來源:《中國電力報》 時間:2024-06-04 11:07
因地制宜開展生物質能利用
宿宇 張建紅
近年來,國家及地方相繼出臺政策文件支持生物質能開發利用,有力推動了生物質能產業發展。2024年2月,國務院辦公廳發布《關于加快構建廢棄物循環利用體系的意見》,提出因地制宜推進農林生物質能源化開發利用,穩步推進生物質能多元化開發利用;明確到2030年,建成覆蓋全面、運轉高效、規范有序的廢棄物循環利用體系,資源循環利用產業規模、質量顯著提高,廢棄物循環利用水平總體居于世界前列。
因地制宜并充分開發利用生物質能源,是減少區域化石能源消費、改善能源消費結構、減少溫室氣體排放的重要途徑。同時,生物質能產業涉及上游的原料收集、中游的生產轉化以及下游的能源應用諸多環節,涉及農業種植、養殖、加工、裝備制造、交通運輸、電力服務、農村清潔能源供給等多個行業和領域,與當地農民的生產生活密切相關,是實現鄉村振興發展戰略的重要抓手。
生物質能利用現狀
生物質能作為可再生能源,其開發和利用在推動環保產業發展、助力國家實現“雙碳”目標方面具有十分重要的作用,體現在以下幾個方面:
——資源豐富。我國生物質能蘊藏量巨大,主要集中在農村地區。據有關資料,我國生物質資源每年產生量約為45.3億噸,其中畜禽養殖糞污占多數,約30.5億噸,農作物秸稈總量約7.9億噸,林業剩余物約3.4億噸,生活垃圾約3億噸,其他有機廢棄物約0.5億噸。
——開發利用空間巨大。我國生物質資源能源化開發利用的潛力可達4.6億噸標準煤,而當前實際利用量僅相當于0.6億噸標準煤,未來生物質能源化利用空間巨大。目前,生物質能利用主要集中在生物質發電領域。相關數據顯示,2024年一季度,全國生物質發電量達518億千瓦時,同比增長6%。
——綠色低碳。生物質能屬于綠色低碳能源,用生物質顆粒燃料發電,其碳排放強度只有燃煤發電的1.8%。以秸稈為例,我國東北地區秸稈資源量超過2億噸,如利用其中的20%作為燃料,可折合2100多萬噸標準煤。
——較易推廣。當前,生物質成型燃料價格為800~1200元/噸,燃燒性能與中質煤差不多。如果用于替代燃煤,燃料成本會略有增加,但低于“煤改氣”“煤改電”的成本。
——利用方式靈活。如通過生物質熱電聯產、生物質鍋爐、生物質熱解氣化,可以為縣城地區集中供熱;通過沼氣工程,可以供氣入戶,也可以通過沼氣熱電聯產或者沼氣鍋爐為區域集中供熱;通過生物質戶用爐具,可以為農村散戶供暖,替代傳統燃煤爐具。合理開發利用生物質能供暖,將是北方地區清潔供暖的重要組成部分。
生物質能利用面臨的挑戰
近年來,生物質能利用在發展過程中面臨以下挑戰:
——認識存在局限。很多人對生物質能的認識還停留在傳統薪柴層面,認為其不環保,部分地區禁止生物質燃料鍋爐在行政區內使用,禁止生物質清潔供熱項目建設。
——成本居高不下。當前,我國主要是利用生物質能發電,非電利用占比較低。生物質能量密度低,加上分布較為分散、收集不方便,導致生物質燃料如秸稈等收運成本居高不下,要想維持發電項目的正常運行,基本上每年都需要國家補貼。而在生物質能產業基礎薄弱的廣大農村地區,生物質能源的投資成本更高,制約生物質能產業的推廣和發展。
——技術支撐不足。由于產業規模小、企業市場競爭力不強、尚未形成合適的商業模式等諸多因素限制,除了生活垃圾焚燒發電領域外,我國生物質能發展還沒有形成完整產業體系。投資該領域的企業,民企居多,缺少龍頭企業引領。企業規模普遍偏小,項目盈利能力較弱,行業創新能力嚴重不足,技術更新迭代緩慢。另外,部分核心技術和裝備還需依賴國外,如高水分、高腐蝕燃料的高效燃燒技術、秸稈小顆粒粉碎技術、干黃秸稈厭氧預處理技術、干式厭氧發酵技術、厭氧發酵攪拌技術、固液混合泵送系統、混合氣體成分在線監測技術等。
——原料獲取不易。以秸稈為例,我國秸稈具有種類多樣、分布廣泛、能量密度低等特點,使得收集、儲存、運輸難度大、費用高。另外,隨著秸稈競爭性用途增多,秸稈原料需求量增加,導致秸稈供應量不足,制約了以秸稈為原料的生物質能產業的發展。
——服務能力滯后。長期以來,農村能源管理職能較為分散,相關部門之間信息共享、合作機制不健全。加上資金投入較為有限,人才隊伍等不能滿足市場快速發展的需要,管理手段也比較落后,缺少技術和市場相結合的創新機制。
因地制宜應用盡用
為了破解生物質能開發利用存在的瓶頸問題,應因地制宜、穩妥有序推動生物質能應用盡用:
——找準應用場景。逐步構建以生物質能發電、供熱為主,生物天然氣、非糧生物質液體燃料產業為輔的生物質產業發展格局,聚焦重點區域,科學規劃、合理布局,推動生物質能產業高質量發展。對于生物質清潔供熱項目,依據生物質熱電聯產、生物質鍋爐、生物質熱解氣化等方式的特點,結合當地資源稟賦,選擇合適的供熱方式為居民區、政府、學校、工業園區供熱供氣。對于沼氣項目,可根據生物天然氣的質量等級,選擇合適的應用場景,如沼氣提純凈化(甲烷含量約為60%),為燃氣品質要求不高的企業及有燃氣需求的城鎮、農村提供沼氣,也可將沼氣提純后的生物天然氣(甲烷含量超過88%)并入市政天然氣管網提供給有需求的用戶。
——加強技術支撐。加快生物質能在技術、開發模式、市場機制等方面的創新和試點應用,在農作物秸稈高效轉化、纖維素生產燃料乙醇、轉基因技術生產生物質原料、高效環保型生物質鍋爐等方面加強研究,從技術方面推動生物質產業的發展,并積極引進國外先進技術和經驗。
——穩定資金投入。把生物質能產業發展與農村新能源建設、鄉村振興、生態環境保護相結合,對生物質固體燃料、沼氣、畜禽糞便有機肥等項目予以適當補貼,帶動農民就業和增收。將有機廢棄物利用設施與農村公共基礎設施建設項目統籌實施,為有機廢棄物利用設施建設提供保障。創新農村土地利用政策,為建設農林廢棄物利用設施提供用地保障。充分發揮市場在資源配置中的決定性作用,調動企業和用戶的積極性,鼓勵各類投資主體參與生物質能產業發展。鼓勵社會資本投資農村生物質資源化利用設施建設,千方百計拓寬資金渠道,解決生物質能企業融資難的問題。
——保障原料供應。建立和完善原料收儲運體系。明確各地政府以鄉村能源站為支點,建立健全生物質原料的收集、運輸、處置、燃料生產加工等服務網絡體系。靈活運用農機補貼,依托農村合作社,建立政府引導、企業為核心、專業合作社為骨干、農戶參與的生物質原料收儲運管理體系,實現生物質原料收儲運體系的專業化、市場化和系統化。
——完善市場機制。充分發揮市場在資源配置中的決定性作用。在符合當地環保和產業發展政策的前提下,鼓勵生物質資源利用項目謀劃和建設。加快綠色權益證書核發,對生物質能發電項目,加快發放綠證。對生物質能供熱項目,核發CCER。
——創新商業模式。在縣域生物質能利用中,積極探索“生物質能管家”“生物質能合同管理”“生物質能合作社”“生物質能銀行”等商業模式。同時,充分發揮生物質能利用多元化優勢,與天然氣、太陽能、地熱能、風能等其他能源融合發展,統籌推進,提高能源效率。實施生物質循環經濟策略。確定生物質能清潔利用的路線,在保證安全的前提下,提倡就近農業回用,推行資源綜合利用和能源梯級利用,加強清潔生產體系建設。制定清潔利用路線圖,將資源化利用嵌入農村生產的生態鏈,推廣“種養加”結合和農工商結合,發展生物質循環經濟。
——抓好宣傳培訓。重點抓好生物質能項目的技術培訓工作,對生物質能產業相關的職業工種實行職業準入和持證上崗制度。充分利用網絡媒體,采取多種形式,廣泛宣傳生物質能開發利用的途徑和方式,要讓各級政府、人民群眾理解生物質能源對于減排降碳、惠及民生的重要作用。(作者宿宇,單位為北京北咨城市規劃設計研究院有限公司;作者張建紅,單位為中國國際工程咨詢有限公司)
責任編輯:余璇