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                      名家評論

                      供熱煤改氣困難多,煤改生物質供熱將成新熱點?

                      時間:2018-1-22 15:36:20   作者:中國生物質能聯盟   來源:網友投稿   評論:0
                      內容摘要:我國在成型燃料機械制造、生物質專用鍋爐制造和生物質燃料燃燒技術等方面已經取得了比較大的進展。成型機械的能耗、關鍵部件使用壽命達到了大規模生產的要求;生物質鍋爐在解決熱效率、抗腐蝕和污染物排放等方面..
                      在“煤改氣”時常因為氣荒和價格難以普及的現實下,既保持溫暖又保證藍天,是不是注定魚和熊掌不可得兼?1月20日中國生物質能聯盟在江城武漢主持召開的“煤改生物質”清潔供熱研討會上給出了新的答案。

                      一、生物質成型燃料是經濟的清潔燃料

                        生物質成型燃料是以農業廢棄物、林業三剩物(農業廢棄物如稻殼、秸稈等;林業廢棄物如采伐剩余物、清林撫育剩余物和木材加工剩余物等)為原材料,經過粉碎、烘干、成型等工藝,制成粒狀、塊狀、柱狀,一定規格和密度的,可在生物質能鍋爐直接燃燒的新型清潔燃料。顆粒燃料直徑6毫米或8毫米,長度為1-5倍直徑,凈密度1.1-1.4噸/立方米,熱值14.6-18.8兆焦/千克,大約相當于天然氣熱值的1/2,燃燒充分,便于運輸和貯存。由于成型燃料含硫量和含氮量低,配套專用鍋爐可以達到很高的清潔燃燒水平,一般只需要適當除塵即可達到天然氣的鍋爐排放標準,是國際公認的可再生清潔能源。
                        2014年6月,國家能源局和環保部聯合發出了《關于開展生物質成型燃料鍋爐供熱示范項目建設的通知》(國能新能[2014]295號)。通知明確生物質成型燃料鍋爐供熱的煙塵、SO2、NOx排放濃度執行標準分別小于30mg/m3、50mg/m3、200mg/m3,非常接近天然氣的20mg/m3、50mg/m3、200mg/m3;遠低于燃煤的50mg/m3、300mg/m3、300mg/m3(新建工程)和80mg/m3、400mg/m3、400mg/m3(在運行工程)。可見其清潔程度遠高于煤炭,與天然接近。
                        以中國在運行項目核算,生物質成型燃料鍋爐供熱與煤炭、重油、天然氣等化石能源相比,單位熱量費用比值分別約為1:0.85:1.7:1.5,成型燃料比煤炭供熱貴約1/5,但比重油和天然氣顯著便宜。如果煤炭供熱達到生物質成型燃料鍋爐供熱同等的清潔水平,要增加除塵、脫氮、脫銷的措施,成本將顯著超過生物質成型燃料鍋爐供熱。因此,生物質成型燃料鍋爐供熱是經濟的清潔可再生能源供熱方式。

                        生物質供熱還具有便于分布式供應,滿足空間獨立或者偏遠地區、有特殊需求的供熱需求,比如賓館、醫院、學校、經濟開發區、鄉村等。除此之外,發展生物質供熱還有利于促進農林有機廢棄物的資源化利用、減排溫室氣體等。
                        在氣荒漫延、壓煤成本高企和清潔供熱燃料缺乏之際,生物質燃料供熱無疑給清潔供熱帶來了新希望。

                      二、生物質供熱歐美發達國家應用廣泛

                        據世界生物質協會發布的報告《全球生物能源統計2017》(WBA Global Bioenergy Statistics 2017) 提供的數據,2014年全球一次能源消費總量為360EJ(360×1018J)。其中,熱力(供熱+直燃取暖) 所占份額為49.9% 。生物能源占一次能源的份額約為10%,而生物能源的80%用于取暖、供熱和炊事(包括傳統方式使用及現代商品能源)。顯然,不論是傳統方式使用還是現代商品能源使用方式,取暖和供熱都是當代生物能源最大的用戶。
                        全球商品生物質能供熱量的前五個大國全部位于歐洲,依次為:瑞典、俄羅斯、德國、芬蘭和丹麥,尤其集中在北歐。這些都是經濟發達、環保標準嚴苛的國家,卻在廣泛使用生物質成型燃料,并被作為替代化石能源,應對氣候變化的重要舉措。瑞典就是一個生物質成型燃料利用的先鋒國家,他們的經驗值得借鑒。

                      發展歷程和驅動機制

                        瑞典是個缺油少氣的國家,能源使用曾經長期依賴石油進口。生物質能源產業是進口原油價格飛漲和核能安全事故觸發的。1973年全球石油危機爆發,恰巧瑞典遭遇罕見寒冬,導致隨后的人口嚴重外流,經濟受到重創。可再生、可本地供應的能源成為國家迫切的戰略需要。到1979年石油價格再次狂飆,美國又發生了三哩島核電事故。1980年瑞典經過全民公投決定到2010年逐步淘汰核電。

                        生物質能源具有清潔、環保、碳中性的特點,并可以本地生產和供應。與燃煤相比,使用生物質成型燃料供熱可以減少溫室氣體排放達到90%。瑞典的可再生能源開發最終選擇了以生物質能源為主導的策略,并在1980年代初形成第一個發展浪潮。
                        瑞典生物質能源快速發展的主要原因,一是堅定的政策支持,二是強有力的激勵措施,三是先進的科技和標準體系支撐。
                        瑞典1991年實施的碳稅政策催生了生物質能源最快速的發展期。供熱信息網了解到碳稅政策使得石油燃料成本大幅上升,可再生能源因而具有了競爭力。數年間,燃油供熱的價格逐步升高到翻番,結果將燃油供熱逐出了工業和民用供熱市場。1970年燃油供熱占瑞典90%的供熱市場,而到2010年,僅剩2%。這部分市場主要轉換為生物質供熱,2010年生物質供熱占據70%的市場份額。民用供熱方面生物質燃料與燃油相比價格優勢明顯,居民主要采用生物質成型燃料供熱。

                        1990年瑞典政府決定對生物質熱電聯產工程進行投資補貼, 2003年又實行了綠電證書政策。綠電證書政策要求企業消費者必須消費一定比例的經認證的“綠色電力”,否則就要購買綠色電力指標。而獲得“綠色電力”認證的電力生產,則可以免除碳稅,同時綠電指標還可進行交易。生物質發電是典型的綠色電力,并且大量采用生物質成型燃料作原料。這兩個措施促進生物質發電產業快速發展。當然隨著碳匯交易平臺的建立,生物質能源是最大的受惠產業之一。
                        瑞典建立了完備的生物質成型燃料研發體系和標準體系,是歐盟生物質成型燃料技術、相關設備和標準的主導國家。先進的成型燃料生產技術和設備保證了產品質量,降低了成本;先進的生物質燃燒裝備和技術,提高了效率,減少了污染物排放;而從原料收集到產品生產、配送、燃燒等環節,再到相關設備,相關操作規程的標準化,為產業快速穩定發展提供了重要保障。如今歐洲生物質成型燃料標準體系被世界廣泛使用和借鑒。

                        2000年之后,瑞典又實行了生物質運輸燃料免稅政策,促進了生物質運輸燃料如生物柴油、生物天然氣等快速發展。瑞典生物質能源年利用量從1970年代的40 TWh增加到2012年的140 TWh。根據瑞典生物質能源協會預測,到2020年,瑞典生物質能源年利用量將達到約250TWh。

                      瑞典成型燃料產業經驗對我國的啟示

                        瑞典已經成功從1970年代70-80%的能源依賴進口石油,轉型到石油僅限用作運輸燃料,而社區供熱、工業供熱和電力供應都主要使用生物質能源。在很多國家都在爭論生物質能源是否應該支持發展的時候,瑞典做出了杰出表率。示范了在油價高企,環境問題嚴峻和全球氣候變化的形勢下,一個國家依靠強有力的政策支持,開發利用本地資源,在不長的時間內,成功將進口依賴型能源結構調整為可持續、可再生和清潔能源結構,建成了低碳經濟模式,實現了可持續發展。
                        中國不具備瑞典那樣豐富的森林資源,但是中國每年有十幾億噸農林廢棄物亟需妥善處理,比瑞典的資源量高出幾個數量級,完全可以通過生物質成型燃料產業和相關生物質能源產業的開發,為國家能源安全、有機廢棄物資源化利用、大氣污染物治理和減排溫室氣體應對氣候變化做出重要貢獻。我們需要向瑞典學習如何制定有力政策,有利措施,并長期穩定的支持研發和標準化工作,促進生物質成型燃料產業的發展。


                      三、我國生物質供熱產業已奠定良好基礎

                        近十年來,我國生物質燃料技術的應用和燃料的生產已初步形成了一定的規模。從2009年生物質燃料生產能力不足50萬噸/年,每年以翻番的速度遞增,到2013年,生物質燃料的生產能力已超過400萬噸/年,生物質燃料設備生產企業近700家,生物質燃料主要用作農村居民炊事取暖、工業鍋爐等。
                        2016年農作物秸稈固化成型工程合計1,300多處,燃料年產量達653萬噸;林業三剩物固體成型燃料年產量約250萬噸,總計900萬噸左右。
                        我國在成型燃料機械制造、生物質專用鍋爐制造和生物質燃料燃燒技術等方面已經取得了比較大的進展。成型機械的能耗、關鍵部件使用壽命達到了大規模生產的要求;生物質鍋爐在解決熱效率、抗腐蝕和污染物排放等方面,達到了生產和環保的要求;項目運行和管理能夠達到用戶需求,

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