一、生物質成型燃料(經過
顆粒機或者
秸稈壓塊機壓制生產而成)戰略規劃原則
(1)農業生物質資源可以有多種開發前景,但從國家戰略角度考慮我國應以能源化利用為主進行規劃,雖然目前它只能提供有限的能源供給,但它可以給我們帶來解決能源問題的前途和希望。同時,要重視研究生物質資源綜合利用技術,大幅度提高加工產品的附加值,特別是生物化工產品的生物技術。生物質能利用技術與現代工業技術和現代化生活兼容性最強,對常規能源替代能力巨大。農用生物質資源中,農作物秸稈對農村經濟和環境影響最廣,因此在近中期內,我國農業生物質資源利用的重點應是農作物秸稈及農產品初加工剩余物。
(2)生物質成型燃料項目研究重點是促進農村產業化發展和農業生物質資源的規模化能源利用率,為農村城鎮化和新農村建沒乃至農村現代化能源供給服務,促進農村經濟、環境、能源發展,增加農民收入。
(3)三物質成型燃料發展戰略研究及規劃,必須服從國家農村社會和經濟總體發展戰略,統籌考慮生物質資源的數量、分布、生態環境、多種需求、能源和經濟的投入效益。
二、生物質成型燃料發展總體目標
生物質成型燃料科技發展戰略規劃的總體目標是:為國家未來生物質資源可持續利用,為規劃期生物質成型燃料產業和生物質經濟的發展提供科技支撐;使中國成型燃料產業在國際農業生物質資源工程化利用領域占據優勢地位;使其成為我國農村能源持續發展的一項技術支柱;成為普惠面積最廣、新技術顯現度最高,農民得到實惠最多,能夠持續、穩定地為農村社會提供經濟、環保、安全的能源資源的新興產業。
三、生物質成型燃料具體目標
(1)經預測,我國2020年和2030年,農村能源消費需求總趨中,有52%和39%左右需要通過可再生能源獲得。其中生物質資源要占50%以上,因此在確保農村生態良性發展,農業和農村環境有較大改善的前提下,2020年要有效利用以秸稈為豐的農業牛物質資源1. 5億t左右,約占當年生產的農業生物質資源總量的22%;基本消除荒燒和廢棄現象;2030年有效利用2.0億t左右,約占當時農業生物質資源量的26%。
(2) 2020年、2030年生物質成型燃料年生產能力達到2000萬t和3000萬t。每年需提供單位產率0.5~1 t/h的成型機2萬套和3萬套。每噸生產能力初始建沒費用約為30萬元,2020年前需投入60億元,2030年需投入90億元。
(3)為農村及鄉鎮農戶在2020年前家庭供暖、生活供熱設備的更新換代以及現代生活環境的改善提供技術支撐;到2030年,農村家庭生活用能實現以電力、生物燃氣和生物質成型燃料等多能互補的供給結構,基本實現農村生活用能現代化。
(4)生物質資源的收集、運輸、濕儲存技術和裝備能滿足新興生物質科技產業發張的需要。
三、生物質能源重大戰略措施
1.農村家庭生活用能現代化建設技術
家庭生活現代化水平是國家或地區經濟和社會發展水半的終端標志。用農業生產的生物質資源解決部分農民家庭現代化生活用能問題將是一場具有中國特色的能源革命。已經實現了現代化的圍家,其農民家庭炊事和取暖設備大體經過3個階段:原始階段,以生物質直燃為主;新技術階段,即石油、煤和生物燃料混合使用階段;現代化階段,主要是天然氣和電,取暖輔以小塊和生物質成型燃料(經過顆粒機或者秸稈壓塊機壓制生產而成)。我國農村,已經走過了原始除了1983年國務院大力推廣了省柴節煤灶,近幾年又推廣小沼氣,現在多數農民家庭做飯有4種爐灶,省柴灶、蜂窩煤爐、沼氣灶、液化氣灶或成型燃料爐。目前,除北方寒冷地區外,我國農村家庭基本沒有取暖設施,且環境臟亂差現象嚴重,這種狀態與黨中央多次提出的農村城鎮化和現代化建設目標十分不匹配。要實現中同農村生活用能及設備現代化建設,需重點研究六項技術:
(1)生物質成型燃料及半汽化燃燒技術;
(2)生物質汽化與煤汽化相結合的共燃技術及裝備;
(3)沼氣高值化利用技術,重點是沼氣提純和罐裝配送技術;
(4)遠離電網農村的沼氣發電以及農業生物質燃氣發電技術和裝備;
(5)生物質成型燃料與其他新能源技術的偶合匹配技術;
(6)農業生物質資源化利用與新農村環境整治成套技術與裝備。
上述技術主要能源資源應是生物質成型燃料,包括汽化發電技術,成型燃料比一般散料的氣體熱值要高山30 %左右,因此采用中密度成型燃料發電可以提高發電效率。
2020年前要使這些技術的關鍵環節得到解決,并進行低碳家庭和低碳村示范,2030年廣泛推廣,屆時生物質成型燃料仍然是卡要能源之一,中國工程院在《我國可再生能源發展戰略研究》中指出:日前我國生物質致密成型燃料產業處于發展初期階段,應通過研制先進高效技術裝備項目,推動致密成型燃料開發應用,到2020年、2030年和2050年分別發展到2000萬t、3000萬t、5000萬t。
2、大力發展生物質成型燃料裝備制造業
目前全國生產成型機(成型機包括顆粒機、秸稈壓塊機、木屑顆粒機等)和生物質燃爐的專業廠家較少,80%是個體小作坊,沒有技術改造和創新的能力,一半以上是組裝廠。按照發展目標,我國2020年前每年必須向市場提供2000臺以上生產率為1 t/h的成套成型設備,包括成型機和粉碎機。生物質燃爐列入能源消費系列。這樣,北方10省市每省需建設一個年生產200臺套成型機的機械制造企業。考慮生物質成型燃料設備的快速磨損特點,同內還需建1或2個生產環模、平模模具及活塞沖壓套筒的專業化企業,專門生產標準化耐磨成型部件,向全國提供標準成型部件總成。
3、建設以企業為主體,產學研相結合的生物質成型燃料技術研究平臺
2020年以前重點研究解決以下幾個方面的技術問題:
(1)研究解決秸稈成型燃料成型機快速磨損問題的材料、工藝;
(2)設計符合生物質成型燃料燃燒特性,能消除燃燒結渣、沉積、腐蝕問題的燃燒設備;
(3)、平模、環模模具及活塞沖模套筒標準化、系列設計;
(4)中國五大作物(玉米、水稻、小麥、大豆、棉花)秸稈成型燃料技術技工程化系統研究(含收集、儲存、成型、燃燒);
(5)生物質成型燃料與煤及其他生物燃料能量、經濟效益比較研究;
(6)生物質成型燃料產業化模式研究。
目前國內本行各企業幾乎沒有科研能力,國家在這方面投資也很少,這是生物質成型燃料發展緩慢的重要原因。而對產業發展規劃,2020年前國家要扶持建立兩個方面的工程技術試驗平臺,一是成型燃料設備技術性能試驗,包括生物特性方面的試驗和檢驗,二是生物質燃燒特性力。面的試驗和檢驗。
4、激勵政策、法規標準制定
我同生物質成型燃料目前年產量不到400萬t,2020年要達到2000萬t以上需要提高產量5倍左右,這是—個很大的工程。實現目標的關鍵在政策,若不在目前基礎上加強和創新,規劃目標很難實現。生物質成型燃料生產鏈很長,涉及農業、機械制造業、商業,每個行業都有自己的傳統政策和法規,要使成型燃料的激勵政策通關難度很大,如秸稈原料和成型燃料的價格體系就很復雜,與農民、成型燃料應用企業、工商管理部門、稅收等部門的利益和規定密切相關,而且種類繁多,質量各異,如何確定價格體系確實很難,但不解決市場就無法規范,牛產者的積極性就/f<能調動起米;成型燃料產品市場也很混亂,利益分配不公,“生產者沒多得,中間商沒少得,消費者沒少出”的問題就無法解決;激勵政策的另外一個問題是國家補貼方法,要研究解決目前補貼產生的副作用問題,使國家的補助經費能用到提高企業生產能力-上來,使有基本條件的企業在國家扶持下逐漸提高水平,成為骨干企業,2020年國家能培育3~5個中型骨干企業,就會成為我國成型燃料的技術支撐,同時在國際上的競爭力也會大大加強。
要加強我國成型燃料標準體系建設,在2020年前建立起中國標準體系框架。內容包括三大部分:第一部分是原料的預處理標準,如原料的質量評價,原料的收集設備,原料的儲存、原料的粉碎(粉碎機、秸稈粉碎機)等;第二部分是成型燃料的加工標準,如國內主要成型機技術條件,成型機磨損部件的系列設計及標準等;第1部分是生物質成型燃料的應用,如生物質鍋爐(4~6 t)、熱水鍋爐爐、熱風爐、家用取暖爐、戶用炊事爐、公用大灶、戶用炊事灶等。
國家須建立通管全局的法規。主要是有效合理應用生物質資源的法規;生物質能源利用中潔凈生產、保護環境的法規;生物質能源利用及生物基制品綜合利用的法規;國家對生物質能源利用企業進行扶持和激勵的法規等。
四、生物質能源政策性建議
(1) 2020年前在有條件的企業建立1或2個以成型燃料為主的生物質能源綜合試驗站,加強工程化技術研究,提高技術開發和創新能力。國家扶持引導,企業投資建設,產學研棚結合,向地區或全國開放。
(2)制定規范性政府補貼政策,國家資金主要用于引導企業搞基本建設,拿到補貼的單位,必須接受國家補貼后驗收。并承擔政府安排的成型燃料生產任務。
(3)組織高校、科研院所、相關企業在2020年前突破生物質成型燃料成型和燃燒設備的三項核心技術:成型機快速磨損材料及工藝;生物質燃燒的結渣和沉積清理;生物質原料的濕儲存。
(4)國家確定一個部門為總負責單位,解決多頭管理的問題。同時成立技術咨詢專家組.負責研究國家技術路線及發展過程中的重要要技術問題。