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名家评论

供热煤改气困难多,煤改生物质供热将成新热点?

时间:2018-1-22 15:36:20   作者:中国生物质能联盟   来源:网友投稿   评论:0
内容摘要:我国在成型燃料机械制造、生物质专用锅炉制造和生物质燃料燃烧技术等方面已经取得了比较大的进展。成型机械的能耗、关键部件使用寿命达到了大规模生产的要求;生物质锅炉在解决热效率、抗腐蚀和污染物排放等方面..
在“煤改气”时常因为气荒和价格难以普及的现实下,既保持温暖又保证蓝天,是不是注定鱼和熊掌不可得兼?1月20日中国生物质能联盟在江城武汉主持召开的“煤改生物质”清洁供热研讨会上给出了新的答案。

一、生物质成型燃料是经济的清洁燃料

  生物质成型燃料是以农业废弃物、林业三剩物(农业废弃物如稻壳、秸秆等;林业废弃物如采伐剩余物、清林抚育剩余物和木材加工剩余物等)为原材料,经过粉碎、烘干、成型等工艺,制成粒状、块状、柱状,一定规格和密度的,可在生物质能锅炉直接燃烧的新型清洁燃料。颗粒燃料直径6毫米或8毫米,长度为1-5倍直径,净密度1.1-1.4吨/立方米,热值14.6-18.8兆焦/千克,大约相当于天然气热值的1/2,燃烧充分,便于运输和贮存。由于成型燃料含硫量和含氮量低,配套专用锅炉可以达到很高的清洁燃烧水平,一般只需要适当除尘即可达到天然气的锅炉排放标准,是国际公认的可再生清洁能源。
  2014年6月,国家能源局和环保部联合发出了《关于开展生物质成型燃料锅炉供热示范项目建设的通知》(国能新能[2014]295号)。通知明确生物质成型燃料锅炉供热的烟尘、SO2、NOx排放浓度执行标准分别小于30mg/m3、50mg/m3、200mg/m3,非常接近天然气的20mg/m3、50mg/m3、200mg/m3;远低于燃煤的50mg/m3、300mg/m3、300mg/m3(新建工程)和80mg/m3、400mg/m3、400mg/m3(在运行工程)。可见其清洁程度远高于煤炭,与天然接近。
  以中国在运行项目核算,生物质成型燃料锅炉供热与煤炭、重油、天然气等化石能源相比,单位热量费用比值分别约为1:0.85:1.7:1.5,成型燃料比煤炭供热贵约1/5,但比重油和天然气显著便宜。如果煤炭供热达到生物质成型燃料锅炉供热同等的清洁水平,要增加除尘、脱氮、脱销的措施,成本将显著超过生物质成型燃料锅炉供热。因此,生物质成型燃料锅炉供热是经济的清洁可再生能源供热方式。

  生物质供热还具有便于分布式供应,满足空间独立或者偏远地区、有特殊需求的供热需求,比如宾馆、医院、学校、经济开发区、乡村等。除此之外,发展生物质供热还有利于促进农林有机废弃物的资源化利用、减排温室气体等。
  在气荒漫延、压煤成本高企和清洁供热燃料缺乏之际,生物质燃料供热无疑给清洁供热带来了新希望。

二、生物质供热欧美发达国家应用广泛

  据世界生物质协会发布的报告《全球生物能源统计2017》(WBA Global Bioenergy Statistics 2017) 提供的数据,2014年全球一次能源消费总量为360EJ(360×1018J)。其中,热力(供热+直燃取暖) 所占份额为49.9% 。生物能源占一次能源的份额约为10%,而生物能源的80%用于取暖、供热和炊事(包括传统方式使用及现代商品能源)。显然,不论是传统方式使用还是现代商品能源使用方式,取暖和供热都是当代生物能源最大的用户。
  全球商品生物质能供热量的前五个大国全部位于欧洲,依次为:瑞典、俄罗斯、德国、芬兰和丹麦,尤其集中在北欧。这些都是经济发达、环保标准严苛的国家,却在广泛使用生物质成型燃料,并被作为替代化石能源,应对气候变化的重要举措。瑞典就是一个生物质成型燃料利用的先锋国家,他们的经验值得借鉴。

发展历程和驱动机制

  瑞典是个缺油少气的国家,能源使用曾经长期依赖石油进口。生物质能源产业是进口原油价格飞涨和核能安全事故触发的。1973年全球石油危机爆发,恰巧瑞典遭遇罕见寒冬,导致随后的人口严重外流,经济受到重创。可再生、可本地供应的能源成为国家迫切的战略需要。到1979年石油价格再次狂飙,美国又发生了三哩岛核电事故。1980年瑞典经过全民公投决定到2010年逐步淘汰核电。

  生物质能源具有清洁、环保、碳中性的特点,并可以本地生产和供应。与燃煤相比,使用生物质成型燃料供热可以减少温室气体排放达到90%。瑞典的可再生能源开发最终选择了以生物质能源为主导的策略,并在1980年代初形成第一个发展浪潮。
  瑞典生物质能源快速发展的主要原因,一是坚定的政策支持,二是强有力的激励措施,三是先进的科技和标准体系支撑。
  瑞典1991年实施的碳税政策催生了生物质能源最快速的发展期。供热信息网了解到碳税政策使得石油燃料成本大幅上升,可再生能源因而具有了竞争力。数年间,燃油供热的价格逐步升高到翻番,结果将燃油供热逐出了工业和民用供热市场。1970年燃油供热占瑞典90%的供热市场,而到2010年,仅剩2%。这部分市场主要转换为生物质供热,2010年生物质供热占据70%的市场份额。民用供热方面生物质燃料与燃油相比价格优势明显,居民主要采用生物质成型燃料供热。

  1990年瑞典政府决定对生物质热电联产工程进行投资补贴, 2003年又实行了绿电证书政策。绿电证书政策要求企业消费者必须消费一定比例的经认证的“绿色电力”,否则就要购买绿色电力指标。而获得“绿色电力”认证的电力生产,则可以免除碳税,同时绿电指标还可进行交易。生物质发电是典型的绿色电力,并且大量采用生物质成型燃料作原料。这两个措施促进生物质发电产业快速发展。当然随着碳汇交易平台的建立,生物质能源是最大的受惠产业之一。
  瑞典建立了完备的生物质成型燃料研发体系和标准体系,是欧盟生物质成型燃料技术、相关设备和标准的主导国家。先进的成型燃料生产技术和设备保证了产品质量,降低了成本;先进的生物质燃烧装备和技术,提高了效率,减少了污染物排放;而从原料收集到产品生产、配送、燃烧等环节,再到相关设备,相关操作规程的标准化,为产业快速稳定发展提供了重要保障。如今欧洲生物质成型燃料标准体系被世界广泛使用和借鉴。

  2000年之后,瑞典又实行了生物质运输燃料免税政策,促进了生物质运输燃料如生物柴油、生物天然气等快速发展。瑞典生物质能源年利用量从1970年代的40 TWh增加到2012年的140 TWh。根据瑞典生物质能源协会预测,到2020年,瑞典生物质能源年利用量将达到约250TWh。

瑞典成型燃料产业经验对我国的启示

  瑞典已经成功从1970年代70-80%的能源依赖进口石油,转型到石油仅限用作运输燃料,而社区供热、工业供热和电力供应都主要使用生物质能源。在很多国家都在争论生物质能源是否应该支持发展的时候,瑞典做出了杰出表率。示范了在油价高企,环境问题严峻和全球气候变化的形势下,一个国家依靠强有力的政策支持,开发利用本地资源,在不长的时间内,成功将进口依赖型能源结构调整为可持续、可再生和清洁能源结构,建成了低碳经济模式,实现了可持续发展。
  中国不具备瑞典那样丰富的森林资源,但是中国每年有十几亿吨农林废弃物亟需妥善处理,比瑞典的资源量高出几个数量级,完全可以通过生物质成型燃料产业和相关生物质能源产业的开发,为国家能源安全、有机废弃物资源化利用、大气污染物治理和减排温室气体应对气候变化做出重要贡献。我们需要向瑞典学习如何制定有力政策,有利措施,并长期稳定的支持研发和标准化工作,促进生物质成型燃料产业的发展。


三、我国生物质供热产业已奠定良好基础

  近十年来,我国生物质燃料技术的应用和燃料的生产已初步形成了一定的规模。从2009年生物质燃料生产能力不足50万吨/年,每年以翻番的速度递增,到2013年,生物质燃料的生产能力已超过400万吨/年,生物质燃料设备生产企业近700家,生物质燃料主要用作农村居民炊事取暖、工业锅炉等。
  2016年农作物秸秆固化成型工程合计1,300多处,燃料年产量达653万吨;林业三剩物固体成型燃料年产量约250万吨,总计900万吨左右。
  我国在成型燃料机械制造、生物质专用锅炉制造和生物质燃料燃烧技术等方面已经取得了比较大的进展。成型机械的能耗、关键部件使用寿命达到了大规模生产的要求;生物质锅炉在解决热效率、抗腐蚀和污染物排放等方面,达到了生产和环保的要求;项目运行和管理能够达到用户需求,

标签:煤改生物质供热项目 中国生物质能联盟 生物质成型燃料供热锅炉 生物质成型燃料供暖技术 生物质燃料供热成本 生物质供热项目 

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