,這拉大了商品林與公益林核查,對(duì)盜砍濫伐破壞生態(tài)公益林不法分子給予嚴(yán)的經(jīng)濟(jì)利益差距,生態(tài)公益林的保護(hù)與利用矛盾日厲打擊,有效促進(jìn)生態(tài)公益林管護(hù)工作落實(shí)益突出3.4積極開展生態(tài)公益林科學(xué)利用3對(duì)策為充分發(fā)揮生態(tài)公益林多種效益,增強(qiáng)自我補(bǔ)償能力,應(yīng)在保護(hù)前提下積極開展“以非木質(zhì)利用為3.1經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)公益林建設(shè)協(xié)調(diào)有序發(fā)展主,木質(zhì)利用為輔”的科學(xué)利用。一是拓展非木質(zhì)利經(jīng)濟(jì)建設(shè)是社會(huì)發(fā)展的必然,是提高人民生活用途徑,科學(xué)合理利用生態(tài)公益林豐富的林地、林木水平的基礎(chǔ),在抓好經(jīng)濟(jì)建設(shè)的同時(shí),更應(yīng)搞好生態(tài)和景觀資源,引導(dǎo)林農(nóng)充分利用現(xiàn)有沙柳資源,增加公益林建設(shè),在新規(guī)劃的礦區(qū)、工業(yè)園區(qū)周邊通過人經(jīng)濟(jì)收入,有條件地方可開發(fā)“森林人家”等生態(tài)旅工造林等措施,建立起新的防護(hù)林。生態(tài)公益林建游項(xiàng)目,增加生態(tài)公益林經(jīng)濟(jì)效益。二是開展限制設(shè)是以自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)多方面為基礎(chǔ)的復(fù)雜系統(tǒng)性木質(zhì)利用,根據(jù)不同區(qū)位對(duì)生態(tài)公益林實(shí)行分級(jí)工程,規(guī)劃和布局要納入整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體目管理、有限利用,對(duì)于生態(tài)區(qū)位重要、采伐后難以更標(biāo)中去,根據(jù)國家建設(shè)需要及時(shí)調(diào)整和補(bǔ)充生態(tài)公新的重點(diǎn)公益林禁止采伐利用,對(duì)于一般保護(hù)公益益林布局,使生態(tài)區(qū)位功能日趨完善,提高防御自然林中的林木允許采取擇伐、小塊狀皆伐方式合理利災(zāi)害能力,保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展用,利用同時(shí)要補(bǔ)種,增強(qiáng)生態(tài)公益林防護(hù)效能3.2改善林分質(zhì)量,增強(qiáng)生態(tài)防護(hù)效益4結(jié)語對(duì)于那些林分質(zhì)量不高、防護(hù)功能弱,林地利用率低、防護(hù)效益差的公益林,各級(jí)財(cái)政要加大投入,總之達(dá)拉特旗生態(tài)公益林建設(shè)在保護(hù)和改善人強(qiáng)化管理,通過實(shí)施補(bǔ)、封、撫等低效公益林改造技民生存環(huán)境、提高人民生活質(zhì)量、維持生態(tài)平衡發(fā)揮術(shù)措施,培育喬灌相結(jié)合、多樹種混交的合理模式,著越來越重要的作用,為達(dá)拉特旗經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定了逐步改善林分質(zhì)量,增強(qiáng)防護(hù)效益堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。上接第124頁)節(jié)所需投入也是不同的,如釆伐剩余各收購點(diǎn)的庫存維持。因此,通過建立充足且經(jīng)濟(jì)物的采集成本要低于灌木林平茬的成本。因此,生合理的木質(zhì)燃料庫存,對(duì)于電廠正常運(yùn)營十分重要物質(zhì)資源的主要分布類型不同,收集成本也不同。4.4推行灌木機(jī)械化收割,提高原料供應(yīng)效率根據(jù)上述因素,按不同資源類型必須制定不同收購根據(jù)對(duì)現(xiàn)有阿爾山地區(qū)叢樺灌木林集中分布現(xiàn)點(diǎn)的收購價(jià)格?？紤]不確定因素,原料價(jià)格會(huì)有狀和未來營造能源林發(fā)展實(shí)際,適宜采取“一條龍”機(jī)定上漲,但木質(zhì)燃料綜合成本上浮變化應(yīng)控制在械化生產(chǎn)模式,即采用收割一粉碎或收割一削片的聯(lián)30%以內(nèi),否則會(huì)加大電廠的經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)。合收割方式,將灌木碎片裝入集裝箱或?qū)I(yè)木片車直4.3建立原料儲(chǔ)庫平衡原料供應(yīng)接運(yùn)往發(fā)電廠。灌木收割機(jī)械可根據(jù)不同的情況分木質(zhì)燃料供應(yīng)受到采伐季節(jié)的影響,不同類型別選用。rV中國煤化工山坡地上灌木林生物質(zhì)資源具有不同的采集時(shí)間,為滿足電廠全年能源林,CNMHG合收割機(jī)械。對(duì)平衡穩(wěn)定的木質(zhì)燃料需求,必須建立充足可靠的原種植在濕地的不林、能媒懷,可選用輪式或履帶式料儲(chǔ)存。一般森林采伐作業(yè)是從當(dāng)年11月份開始聯(lián)合收割機(jī)械。對(duì)分散在丘陵、山地林間的灌木林,到次年5月份,每年6~10月份木質(zhì)燃料主要依靠可選用輕便攜帶、操縱靈活的中小型收割機(jī)械。