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(fā)利用,有力推動了生物質能產業(yè)發(fā)展。2024年2月,國務院辦公廳發(fā)布《關于加快構建廢棄物循環(huán)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(fā)利用,穩(wěn)步推進生物質能多元化開發(fā)利用;明確到2030年,建成覆蓋全面、運轉高效、規(guī)范有序的廢棄物循環(huán)利用體系,資源循環(huán)利用產業(yè)規(guī)模、質量顯著提高,廢棄物循環(huán)利用水平總體居于世界前列。
因地制宜并充分開發(fā)利用生物質能源,是減少區(qū)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(yè)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(huán)節(jié),涉及農業(yè)種植、養(yǎng)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(yè)和領域,與當?shù)剞r民的生產生活密切相關,是實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興發(fā)展戰(zhàn)略的重要抓手。
生物質能利用現(xiàn)狀
生物質能作為可再生能源,其開發(fā)和利用在推動環(huán)保產業(yè)發(fā)展、助力國家實現(xiàn)“雙碳”目標方面具有十分重要的作用,體現(xiàn)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(qū)。據(jù)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(yǎng)殖糞污占多數(shù),約30.5億噸,農作物秸稈總量約7.9億噸,林業(yè)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(fā)利用空間巨大。我國生物質資源能源化開發(fā)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(fā)電領域。相關數(shù)據(jù)顯示,2024年一季度,全國生物質發(fā)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(fā)電,其碳排放強度只有燃煤發(fā)電的1.8%。以秸稈為例,我國東北地區(qū)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(lián)產、生物質鍋爐、生物質熱解氣化,可以為縣城地區(qū)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(lián)產或者沼氣鍋爐為區(qū)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(tǒng)燃煤爐具。合理開發(fā)利用生物質能供暖,將是北方地區(qū)清潔供暖的重要組成部分。
生物質能利用面臨的挑戰(zhàn)
近年來,生物質能利用在發(fā)展過程中面臨以下挑戰(zhàn):
——認識存在局限。很多人對生物質能的認識還停留在傳統(tǒng)薪柴層面,認為其不環(huán)保,部分地區(qū)禁止生物質燃料鍋爐在行政區(qū)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(fā)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(fā)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(yè)基礎薄弱的廣大農村地區(qū),生物質能源的投資成本更高,制約生物質能產業(yè)的推廣和發(fā)展。
——技術支撐不足。由于產業(yè)規(guī)模小、企業(yè)市場競爭力不強、尚未形成合適的商業(yè)模式等諸多因素限制,除了生活垃圾焚燒發(fā)電領域外,我國生物質能發(fā)展還沒有形成完整產業(yè)體系。投資該領域的企業(yè),民企居多,缺少龍頭企業(yè)引領。企業(yè)規(guī)模普遍偏小,項目盈利能力較弱,行業(yè)創(chuàng)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(fā)酵技術、厭氧發(fā)酵攪拌技術、固液混合泵送系統(tǒng)、混合氣體成分在線監(jiān)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(yè)的發(fā)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(fā)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(chuàng)新機制。
因地制宜應用盡用
為了破解生物質能開發(fā)利用存在的瓶頸問題,應因地制宜、穩(wěn)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(fā)電、供熱為主,生物天然氣、非糧生物質液體燃料產業(yè)為輔的生物質產業(yè)發(fā)展格局,聚焦重點區(qū)域,科學規(guī)劃、合理布局,推動生物質能產業(yè)高質量發(fā)展。對于生物質清潔供熱項目,依據(jù)生物質熱電聯(lián)產、生物質鍋爐、生物質熱解氣化等方式的特點,結合當?shù)刭Y源稟賦,選擇合適的供熱方式為居民區(qū)、政府、學校、工業(yè)園區(qū)供熱供氣。對于沼氣項目,可根據(jù)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(yè)及有燃氣需求的城鎮(zhèn)、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(fā)模式、市場機制等方面的創(chuàng)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(huán)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(yè)的發(fā)展,并積極引進國外先進技術和經驗。
——穩(wěn)定資金投入。把生物質能產業(yè)發(fā)展與農村新能源建設、鄉(xiāng)村振興、生態(tài)環(huán)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(yè)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(tǒng)籌實施,為有機廢棄物利用設施建設提供保障。創(chuàng)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(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用,調動企業(yè)和用戶的積極性,鼓勵各類投資主體參與生物質能產業(yè)發(fā)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(yè)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(xiāng)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(yè)為核心、專業(yè)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(xiàn)生物質原料收儲運體系的專業(yè)化、市場化和系統(tǒng)化。
——完善市場機制。充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用。在符合當?shù)丨h(huán)保和產業(yè)發(fā)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(fā),對生物質能發(fā)電項目,加快發(fā)放綠證。對生物質能供熱項目,核發(fā)CCER。
——創(chuàng)新商業(yè)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(yè)模式。同時,充分發(fā)揮生物質能利用多元化優(yōu)勢,與天然氣、太陽能、地熱能、風能等其他能源融合發(fā)展,統(tǒng)籌推進,提高能源效率。實施生物質循環(huán)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(yè)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(tài)鏈,推廣“種養(yǎng)加”結合和農工商結合,發(fā)展生物質循環(huán)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(yè)相關的職業(yè)工種實行職業(yè)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(fā)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(guī)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