生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體,即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質。它包括植物、動物和微生物。
廣義概念:生物質包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物。有代表性的生物質如農作物、農作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。
狹義概念:生物質主要是指農林業生產過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質纖維素(簡稱木質素)、農產品加工業下腳料、農林廢棄物及畜牧業生產過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質。
特點:可再生、低污染、分布廣泛。
必須首先進行工程化研究
生物質燃料成型技術的發展是一項系統工程,“工程化”研究不是整臺樣機的研究,是在集成多項技術基礎上的“再創新”,在集成多項技術構成新的顆粒機設備系統后必須進行工程化試驗,提煉成熟的指標,解決新的技術問題。生物質的收集、干燥、粉碎、成型、燃燒所需技術與設備必須配套、協同發展。
與會專家建議生物質從傳統的能源利用方式變成資源,并協同解決其中的一些基礎科學問題;與此同時,國家應高度重視生物質高值利用,在國家重點研發計劃中設立“生物質高效綜合利用”專項,系統開展多聯產技術創新和工程示范推廣。
2、應立足于農村(場)或城鄉結合部
我國鄉鎮和農村的秸稈、農林廢棄物量大充足,屬可再生資源,價格低廉,是生物質成型燃料技術發展良好的基礎條件。
工程化成型技術立足于農村可減少生物質原料和成型燃料產品的收集、貯存、運輸及供應問題。
3、需要國家產業政策的支持
從國家政策分析,該項技術符合中國能源、環保及建設節約型社會的要求。生物質成型燃料燃燒后的灰塵及其它指標的排放均比煤低,可實現CO2、SO2降排,減少溫室效應,是保護生態環境、減少霧霾現象的有效途徑,環保效益突出。
政府應調整扶持政策,支持有創新能力的大型企業投入這項產業,鼓勵農機行業的生產和技術單位參加收集、貯存、加工成型、燃燒利用等環節的生產和創新活動。
從規范市場的角度分析,要求國內農業、能源和環保部門盡快出臺包括農業生產環節在內的相關行業標準,規范生物質成型燃料技術、顆粒機成型設備和產銷市場,提高投資者的經濟效益。
4、關鍵技術還有待于突破
生物質成型燃料生產設備(秸稈收集打捆機、粉碎機、顆粒機等設備)的加工工藝并不復雜,成本較低,操作簡單,使用方便。
雖然一些企業生產的生物質顆粒機易損件的使用壽命已達300~500h,粉碎與成型單位產品能耗已降至50kWh/t以下,但與產業化和規模化的要求仍相差甚遠。還需要進一步研究解決生物質原料的收集、貯存問題;顆粒機磨損部位材料的快速磨損、熱處理工藝、運行參數試驗優化等問題,如在環模、平模式顆粒機上改變成型模孔與輥輪之間切線的角度、增加正壓力,模輥間隙可調,降低輥輪的轉速,提高輥輪軸承的密封性,選擇耐磨性好的模輥材料,合適的原料粉碎粒度與含水率等,以提高成型燃料生產系統中的可靠性。
5、最終是實現產業化
據國際可再生能源組織的預測,地下石油、天然氣及煤的貯量,按目前的利用速率只夠用60年左右。而秸稈類生物質能源屬可再生能源,經顆粒機熱壓成型后作燃料,使其得到高品位的利用,是替代化石能源的理想能源之一。
根據我國能源發展規劃,在生物質成型燃料的利用方面由目前的不足500萬t/年,到2020年要提高到2000萬t/年。因此,加大生物質成型燃料的利用力度,提高生物質成型燃料的生產能力和技術水平,實現生物質成型燃料的利用目標,改善和提高我國農業資源利用效率具有重要意義。
因此,生物質成型燃料技術行業的發展實現產業化是中國生物質能源利用的根本出路。
6、未來發展趨勢
1、農林生物質發電突破經濟性瓶頸者將享受先發優勢
農林生物質直燃發電是目前最常見的一種生物質發電技術,以秸稈為例,秸稈發電是指以農作物秸稈為主要燃料的一種發電方式,將秸稈送入鍋爐直接燃燒,發生化學反應,放出熱量,利用這些熱量再進行發電,秸稈發電是秸稈優化利用的最主要形式之一。
2、生物質燃料收儲運體系成熟度不斷提升
農村地區生物質資源豐富,一般而言當地可收集資源量約為生物質產業項目需求量的10倍以上,并不存在供給短缺問題。
因此只要創新收購模式,加大精細化管理力度,生物質企業可以大大提升對燃料市場的管控能力。
目前生物質燃料市場正在逐步培育起來,燃料的收購、配送以及質量、價格均進入良性發展軌道。生物質燃料收儲運體系的成熟有效將直接提升企業盈利水平。
3、技術進步將逐步提升生物質電廠的盈利性
生物質發電技術的提升,有效提高機組的熱效率,在使用同等燃料的情況下,輸出的電能更多。
目前高溫超高壓機組已開始在生物質電廠使用,轉化效率提高到30%以上,隨著BIGCC和熱化學技術在生物質電廠的應用,未來生物質電廠轉化效率有望達到39%,燃料成本的盈虧平衡點將大大提升。
4、碳交易市場將成為生物質發電企業環境效益和經濟效益的補充
生物質能開發利用是當今國際上的一大熱點,要抓住這一大好時機,繼續堅持自主開發與引進消化吸收相結合的技術路線,積極開展對外交流和合作。
要有目的、有選擇地引進諸如國外先進的生物質收獲致密成型工藝技術和主要設備,在高起點上發展我國的生物質致密成型技術,進一步拓寬合作領域,加強與國際組織和機構的聯系與合作,采取切實步驟,為吸收國際機構和社會團體、企業家和個人來華投資、獨資或合資開辦生物質能實體創造條件。
加強與國外客商的合作機會,引進先進的制粒技術,解決木屑顆粒機能耗高、產量低的缺點,生產出在世界上有影響力的生物質顆粒機設備。
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