分布式林電在林區電力工業中的應用

張越

傳統發電能源存在一定的缺陷，原料構成以及存在都可對其進行集中體現，這一可進一步明確可再生生物能源的整體優勢。在現代能源工業中，可再生生物能源以及林業能源占據的地位相當重要，這也是分布式林電技術形成的基礎與前提。在此基礎上，我國傳統的能源工業結構可得到較為明顯的優化，林業能源工業落后的局面可得到有效改善。在利用林電技術的基礎上，能源開發最大價值可得到充分發揮，其發展前景與空間相當廣闊。

受到傳統經營思想以及經濟體制的影響，我國天然林資源覆蓋面積大面積減少，這是導致領取企業經濟出現危困問題的主要原因。為在真正意義上實現對上述現象的解決，我國開始進行大力度的天然林保護工程。這對林區經濟結構來說是一個相當重要的調整，需要在大力發展替代產業的同時實現對新經濟增長點的科學尋找。林電技術是指再次利用木材以及木材剩余物，通過相應的設備以及輔助技術，將其轉換為煤氣以及電能等資源。將更多能源提供給人們。

一、林業能源在現代能源工業中的重要地位

首先，木材是生物質能源的一種，是四大基礎材料中唯一可以再生的資源，又是生物質能源中燃燒值最高的材料（約為12000kJ/kg），運輸和儲存都遠遠優于農業秸稈，而且沒有季節性生產的問題。自英國和瑞典科學家提出利用清育林產生的剩余物發電產生經濟效益進而促進清育林和森林生態恢復的理論以來，北歐和英國一直在進行大規模的林電普及工作。美國科學家也對木材發電投以關注的目光，近年來為發展此項技術已投資上百億美元。

其次，從環保方面考慮是木材能源被重視的主要原因。木材發電廠在作業過程當中一樣會排出煙霧，但是淺灰色的煙主要是由水和草木灰組成，并沒有硫化物存在，不會對環境造成較為嚴重的影響，尤其是燃燒后的灰分還可以作為原料進行使用，鉀肥一般都是利用燃燒后的灰分制作。在經濟發展的大力推動之下，人們生活水平在原有基礎上得到較大幅度的提升，人們對環境質量提出越來越高的要求，在利用開發林間剩余物的同時，森林更新以及美化環境的目標得以逐步實現。天然、無毒以及環保是林電技術的明顯優勢與特征，不僅實現對能源工業需求的符合，同時也可利用自身的高性能優勢，實現對可再生能源原料發展的進一步推動。

最后，由于林業能源開發適合天然林保護林區、商品林和能源林林區、高山沒電的林區等地區，林電能源市場附加值大、綜合效益高，避免了傳統發電原料可再生利用率低、能源資源浪費大、遠距離輸送效益低的弊病。新型林業能源的開發具有極為廣闊的發展前景，在現代能源工業中將占據重要地位口]，甚至可以說是一個國家能源工業是否和諧發展的重要標志，也是國家能源工業國際競爭力的體現。

二、分布式林電技術的應用

1.分布式林電技術定義和特點

（1）偏遠的山區以及林區是分布式林電電源建設的主要位置，與主變電站之間距離較遠。主變電站在控制電壓時面臨一定阻礙，甚至會出現不能實現的問題。為在真正意義上實現對就近供電目標的滿足，需要對DFGS進行使用。外電網向林區送變電過程當中會出現一定程度的損失，這部分損失都可得到較為明顯的改善，將線損控制在最低范圍之內。

（2）如果接于饋電線的DFGS容量額定值大于饋電回路的總負荷量，通過降壓變壓器的潮流將反向，致使變壓器低壓側成為電源，能實現向林區外的反向供電。電網的損耗主要取決于系統的潮流，DFGS可能增大也可能減小系統損耗，取決于DFGS的位置、DFGS容量與負荷量的相對大小以及網絡的拓撲結構等因素。

（3）可將DFGS視為備用電源，在輻射狀電網中，通過機械或電力電子轉換開關將DFGS作為備用電源投入，對大電網起到調峰作用。

（4）DFGS聯網運行可能引起系統電壓和頻率的偏差、電壓波動和閃變等問題。綜合考慮系統峰荷特性和用戶消費電力的斷續頻率，分析電網的故障水平、DFGS供電能力不同而導致的穩態電壓偏移、暫態電壓閃變、電壓波形畸變、相電壓不平衡以及并網點短路容量等因素，提高分布式林電電能質量是分布式林電技術應用中的關鍵問題。

2.林電技術對我國林區能源結構影響的定性分析

目前，我國已成為世界第二大能源生產國和能源消費國。2005年全國能源消費總量為22.2億t標準煤，其中煤炭消費量占到68.9%。石油進口量大幅度增長，2005年進口原油1.3億t，石油的對外依賴度達到了42.9%?？梢钥隙ǎS著我國全面建設小康社會及現代化目標的實現，能源需求必將持續增長。利用林電技術提高我國森林資源中未利用的80%-90%的生物質能源利用率，是我國后備能源基礎產業發展的關鍵因素。向偏遠林區送電存在效益低、遠距離電壓穩定性不好、沿程損失大等問題。而分布式林電技術可以有效地解決這些問題，作為一種新興的、具有競爭力的發電方式，分布式林電必將在我國現代林區能源系統中占有越來越重要的地位?？梢灶A見，林電技術將是21世紀林區能源工業發展的主要方向。

3.分布式林電技術推動林區電力工業發展的展望

我國林業科技的投資不足，使得中國林業生產綜合能力只相當于發達國家的20%。而林業科技進步是當今林業變革中最重要的因素之一。在國家天然林保護工程的促進下，我國森林覆蓋率持續增長，大批天然林和人工商品林進入清林、育林和間伐輪伐期。用清育林和間伐剩余物開發林電的最主要用途將是替代傳統化石類液體能源和輸送給林區的能源。通過開發分布式林電網絡，能夠充分利用林區的資源，可以為天然林保護地區的林場職工提供就業和生存的機遇，有助于社會安定，符合國家的產業政策。利用林電效益可以加快我國森林資源恢復，通過高效間伐和全面清林促進林區的生態循環，降低林業可再生能源開發的原料成本，大幅度提高我國森林的全樹綜合利用率。隨著林電環保和綠色消費理念的增強，分布式林電技術具有廣闊的發展前景。

綜上所述，現階段我國工業化以及城市化速度相當迅猛，能源需求量呈現出逐年增加的狀態，資源與環境對社會經濟發展提出越來越高的要求。實現對可再生能源的開發與利用，是順利開展資源節約型以及環境友好型社會建設的重要前提，不僅可從根本上實現對能源問題的逐步解決，也可進一步推動經濟與社會的可持續發展。在改變傳統能源工業結構方面，林電技術起著相當重要的作用。可通過扭轉落后工業局面的方式，實現對能源最優價值的充分發揮。

（作者單位：157100黑龍江省大海林林業局）