生物质的潜力作为替代燃料源

由Kamran Akhtar,P.Eng。|2021年7月27日,

2019年6月,加拿大联邦政府发布了基于产出的定价体系(OBPS)法规,以限制工业生产者的温室气体排放。该条例根据包括电力部门在内的所有工业部门的生产能力,明确规定了温室气体的允许限额。

使用固体化石燃料(即煤炭)发电的允许限额从2019年的800吨/GWh开始,到2030年必须逐步降低到370吨/GWh。类似地,任何生产50兆瓦或更多电力的新发电设施,并使用气体燃料(天然气),都有一个允许的CO22021年的排放上限为370吨/GWh,到2030年必须降至零。1超过这些限制的排放要纳税。

除非发电厂配备有碳捕获和封存系统(CCS),否则这对电力生产电力部门的电力部门的经济限制构成了电力部门。另一种选择是探索可再生能源选择或使用氧气燃料燃烧。然而,一种更可靠的选择可以用生物质取代化石燃料或在可能的情况下使用化石燃料和生物量。

寻求低碳选择的电力生产商可以探索利用生物质作为替代燃料的潜力,为电网提供相对稳定和可靠的电力。联邦OBPS法规认为生物质是一种碳中性燃料。如果在一个设施内同时使用化石燃料和生物质燃料进行发电,则法规将抵消CO的部分2燃烧生物质产生的排放。1

加拿大拥有70多个不同容量的生物质发电厂,总发电量超过2400兆瓦。这是加拿大总装机容量的1.7%。可以推断,随着新的OBPS法规的实施,像萨斯喀彻温省这样每年生产约1000万吨谷物秸秆的省份,2应该开始探索使用生物质作为发电燃料的选择,同时减少它们的化石燃料消耗和碳税敞口。

全球也正在采用生物质用生物质进行电力生产。2015年,生物质份额为全球电力总产量的2%。芬兰是生物质电力领域的领导者之一,并使用生物质生产其总功率需求的6%。图1展示了世界上主要使用生物质发电的国家。3.

图1:全球使用生物质发电的情况

在全球的生物量生产电力

使用生物量作为电力生产主要燃料的挑战之一是寻找连续,可靠的燃料供应,特别是如果它来自季节性作物。可持续燃料供应可以在一定程度上进行管理,但是,淡季期间所需的卷具有显着的存储成本。如果未来的生物质燃料蒸汽发生器配备有燃烧器,允许在允许燃料燃料源时燃烧燃烧器时,这可能会减少具有挑战性。

另一个挑战是将生物质运输到电厂设施。生物质燃料的体积密度比化石燃料低10%到40%,这意味着需要更多的体积来产生同样的热量。此外,生物质运输使用卡车,因为燃料来源大多位于距离铁路或其他低成本运输选择的距离。通过将这些工厂设在离生物质燃料来源更近的地方,运输成本可以降至最低。为了充分利用生物质能带来的好处,将生物质能设施安置在交通和电网连接良好的理想燃料来源地区是很重要的。

与风能和太阳能等其他可再生能源相比,生物质能发电厂的一个主要优势是生产电力的灵活性,以满足负荷的波动。如果燃料是可靠的,生物质单元可以被认为与化石燃料发电厂一样对电网波动有响应。当新的排放法规迫使公用事业公司淘汰化石燃料发电厂时,这种优势可能会使生物质发电厂在负荷波动期间成为电网的支持单位。

生物质的其他好处包括:

  • 碳中立性
  • 碳信用潜力(如果配备CCS)
  • 灵活的生产
  • 帮助最小化化石燃料消耗
  • 农业部门的额外收入来源
  • 协助废物管理

总而言之,生物质作为一种替代燃料来源具有巨大的潜力,可以满足电力和火电的需求,并避免对过度排放征税。最近的碳税法规,例如OBPS,将触发并揭示这种潜力。

引用:

1.加拿大政府,“基于产出的定价制度法规:2019年,2019年Sor / 2019-266”,https://canadagazette.gc.ca/rp-pr/p2/2019/2019-07-10/html/sor-dors266-eng.html

2.加拿大政府,农业和农业食品加拿大,“生物质库存地图和分析工具”,2021年,https://www.agr.gc.ca/atlas/bimat.

3.加拿大能源监管机构,“加拿大可再生能源的采用-能源市场分析”,2020,https://www.cer-rec.gc.ca/en/data-analysis/energy-commodities/electricity/report/2017-canadian-adoption-renewable-power/canadas-adoption-renewable-power-sources-energy-market-analysis-biomass.html